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电感线圈的品质因素Q

编辑:东莞市祥如电子有限公司时间:2019-01-10

因数Q是表示线圈质量的一个重要参数。Q值的大小,表明电感线圈损耗的大小,其Q值越大,线圈的损耗越小;反之,其损耗越大。    

品质因数Q的定义为:当线圈在某一频率的交流电压下工作时,线圈所呈现的感抗和线圈直流电阻的比值。它可以用公式表达如下:    

式中:W--工作角频率 L--线圈电感量 R--线圈总耗损电阻    

根据使用场合的不同,对品质因数Q的要求也不同。对调谐回路中的电感线圈,Q值要求较高,因为Q值越高,回路的损耗就越小,回路的效率就越高;对鹅合线圈来说,Q值可以低一些;而对于低频或高频扼流圈,则可以不做要求。    

实际上,Q值的提高往往受到一些因素的限制,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工作时的集肤效应等。因此,线圈的Q值不可能做得很高,通常Q值为几十至一百,zui高也只有四五百。    

电感的主要特性参数    

1、电感量L及精度    

电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。线圈电感量的大小,主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。电感线圈的用途不同,所需的电感量也不同。例如,在高频电路中,线圈的电感量一般为0.1uH—100H。    

电感量的精度,即实际电感量与要求电感量间的误差,对它的要求视用途而定。对振荡线圈要求较高,为0.2-0.5%。对耦合线圈和高频扼流圈要求较低,允许10—15%。对于某些要求电感量精度很高的场合,一般只能在绕制后用仪器测试,通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现。    

2、感抗XL    

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL    

3、品质因素Q    

线圈的品质因数    

品质因数Q用来表示线圈损耗的大小,高频线圈通常为50—300。对调谐回路线圈的Q值要求较高,用高Q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性;用低Q值线圈与电容组成的谐振电路,其谐振特性不明显。对耦合线圈,要求可低一些,对高频扼流圈和低频扼流圈,则无要求。Q值的大小,影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。一般均希望Q值大,但提高线圈的Q值并不是一件容易的事,因此应根据实际使用场合、对线圈Q值提出适当的要求。    

线圈的品质因数为:    

Q=ωL/R 式中:    

ω——工作角频;    

L——线圈的电感量;    

R——线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻,它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损 耗等所组成。"    

为了提高线圈的品质因数Q,可以采用镀银铜线,以减小高频电阻;用多股的绝缘线代替具有同样总裁面的单股线,以减少集肤效应;采用介质损耗小的高频瓷为骨架,以减小介质损耗。采用磁芯虽增加了磁芯损耗,但可以大大减小线圈匝数,从而减小导线直流电阻,对提高线圈Q值有利。    

品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值。    

4、分布电容    

线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。    

5、固有电容    

线圈绕组的匝与匝之间存在着分布电容,多层绕组层与层之间,也都存在着分布电容。这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容C。    

6、允许误差    

电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。    

7、标称电流    

指线圈允许通过的电流大小,通常用字母A、B、C、D、E分别表示,标称电流值为50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。