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电感品质因子参数对于谐振电路的影响

来源: | 发布日期:2022-08-12
  今天我们来讨论下电感质量因子参数对谐振电路的影响,以及工作频率与质量因子之间的关系。为了准确地获得电感的质量因子,需要测量相应的等效串联点租和工作频率下的电感。如果使用低频测量的电感和电阻,则直接计算相应的质量因子会带来很大的误差。
  1.1 问题来源

  工字型接收线圈天线不同匝数对于低频定位信号检测影响:150kHz导航信号中测量的电感参数感到奇怪。


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  1.2 问题分析
  在工作频率下,电感的纯感抗除以等效串联电阻等于电感的品质因子。它反映了电感中的磁场储能与电阻耗能之间的比值。
  一个电感的品质因子不仅仅与等效纯电感,等效串联电阻有关,还是工作频率有关系。
  如果电感与一个理想电容并联形成谐振电路,电感在谐振频率处的品质因子就决定了谐振回路的品质因子。在给定冲击电流作用谐振回路下会产生衰减振荡。每个周期谐振回路的电能就会损耗掉。
  谐振回路的品质因子也会影响电路的幅频特性。品质因子越高,谐振回路的等效带宽越窄。输出的谐振电压就会越高。
  品质因子与工作频率
  在高频电流信号小,导线存在着集肤效应,这是电流磁场驱动电流分布在导线的表面,因此电感的等效电阻会随着工作频率的提高而增加。
  在频率较低时,电感导线的集肤效应不太明显的是,电感的品质因子是随着频率的增加而比例上升的。当频率大于一定值时,集肤效应所造成电感等效电阻急剧上升,就会使得线圈的品质因子不再随着频率增加而上升,甚至会下降。
  为了减少高频集肤效应,可以采用多股导线绕制电感。
  本文着重讨论了电感品质因子参数对于谐振电路的影响,以及工作频率与品质因子之间的关系。为了精确获得电感的品质因子,需要在工作频率下测量对应的等效串联点租以及电感。如果使用低频下测量的电感与电阻,直接计算对应的品质因子则会带来很大的误差。

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