Q值;是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,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,效率越高。
电感器品质因数的高低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值特意降低的,目的是避免高频谐振/增益过大。降低Q值的办法可以是增加绕组的电阻或使用功耗比较大的磁芯.
Q值过大,引起电感烧毁,电容击穿,电路振荡。
Q很大时,将有VL=VC>>V的现象出现。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,造成损失。所以在电力系统中应该避免出现谐振现象。而在一些无线电设备中,却常利用谐振的特性,提高微弱信号的幅值。
品质因数又可写成Q=2pi*电路中存储的能量/电路一个周期内消耗的能量
通频带BW与谐振频率w0和品质因数Q的关系为:BW=wo/Q,表明,Q大则通频带窄,Q小则通频带宽。
Q=wL/R=1/wRC
其中:
Q是品质因素
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;是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,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,效率越高。
电感器品质因数的高低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。
知道了Q值有关的相关因素但我们如何在设计中如何提高品质因数呢?
关于磁损与Q值关系现在电源设计要求越来越严格,这就要我们对每个问题点必须认真分析计算,针对磁损的计算一般只是简单的根据磁芯的体积和相关的损耗曲线进行简单计算但实际工作之中出现,同一种磁芯不同的绕制方式,与相同磁芯相同的绕制方式线的松紧程度不同,却带来不同的温升差距等等,但一直一来磁损与针对磁损与Q值关系很少提及,只是简单认为Q值大磁损就小,但是Q值又与哪些因素有关,在实际中更少提及,愿大家畅所欲言,一起探讨!
测量线圈Q值的方法:
1. 频率在250MHz以下, 最方便有效是使用"Q表".
Q表的原理:
(A)待测线圈与可变电容组成串联谐振回路,
(B)调可变电容令回路谐振,
(C)在谐振时, Q="Vc/Vs" (Vs=加到回路的电压, Vc="可变电容两端电压")
2. 若频率>250MHz, 由于分佈参量的影响, Q表很难实现. 此时, 用VNA(向量网路分析仪)测出s11再求Q值是最有效的方法.
3. 还有一种"穷人"的办法 --- 3dB带宽法.
由于 Q="f0/B" (f0是回路的中心频率, B是-3dB带宽)
(A)选取适当的电容(C1)与待测线圈组成并联谐振回路,
(B)用讯号产生器经"小电容"(C2 <<C1)"弱"偶合到并联谐振回路,
(C)用高阻探头+检波器检测并联谐振回路两端的电压(或功率),
(D)调整讯号产生器的频率, 找出f0及B
讯号产生器及检波器最好由"频谱仪+跟踪产生器"取代, 这样最省时间.
[注意: 此法测得的Q值是有载Q]
要提高空心线圈的Q值, 办法有:
1. 尽量加大线圈直径, 并让线圈长度少于直径;
2. 用尽量粗的导线
3. 用鍍银线绕制
4. 用"间绕法" --- 圈与圈之间保留间隙(约等于导线直径)
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