串联谐振和并联谐振之间的区别有什么？

主要区别–串联谐振与并联谐振

谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时，就会发生谐振。根据电容器，电感器和电阻器的布置，实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。串联谐振（也叫变频谐振）是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振，而  并联谐振是指在电容器和电感器并联连接的电路中发生的谐振。的主要区别串联谐振与并联谐振之间的关系是，当元件的排列产生最小阻抗时发生串联谐振，而当元件的排列产生最大阻抗时发生并联谐振。

什么是串联谐振

我们分析了以下电路：

概括地说，电容器具有  由给出的容抗（Xc）  。电感的  感抗（Xl）由给出  。我们看到总阻抗的大小可以由给出  。

I通过电路的电流为  V/Z。如果更改交流电流的  频率 f，则可以同时更改  Xc和  Xl。随着这些值的改变，电路的总阻抗也将改变。这将意味着通过电路的电流大小也会发生变化。特别地，当我们查看阻抗方程时，我们可以看到，当时Xc=Xl  ，阻抗为最小值（|Z|=R）。因此，以这个值，流过电路的电流将最大。下图描述了随着交流电流频率的变化，流经电路的电流如何变化。

串联RLC谐振电路的电流与频率的关系图

在谐振频率下，  Xc = Xl。这意味着。我们可以解决这个问题，以表明谐振频率  F0由下式给出：

什么是平行共振

并联谐振发生在电感器和电容器并联连接的电路中，如下所示：

并联RLC电路

由于阻抗在并联电路中的累加方式与串联电路中的阻抗不同，因此使用称为导纳（Y）的量  来描述并联谐振电路。导纳仅仅是阻抗的倒数：

的  电导（G）是通过电阻的倒数给出：

对于并联电路， 电纳是类似于串联电路中的电抗的量。电容电纳（Bc）由给出

归纳电纳（Bl）由给出  

导纳可以使用以下数量表示：

对于并联RLC电路，当时发生谐振  Bc = Bl。在这里，在求解共振频率时，  F0我们再次发现：

谐振时，并联RLC电路两端的电流将取最小值。这是因为此时电路的阻抗处于最大值。

串联和并联谐振之间的区别

阻抗

在谐振频率下，  串联RLC电路具有最小阻抗，而  并联RLC电路具有最大阻抗。

当前在谐振频率下，  串联RLC电路具有最大电流，而  并联RLC电路 具有最小阻抗。

回复者：华天电力

负载电路

串联谐振：对电源呈现低阻抗，要求由电压源供电。

并联谐振：对电源呈现高阻抗，要求由电流源供电，需在直流电源末端串接大电抗器。

输出电压

串联谐振：输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流近似正弦波。

并联谐振：输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波。

换流方向

串联谐振：换流是在晶闸管上电流过零以后进行。

并联谐振：换流是在谐振电容器上电压过零以前进行。

供电类型

串联谐振：恒压源供电，为避免谐振的上、下桥臂晶闸管同时导通，造成电源短路，换流时，必须保证电源先关断，后开通。

并联谐振：恒流源供电，为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势，电流必须连续。

工作频率

串联谐振：工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率。

并联谐振：可自动调谐扫描频率，也可以手动寻找。

　　从负载谐振方式划分，可以为并联逆变器和串联逆变器两大类型，下面列出串联逆变器和并联逆变器的主要技术特点及其比较：
　　串联逆变器和并联逆变器的差别，源于它们所用的振荡电路不同，前者是用L、R和C串联，后者是L、R和C并联。
　　(1)串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗，要求由电压源供电。因此，经整流和滤波的直流电源末端，必须并接大的滤波电容器。当逆变失败时，浪涌电流大，保护困难。
　　并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗，要求由电流源供电，需在直流电源末端串接大电抗器。但在逆变失败时，由于电流受大电抗限制，冲击不大，较易保护。
　　(2)串联逆变器的输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流近似正弦波，换流是在晶闸管上电流过零以后进行，因而电流总是超前电压一φ角。
　　并联逆变器的输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波，换流是在谐振电容器上电压过零以前进行，负载电流也总是越前于电压一φ角。这就是说，两者都是工作在容性负载状态。
　　(3)串联逆变器是恒压源供电，为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通，造成电源短路，换流时，必须保证先关断，后开通。即应有一段时间(t
)使所有晶闸管(其它电力电子器件)都处于关断状态。此时的杂散电感，即从直流端到器件的引线电感上产生的感生电势，可能使器件损坏，因而需要选择合适的器件的浪涌电压吸收电路。此外，在晶闸管关断期间，为确保负载电流连续，使晶闸管免受换流电容器上高电压的影响，必须在晶闸管两端反并联快速二极管。
　　并联逆变器是恒流源供电，为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势，电流必须连续。也就是说，必须保证逆变器上、下桥臂晶闸管在换流时，是先开通后关断，也即在换流期间(tγ)内所有晶闸管都处于导通状态。这时，虽然逆变桥臂直通，由于Ld足够大，也不会造成直流电源短路，但换流时间长，会使系统效率降低，因而需缩短tγ，即减小Lk值。
　　(4)串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率，即应确保有合适的t 时间，否则会因逆变器上、下桥臂直通而导致换流的失败。
　　并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率，以确保有合适的反压时间t
，否则会导致晶闸管间换流失败;但若高得太多，则在换流时晶闸管承受的反向电压会太高，这是不允许的。
　　(5)串联逆变器的功率调节方式有二：改变直流电源电压Ud或改变晶闸管的触发频率，即改变负载功率因数cosφ。
　　并联逆变器的功率调节方式，一般只能是改变直流电源电压Ud。改变cosφ虽然也能使逆变输出电压升高和功率增大，但所允许调节范围小。
　　(6)串联逆变器在换流时，晶闸管是自然关断的，关断前其电流已逐渐减小到零，因而关断时间短，损耗小。在换流时，关断的晶闸管受反压的时间(t
+tγ)较长。
　　并联逆变器在换流时，晶闸管是在全电流运行中被强迫关断的，电流被迫降至零以后还需加一段反压时间，因而关断时间较长。相比之下，串联逆变器更适宜于在工作频率较高的感应加热装置中使用。
　　(7)串联逆变器的晶闸管所需承受的电压较低，用380V电网供电时，采用1200V的晶闸管就行，但负载电路的全部电流，包括有功和无功分量，都需流过晶闸管。逆变晶闸管丢失脉冲，只会使振荡停止，不会造成逆变颠覆。
　　并联逆变器的晶闸管所需承受的电压高，其值随功率因数角φ增大，而迅速增加。但负载本身构成振荡电流回路，只有有功电流流过逆变晶闸管，而且逆变晶闸管偶而丢失触发脉冲时，仍可维持振荡，工作比较稳定。
　　(8)串联逆变器可以自激工作，也可以他激工作。他激工作时，只需改变逆变触发脉冲频率，即可调节输出功率。
　　并联逆变器一般只能工作在自激状态。
　　(9)在串联逆变器中，晶闸管的触发脉冲不对称，不会引入直流成分电流而影响正常运行。
　　并联逆变器中，逆变晶闸管的触发脉冲不对称，则会引入直流成分电流而引起故障。
　　(10)串联逆变器起动容易，适用于频繁起动工作的场合。
　　并联逆变器需附加起动电路，起动较为困难。
　　(11)串联逆变器中的晶闸管由于承受矩形波电压，故du /dt值较大，吸收电路起着关键作用，而对其di/dt要求则较低。
　　在并联逆变器中，流过逆变晶闸管的电流是矩形波，因而要求大的di/dt，而对du/dt的要求则低一些。
　　(12)串联逆变器的感应加热线圈与逆变电源(包括槽路电容器)的距离远时，对输出功率的影响较小。如果采用同轴电缆或将来回线尽量靠近(扭绞在一起更好)敷设，则几乎没有影响。
　　并联逆变器来说，感应加热线圈应尽量靠近电源(特别是槽路电容器)，否则功率输出和效率都会大幅度降低。
　　(13)串联逆变器感应线圈上的电压和槽路电容器上的电压，都为逆变器输出电压的Q倍，流过感应线圈上的电流，等于逆变器的输出电流。
　　并联逆变器的感应线圈和槽路电容器上的电压，都等于逆变器的输出电压，而流过它们的电流，则都是逆变器输出电流的Q倍。
　　综上所述，并联逆变器和串联逆变器(通称并联或串联变频电源)各有其自己的技术特点和应用领域。从工业加热应用的角度，并联逆变器广泛应用于熔炼、保温、透热、感应加热热处理等各种领域，其功率可以从几千瓦到上万千瓦。串联逆变器广泛应用于熔炼——保温的一拖二炉组以及高Q值高频率的感应加热场合，其功率可以从几千瓦到几千千瓦。目前我国工业上采用的变频电源90%以上属并联变频电源。