电感品质因数Q是什么
电感的等效模型
要弄清楚Q值与线圈质量的关系,这里有必要先说下电感的高频等效模型。从TDK官网绕线电感SPM4030给出的解释来看,电感L是等效于是L1//C1//R1再和R2串联的模型。其中,R2是磁珠的直流阻抗Rdc,这个值通常很小,mΩ级。L1是电感,R1是电感的交流阻抗Rac(包括磁芯损耗、集肤效应等)、C1是电感的寄生电容。总之,高频条件下,电感L既有电感、又有电容,还有电阻。电感和电容就表现为电抗XL,Rdc和Rac就是等效电阻R。
再结合百度百科给出的定义来理解品质因数Q,这个公式似乎有点清晰了。
下图为TDK的电感等效模型:
品质因数Q与线圈损耗的关系
结合等效模型,电抗XL部分,不管是电感还是电容,它们只是把能量储存再释放,从左手倒右手,实际是不消耗能量的,这部分可以理解为在无功功率。而等效电阻,在传递能量过程中会产生热量耗散掉,是在实际消耗能量,这部分可以理解为有功功率。
这样,我们对品质因数Q是不是可以有更深的理解?从能量的角度来看,等效电阻越大,对应的有功功率就越大,实际消耗掉的能量就越大,电感存储或释放能量的效率就越低。
相反,等效电阻越小,对应的有功功率越小,实际消耗的能量越小,电感传递能量的效率就越高。
所以,品质因数Q与线圈损耗呈反比。Q越大,线圈损耗越小。品质因数Q可以用于衡量电感的损耗情况。但这里并不是说,Q值越高就越好,具体要看实际应用场景。
电感高Q值的应用
高Q值的电感有什么用?
高Q值,意味着电感线圈的损耗小,在与电容C组成LC谐振电路时,具有更好的谐振选频特性,谐振的通频带更窄。特别是在无线电设备的调谐回路中,表现尤为明显。
总结
面试题一:DC-DC设计中电感如何选型?(面试中标率极高)
笔试题二:DC-DC的电感感值如何计算?(干货贼多)
面试题三:Buck电路当负载电流从1A->2A,电感感值该如何调整?(实际应用)
链接:当Buck电路的负载电流从1A增大到2A,电感该调大还是调小?
面试题四:电感阻抗随着频率如何变化,感值随着频率如何变化呢?(重要特性)
面试题五:电感有几种电流?如何降额设计?(基本功)
附加题六:品质因数Q与线圈损耗的关系,高Q值电感的应用?(即本文)