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明辉峰尚 WL-绕线高频电感专题

Wire Wound Chip Inductor
 
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电感品质因数Q

发布时间:2013-5-10 9:18:53  访问量:137  

一个理想的电感元件是不会因流经线圈的电流的大小而改变其敏感度。但是于实际环境下,线圈内的金属线会令电感元件带有绕组电阻。由于绕组电阻是以串联著电感元件的电阻形式出现,所以亦被称为串联电阻。电感元件的串联电阻将流经线圈的电流内的电能转化成热能,那会形式电感元件的品质下降。所以品质因数才会出现,一个电感元件的品质因数(简称Q)是它处于某一特定频率时,它的电感电抗和电抗之间的比例,这个比例是用来量度电感元件的有效程度。品质因数越高,电感元件的表现越相似现想中电感元件的表现。

电感元件的品质因数Q能由以下方程式可得,R是电感元件的内部电抗 :

Q = \frac{\omega{}L}{R}

使用铁磁性核心而其他部份不变的话,电感会上升,因为品质因数会被提高。但是这种核心会于频率上升时降低电感。所以于甚高频(VHF)或更高频的情况下,空气核心会被倾向于使用。使用铁磁性核心的电感元件可能会于大量电流流入时进入饱和状态,引致电感及品质因数下降。使用空气核心能避免这种现象。一个经良好设计的含空气核心的电感元件能有高达几百的品质因数。

一个近乎理想的电感元件(即近乎无限的的品质因数)可以由以下方法所制 : 将由超导合金所制的线圈浸入液态氦或液态氮中。这会令电线处于极低温状态,而绕组电阻会消失。因为超导电感元件的效能极近乎理想中的电感元件,它可以储存大量电能于磁场内。(见SMES)

可以看出,相同条件下内阻越大,品质因数越小。品质因数可以看做是衡量电感元件好坏的标准之一,品质因数越高通常意味着电感的质量越好。
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