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本文介绍了变频串联谐振耐压试验装置的工作原理，阐明了其设计结构特点，并对实际使用中的问题进行了分析处理，具有一定的使用价值。
近年来，大电容量的电气设备在一定频率范围内的绝缘耐受与工频耐压具有一定的等效性，这样就为利用变频试验装置的电感与被试品的电容串联产生谐振电压来进行交流耐压试验提供了可能，且由于试验装置的励磁电压低、重量轻，非常方便于在施工现场使用。现就变频串联谐振耐压试验装置的原理、特点和在实际应用中的几点体会进行阐述。
串联谐振的基本原理
发生串联谐振的基本原理是：在R-L-C电路中（如图1所示）
由电工知识得到：Uc＝I/ωC,UL＝I*ωL，UR＝I*R，U＝Uc＋UL＋UR，当 LRC 串联回路中的感抗与试品容抗相等时，电感中的磁场能量与试品电容中的电场能量相互补偿，试品所需的无功功率全部由电抗器供给，电源只提供回路的有功损耗。电源电压与谐振回路电流同相位，电感上的电压降与电容上的压降大小相等，相位相反。由图 1 可知，当 ωL＝1/ωc，回路的谐振频率 f＝1/2π√LC ,也就是说，电路发生串联谐振，电源提供很小的励磁电压，试品上就能得到很高的电压,电源频率为谐振频率。
当电源频率（f）、电感（L）及被试设备电容（C）满足下式时回路处于串联谐振状态此时: f＝1/2π√LC，回路中电流为I=Ulx/R,被试设备电压为Ucx=I/ωCx输出电压与励磁电压之比为试验回路的品质因数：Q=Ucx/Ulx=（ωL）/R，由于试验回路中电阻R很小，故试验回路品质因数很大。一般正常时可达50以上，既输出电压是励磁电压50倍，因此用较低容量的试验变压器就能得到较高的试验电压。这样就解决了在一般的交流耐压试验中试验变压器容量不能满足试验要求的问题。而此时电容量与电感的关系为ωL＝1/ωc，因为对某个试品而言，电容量是固有的，试验用可调电感的价格也非常昂贵，因此解决问题的途径就引到了改变电源频率回路的谐振频率，在初始电压下调节回路的频率，观察 Uc的变化达最大值时，增加或减小频率时谐振电压都要下降，这时的频率为谐振频率，这时的电压为谐振点电压，增加励磁电压就能升高谐振电压，从而达到试验电压目的。另外，由于试验回路是处于谐振状态，回路本身具有良好的滤波作用，电源波形中的谐波分量在设备两端大为减小，从而输出良好的正弦波形。当试品放电或击穿时，即回路中等值电容被短路，谐振条件被破坏，电压明显下降，恢复电压上升缓慢，试品上不发生暂态过电压，且电源供给的短路电流受到电抗的限制而减少，从而限制被试设备的损坏程度。
串联谐振耐压试验装置的几点应用
山东某热电厂155WM发电机，使用变频串联谐振试验装置进行工频交流耐压的实验，测得发电机一相定子绕组对地电容285nF，根据工频耐压50HZ的要求，需要定做两个标准电感L1=L2=14H，如图3所示
耐压试验时，根据计算频率在初始电压下进行调频。首先检查接地，串联谐振接地必须良好，试验设备接地点与发电机铁心接地点连在一起一同接地。另外，测温元件与发电机转子也要保护接地，但是开始调频实验时结果不太理想，频率达不到工频要求，断开电源后检查外部连线正确，怀疑两个电抗器摆放位置的影响，由于两个电抗器互感作用，使感抗值发生了变化，重新调整电抗器的距离、位置，找到工频50HZ谐振点，开始升压，升到允许耐压值后，保持一分钟，工频耐压试验顺利通过。通过此次试验使得在大型高压电机的耐压试验方面积累宝贵经验。
通信电源技术在近几年得 到了极为快速的发展技术技巧已逐渐趋于成熟从根本上促进 了我国通信技术的持续发展。在现代体积更小、重量更轻、运行效率更高的通信电源产 品已经成为了我国通信事业追求的主要目标这类型通信电源产品的应用能更加有效的确保通信电源系统的运行效率和运行质量。下 面对通信电源技术中容易应用到的串联谐振技术作详细分析。
通信电源的发展现状自 二十世纪90年代末 以后在电力通信方面，我国便已经实现了 高频开关电源对传统相控电源的取代并且大力发展高频开关电源 赴其在通信电源系统中有 了大量的应用与推广成为了各类型开关电 源中最活跃、最受欢迎的开关电源品种。后来随 着通信电源技术的不断发展通信系统内应用到的各种功率器件的更新速度变得更快新型材 料、新型技术在通信系统中的应用也越来越多这无疑为通信电源系统控制技术增加了难度,同时也提出了更严格的要求。不仅要求通信电源系统要安全可 靠 还要求系统运行的稳定 性、电 磁兼容性、电能利用率以及节能降耗等性能都要变得更好,以便能更好更全面的推 广 高频开关通信电源系统使其能在应用过程中依靠计算机技术、计算机监控系统等工具努 力实现系统运行的智能化,同时全方位增强电源系统的管理与维护能力，促进通信电源系统 向着智能化、高频化、高效率、高可靠性方向发展。
串联谐振变换器在通信电源系统中的应用串联谐振变换器的电路。串联谐振变换器是谐振变换器的一种,同样具有高可靠性、低电磁污染、状态保持时间长等特点。串联谐振变换器在实际应用时仍然利用串联谐振技术通过自身功能对通信电源系统电压输出稳定性进行控制达到保证通信电源系统正常运行的目的。图为串联谐振变换器的电路图。分析串联谐振变换器的结构构成不难发现该类变换器主要由高频逆变电路、谐振网络以及输出整流滤波电路三部分共同构成。运行时直流电流开云在线平台过高频逆变电路并在电路中产生一个频率
为色的方波然后系统电路将这个方波送到由电容器与电感器共同构成的谐振网络中接受该网络中的整流滤波处理随后呈直流电压或电流从谐振网络处输出。在串联谐振电路中谐振网络必须要和输出负载串联,以起到电压分压的作用。另外,由于谐振网络在通电运行过程中阻抗最小的位置处于谐振频率处且随着谐振频率的不断变化,谐振网络的阻抗大小也会随之发生相应变化所以实际工作中可通过控制谐振频率来改变谐振网络阻抗。如果通信电源系统在运行时因某个特殊原因升高了电源电压的温度,电路调整时将色远离了f0,改变了谐振频率整个谐振网络的阻抗就会增加随之引起的问题是谐振分压值增加因为只有这样才能保证通信电源系统运行的稳定肪止运行故障发生。要做到这一点河以在系统运行期间采用频率调制方式，对电路中色的频率做出科学调整适当改变其偏离谐振网络f0中的程度通过改变系统输出电压的方式来控制系统电压输出的稳定性。
电压传输特性。分析图1的电路,将逆变电路等效为方波电源,谐振回路参数用L和C表示,负载合到原边用表示,得到等效电路如图2所示。
性能分析。综上分析,串联谐振变换器的主要缺点是在没有负载时,电路没有了电压调节能力,当Q=1时,电路的选择性己很差,在没有负载的情况下Q=0,频率特性为一条水平直线。因此这种电路形式电压调节性能很差。另一个缺点是在输出整流滤波电路,电流的纹波会很大,这种缺点在低压大电流情况下尤为突出,因此这种电路更适合于高压小电流的应用场合。这种电路结构的主要优点是串联谐振电容可作为隔直电容,因此这种电路可不加任何其它结构而用于桥式电路中,并避免了磁路的不平衡。分析得出,当开关频率低于谐振频率一定值后,随负载的变化,输出电流基本保持不变,即具有电流源特性,使电路具有固有的短路保护能力。
结束语
本文讨论了通信电源中谐振软开关技术的现状和发展,针对传统谐振变换器的缺点,在串联谐振变换器的基础上,设计了一种新型的串联谐振拓扑,为通信整流器的高效率。高频化设计提供了一个新的方法,所作的工作和取得的成果为戈在传统串联谐振变换器的基础上,合理利用变压器的励磁电感,设计出一种新型谐振拓扑关串联谐振变换器可在通信电源有效运行胧缺点各占一半。