电容的Q值,你了解多少?

2020-07-19 15:55:48 admin 531

在做射频的时候,选择电感电容时特别关注他们的Q值,那什么是Q值呢?Q值是什么意思,它为什么重要?

品质因数Q:表征一个储能器件(如电感线圈、电容等)、谐振电路所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标。元件的Q值愈大,用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳。

 

 

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或Q=无功功率/有功功率,或称特性阻抗与回路电阻之比。

 

Q值越高,损耗越小,效率越高;

Q 值越高,谐振器的频率稳定度就越高,因此,能够更准确。

 

定义电容的品质因数,也就是Q值,也就是电容的储存功率与损耗功率的比:

 

Qc=(1/ωC)/ESR

 

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Q值对高频电容是比较重要的参数。

 

Q值相当于D值的倒数。损失角即D值: 一般电解电容器因为内阻较大故D值较高, 其规格视电容值高低决定, 为0.1-0.24以下. 塑料薄膜电容器则D值较低, 视其材质决定为0.001-0.01以下. 陶瓷电容器视其材质决定, Hi-K type 及S/C type为0.025以下. T/C type其规格以Q值表示需高于400-1000.

 

注:XC=-j/(2πfC);XL=j(2πfL)

 

根据损耗因子D的定义:D=1/Q=R/|X|>0 将前面的公式代入,得到:

 

 

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如果可以忽略电极间的泄漏,即Rp的阻抗无穷大(或远远大于相对于容值C的阻抗),损耗因子D的计算公式大大简化为:

 

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如果信号频率远远小于SRF谐振频率,则X C >>X L , 即X L 可以忽略,则公式进一步简化

 

 

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即上面提到的:

 

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由图可见,电容器的引线电感将随着频率的升高而降低电容器的特性。如果引线电感与实际电容器的电容谐振,这将会产生一个串联谐振,使总电抗趋向为0W。由于这个串联谐振产生一个很小的串联阻抗,所以非常适合在射频电路的耦合和去耦电路中应用。然而,当电路的工作频率高于串联谐振频率时,该电容器将表现为电感性而不是电容性。