电感Q值

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。

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值一般统称品质因数，它是衡量一个元件或谐振回路性能的一个无量纲单位。简单地说是理想元件与元件中存在的损耗的比值。这个元件可以是电感、电容、介质谐振器、声表面波谐振器、晶体谐振器或LC谐振器。Q值的大小取决于实际应用，并不是越大越好。例如，如果设计一个宽带滤波器，过高的Q值如果不采取其他措施，将使带内平坦度变坏。在电源退耦电路中采用LC退耦应用时高Q值的电感和电容极容易产生自谐振状态，这样反倒不利于消除电源中的干扰噪声。反过来，对于振荡器我们希望有较高的Q值，Q值越高对振荡器的频率稳定度和相位噪声越有利。对不同的应用对Q值有不同的要求。

电感Q值元件工艺

元件的品质因数，即Q值的大小取决于元件的制作工艺、制作材料以及应用环境。例如，同样一个电感，如果其他参数不变，仅改变绕制电感导线的粗细，则导线粗的电感Q值要比导线细的电感Q值高。如果再在导线上镀银，则镀银导线所绕制的电感要比不镀银导线绕制的电感Q值高。至于介质谐振器其Q值更是取决于构成介质谐振器材料和制作工艺。

电感Q值工作频率

Q值的大小还与工作频率有关。一般的电感随着频率的变高其Q值也会增高。但它有一个极限，当超过这个极限频率点后电感的Q值要陡然下降，这个电感就失去了电感的作用。在这点上介质谐振器、声表面波谐振器和晶体谐振器更为明显。当工作频率偏离他们的谐振频率后，其Q值将急剧下降，同时他们也将不能工作。

电感Q值谐振频率

品质因数描述了回路的储能与它一周耗能之比。

因为同频带与品质因数之积为回路的谐振频率。所以，在保证谐振点的情况下品质因数与通频带的宽窄是一对矛盾。所以不能说品质因数越高越好，还要看对频带的要求的

Q值越大，谐振的通频带就越窄，也就是包含的频率范围更窄，如果需要宽一点的通频带，Q值越小越好。

在选频电路（选用某一频率）、阻波电路（阻止某一频率）、吸收电路（衰减某一频率）、陷波电路（去掉某一频率）中都是利用或者去掉某一个频率f，此时Q值越大越好，这是利用谐振电路在谐振时的频率f，当LC并联谐振电路发生谐振时，电路阻抗最大，相当于断路，使频率为f的频率信号不能通过，达到阻止此信号的目的。当LC串联谐振电路发生谐振时，阻抗最小，相当与短路，此时频率为f的频率很容易通过，而其它的信号频率被阻止，就能达到选频的目的。

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/gwl

其中:

Q是品质因素

ω是电路谐振时的电源频率

L是电感

R是串的电阻

g是电导

Q值是品质因素，它是有功功率与总功功率之比

等效电感值ESL (Equivalent Series Inductance )就是等效电感参数。和ESR(等效电阻)是电容的两个参数。一只电容器会因其构造而产生各种阻抗、感抗，比较重要的就是ESR等效串联电阻及ESL等效串联电感—这就是容抗的基础。早期的卷制电容经常有很高的ESL，而且容量越大的电容，ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分，并且ESL也会引发一些电路故障，比如串联谐振等。但是相对容量来说，ESL的比例太小，出现问题的几率很小，再加上电容制作工艺的进步，已经逐渐忽略ESL，而把ESR作为除容量之外的主要参考因素了。

电感作为电路中最基本的元器件之一,不仅可以和电容构成选频网络,也应用在无线电收发机的各个射频模块(滤波器,低噪声放大器,功率放大器,混频器,压控振荡器等)中,具有实现阻抗变换,反馈,调谐,滤波等功能。正是因为电感的作用非常大,应用十分广泛,所以对电感的研究必不可少 。

而随着集成电路越来越趋于微型化,电感的参数特征使其在集成时的尺寸与品质因数无法满足使用要求,因而人们研究有源电感来解决无源电感尺寸与品质因素方面的矛盾。所谓有源电感,就是利用有源器件,电阻和电容组成的有源网络来模拟电感。有源网络按工作原理的不同可以分为两大类,反馈放大器类型和阻抗变换器类型。而对于有源电感的研究大部分都是基于阻抗变换器类型。

设计有源电感电路的关键是回转器 。理想回转器是一个二端口网络,具有倒逆特性。倒逆特性是可以把一个电容回转成一个电感或者把一个电感回转成电容的特性。当输入为一正弦电压,负载阻抗是一个电容元件时,回转器将电容回转成电感,称为等效电感。

对2种典型电感电路进行理论计算,得到电路的等效电感,通过电路的等效电感及国家标准中的参考曲线得到的最小点燃电流值,与通过试验得到的最小点燃电流进行对比,得出用计算电路等效电感的方法来对电路进行本安评定具有可操作性,从而对电路的本质安全性能进行无试验评价。2100433B