深度解读电感参数Q值与SRF

2024-10-30 杰绅电感(杰绅电子公众号)
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本文杰绅电感对电感参数Q值与SRF进行介绍,希望对各位工程师朋友有所帮助。


Q值(品质因素)

指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。


公式:

Q=ωL/R=1/ωRC 

其中:  Q是品质因素,ω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值是品质因素;


作用及影响因素:

  • Q值过大,引起电感烧毁,电容击穿,电路振荡;

  • Q值是衡量一个元件或谐振回路性能的一个无量纲单位。

  • 简单地说是理想元件与元件中存在的损耗的比值。这个元件可以是电感、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值的大小取决于实际应用,并不是越大越好。


例如,如果设计一个宽带滤波器,过高的Q值如果不采取其他措施,将使带内平坦度变坏。


在电源退耦电路中采用LC退耦应用时高Q值的电感和电容极容易产生自谐振状态,这样反倒不利于消除电源中的干扰噪声。


反过来,对于振荡器我们希望有较高的Q值,Q值越高对振荡器的频率稳定度和相位噪声越有利。对不同的应用对Q值有不同的要求。


SRF(自谐频率)

自谐频率是指电感的分布电容和电感量发生谐振的频点。在这个频率下,电感感抗与分布电容容抗相等并且互相抵消,整体表现为电抗为零,在自谐频率处电感失去储能能力而表现出高阻的纯电阻特性。电感本身具有分布电容,这个自身电容与电感在特定频率上会构成谐振现象,这个特定的频率就是SRF。


测试工具:

阻抗分析仪+测试治具。


实际应用需注意:

  • 以SRF为界,低于SRF的频率时,电感线圈呈现感性;高于SRF时,电感线圈已呈现容性。在SRF点上,线圈呈现高阻抗的纯电阻性。

  • SRF只与线圈的圈数、结构和材料有关。实际应用中,通常使工作频率小于SRF,高于SRF时,电感线圈已失去其感性意义。


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