电感线圈的品质因数和固有电容

(1)电感量及精度

  线圈电感量的大小,主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。电感线圈的用途不同,所需的电感量也不同。例如,在高频电路中,线圈的电感量一般为0.1uh—100ho

  电感量的精度,即实际电感量与要求电感量间的误差,对它的要求视用途而定。对振荡线圈要求较高,为o.2-o.5%。对耦合线圈和高频扼流圈要求较低,允许10—15%。对于某些要求电感量精度很高的场合,一般只能在绕制后用仪器测试,通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现o

  (2)线圈的品质因数

  品质因数q用来表示线圈损耗的大小,高频线圈通常为50—300。对调谐回路线圈的q值要求较高,用高q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性;用低q值线圈与电容组成的谐振电路,其谐振特性不明显。对耦合线圈,要求可低一些,对高频扼流圈和低频扼流圈,则无要求。q值的大小,影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。一般均希望q值大,但提高线圈的q值并不是一件容易的事,因此应根据实际使用场合、对线圈q值提出适当的要求。

  线圈的品质因数为:
  q=ωl/r
  式中:
  ω——工作角频;
  l——线圈的电感量;
  r——线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻,它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损耗等所组成。"

  为了提高线圈的品质因数q,可以采用镀银铜线,以减小高频电阻;用多股的绝缘线代替具有同样总裁面的单股线,以减少集肤效应;采用介质损耗小的高频瓷为骨架,以减小介质损耗。采用磁芯虽增加了磁芯损耗,但可以大大减小线圈匝数,从而减小导线直流电阻,对提高线圈q值有利。

  (3)固有电容

  线圈绕组的匝与匝之间存在着分布电容,多层绕组层与层之间,也都存在着分布电容。这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容co,如图示。

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  这个电容的存在,使线圈的工作频率受到限制,q值也下降。图示的等效电路,实际为一由l、r、和co组成的并联谐振电路,其谐振频率称为线圈的固有频率。为了保证线圈有效电感量的稳定,使用电感线圈时,都使其工作频率远低于线圈的固有频率。为了减小线圈的固有电容,可以减少线圈骨架的直径,用细导线绕制线圈,或采用间绕法、蜂房式绕法。

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  (4)线圈的稳定性

  电感量相对于温度的稳定性,用电感的温度系数αl表示

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  式中:l2和l1分别是温度为t2和t1时的电感量。

  对于经过温度循环变化后,电感量不再能恢复到原来值的这种不可逆变化,用电感的不稳定系数表示

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  式中:l和l1,分别为原来和温度循环变化后的电感量。

  温度对电感量的影响,主要是因为导线受热膨胀,使线圈产生几何变形而引起的。减小这一影响的方法.可采用热法(绕制时将导线加热,冷却后导线收缩,以保证导线紧紧贴合在骨架上)温度增大时,线圈的固有电容和漏电损耗增加,也会降低线圈的稳定性。改进的方法是,将线圈用防潮物质浸渍或用环氧树脂密封,浸渍后由于浸渍材料的介电常数比空气大,其线匝间的分布电容增大。同时,还引入介质损耗,影响q值。

  (5)额定电流

  主要是对高频扼流团和大功率的谐振线圈而言。对于在电源滤波电路中常用的低频阻流圈,额定电流也是一个重要参数。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计