关于基础元件电感的疑问？

elec32156

关于基础元件电感的疑问？ [复制链接]

1. 如下图是电感的等效电路模型，左图和右图哪个才是正确的？

我自己更倾向于左图，左图的R包含了DCR和ACR，右图是将DCR单独放到外面去了，这貌似不太正确，因为交流振荡时，直流电阻肯定也在消耗能量。

2.  电感的品质因数问题，概念不是很清楚，概念理解有矛盾的地方，如下：

概念1：电感的Q值 = 无功功率/有功功率 ，等效电感的无功功率QL = w0L*I^2，等效电容的无功功率Qc=-(1/w0C)*I^2，谐振时w0L-(1/w0C)=0，故无功功率Q = 0，故谐振时品质因数Q = 0。 

概念2：电感的Q值 = UL/U = UC/U = XL/ESR = XC/ESR，在谐振点时，XL=Xc ≠ 0 ，故谐振时品质因数Q ≠ 0。

下图是截取的村田一颗51nH的高频电感的频率特性，分别是Q值曲线和阻抗曲线，可以很清晰的看到，在谐振点处Q值跌落到0。那概念2是错误的吗？还是哪里理解的不对呢？

 

 

 

 

maychang

【1. 如下图是电感的等效电路模型，左图和右图哪个才是正确的？】

严格地说，两个等效电路模型都不够正确。左图中的C表示分布电容，但(1)分布电容是位于电感各匝绕线之间的，并不是集中在一处(2)分布电容也有交流损耗，所以在电容所处的那条支路中也应该有个电阻，表示电容的损耗。

maychang

【1. 如下图是电感的等效电路模型，左图和右图哪个才是正确的？】

应该注意：与理想电感串联的电阻和与理想分布电容的电阻，都是频率的函数，就是说，损耗是随频率而变的。

理解这一点，就容易明白右图中Rdc纯属多余。

maychang

【概念1：电感的Q值 = 无功功率/有功功率 ……故谐振时品质因数Q = 0】

电感的Q值定义为【无功功率/有功功率】没有问题。但这是电感的Q值，可不是谐振回路的Q值。电感和电容构成的谐振回路，在频率为谐振点时总无功功率为零，但电感的无功功率并不为零，电容的无功功率也不为零。只不过电感的无功功率和电容的无功功率符号相反相互抵消掉了而已。

maychang

【下图是截取的村田一颗51nH的高频电感的频率特性，分别是Q值曲线和阻抗曲线，可以很清晰的看到，在谐振点处Q值跌落到0。那概念2是错误的吗？还是哪里理解的不对呢？】

那图右边曲线可不是【电感】的Q值曲线，而是该电感与分布电容构成谐振回路的曲线。单纯一个电感，是不可能【谐振】的。

elec32156

maychang 发表于 2023-9-30 19:07 【下图是截取的村田一颗51nH的高频电感的频率特性，分别是Q值曲线和阻抗曲线，可以很清晰的看到，在谐振点 ...

感谢maychang老师的指点！大概明白了，我刷新一下结论：对于一个理想的电感而言，Q值 = 无功功率/有功功率 = XL/ESR，只要XL≠0，则Q值≠0（电容同理）。而对于一个实际的电感来讲，由于等效为RLC串联，Q 值 = 无功功率/有功功率 = X/ESR（其中X为L和C的总电抗），当它发生自谐振时X = 0，故这颗实际电感的Q值 = 0，对应上图村田电感的Q值曲线。

 

 

maychang

elec32156 发表于 2023-10-2 11:15 感谢maychang老师的指点！大概明白了，我刷新一下结论：对于一个理想的电感而言，Q值 = 无功功率/有功功 ...

【对于一个理想的电感而言，Q值 = 无功功率/有功功率 = XL/ESR，只要XL≠0，则Q值≠0（电容同理）】

这句也有点问题：理想电感无损耗，故ESR=0。

当然，理想电感不存在。

maychang

elec32156 发表于 2023-10-2 11:15 感谢maychang老师的指点！大概明白了，我刷新一下结论：对于一个理想的电感而言，Q值 = 无功功率/有功功 ...

至于谐振回路的Q值，在我的记忆中没有【Q值 = 无功功率/有功功率 】这样的定义。我的计算机硬盘容量不够，查找相关书籍有困难。此事暂且存疑。

maychang

elec32156 发表于 2023-10-2 11:15 感谢maychang老师的指点！大概明白了，我刷新一下结论：对于一个理想的电感而言，Q值 = 无功功率/有功功 ...

印象中，谐振回路的Q值是以谐振回路储存能量与一个周期损耗能量之比定义的。