[发明专利]调节串联谐振电源品质因数电路及其测试方法

权利要求书

1.一种调节串联谐振电源品质因数电路的测试方法，应用于调节串联谐振电源品质因数电路中，该调节串联谐振电源品质因数电路包括实验电源、调压器、升压器、回路等效电阻、电抗器、匹配电容器、被试回路等效电容、被试电压互感器和标准电压互感器，实验电源与调压器的输入端相连，调压器的输出端与升压器的低压输入端相连，升压器的高压输出端与回路等效电阻相连，回路等效电阻与电抗器串联，电抗器与匹配电容器串联，匹配电容器与升压器的一次低端相连，升压器的一次低端接地；被试回路等效电容并联在匹配电容器的两端；被试电压互感器并联在匹配电容器的两端，被试电压互感器并联在被试回路等效电容的两端；标准电压互感器并联在匹配电容器的两端，标准电压互感器并联在被试电压互感器的两端，标准电压互感器并联在被试回路等效电容的两端，其特征在于：

R是回路等效电阻的电阻值，L是电抗器的电抗值，C_X是匹配电容器的电容值，C₀是被试回路等效电容的电容值，为被试回路等效电容两端的电压的有效值，为升压器的一次低端和升压器的高压输出端之间的电压，ω为实验电源的角频率，j为虚数单位；

与之比即为品质因数Q:则当C_X＝0时，此时品质因数为常数；当C_x＝+∞时，Q＝0；当1-ω²L(C₀+C_x)＝0时，此时品质因数为最大值，电路发生谐振，此时到达谐振曲线Q-C_X的谐振点；

Q_min是品质因数最小值，只要品质因数大于Q_min即可满足电压互感器现场检定试验的要求；

以C₀为基础电容值，并以相等电容量值间隔选取三个电容值C₁＝C₀、C₂＝C₀+C、C₃＝C₀+2C，分别测量C₁、C₂和C₃对应的品质因数Q₁、Q₂和Q₃，则(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点在谐振曲线Q-C_X上的分布情况可分为两类分布：第一类分布是(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点分布在谐振点的两侧，第二类分布是(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点均分布在谐振点的同一侧；

第一类分布中，(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点分布在谐振点的两侧包括两种情况：

第一种情况：(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点中的一点在谐振曲线Q-C_X的上升阶段，三点中的另外两点在曲线的下降阶段；

第二种情况：(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点中的两点在谐振曲线Q-C_X的上升阶段，三点中的另外一点在谐振曲线Q-C_X的下降阶段；

第一类分布的处理方法如下：

此时，取(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点中品质因数较大的两点对应的匹配电容器的电容值的平均值作为新一组的匹配电容器的电容值，测其对应的品质因数，并保留上述四个点中品质因数最大的三点，若仍然出现第一类的两种情况，则重复本步骤，直至品质因数满足要求；

第二类分布中，(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点均分布在谐振点一侧包括两种情况：

第一种情况：(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点均在谐振曲线Q-C_X的上升阶段；第二种情况：(C₁，Q₁)、(C₂，Q₂)和(C₃，Q₃)三点均在谐振曲线Q-C_X的下降阶段；

第二类分布中第一种情况时，继续以等间隔增加匹配电容器的电容值，测得增加后的匹配电容器的电容值对应的品质因数，同时保留品质因数最大的三点，若出现第一类分布，则按照第一类分布的处理方法找到品质因数满足要求的匹配电容器的电容值；若出现第二类分布，则继续以等间隔增加电容量值直至出现第一类分布，然后按第一类分布的处理方法直至找到满足要求的品质因数；

第二类分布中第二种情况时，继续以等间隔减少匹配电容器的电容值，测得减少后的匹配电容器的电容值对应的品质因数，同时保留品质因数最大的三点，若出现第一类分布，则按照第一类分布的处理方法找到品质因数满足要求的匹配电容器的电容值；若出现第二类分布，则继续以等间隔减少电容量值直至出现第一类分布，然后按第一类分布的处理方法直至找到满足要求的品质因数。