800字掌握電路中電感選型的關(guān)鍵參數(shù)Q值

Part 01.什么是電感的Q值？

在電路設(shè)計(jì)中，當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行電感選型時(shí)，就不能忽視電感的Q值。但有些剛接觸硬件設(shè)計(jì)的工程師很容易是忽略電感的Q值，往往只關(guān)注電感的感值，封裝，這些參數(shù)，那電感的Q值對(duì)電感選型以及電路設(shè)計(jì)有什么影響呢？

如果給電感兩端加載一定頻率的交流電壓，等效損耗電阻分量與頻率相關(guān)電感（R/2πf L）之比稱為損耗因數(shù)，其倒數(shù)為Q值（Q=2πf L/R）。因?yàn)閒是流過線圈的電流的頻率，所以Q值會(huì)根據(jù)頻率而不同。電感器的Q值越高，其損耗越小，效率越高。電感器的品質(zhì)因數(shù)和線圈的直流電阻、線圈和磁芯的介質(zhì)損耗有關(guān)。

Part 02.Q值越高越好嗎？

Q值的大小取決于應(yīng)用，Q越大并不總是越好。例如，如果設(shè)計(jì)寬帶濾波器，高Q值會(huì)使帶內(nèi)平坦度變差。當(dāng)電源去耦電路采用LC去耦時(shí)，高Q值的電感和電容極易產(chǎn)生自諧振，不利于消除電源中的干擾噪聲。相反，對(duì)于振蕩電路我們希望有高的Q值，Q值越高對(duì)于振蕩器的頻率穩(wěn)定性和相位噪聲越好。LC并聯(lián)諧振電路諧振時(shí)，電路阻抗最大，相當(dāng)于開路，使頻率為f的頻率信號(hào)無法通過，從而達(dá)到阻止該信號(hào)的目的。LC串聯(lián)諧振電路諧振時(shí)，阻抗最小，相當(dāng)于短路。此時(shí)，頻率f的頻率可以輕松通過，而其他信號(hào)頻率則被阻擋，即可達(dá)到選頻的目的。

Part 03.如何提高線圈Q值？

線圈的Q值是其效率的關(guān)鍵指標(biāo)。Q值越高表示損耗越低、效率越高，那么如何提高線圈的Q值呢？在線圈繞制方面，可以采用多股絕緣傳輸線繞制。這增加了導(dǎo)體表面積，減少集膚效應(yīng)，或者加粗線圈直徑。不管采用哪種方法，主要的目的都是最小化電阻效應(yīng)，進(jìn)而降低損耗并提高電感器 Q因數(shù)。

Part 04.不同類型電感器Q值對(duì)比

空心電感器Q值通常較高，范圍在100到200之間。鐵氧體電感器Q值中等，通常在40到150之間。鐵粉芯電感器Q值適中，通常在50到100之間。疊層電感器Q值中等，通常在30到80之間。