電容的Q值,你瞭解多少?

2020-07-19 15:57:45 admin 1562

在做射頻的時候,選擇電感電容時特別關注他們的Q值,那什麼是Q值呢?Q值是什麼意思,它為什麼重要?

品質因數Q:表徵一個儲能器件(如電感線圈、電容等)、諧振電路所儲能量同每週損耗能量之比的一種質量指標。元件的Q值愈大,用該元件組成的電路或網路的選擇性愈佳。

 

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或Q=無功功率/有功功率,或稱特性阻抗與回路電阻之比。

 

Q值越高,損耗越小,效率越高;

Q 值越高,諧振器的頻率穩定度就越高,因此,能夠更準確。

 

定義電容的品質因數,也就是Q值,也就是電容的儲存功率與損耗功率的比:

 

Qc=(1/ωC)/ESR

 

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Q值對高頻電容是比較重要的參數。

 

Q值相當於D值的倒數。損失角即D值: 一般電解電容器因為內阻較大故D值較高, 其規格視電容值高低決定, 為0.1-0.24以下. 塑膠薄膜電容器則D值較低, 視其材質決定為0.001-0.01以下. 陶瓷電容器視其材質決定, Hi-K type 及S/C type為0.025以下. T/C type其規格以Q值表示需高於400-1000.

 

注:XC=-j/(2πfC);XL=j(2πfL)

 

根據損耗因數D的定義:D=1/Q=R/|X|>0 將前面的公式代入,得到:

 

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如果可以忽略電極間的洩漏,即Rp的阻抗無窮大(或遠遠大於相對於容值C的阻抗),損耗因數D的計算公式大大簡化為:

 

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如果信號頻率遠遠小於SRF諧振頻率,則X C >>X L , 即X L 可以忽略,則公式進一步簡化

 

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即上面提到的:

 

 

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由圖可見,電容器的引線電感將隨著頻率的升高而降低電容器的特性。如果引線電感與實際電容器的電容諧振,這將會產生一個串聯諧振,使總電抗趨向為0W。由於這個串聯諧振產生一個很小的串聯阻抗,所以非常適合在射頻電路的耦合和去耦電路中應用。然而,當電路的工作頻率高於串聯諧振頻率時,該電容器將表現為電感性而不是電容性。