變頻串聯諧振裝置原理圖見圖。380V工頻交流電送入變頻電源，經變頻電源處理后，輸出頻率、幅值可調節的電壓，輸出電壓送勵磁變壓器T的低壓側，經勵磁變壓器升壓后送入由試驗電抗器、電容分壓器以及被試品構成的串聯諧振回路，回路諧振頻率f由試驗電抗器電感L、試品電容、分壓器電容和共同決定。在變頻電源較小的輸出電壓下調節其輸出頻率，當輸出頻率等于諧振頻率，串聯諧振回路發生串聯諧振，再調節變頻電源輸出電壓使試品電壓到達試驗值。在回路諧振的條件下，試品電壓為勵磁變壓器輸出電壓的Q倍，試品試驗容量為勵磁變壓器輸出容量的Q倍。

變頻串聯諧振裝置原理圖

變頻串聯諧振回路等值電路圖

U：為勵磁變壓器高壓繞組串并聯后的輸出電壓，受變頻電源控制可以由0到Umax（Umax為勵磁變壓器高壓繞組串并聯后的額定輸出電壓）連續變化，頻率30到300Hz連續變化。
R：為串聯諧振回路的等值電阻，包括勵磁變壓器等效到高壓側的內阻、高壓電抗器內阻、試品內阻以及試驗電暈損耗等值電阻等。
L：為串聯諧振回路的等值電感，即勵磁變壓器等效到高壓側的漏電感、諧振電抗器電感之和。實際試驗中，勵磁變壓器漏電感相對諧振電抗器電感較小，可忽略。因此粗略計算時，可認為電抗器電感即為諧振回路的等值電感。實際試驗中電抗器可能有多臺串并聯，此時的回路電感為多臺電抗器串并聯后的電感。電抗器串并聯電感計算時，可忽略其內阻，按照純電感的串并聯來計算。
C：為串聯諧振回路的負載電容與分壓器電容之和。分壓器電容包括低壓臂和高壓臂電容，分壓器高低壓臂電容差距較大，實際計算時可忽略低壓臂電容。因此，回路電容近似為負載電容與分壓器高壓臂電容之和。


因此試驗電源容量可降低到試品所需容量的上，而當試品擊穿時，諧振回路失諧，故1/Q，障點通過的放電電流僅為被試品的儲能，對試品破壞小，而諧振回路的選頻特性決定了試品上電壓波形失真較小。