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    如何提高電感線圈的品質因數Q值?

    發布時間:2020-09-21 責任編輯:lina

    【導讀】首先來講講,電感品質因數 Q 的定義。Q 值是衡量電感器件的主要參數,是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時,所呈現的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的 Q 值越高,其損耗越小,效率越高。
      
    品質因數 Q 的定義
    首先來講講,電感品質因數 Q 的定義。Q 值是衡量電感器件的主要參數,是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時,所呈現的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的 Q 值越高,其損耗越小,效率越高。
     
    品質因數 Q 是反映線圈質量的重要參數,提高線圈的 Q 值,可以說是繞制線圈要注意的重點之一。
     
    提高 Q 值的辦法
     
    那么,如何提高繞制線圈的 Q 值呢,下面介紹具體的方法。
     
    1. 根據工作頻率,選用線圈的導線
     
    工作于低頻段的電感線圈,一般采用漆包線等帶絕緣的導線繞制。工作頻率高于幾萬赫,而低于 2MHz 的電路中,采用多股絕緣的導線繞制線圈,這樣,可有效地增加導體的表面積,從而可以克服集膚效應的影響,使 Q 值比相同截面積的單根導線繞制的線圈高 30%~50%。
     
    如何提高電感線圈的品質因數Q值?
     
    在頻率高于 2MHz 的電路中,電感線圈應采用單根粗導線繞制,導線的直徑一般為 0.3mm~1.5mm。采用間繞的電感線圈,常用鍍銀銅線繞制,以增加導線表面的導電性。這時不宜選用多股導線繞制,因為多股絕緣線在頻率很高時,線圈絕緣介質將引起額外的損耗,其效果反不如單根導線好。
     
    2. 選用優質的線圈骨架,減少介質損耗
     
    在頻率較高的場合,如短波波段,因為普通的線圈骨架,其介質損耗顯著增加,因此,應選用高頻介質材料,如高頻瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作為骨架,并采用間繞法繞制。
     
    3. 選擇合理的線圈尺寸
     
    選擇合理的線圈尺寸,可以減少損耗外徑一定的單層線圈(φ20mm~30mm)。
     
    當繞組長度 L 與外徑 D 的比值 L/D=0.7 時,其損耗最小。
     
    外徑一定的多層線圈 L/D=0.2-0.5,用 t/D=0.25-0.1 時,其損耗最小。
     
    繞組厚度 t、繞組長度 L 和外徑 D 之間,滿足 3t+2L=D 的情況下,損耗也最小。
     
    采用屏蔽罩的線圈,其 L/D=0.8-1.2 時,最佳。
     
    4. 選定合理屏蔽罩的直徑
     
    用屏蔽罩,會增加線圈的損耗,使 Q 值降低,因此屏蔽罩的尺寸不宜過小。然而屏蔽罩的尺寸過大,會增大體積,因而要選定合理屏蔽罩的直徑尺寸。
     
    如何提高電感線圈的品質因數Q值?
     
    當屏蔽罩直徑 Ds 與線圈直徑 D 之比滿足如下數值,即 Ds/D=1.6-2.5 時,Q 值降低不大于 10%。
     
    5. 采用磁芯可使線圈圈數顯著減少
     
    線圈中采用磁芯,減少了線圈的圈數,不僅減小線圈的電阻值,有利 Q 值的提高,而且縮小了線圈的體積。
     
    6. 線圈直徑適當選大些
     
    在可能的條件下,線圈直徑選得大一些,體積增大了一些,有利于減小線圈的損耗。
     
    一般接收機,單層線圈直徑取 12mm~30mm;多層線圈取 6mm~13mm。但從體積考慮,也不宜超過 20mm~25mm 的范圍。
     
    如何提高電感線圈的品質因數Q值?
     
    7. 減小繞制線圈的分布電容
     
    盡量采用無骨架方式繞制線圈,或者繞制在凸筋式骨架上的線圈,能減小分布電容 15%~20%;分段繞法能減小多層線圈的分布電容的 1/3~l/2。對于多層線圈來說,直徑 D 越小,繞組長度 L 越小或繞組厚度 t 越大,則分布電容越小。
     
    應當指出的是:經過漫漬和封涂后的線圈,其分布電容將增大 20%~30%。
     
    總之,繞制線圈,始終把提高 Q 值,降低損耗,作為考慮的重點。
     
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