高Q电感线圈的设计
常见电感线圈
品质因数-Q值的物理意义及其计算方法
品质因数-Q值的物理意义及其计算方法1、Q值的定义:Q值是衡量电感器件的主要参数.是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比.电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高.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.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/wRC其中:Q是品质因素w是电路谐振时的角频率(2πf)L是电感R是串的电阻C是电容结合自己的实践,对上面进行一下补充由于在天线端都是采用的是RLC并联谐振电路,是在正弦电流激励下工作的所以在计算电感的品质因数Q值时,R值为整个谐振电路的等效阻值,在计算时候要注意下面的是一个案例,很有指导意义!!!!For optimum performance the antenna Q should not exceed 20 and to achievereliable tuning at 125kHz the antenna inductance should be around 700uH. HigherQ and inductance values will still function but with a reduced range andperformance.The formula for calculating Q = 2*pi*fL / Rant = 549 / Rantwhere f = Resonant frequency, 125 kHz, L = Antenna inductance, 700uHRant = Overall antenna resistance = Rdriver + Ra + (Rcu + Rrf)pi = 3.14159 etcRdriver = 3.5 R (from IC spec) and Ra = 22 R (series resistor in antenna loop)Rcu = Resistance of Copper (coil and cable) andRrf = RF resistive component (eddy current losses etc)By measurement at 125kHz, (Rcu + Rrf) = approx 6RTherefore Rant = 3.5 + 22 + 6 = 31.5 Ohms, Q = 549 / 31.5 = 17Max peak antenna current (with 22R series resistor),Iant max = 4Vdd / pi*Rant = 20 / pi*31.5 = 200maMax peak antenna voltage, Uant max = Iant max . (2*pi*fL) = 110v1.电感线圈的串、并联每一只电感线圈都具有一定的电感量。
Q值是什么
Q值;是衡量电感器件的主要参数.是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比.电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高.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.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/wRC其中:Q是品质因素w是电路谐振时的角频率(2πf)L是电感R是串的电阻C是电容结合自己的实践,对上面进行一下补充由于在天线端都是采用的是RLC并联谐振电路,是在正弦电流激励下工作的所以在计算电感的品质因数Q值时,R值为整个谐振电路的等效阻值,在计算时候要注意下面的是一个案例,很有指导意义!!!!For optimum performance the antenna Q should not exceed 20 and to achievereliable tuning at 125kHz the antenna inductance should be around 700uH. HigherQ and inductance values will still function but with a reduced range andperformance.The formula for calculating Q = 2*pi*fL / Rant = 549 / Rantwhere f = Resonant frequency, 125 kHz, L = Antenna inductance, 700uHRant = Overall antenna resistance = Rdriver + Ra + (Rcu + Rrf)pi = 3.14159 etcRdriver = 3.5 R (from IC spec) and Ra = 22 R (series resistor in antenna loop)Rcu = Resistance of Copper (coil and cable) andRrf = RF resistive component (eddy current losses etc)By measurement at 125kHz, (Rcu + Rrf) = approx 6RTherefore Rant = 3.5 + 22 + 6 = 31.5 Ohms, Q = 549 / 31.5 = 17Max peak antenna current (with 22R series resistor),Iant max = 4Vdd / pi*Rant = 20 / pi*31.5 = 200maMax peak antenna voltage, Uant max = Iant max . (2*pi*fL) = 110v1.电感线圈的串、并联每一只电感线圈都具有一定的电感量。
串联谐振中的电感Q值怎么理解
串联谐振中的电感Q值怎么理解串联谐振中什么是电感Q值1电感Q值:也叫电感的品质因素,是衡量电感器件的主要参数。
是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。
电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。
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。
根据使用场合的不同,对品质因数Q的要求也不同。
对调谐回路中的电感线圈,Q值要求较高,因为Q值越高,回路的损耗就越小,回路的效率就越高;对鹅合线圈来说,Q值可以低一些;而对于低频或高频扼流圈,则可以不做要求。
实际上,Q值的提高往往受到一些因素的限制,如导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗、铁心和屏蔽引起的损耗以及高频工作时的集肤效应等。
因此,线圈的Q值不可能做得很高,通常Q值为几十至一百,最高也只有四五百。
电感Q值的高低的功用2Q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串联谐振现象。
而在一些无线电设备中,却常利用串联谐振的特性,提高微弱信号的幅值。
串联谐振电感Q值的换算3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与串联谐振频率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/wRC其中:Q是品质因素w是电路串联谐振时的电源频率L是电感R是串的电阻C是电容Q值是品质因素,它是有用功与总功之比。
影响电感Q值的因素4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。
LDC100线圈设计指导
1,引言
LDC1000 是 TI 推出的业界首颗电感数字转换器,其能够完成对 LC 网络电感和阻抗的测量, 从而实现电感传感技术。在设计电感传感系统时,除了要考虑相关的电路设计,更重要的 是要考虑系统需求并设计相应的线圈。本文简要介绍 LDC1000 的工作原理,重点讨论各种 线圈的设计要点。
2,LDC1000 工作原理简介
公式 2
谐振时,LDC 内部定时计数器可以完成对谐振频率 f0 的测量,而电容 C 是已知的,因此可以计算 出待测电感;同时也可以看出,电容 C 也会影响谐振频率,而不同的谐振频率将对电感传感系统 产生不同的影响,本文 3.3 节将给出详细的讲述。
根据电路分析知识,可以知道非理想 LC 并联电路谐振时阻抗为:
2
LDC1000 线圈设计指导
ZHCA651
Figure 2. LDC1000 结构框图
如 Figure 2 所示为 LDC1000 结构框图,图中左边 LRC 方框图部分是外部电感和谐振电容的 等效原理图,L 表示电感的电感值,RS 是电感的等效串联电阻,C 是外接的谐振电容。LDC1000 内部有一个高频振荡器,不断输出扫频信号,当外部 LC 网络发生谐振时,LC 谐振回路的阻抗最 大,此时输出引脚处电压最大,通过维持输出引脚保持在某个最大电压值,从而维持 LC 网络总 是处于谐振状态。
Figure 1. Figure 2. Figure 3. Figure 4. Figure 5. Figure 6. Figure 7. Figure 8. Figure 9. Figure 10.
Figures
LDC1000 系统结构简图 ..................................................................................................... 2 LDC1000 结构框图 ............................................................................................................ 3 PCB 线圈示意图 ................................................................................................................ 5 LDC1000 位移输出变化曲线 .............................................................................................. 6 不同直径线圈 Q 值与谐振阻抗曲线 .................................................................................... 6 不同层数线圈 Q 值与谐振阻抗曲线 .................................................................................... 7 不同线径、线距线圈 Q 值与谐振阻抗曲线.......................................................................... 8 LDC1000 不同金属灵敏度测试曲线 ................................................................................... 9 LDC1000 内部电感测量模块等效图 ................................................................................. 10 系统位移测量测试结果..................................................................................................... 11
Q值的定义
Q值的定义:Q值;是衡量电感器件的主要参数.是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比.电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高. 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.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/wRC其中:Q是品质因素w是电路谐振时的角频率(2πf)L是电感R是串的电阻C是电容结合自己的实践,对上面进行一下补充由于在天线端都是采用的是RLC并联谐振电路,是在正弦电流激励下工作的所以在计算电感的品质因数Q值时,R值为整个谐振电路的等效阻值,在计算时候要注意下面的是一个案例,很有指导意义!!!!For optimum performance the antenna Q should not exceed 20 and to achieve reliable tuning at 125kHz the antenna inductance should be around 700uH. HigherQ and inductance values will still function but with a reduced range and performance.The formula for calculating Q = 2*pi*fL / Rant = 549 / Rantwhere f = Resonant frequency, 125 kHz, L = Antenna inductance, 700uH Rant = Overall antenna resistance = Rdriver + Ra + (Rcu + Rrf)pi = 3.14159 etcRdriver = 3.5 R (from IC spec) and Ra = 22 R (series resistor in antenna loop) Rcu = Resistance of Copper (coil and cable) andRrf = RF resistive component (eddy current losses etc)By measurement at 125kHz, (Rcu + Rrf) = approx 6RTherefore Rant = 3.5 + 22 + 6 = 31.5 Ohms, Q = 549 / 31.5 = 17Max peak antenna current (with 22R series resistor),Iant max = 4Vdd / pi*Rant = 20 / pi*31.5 = 200maMax peak antenna voltage, Uant max = Iant max . (2*pi*fL) = 110v1.电感线圈的串、并联每一只电感线圈都具有一定的电感量。
如何计算电路中的电感和电容
如何计算电路中的电感和电容在电路中,电感和电容是两个重要的元器件,它们分别用于存储和释放电能。
准确计算电路中的电感和电容是电路设计和分析的关键一步。
本文将介绍如何计算电路中的电感和电容。
一、电感的计算电感是指线圈或线圈系统的自感,单位为亨利(H)。
在直流电路中,当通过电感的电流发生变化时,产生的自感电动势(反电动势)可以阻碍电流的变化。
在交流电路中,电感具有阻抗,它会改变电流和电压之间的相位差。
1. 计算电感的公式电感的计算公式为:L = N * Φ / I其中,L为电感,N为线圈的匝数,Φ为磁场通过线圈的总磁通量,I为通过线圈的电流。
2. 计算电感的方法(1)已知线圈数据时的计算方法:如果已知线圈的匝数N和横截面积A,则可以通过下式计算电感L:L = μ₀ * N² * A / l其中,μ₀为真空中的磁导率,l为线圈的长度。
(2)已知磁场数据时的计算方法:如果已知线圈中通过的磁通量Φ和电流I,则可以通过下式计算电感L:L = Φ / I二、电容的计算电容是指存储电荷的能力,单位为法拉(F)。
在电路中,电容器可以储存电能,并且在电路中具有导电性。
1. 计算电容的公式电容的计算公式为:C = Q / V其中,C为电容,Q为电容器的电荷,V为电容器上的电压。
2. 计算电容的方法(1)已知电容器的结构数据时的计算方法:如果已知电容器的极板面积A和极板间的距离d,则可以通过下式计算电容C:C = ε₀ * A / d其中,ε₀为真空中的介电常数。
(2)已知电荷和电压时的计算方法:如果已知电容器上的电荷Q和电压V,则可以通过下式计算电容C:C = Q / V总结:在电路中,电感和电容是重要的电学参数,计算它们的值可以帮助我们理解和分析电路的性质。
电感和电容的计算方法在实际应用中具有广泛的适用性,可以根据具体的电路特性和要求来选择合适的计算公式和方法。
注意:计算电路中的电感和电容时,需要考虑电路的具体参数和实际情况,以准确计算并满足电路设计的需求。
感应加热 q因数
感应加热 q因数
品质因数(Q 值)是感应加热中的一个重要参数,用于衡量感应线圈的性能。
Q 值越高,感应线圈的能量损耗越小,加热效率越高。
Q 值可由以下公式计算:$Q=X/R=ωL/R$,其中$ω$是驱动源的开关频率,$L$是感应线圈的电感,$R$是感应线圈的等效串联电阻。
感应加热的典型应用是电磁灶,其功率一般在 lkW 左右,要求被加热容器的底部直径不小于120mm。
感应加热装置的输出功率通常在200W~300W,感应器有效直径约为100mm,主要用于小容量液体、食品和易拉罐饮品的加热,适用于家庭、医院、宾馆房间和零售商店等场景。
在实际的感应加热电路中,感应线圈、等效串联阻抗$R$和外加电容器$C$等共同构成LCR 串联谐振电路。
为了减小加热线圈自身的损耗,线圈通常由多股细铜线组成的绞合线绕制,这样可以制作出高频损耗小、Q 值高的线圈。
电感元件ppt课件
影响因素
线圈的匝数、绕制方式、 磁芯材料等。
计算公式
L=μ×N^2×A/l,其中μ 为磁导率,N为线圈匝数 ,A为线圈截面积,l为线 圈长度。
品质因数
定义
品质因数又称为Q值,是衡量电感元 件性能优劣的重要参数,表示电感元 件的能量损耗与储能能力的比值。
影响因素
计算公式
Q=ω×L/R,其中ω为角频率,L为电 感值,R为线圈总电阻。
随着通信技术的发展,电感元件需要具备更好的 高频特性,以满足高速信号处理的需求。
3
集成化
为了提高电路板的集成度和减少元件数量,电感 元件也在向集成化方向发展,如将多个电感元件 集成在一个封装内。
电感元件的应用前景展望
5G通信
随着5G通信技术的普及,电感元件在高频信号处理和功率传输 方面的应用将更加广泛。
电感元件的频率特性
总结词
阐述电感元件在不同频率下的性能表现。
详细描述
电感元件的频率特性表现在其阻抗随频率的变化而变化。在低频时,电感元件表 现出较大的阻抗,能够有效抑制电流;而在高频时,电感元件的阻抗减小,对电 流的抑制作用减弱。
电感元件的传输特性
总结词
描述电感元件在信号传输方面的表现 。
详细描述
,确保其性能和质量。
05 电感元件的制造工艺与材料
电感元件的制造工艺流程
绕线工艺
将导线绕在骨架上,形 成线圈。
磁芯装配
将磁芯装配到线圈中, 以增强电感性能。
绝缘处理
对线圈进行绝缘处理, 以防止短路和漏电。
封装与测试
将电感元件进行封装, 并进行性能测试。
电感元件的材料选择与特性
导线材料
通常选用铜线,因为其电阻低、导电性好。
高频电感q值
高频电感Q值1. 引言高频电感是电子电路中常见的元件之一,广泛应用于通信、电子设备和电源等领域。
在高频电路中,电感的质量因数(Q值)是一个重要的性能指标,它反映了电感元件的损耗情况和频率选择性能。
本文将介绍高频电感的基本原理、Q值的定义和计算方法,以及影响Q值的因素。
同时,还将介绍一些提高高频电感Q值的方法和技术。
2. 高频电感的基本原理高频电感是由导线或线圈制成的元件,其主要作用是储存和传递电能。
当电流通过导线或线圈时,会产生磁场,磁场能够储存一定的能量。
在交流电路中,高频电感的磁场会随着电流的变化而变化,从而实现对电能的转换和传递。
高频电感的基本原理可以用法拉第定律来描述。
根据法拉第定律,当导线或线圈中的磁场发生变化时,会产生感应电动势。
而感应电动势的大小与磁场的变化速率成正比。
因此,在高频电路中,高频电感的电感值与频率密切相关。
3. Q值的定义和计算方法Q值是衡量高频电感性能的重要指标之一,它定义为高频电感的无源功率与有源功率之比。
无源功率是指高频电感内部的能量损耗,有源功率是指高频电感传递给负载的能量。
Q值的计算方法可以通过以下公式得到:Q = ωL/R其中,Q表示Q值,ω表示角频率,L表示电感值,R表示电感的等效电阻。
在实际应用中,通常使用品质因数(Q值的倒数)来表示电感的性能。
品质因数可以通过以下公式计算得到:Q = 1/R * √(L/C)其中,C表示电感的等效电容。
4. 影响高频电感Q值的因素高频电感的Q值受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:4.1 材料特性高频电感的材料特性对Q值有很大影响。
常用的高频电感材料有铁氧体和空气芯等。
铁氧体具有高磁导率和低损耗,适用于高频电感的制作。
而空气芯则具有低磁导率和低损耗,适用于高频电感的制作。
4.2 导线材料和尺寸导线材料和尺寸也会影响高频电感的Q值。
导线材料的电导率和电阻对Q值有直接影响,电导率高、电阻低的材料可以减小电感的等效电阻,提高Q值。
自己动手绕线圈电感详细计算公式
加载其电感量按下式计算:线圈公式阻抗(ohm)=2*3.14159*F(工作频率)*电感量(mH),设定需用360ohm阻抗,因此:电感量(mH)=阻抗(ohm)÷(2*3.14159)÷F(工作频率)=360÷(2*3.14159)÷7.06=8.116mH据此可以算出绕线圈数:圈数=[电感量*{(18*圈直径(吋))+(40*圈长(吋))}]÷圈直径(吋)圈数=[8.116*{(18*2.047)+(40*3.74)}]÷2.047=19圈空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)D------线圈直径N------线圈匝数d-----线径H----线圈高度W----线圈宽度单位分别为毫米和mH。
空心线圈电感量计算公式:l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)线圈电感量l单位:微亨线圈直径D单位:cm线圈匝数N单位:匝线圈长度L单位:cm频率电感电容计算公式:l=25330.3/[(f0*f0)*c]工作频率:f0单位:MHZ本题f0=125KHZ=0.125谐振电容:c单位:PF本题建义c=500...1000pf可自行先决定,或由Q值决定谐振电感:l单位:微亨1、针对环行CORE,有以下公式可利用:(IRON)L=N2.ALL=电感值(H)H-DC=0.4πNI/lN=线圈匝数(圈)AL=感应系数H-DC=直流磁化力I=通过电流(A)l=磁路长度(cm)l及AL值大小,可参照Microl对照表。
例如:以T50-52材,线圈5圈半,其L 值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH,L=33.(5.5)2=998.25nH≒1μH当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)H-DC=0.4πNI/l=0.4×3.14×5.5×10/3.74=18.47(查表后)即可了解L值下降程度(μi%)2、介绍一个经验公式L=(k*μ0*μs*N2*S)/l 其中μ0为真空磁导率=4π*10(-7)。
7个技巧 让你轻松改善电感Q值
7 个技巧让你轻松改善电感Q 值
首先来讲讲什幺是电感品质因数Q 的定义
电感Q 值:也叫电感的品质因素,是衡量电感器件的主要参数。
是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。
电感器的Q 值越高,其损耗越小,效率越高。
所以说,品质因数Q 是反映线圈质量的重要参数,提高线圈的Q 值,可以说是绕制线圈要注意的重点之一。
如何提高绕制线圈的Q 值
一、根据工作频率的特点,选用适合线圈的导线
工作于低频段的电感线圈,一般采用漆包线等带绝缘的导线绕制。
工作频率高于几万赫,而低于2MHz 的电路中,采用多股绝缘的导线绕制线圈,这样,可有效地增加导体的表面积,从而可以克服集肤效应的影响,使Q 值比相同截面积的单根导线绕制的线圈高30%-50%。
在频率高于2MHz 的电路中,电感线圈应采用单根粗导线绕制,导线的直
径一般为0.3mm-1.5mm。
采用间绕的电感线圈,常用镀银铜线绕制,以增
加导线表面的导电性。
这时不宜选用多股导线绕制,因为多股绝缘线在频率很高时,线圈绝缘介质将引起额外的损耗,其效果反不如单根导线好。
二、选用优质的线圈骨架,减少介质损耗
在频率较高的场合,如短波波段,因为普通的线圈骨架,其介质损耗显着增加,因此,应选用高频介质材料,如高频瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作为骨架,并采用间绕法绕制。
提高线圈Q值的七大方法
提高电感线圈Q值的七大措施品质因数Q是反映线圈质量的重要参数,提高线圈的Q值,可以说是绕制线圈要注意的重点之一。
那么,如何提高绕制线圈的Q值呢,下面介绍具体的方法:(1)根据工作频率,选用线圈的导线工作于低频段的电感线圈,一般采用漆包线等带绝缘的导线绕制。
工作频率高于几万赫,而低于2MHz的电路中,采用多股绝缘的导线绕制线圈,这样,可有效地增加导体的表面积,从而可以克服集肤效应的影响,使Q值比相同截面积的单根导线绕制的线圈高30%-50%。
在频率高于2MHz的电路中,电感线圈应采用单根粗导线绕制,导线的直径一般为0.3mm-1.5mm。
采用间绕的电感线圈,常用镀银铜线绕制,以增加导线表面的导电性。
这时不宜选用多股导线绕制,因为多股绝缘线在频率很高时,线圈绝缘介质将引起额外的损耗,其效果反不如单根导线好。
(2)选用优质的线圈骨架,减少介质损耗在频率较高的场合,如短波波段,因为普通的线圈骨架,其介质损耗显著增加,因此,应选用高频介质材料,如高频瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作为骨架,并采用间绕法绕制。
(3)选择合理的线圈尺寸,可以减少损耗外径一定的单层线圈(φ20mm-30mm),当绕组长度 L与外径 D的比值 L/D=0.7时,其损耗最小;外径一定的多层线圈L/ D=0.2-0.5,用t/D=0.25-0.1时,其损耗最小。
绕组厚度t、绕组长度L和外径D之间满足3t+2L=D的情况下,损耗也最小。
采用屏蔽罩的线圈,其L/D=0.8-1.2时最佳。
(4)选定合理屏蔽罩的直径用屏蔽罩,会增加线圈的损耗,使Q值降低,因此屏蔽罩的尺寸不宜过小。
然而屏蔽罩的尺寸过大,会增大体积,因而要选定合理屏蔽罩的直径尺寸。
当屏蔽罩直径Ds与线圈直径 D之比满足如下数值即 Ds/D=1.6-2.5时,Q值降低不大于10%。
(5)采用磁芯可使线圈圈数显著减少线圈中采用磁芯,减少了线圈的圈数,不仅减小线圈的电阻值,有利Q值的提高,而且缩小了线圈的体积。
带磁心线圈电感量的设计计算方法
感应加热电流频率、功率、感应器的参数计算1楼感应加热电流频率、功率、加热时间确实定与螺线管感应器的参数计算网络支持:永鑫电炉城.yxdianlu.XX万聪电力设备XX .wcdlsb.:06:06手机:公司地址:XX市春情西路6号:471000:wancongdianli163.2-1金属坯料加热过程中物理性质的变化坯料的电阻率和相对磁导率对频率确实定以及感应器的参数设计有着重要的意义。
金属坯料的电阻率与温度的关系式为:ρt =ρo〔1+αt〕〔2-1〕式中:ρo——金属坯料在0℃时的电阻率。
α——电阻温度系数。
(即温度每升高1℃时的电阻率改变值。
)ρt——金属在温度为t℃时的电阻率。
表2-1常见的几种金属的ρo值和α值金属ρo〔Ωm〕α钢铜铝0.133×10-60.016×10-60.026×10-6 6.25×10-34.30×10-34.00×10-3以钢为例,下列图为含碳量0.4-0.5%的钢坯料的电阻率ρ2、相对磁导率μr与温度的关系曲线。
图2-1 45钢的电阻率、相对磁导率与坯料加热温度关系曲线由式〔2-1〕和图〔2-1〕可以看出:钢在加热时,它的电阻率ρ2和相对磁导率μr都在发生变化:ρ2在15-800℃的温度区内,大约增加4倍,当温度超过800℃后,各类钢的电阻率几乎是相等、趋于一恒定值,即10-6Ωm。
μr在650-700℃之前根本上只与磁场强度有关,而与坯料温度的变化关系不大。
随后当到达居里温度时,μr便阶跃式下降到1。
此时,如温度继续升高,磁导率不再变化。
钢由室温加热至始锻温度分3个加热阶段:①冷态标准坯料外表温度到达居里温度的标准。
此时ρ2与μr均为变量。
该区为铁磁性材料区,平均温度取t=650℃,ρ2可取0.6×10-6Ωm,μr>1。
②中间标准坯料外表温度到达800-900℃,加热层深度xk为0.5△k,为局部铁磁材料区,ρ2=10-6Ωm,坯料表层μr>1。
磁性器件
NI H.dl dl
l
0 l A
0 NI 0 NI
l
dl
A
lg le lg
Ag Ae
L N I
lg
0N 2 le lg
Ag Ae
而 故有
L 0e N 2 Ae
le
e
le
Ae
lg le lg
Ag
Ae
可见,磁芯开气隙以后,磁导率变为有效磁导率, 有效磁导率不仅与材料的起始磁导率有关,还与 缝隙的大小有很大的关系。
Ae le
('
j " )
tg m
s" s'
Rs
Ls
串并联等效模式:
对于一般磁性材料制作的磁芯线圈,分布电容往 往可以忽略,而等效电阻又比等效电抗小得多, 所以串联电路的模式更符合于客观情况;而对于 在高频下使用的某些特殊的磁芯和变压器,分布 电容已不能忽略,这时采用并联电路模式更符合 实际情况。
四、线性磁性材料在弱磁场下的磁滞特性 (掌握彼德生关系)
无外加偏置磁场作用,回线相对于原点对 称的前提下:
B 0[a10H a11H 2 (a12 a30 )H 3 ]
如果忽略H2 以上的高次项
B 0 (a10H a11H 2 )
其中,a10 为起始磁导率,a11 为瑞利常数
§1.3 磁性材料的非线性特性
§2.5 绕组的特性
注意区分Aw 和Aa 。 堆积因子概念
§2.6 绕组的直流电阻
直流电阻的计算,注意Rd/L与匝数无关 如果有初次两个绕组,两绕组所占面积相当时绕
组损耗最小。
§2.7 绕组中的交流损耗
包括集肤效应和邻近效应引起的涡流损耗 可通过用多股相互搓捻的细导线代替单股导线的方
电感基本参数
电感基本参数
1、电感量L:电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。
2、感抗XL :电感线圈对沟通电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。
它与电感量L和沟通电频率f的关系为XL=2πfL
3、品质因素Q :品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=ωL/R (ω=2πf)线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。
线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。
线圈的Q值通常为几十到几百。
4、分布电容:线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。
分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好
5、额定电流:线圈中允许通过的最大电流。
在如高频扼流圈,大功率谐振线圈,以及作滤波用的低频扼流圈等场合,工作时需通过较大的电流,选用时应留意。
电感量的标志方法
1.直标法。
单位H(亨利)、mH(毫亨)、μH(微亨)、
2.数码表示法。
方法与电容器的表示方法相同。
3.色码表示法。
这种表示法也与电阻器的色标法相像,色码一般有四种颜色,前两种颜色为有效数字,第三种颜色为倍率,单位为μH,第四种颜色是误差位。
表面上电阻电容元件很相像,但是电感有一
个特点就是它的底颜色是绿色的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
R。
j
`
凡
,
(1)
很耗都 很 小 而 导 徽 率却高 达
,
2
0
卜
“ 。 o。
高 斯 / 奥斯
表
二
令 (l )
么
一
卫
华 一今
n
用
-
代 表 材料的品 贾 因 紊 lR 由
w
诬J 口
式可 得
:
材
料
内 初 导 磁率 ( 高 斯 / 奥 斯 特 )
P R
一 丑。
+ ( Q葺
i
)
二
川L
,
Q
。
,
( Q盖+
1
)
f
l 台企 X B f
i : 。 , 挤 声
其 定义 由 下式 抬 出
a
磁 感应 较 低 鼓 大 只的 有 4 。 。。 高斯 ( 亘 姆合 金 达 8 。。 。 武斯 硅 翩 片 达 1 6 0 0 。 高斯 ) 因 此还 不 能应 用 于高 J 碑 回 路 中 由 于 这种 材料 的 电阻 率 高 溉流 很耗 叭 ] T
丑f
0
.
电 感修圈的股 针
、
041 3
t么
鲜: L
P
f
。
之
产
( 8)
投 舒拢 圈 时
定性简题
1
. 。
,
除须得 到一 定 的电 感 量 外
,
,
还 应考
洛
式中
p
为 材料 的 电 阻 率 以徽 欧
,
。
虑 l ( ) 最 大 Q 阴查 由 此可 求
、
( ) 非 枝 性失 真 即颐 和 ( 3 ) 抢
2
。
厚米静
L
毛 要 这个 参 数 很 鸳
,
因 为它 与 跌 芯徒 圈 的 井拔 性 失 坑 有
,
直 接关 系
。
不 灵据分析
我 们 可以 得 出由 于
与
几
H
不是
:
言 十 阴题
。
吐扰 关 系 而 产 生 多次 楷波 时 总 的 非核 性系 数
电
为
信
科
拳
人二
氏从
.
口 户 产 、
、 内 ` t`
`口
产 、
在近 代 通信 投备 中
仑
叙 淦 级 一:
。0
}
1
0
所示
,
。
禾 1
:
以 注 气一 1 0 0 0
1 0 00 0
400
用 有 名 的 莱利 关 系
可J 次
以 没 氧一 4 0 0
求 得磁 豁 耗 角的 正 切 为
阅
3
,
特
,
与 某些 互 姆合 金 白 勺 导 磁李 接近
`
,
而 比侧 潮 片 的要
式中
a
!。
几
乙
二
圆
R。
“
_ 兰 3 `
,
6 用 于 晋 频枝 圈 中的铁 芯 要 求
只 针 及到 三 次揩 波 时
、
,
有
6
:
人二 0
氏:I I
。
J <
。
6
·
1 0一 ,
,
布(
,
.
60 0 x
i 。一 ,
,
氏(
,
,
:
x
1 0 一”:。来自2.汤流 摄耗
但关 于 它 的涡 流 担 耗 对 频率 及磁 感 应等的 一 般规 律 可以 从 片 状材 料的 已 知 公
铁氧 体 内涡流 揖耗甚 小
用在 载 波方 面 的 铁芯
d
。
到
1 50
千 赫时
一
要 求有
二 0
05 x 3 x
1 0司
,
一
2 x
1 0司 1 0一 9
,
式来 考 察
厚度 为
,
。
如圆
3
所示
,
敲薄 片的
丑,
Jr 讼
1 0一
.
:
厘米
:
,
最 大 磁感 应 为 几
氏<
— 1
5 x
6 0 x
1 0司
。
R J 落 高斯 l 别弋 表 渴流 棋 耗 的 电阻 的箭算公 式 为
,
。
(
1+
风)
(4)
由式 ( 幼 可 隶 褥
:
。
、
磁 , 拟耗 ` 数
卜
一
“
宜 于 用 作 高 Q 电 感 钱 圈 的 教芯 ;
,
又 由于 导 磁率 高韭 乌
。
一 分一 策
。
B
a
z
(
5
)
月
绷 卒 煞 关 还 适 宜 于作宽频 带 小型变 压 器 的跌心 本 文 将 若 重 封 谕 应 用 这 种 材料 来 制 成 高 Q 电 感 技 圈 的 段
,
命
(
〕 石
。
。
厘米
,
0 而 公翻 片 的 只 有构 1
x
0 “ 欧 厘米 1
·
·
,
亘 姆合
几, +
0 闷 一 8 5 x 1 0 一 欧 厘 米 ) 导磁 率 金 的 只 有钓 5 5 x 1 花本上 不 随频 率而 变劫 ( 参看表 l ) 涡 流投 失 及磁 而
,
,
j
o
L。 =
一
j
丑
。
,
几
+
·
.
二 1千 挑 830
f
二 10
千赫
I
在 进 一 步研 究 材 料 的 品 耸因素 之 前
我 们 顶 尉渝 粗 ! 戈
、
08
·
」
250
跌 芯 总揖 耗 的 几 种 祖 耗
」
,
就 是 磁 滞拟 耗
涡 流 投耗 和
拜不
`
合金 5 0 H x C 。 合金 B 琦
一
1
…
}
{
” 000 500
。00
箱后 摄 耗
.
。
,
:
0 1
o
.
.
口5 0
1
磁滞揖 耗
在 弱 磁踢 情 况 下 ( 即 导磁 率
o勺 加 呱)
,
。蛋 通x e 合 全弓
o`
超 过 初始 导 磁率 . 0 u
1 6 00 0 ”0
跌氧 体材料 的 刀一 H 曲
,
12 00 e 0 00 0
I Q啪 4 00
技可以 用 雨 个 抛 物 筱 曲 技
来代 替 如圈
丁
`
a
l
(
e
e
,
大 5一
6
氧体 )
,
倍 但多 n 一凡 戮 掀 点 是 比 较脆 ( 尤 其 是 M 它们 的温 度 系 饮 也 救 大 对温 度稳定 度要隶高
, 。
。
)
为 代 表磁 滞掇 蚝 的 电阻
”
,
1
的 意义见 圈
:
的 电感 拔 圈必 须 加寨 隙始 能 应 用
,
另外
,
它仍 的饱和
为
导 磁 率 不稳 定 系 数
0 一 导 磁率 饭 做 ( 钓 1
1 25
但
高斯 /
奥 斯特 )
35
,
又 不 能随意 变
动
,
用 来制 成 跳 较 圈 一 般 不 超 过
.
0 .
(0 )
( “ ) 非 伞周磁 咋 材 料 即 跌氧 休或 称 笋 淦 氧 磁 2 , 0 一1 0 欧 物 又 名磁 性支 这 类 材料 的 电 阻率 高 ( 钓 1
’
琦 Q 电感 线 圈 的 设甘
湃
在 现代 通 信 没 备 中
可分 为 雨 大 类
:
,
;
琳
佩
制造 电撼 滩夔 圈 所 用 跌 芯 材料 这类 包 括 片 从的 硅纲
、
材 料的 品 熨 因 数
核 圈跌芯的交流投耗 可 以 用 申联或 韭联 的 电阻表
示
,
(l )
金 属 做 性 材料
、
亘姆
合 金 ; 压 粉 型 的铭 硅肤 截 摧 铁 胡 亘 姆 合金 等 片 状 、 材料 的 导磁 率 陇频 卒而 显 著 地 降 低 涡 流 担 耗 又 肋频
,
、
。
如圆
,
1
R
。
。
及
。
吞
所示
。
圈中 凡 及
。
R。
,
均代 表 交
。
流担 耗
为 楼 粗的交 流 电 阻
本 的升 高而 迅速按 弓 方 律 竹加
「
凡
,
年 宜 用于 数 千 赫 工 作
,
跌芯 时 的 电 感 重
乓 和 L 为筱 圈 有 雨 种 电 是 这 路 可 以 等 效 变澳 的
颐 率 的撼 波器 电 感 枝 圈 气 压 粉 型的 涡 流 祖 耗小
,
’
现 在先 淤这 兰 个 阴 题的 含意
,
出渴 流 揖耗 参数为
全
, 】 ~
三二
:
二
一