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LCC串联和并联谐振充电的高压脉冲电源设计

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简介：
本文介绍了LCC串联及并联谐振技术在高压脉冲电源中的应用设计，探讨了其工作原理与优化策略。 为了获得高重复频率且具备陡前沿特性的高压脉冲电源，在设计过程中采用了LCC串并联谐振变换器作为高压脉冲发生器的充电电源。文中详细分析了该变换器在电流断续模式下的工作状态，并提出了相应的参数设计方案原则。通过使用PSIM软件对所提出的高压脉冲电源进行了仿真和实验验证，结果表明设计思路是正确的。

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  • LCC串联和并联谐振充电的高压脉冲电源设计
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    本文介绍了LCC串联及并联谐振技术在高压脉冲电源中的应用设计，探讨了其工作原理与优化策略。 为了获得高重复频率且具备陡前沿特性的高压脉冲电源，在设计过程中采用了LCC串并联谐振变换器作为高压脉冲发生器的充电电源。文中详细分析了该变换器在电流断续模式下的工作状态，并提出了相应的参数设计方案原则。通过使用PSIM软件对所提出的高压脉冲电源进行了仿真和实验验证，结果表明设计思路是正确的。
     
  • LCC串并联谐振充电高压脉冲电源在电力技术中的实现
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    本文介绍了LCC串并联谐振充电高压脉冲电源的设计与应用，探讨了其在电力技术领域的实现方法及实际效果。 高压脉冲电源是属于高压电源的一种类型，它的输出通常由一定宽度及重复频率的脉冲构成。根据实现方式的不同，高压脉冲电源可以分为机械开关式、固态开关式以及Marx网络（Marx发生器）等几种形式。其中，固态开关式和Marx网络能够产生纳秒级别的窄脉冲，并且具有较高的脉冲频率。 使用MARX发生器来获得陡峭前沿的高压窄脉冲需要较为复杂的电路设计和技术挑战；而采用电感断路的方式则相对容易实现高压脉冲输出。不过，这种方式对电感充电的速度要求较高，并且储能时间不能过长，同时电源本身需具有较高的内阻和较大的功率。对于该技术来说，开发高效的断路开关是目前面临的难题之一。 相比电感储能装置而言，在能量保持稳定并且能够反复快速闭合的条件下，采用电容器作为能源会更加普及一些。
     
  • LCC 串联回路仿真_Simulink_串联谐振_高压充电_谐振充电
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    本项目利用Simulink软件搭建了LCC（电感-电容-电感）串联回路模型，研究其在高压充电系统中的串联谐振特性及谐振充电技术。 串联谐振高压电容器充电电源全谐振控制方案研究
     
  • 串联与并联谐振电路
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    《串联与并联谐振电路》一书深入探讨了电气工程中两种基本谐振现象，分析了它们的工作原理、特性及应用。 ### 串并联谐振电路知识点详解 #### 一、实验背景与目的 **实验目的：** 1. **深入理解串并联谐振电路的工作原理：**通过实验加深对串并联谐振电路条件及特性的理解，并掌握谐振频率的测量方法。 2. **品质因数Q与通频带的物理意义：**学习如何理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测定方法。 3. **频率特性曲线的测定：**掌握测定RLC串并联谐振电路的频率特性曲线的方法，深刻理解和掌握串联谐振电路的意义及作用。 4. **Multisim软件的应用：**掌握Multisim软件中的Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用以及AC Analysis等SPICE仿真分析方法。 #### 二、串联谐振电路 **实验原理：** 1. 回路阻抗为 \(Z = R + j(\omega L - \frac{1}{\omega C})\)，其中 \(\omega\) 是角频率，\(L\) 是电感，\(C\) 是电容。 2. 当 \(\omega L - \frac{1}{\omega C} = 0\) 时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于**谐振状态**。 3. 谐振角频率为 \(\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}\)，谐振频率 \(f_0 = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\)。 **电路处于谐振状态时的特性：** 1. 回路阻抗 \(Z = R\)，整个回路相当于一个纯电阻电路。 2. 回路电流 \(I_0\) 数值最大，\(I_0 = \frac{U_s}{R}\)，其中 \(U_s\) 为激励电压。 3. 电阻电压 \(U_R\) 的数值最大，\(U_R = U_s\)。 **电路的品质因数Q和通频带B：** 1. 品质因素 \(Q = \frac{\omega L}{R} = \frac{\sqrt{LC}}{R}\)。 2. 截止频率定义为回路电流下降到峰值的0.707倍时所对应的频率，介于两截止频率之间的频率范围称为**通频带B**，即 \(B = \frac{f_0}{Q}\)。 **实验步骤：** 1. 使用Multisim软件创建RLC串联电路。 2. 分别使用AC仿真、波特表、交流电压表等工具测量串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率和-3dB带宽。 3. 随频率变化，测量电阻电压、电感电压、电容电压及电流值，并记录所测数据。 4. 根据获取的数据绘制电流、电阻电压及电感电压关于频率的谐振曲线。 **实验结果说明及结论：** 1. 谐振频率仅与元件 \(L\) 和 \(C\) 的数值有关，与电阻 \(R\) 和激励电源的频率无关。 2. Q值越大，曲线尖峰值越尖锐，选择性越好但通频带变窄。 3. 计算品质因数时，需考虑电感的直流阻值。 4. 实际测量中由于电感存在直流电阻的影响，电阻两端电压在谐振点不等于电源电压。 #### 三、并联谐振电路 **实验原理：** 当RLC回路并联谐振时，电感和电容上的电流大小为激励电流的Q倍。此时两者的电流相等但符号相反相互抵消，使得电源电流实际上全部流过电阻R。 **实验步骤：** 1. 使用Multisim软件创建RLC并联电路。 2. 测量绘制I-f谐振频率曲线。 **实验结果说明及结论：** 1. 并联谐振电路的特点在于电感与电容上的电流远大于电源电流，且相位相反，能够实现电流的放大功能。 2. 并联谐振电路适用于信号电流放大的场景应用。 #### 四、误差来源 1. **系统误差**：由设备固有特性引起的无法避免的测量偏差。 2. **读数误差**：调节信号源时同步读取数据，可能导致实际值与理论值存在差异。 3. **图像识别误差**：示波器上的图形未完全达到预期形状，导致测量结果不够精确。 4. **仪器内阻的影响**：在真实操作中考虑万用表、信号源等设备的内阻对最终实验结果产生的影响。 #### 五、实验总结 通过本实验的学习，我们深入了解了RLC串并
     
  • 关于串联谐振和并联谐振的详解
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    本文章详细解析了电气工程中的两种重要概念——串联谐振与并联谐振。解释了它们的工作原理、应用领域及区别，并提供实用计算方法，适合初学者及专业人员阅读参考。 在含有电感和电容的电路中，当电路达到谐振状态时，功率因数等于1，即电压u与电流i同相。串联谐振或并联谐振状态下均满足此条件。
     
  • RLC并联谐振电路及其与串联谐振特性的比较
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    本文章介绍了RLC并联谐振电路的基本原理，并对比分析了它与串联谐振特性之间的异同，深入探讨其在实际中的应用。 RLC并联谐振电路 如图12-19(a)所示的RLC并联电路，其相量模型见图12-19(b)。
     
  • 交流电的串并联谐振基础知识——重点讲解并联谐振
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    本课程聚焦于电气工程中的基础理论，深入解析交流电路中并联谐振的概念、条件及其特性，旨在帮助学习者掌握并联谐振的实际应用与分析方法。 在并联谐振电路中，总阻抗达到最大值。因此，在纯电感和纯电容并联谐振的情况下，相当于断路状态。 当条件满足特定频率时，这种情况会发生。不过原文没有给出具体的数学表达式或详细描述这个“当”的具体含义，请参考相关电气工程理论以获得更深入的理解。
     
  • 并联谐振和串联谐振对谐波影响的比较.pdf
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    本文档探讨了并联谐振与串联谐振在电力系统中产生的谐波效应，并对比分析两者对电网质量的影响。 并联谐振与串联谐振对谐波的影响.pdf探讨了在电气工程领域，并联谐振和串联谐振条件下，不同类型的谐波产生的特点及其影响。该文档深入分析了这两种基本电路配置如何改变系统中的电压和谐波电流的分布，为工程师提供了理解和减少电力系统中由这些现象引起的潜在问题的方法。
     
  • 串联与并联谐振解析
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    本文章深入探讨了串联和并联电路中的谐振现象，详细解析了其工作原理、特点及应用范围，并提供了实用计算方法。 关于串联和并联谐振的详解非常值得大家阅读，希望对各位有所帮助。
     
  • 交流电串并联谐振基础知识及并联谐振特性曲线讲解
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    本课程深入浅出地介绍交流电路中的串并联谐振基本原理，并详细解析并联谐振的特性曲线，帮助学习者掌握相关理论知识与应用技巧。 并联谐振特性曲线展示了电路在不同频率下的行为。当电路处于容性状态时，电容的影响占主导；而在感性状态下，则是电感的作用更为显著。思考这些特性的原因是什么？