Part 01
什么是電感的Q值?
在電路設計中,當我們在進行電感選型時,就不能忽視電感的Q值。但有些剛接觸硬件設計的工程師很容易是忽略電感的Q值,往往只關注電感的感值,封裝,這些參數,那電感的Q值對電感選型以及電路設計有什么影響呢?
如果給電感兩端加載一定頻率的交流電壓,等效損耗電阻分量與頻率相關電感(R/2πf L)之比稱為損耗因數,其倒數為Q值(Q=2πf L/R)。因為f是流過線圈的電流的頻率,所以Q值會根據頻率而不同。電感器的Q值越高,其損耗越小,效率越高。電感器的品質因數和線圈的直流電阻、線圈和磁芯的介質損耗有關。
Part 02
Q值越高越好嗎?
Q值的大小取決于應用,Q越大并不總是越好。例如,如果設計寬帶濾波器,高Q值會使帶內平坦度變差。當電源去耦電路采用LC去耦時,高Q值的電感和電容極易產生自諧振,不利于消除電源中的干擾噪聲。 相反,對于振蕩電路我們希望有高的Q值,Q值越高對于振蕩器的頻率穩定性和相位噪聲越好。LC并聯諧振電路諧振時,電路阻抗最大,相當于開路,使頻率為f的頻率信號無法通過,從而達到阻止該信號的目的。LC串聯諧振電路諧振時,阻抗最小,相當于短路。此時,頻率f的頻率可以輕松通過,而其他信號頻率則被阻擋,即可達到選頻的目的。
Part 03
如何提高線圈Q值?
線圈的Q值是其效率的關鍵指標。Q值越高表示損耗越低、效率越高,那么如何提高線圈的Q值呢?在線圈繞制方面,可以采用多股絕緣傳輸線繞制。這增加了導體表面積,減少集膚效應,或者加粗線圈直徑。不管采用哪種方法,主要的目的都是最小化電阻效應,進而降低損耗并提高電感器 Q因數。
Part 04
不同類型電感器Q值對比
空心電感器Q值通常較高,范圍在100到200之間。鐵氧體電感器Q值中等,通常在40到150之間。鐵粉芯電感器Q值適中,通常在50到100之間。疊層電感器Q值中等,通常在30到80之間。
審核編輯 黃宇
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