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1、品质因数-Q值的物理意义及其计算方法1、Q值的定义: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
2、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是电路谐振时的角频率(2πf)L是电感R是串的电阻C是电容结合自己的实践,对上面进行一下补充由于在天线端都是采用的是RLC并联谐振电路,是在正弦电流激励下
3、工作的所以在计算电感的品质因数Q值时,R值为整个谐振电路的等效阻值,在计算时候要注意下面的是一个案例,很有指导意义!!!!ForoptimumperformancetheantennaQshouldnotexceed20andtoachievereliabletuningat125kHztheantennainductanceshouldbearound700uH.HigherQandinductancevalueswillstillfunctionbutwithareducedrangeandperformanc
4、e.TheformulaforcalculatingQ=2*pi*fL/Rant=549/Rantwheref=Resonantfrequency,125kHz,L=Antennainductance,700uHRant=Overallantennaresistance=Rdriver+Ra+(Rcu+Rrf)pi=3.14159etcRdriver=3.5R(fromICspec)andRa=22R(seriesresistorinantennaloop)Rcu=ResistanceofCopper(coilan
5、dcable)andRrf=RFresistivecomponent(eddycurrentlossesetc)Bymeasurementat125kHz,(Rcu+Rrf)=approx6RThereforeRant=3.5+22+6=31.5Ohms,Q=549/31.5=17Maxpeakantennacurrent(with22Rseriesresistor),Iantmax=4Vdd/pi*Rant=20/pi*31.5=200maMaxpeakantennavoltage,Uantmax=Iantmax
6、.(2*pi*fL)=110v1.电感线圈的串、并联每一只电感线圈都具有一定的电感量。如果将两只或两只以上的电感线圈串联起来总电感量是增大的,串联后的总电感量为:L串=L1+L2+L3+L4……线圈并联起来以后总电感量是减小的,并联后的总电感量为:L并=1/(1/L1+1/L2+1/L3+1/L4+……)上述的计算公式,是针对每只线圈的磁场各自隔离而不相接触的情况,如果磁场彼此发生接触,就要另作考虑了。2.电感线圈的检测在选择和使用电感线圈时,首先要想到线圈的检查测量,而后去判断线圈的质量好坏和优劣。欲准确检测电感
7、线圈的电感量和品质因数Q,一般均需要专门仪器,而且测试方法较为复杂。在实际工作中,一般不进行这种检测,仅进行线圈的通断检查和Q值的大小判断。可先利用万用表电阻档测量线圈的直流电阻,再与原确定的阻值或标称阻值相比较,如果所测阻值比原确定阻值或标称阻值增大许多,甚至指针不动(阻值趋向无穷大X可判断线圈断线;若所测阻值极小,则判定是严重短路万果局部短路是很难比较出来人这两种情况出现,可以判定此线圈是坏的,不能用。如果检测电阻与原确定的或标称阻值相差不大,可判定此线圈是好的。此种情况,我们就可以根据以下几种情况,去判断线圈
8、的质量即Q值的大小。线圈的电感量相同时,其直流电阻越小,Q值越高;所用导线的直径越大,其Q值越大;若采用多股线绕制时,导线的股数越多,Q值越高;线圈骨架(或铁芯)所用材料的损耗越小,其Q值越高。例如,高硅硅钢片做铁芯时,其Q值较用普通硅钢片做铁芯时高;线圈分布电容和漏磁越小,其Q值越高。例如,蜂房式绕法的线圈,其Q值较平绕时为高,比乱绕时也高;线圈无屏蔽罩,