| 設計中(zhong)，只(zhi)要有用到電(dian)(dian)(dian)感(gan)的地方(fang)，都繞(rao)不開電(dian)(dian)(dian)感(gan)Q值這個(ge)參數(shu)。但(dan)是往(wang)(wang)往(wang)(wang)很多人并不了解，什么是電(dian)(dian)(dian)感(gan)Q值？電(dian)(dian)(dian)感(gan)Q值對電(dian)(dian)(dian)感(gan)和電(dian)(dian)(dian)路(lu)有哪些影響？那么下面(mian)我們(men)就講講電(dian)(dian)(dian)感(gan)Q值的含義及(ji)在應(ying)(ying)用過程中(zhong)應(ying)(ying)該注意的問題。 Q值(zhi)：也叫電(dian)(dian)感(gan)的(de)(de)品質因(yin)素，是衡量(liang)電(dian)(dian)感(gan)器件(jian)的(de)(de)主(zhu)要參數。是指電(dian)(dian)感(gan)器在某一頻(pin)率的(de)(de)交流電(dian)(dian)壓(ya)下工作時，所呈現(xian)的(de)(de)感(gan)抗(kang)與(yu)其(qi)等效損耗(hao)電(dian)(dian)阻之比。電(dian)(dian)感(gan)器的(de)(de)Q值(zhi)越高(gao)，其(qi)損耗(hao)越小，效率越高(gao)。電(dian)(dian)感(gan)器品質因(yin)數的(de)(de)高(gao)低(di)與(yu)線(xian)圈(quan)導(dao)線(xian)的(de)(de)直流電(dian)(dian)阻、線(xian)圈(quan)骨架(jia)的(de)(de)介質損耗(hao)及鐵心(xin)。 使(shi)用場合(he)的不(bu)同(tong)，對(dui)品質因數Q的要求(qiu)也不(bu)同(tong)。對(dui)調諧回路(lu)中的電感線(xian)圈(quan)，Q值(zhi)要求(qiu)較高，因為Q值(zhi)越(yue)高，回路(lu)的損耗就(jiu)越(yue)小，回路(lu)的效率(lv)就(jiu)越(yue)高;對(dui)耦(ou)合(he)線(xian)圈(quan)來說(shuo)，Q值(zhi)可以(yi)低一(yi)些(xie);而對(dui)于低頻(pin)或高頻(pin)扼流(liu)圈(quan)，則可以(yi)不(bu)做(zuo)要求(qiu)。 Q值(zhi)的(de)提高往往受到一些(xie)因(yin)素的(de)限制，如導線的(de)直流電阻、線圈骨架的(de)介質損(sun)耗、鐵心和屏蔽引起的(de)損(sun)耗以及高頻工作時的(de)集膚(fu)效應等。因(yin)此，線圈的(de)Q值(zhi)不可能做得很高，通常Q值(zhi)為(wei)幾(ji)十至一百，最高也(ye)只有四五百。 電感Q值的的功用表現在哪些地方？ Q值(zhi)過大，引起電(dian)感燒毀，電(dian)容擊(ji)穿，電(dian)路振(zhen)(zhen)蕩。Q很(hen)大時，將有VL=VC》》V的現(xian)象(xiang)出現(xian)。這種(zhong)現(xian)象(xiang)在電(dian)力(li)系統中，往(wang)往(wang)導致(zhi)電(dian)感器的絕(jue)緣和電(dian)容器中的電(dian)介質(zhi)被擊(ji)穿，造成損失。所(suo)以在電(dian)力(li)系統中應該(gai)避免(mian)出現(xian)諧振(zhen)(zhen)現(xian)象(xiang)。而在一些無線電(dian)設備中，卻常利用諧振(zhen)(zhen)的特性，提高微弱信號的幅值(zhi)。 電感Q值(zhi)的換算(suan)方法？ 因(yin)數(shu)又可(ke)寫成Q=2pi*電(dian)路中存(cun)儲的(de)能量(liang)/電(dian)路一個周期內(nei)消耗的(de)能量(liang)。通(tong)頻帶(dai)(dai)BW與諧振頻率w0和品質因(yin)數(shu)Q的(de)關系為：BW=wo/Q，表明(ming)，Q大則(ze)通(tong)頻帶(dai)(dai)窄，Q小(xiao)則(ze)通(tong)頻帶(dai)(dai)寬。 Q值(zhi)的計(ji)算(suan)公式(shi)：Q=wL/R=1/wRC 其中： Q是(shi)品質因素 w是電路諧振時的電源頻率 L是電(dian)感 R是串(chuan)的電阻 C是電容 Q值是(shi)品質因素，它是(shi)有用功與總功之比。 4、影響電(dian)感Q值(zhi)的因素 電感器品(pin)質(zhi)(zhi)因數(shu)的高低(di)與線(xian)圈導線(xian)的直流電阻、線(xian)圈骨架(jia)的介質(zhi)(zhi)損耗及鐵心、屏蔽(bi)罩等引起的損耗等有關。 也(ye)有(you)人把電(dian)感的(de)Q值特意降(jiang)低的(de)，目的(de)是避免高頻諧振/增益過大。降(jiang)低Q值的(de)辦法可以是增加(jia)繞組的(de)電(dian)阻(zu)或使(shi)用功(gong)耗比較(jiao)大的(de)磁芯。 Q值一般統稱品(pin)質因數，它是衡(heng)量(liang)一個(ge)(ge)元(yuan)(yuan)件或(huo)諧(xie)(xie)振回路性能的一個(ge)(ge)無量(liang)綱單位。簡單地說是理想元(yuan)(yuan)件與元(yuan)(yuan)件中存在(zai)的損耗的比值。這個(ge)(ge)元(yuan)(yuan)件可以(yi)是電(dian)感(gan)、電(dian)容、介(jie)質諧(xie)(xie)振器(qi)、聲表(biao)面波(bo)諧(xie)(xie)振器(qi)、晶體諧(xie)(xie)振器(qi)或(huo)LC諧(xie)(xie)振器(qi)。Q值的大(da)(da)小取決于實(shi)際應用(yong)，并(bing)不是越大(da)(da)越好。例(li)如， 如果設計一(yi)個寬(kuan)帶濾波器，過高的(de)(de)Q值(zhi)(zhi)(zhi)如果不(bu)采取其(qi)他(ta)措(cuo)施，將使帶內平坦(tan)度變壞。在(zai)電源(yuan)(yuan)退耦電路中采用LC退耦應用時高Q值(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)電感和電容(rong)極容(rong)易產生自諧振(zhen)狀(zhuang)態(tai)，這樣反倒不(bu)利于消除(chu)電源(yuan)(yuan)中的(de)(de)干擾(rao)噪聲。反過來，對于振(zhen)蕩器我們希望有(you)較高的(de)(de)Q值(zhi)(zhi)(zhi)，Q值(zhi)(zhi)(zhi)越(yue)高對振(zhen)蕩器的(de)(de) 頻率穩定度(du)和相位噪聲越有利。對(dui)(dui)不同的(de)應用對(dui)(dui)Q值(zhi)有不同的(de)要(yao)求。 元件的(de)品質因數，即Q值(zhi)的(de)大(da)小取決于元件的(de)制作(zuo)工藝、制作(zuo)材料以及(ji)應用(yong)環境。例如，同樣一個電感(gan)，如果其他參數不變，僅改變繞制電感(gan)導(dao)(dao)線的(de)粗細(xi)，則(ze)導(dao)(dao)線粗的(de)電感(gan)Q值(zhi)要比(bi)導(dao)(dao)線細(xi)的(de)電感(gan)Q值(zhi)高。如果再在導(dao)(dao)線上鍍銀(yin)，則(ze)鍍銀(yin)導(dao)(dao)線所繞制的(de)電感(gan)要比(bi)不鍍銀(yin)導(dao)(dao)線繞制的(de) 電(dian)感Q值高。至于介(jie)質(zhi)諧振器(qi)其Q值更(geng)是取決于構成介(jie)質(zhi)諧振器(qi)材料和制作工藝。 Q值的(de)大(da)小還(huan)與工(gong)作頻率(lv)有(you)關。一(yi)般的(de)電(dian)(dian)感(gan)隨著頻率(lv)的(de)變(bian)高其(qi)Q值也會增高。但(dan)它有(you)一(yi)個(ge)極限，當超過這(zhe)(zhe)個(ge)極限頻率(lv)點(dian)后電(dian)(dian)感(gan)的(de)Q值要陡(dou)然下(xia)降(jiang)，這(zhe)(zhe)個(ge)電(dian)(dian)感(gan)就失去了電(dian)(dian)感(gan)的(de)作用。在這(zhe)(zhe)點(dian)上介質(zhi)諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)器、聲表面波諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)器和晶體諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)器更為明顯(xian)。當工(gong)作頻率(lv)偏離他們的(de)諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)頻率(lv) 后，其Q值將急劇下降，同時(shi)他們也將不能工作。 品質因數描述(shu)了回路的儲能(neng)與它一周耗能(neng)之比(bi)。 因為同(tong)頻帶與(yu)品質因數之積為回路的諧振頻率。所以，在保證諧振點的情況下品質因數與(yu)通(tong)頻帶的寬窄(zhai)是一對矛(mao)盾。所以不(bu)能(neng)說品質因數越高(gao)越好，還要(yao)看對頻帶的要(yao)求(qiu)的Q值越大，諧振的通(tong)頻帶就(jiu)越窄(zhai)，也就(jiu)是包含的頻率范圍更窄(zhai)，如果(guo)需要(yao)寬一點的通(tong)頻帶，Q值越小 越好(hao)。 在(zai)選(xuan)(xuan)頻(pin)(pin)電(dian)路（選(xuan)(xuan)用(yong)某(mou)一頻(pin)(pin)率）、阻(zu)波(bo)電(dian)路（阻(zu)止某(mou)一頻(pin)(pin)率）、吸收電(dian)路（衰減某(mou)一頻(pin)(pin)率）、陷波(bo)電(dian)路（去(qu)掉(diao)某(mou)一頻(pin)(pin)率）中(zhong)都是利用(yong)或者去(qu)掉(diao)某(mou)一個(ge)頻(pin)(pin)率f，此時Q值越大越好，這(zhe)是利用(yong)諧振電(dian)路在(zai)諧振時的頻(pin)(pin)率f，當LC并聯諧振電(dian)路發(fa)生諧振時，電(dian)路阻(zu)抗最大，相(xiang)當于斷路 ，使頻率(lv)為f的(de)(de)頻率(lv)信號(hao)不能通過，達到(dao)阻止此信號(hao)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。當(dang)LC串聯諧振電(dian)路(lu)發生諧振時，阻抗最小(xiao)，相當(dang)與(yu)短路(lu)，此時頻率(lv)為f的(de)(de)頻率(lv)很容易通過，而其它(ta)的(de)(de)信號(hao)頻率(lv)被阻止，就(jiu)能達到(dao)選頻的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。 關于磁(ci)(ci)損與(yu)影響(xiang)磁(ci)(ci)環電(dian)感Q值(zhi)關系現在電(dian)源設計(ji)要(yao)求越來(lai)越嚴格，這就要(yao)我們對(dui)每個問題點必(bi)須(xu)認真分析計(ji)算，針對(dui)磁(ci)(ci)損的(de)(de)計(ji)算一般只是簡單的(de)(de)根據磁(ci)(ci)芯(xin)的(de)(de)體積(ji)和相(xiang)關的(de)(de)損耗曲線進行(xing)簡單計(ji)算但實際工(gong)作之中(zhong)出(chu)現，同一種(zhong)磁(ci)(ci)芯(xin)不同的(de)(de)繞制方式，與(yu)相(xiang)同磁(ci)(ci)芯(xin)相(xiang)同的(de)(de)繞制方式 線的松緊程(cheng)度不同，卻帶來不同的溫升差距等。 |
