如何提高电感线圈品质因数Q值？试试这个方法

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如何提高电感线圈品质因数Q值？试试这个方法


品质因数Q的定义

  

首先来讲讲，电感品质因数Q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。



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。



提高Q值的办法




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


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。





6
线圈直径适当选大些


在可能的条件下，线圈直径选得大一些，体积增大了一些，有利于减小线圈的损耗。



一般接收机，单层线圈直径取12mm~30mm；多层线圈取6mm~13mm。但从体积考虑，也不宜超过20mm~25mm的范围。





7
减小绕制线圈的分布电容


尽量采用无骨架方式绕制线圈，或者绕制在凸筋式骨架上的线圈，能减小分布电容15％~20％；分段绕法能减小多层线圈的分布电容的1/3～l/2。对于多层线圈来说，直径D越小，绕组长度L越小或绕组厚度t越大，则分布电容越小。



应当指出的是：经过漫渍和封涂后的线圈，其分布电容将增大20％~30％。



总之，绕制线圈，始终把提高Q值，降低损耗，作为考虑的重点。