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电感Q值计算公式及Q值影响要素详解

1、什么是电感Q值? 电感Q值:也叫电感的质量要素,是衡量电感器材的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下作业时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高,其损耗越小…

1、什么是电感Q值?

电感Q值:也叫电感的质量要素,是衡量电感器材的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下作业时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高,其损耗越小,功率越高。电感器质量因数的凹凸与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。

依据运用场合的不同,对质量因数Q的要求也不同。对调谐回路中的电感线圈,Q值要求较高,由于Q值越高,回路的损耗就越小,回路的功率就越高;对耦合线圈来说,Q值能够低一些;而关于低频或高频扼流圈,则能够不做要求。

实践上,Q值的进步往往遭到一些要素的约束,如导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗、铁心和屏蔽引起的损耗以及高频作业时的集肤效应等。因而,线圈的Q值不可能做得很高,一般Q值为几十至一百,最高也只要四五百。

2、电感Q值的凹凸的功用

Q值过大,引起电感焚毁,电容击穿,电路振动。

Q很大时,将有VL=VC》》V的现象呈现。这种现象在电力系统中,往往导致电感器的绝缘和电容器中的电介质被击穿,形成丢失。所以在电力系统中应该防止呈现谐振现象。而在一些无线电设备中,却常运用谐振的特性,进步弱小信号的幅值。

3、电感Q值的换算

质量因数又可写成Q=2pi*电路中存储的能量/电路一个周期内耗费的能量。

通频带BW与谐振频率w0和质量因数Q的联系为:BW=wo/Q,标明,Q大则通频带窄,Q小则通频带宽。

Q=wL/R=1/wRC

其间:

Q是质量要素

w是电路谐振时的电源频率

L是电感

R是串的电阻

C是电容

Q值是质量要素,它是有用功与总功之比。

4、影响电感Q值的要素

电感器质量因数的凹凸与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。

也有人把电感的Q值特意下降的,意图是防止高频谐振/增益过大。下降Q值的方法能够是添加绕组的电阻或运用功耗比较大的磁芯。

Q值一般总称质量因数,它是衡量一个元件或谐振回路功能的一个无量纲单位。简略地说是抱负元件与元件中存在的损耗的比值。这个元件能够是电感、电容、介质谐振器、声表面波谐振器、晶体谐振器或LC谐振器。Q值的巨细取决于实践使用,并不是越大越好。例如,假如规划一个宽带滤波器,过高的Q值假如不采纳其他办法,将使带内平整度变坏。在电源退耦电路中选用LC退耦使用时高Q值的电感和电容极简略产生自谐振状况,这样反倒不利于消除电源中的搅扰噪声。反过来,关于振动器咱们期望有较高的Q值,Q值越高对振动器的频率稳定度和相位噪声越有利。对不同的使用对Q值有不同的要求。

元件的质量因数,即Q值的巨细取决于元件的制造工艺、制造资料以及使用环境。例如,相同一个电感,假如其他参数不变,仅改动绕制电感导线的粗细,则导线粗的电感Q值要比导线细的电感Q值高。假如再在导线上镀银,则镀银导线所绕制的电感要比不镀银导线绕制的电感Q值高。至于介质谐振器其Q值更是取决于构成介质谐振器资料和制造工艺。

Q值的巨细还与作业频率有关。一般的电感跟着频率的变高其Q值也会增高。但它有一个极限,当超越这个极限频率点后电感的Q值要猛然下降,这个电感就失去了电感的效果。在这点上介质谐振器、声表面波谐振器和晶体谐振器更为显着。当作业频率违背他们的谐振频率后,其Q值将急剧下降,一起他们也将不能作业。

质量因数描绘了回路的储能与它一周耗能之比。

由于同频带与质量因数之积为回路的谐振频率。所以,在确保谐振点的情况下质量因数与通频带的宽窄是一对对立。所以不能说质量因数越高越好,还要看对频带的要求的Q值越大,谐振的通频带就越窄,也便是包括的频率规模更窄,假如需求宽一点的通频带,Q值越小越好。

在选频电路(选用某一频率)、阻波电路(阻挠某一频率)、吸收电路(衰减某一频率)、陷波电路(去掉某一频率)中都是运用或许去掉某一个频率f,此刻Q值越大越好,这是运用谐振电路在谐振时的频率f,当LC并联谐振电路产生谐振时,电路阻抗最大,适当于断路,使频率为f的频率信号不能经过,到达阻挠此信号的意图。当LC串联谐振电路产生谐振时,阻抗最小,适当与短路,此刻频率为f的频率很简略经过,而其它的信号频率被阻挠,就能到达选频的意图。

关于磁损与影响磁环电感Q值联系现在电源规划要求越来越严厉,这就要咱们对每个问题点有必要仔细剖析核算,针对磁损的核算一般仅仅简略的依据磁芯的体积和相关的损耗曲线进行简略核算但实践作业之中呈现,同一种磁芯不同的绕制方法,与相同磁芯相同的绕制方法线的松紧程度不同,却带来不同的温升距离等。

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