物理和电路中“谐振”

Posted 2023-04-10 MAR-Sky

物理中的共振（谐振）

例子

物理中的共振，是和物体的本身有关。是指在一个物体在一个振动频率下达到最大振幅， 这个频率频率称为谐振频率
例如，在拉伸一个弹簧的时候，如果震动频率和拉伸频率一样，同样的力，那么会达到最大幅度
在物理中学习共振的时候一定会知道军队过河，因为共振导致桥塌的一个例子，因为军队的整齐频率和桥本身震动的固有频率一致了
秋千和钟摆也是这个道理，在同频率的情况下，会摆的更高

分析

下面都是以共振频率为前提。
上面所说的频率一样实际上默认从被迫振动的物体静止算起。而且振动源和被振物体的距离和振动介质一定不变。如下图所示，虽然振动源和被振动物体的振动相位不同，但是这是由于传播振动的介质延迟导致的，所以每次从振动源到被振动物体的时间差固定而且中间介质不变，那么施加到被振物体上的相位和振动频率和物体固有频率一致也是达到了共振。
可以想象一下，当一个被振物体本身就是在振动，在和自身频率相同的振动源的作用下，很可能是先减弱再振动加强。因为受振物体本身振动的相位和加入振动源导致的振动相位很可能不同。但将受振动物体的原来不同相位的振动能量消耗完，那么就开始共振

电路中谐振

参考：https://www.bilibili.com/video/BV1a24y1Q7DD/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=00bd76f9d6dc090461cddd9f0deb2d51
存在一个频率使得电路中电流最大。这时就是谐振频率。根据容抗和感抗的值可以知道，电抗值和容抗值相同时，这时的电路可以认为是一个纯电阻电路。电感和电容串联时，频率满足下面的要求

谐振电源的控制电路

这是一种零电压谐振半桥开关稳压电源，包括：半桥驱动集成电路，半桥 主电路，连接半桥主电路的变压器，整流电路，反馈网络。我们来看下谐振电源的控制电路，由中港扬盛技术员李工做的总结，如有不对，望指正。
目前谐振工作的开关稳压电源,其电压与电流波形随电路方式不同而发生变化,而且有时也随负载状态发生变化,因此,为了进行理想的ZVS和ZCS的工作方式,对开关元件的驱动信号的定时非常重要。对于谐振电源,控制脉宽时多数情况不符合ZVS与ZCS的条件,而且较多场合是开关元件导通时供给的能量几乎恒定,一般是开关元件的驱动脉宽保持在规定条件下的状态,对频率进行控制的方法。
用反馈放大器的输出控制频率可变振荡器(VFO)的频率,由VFO的输出驱动单稳态多谐振荡器,从而得到规定宽度的脉冲信号,该脉冲信号作为开关元件的驱动信号。这时,单稳态多谐振荡器或后接的开关元件在损耗较大时(电流方式是开关元件流经电流的场合,电压方式是开关元件上加电压的场合)要增设停止驱动信号的功能,需要采取措施使开关元件经常处于理想开关工作状态。已经有很多这种工作用途的IC在出售,它能解决复杂驱动电路的定时,这样,可以构成谐振电源的控制电路。