电感与磁珠

电感是什么？

电感会通过产生感应电动势的方式来阻碍电流的变化，电流变化率越大，产生的感应电动势越大阻碍电流效果越明显。

[一]品质因数Q:

电感的品质因数Q值定义：电感的Q值也叫作品质因数，其为无功功率除以有功功率。简单理解的话，就是在一个信号周期内，无功功率为电感存储的能量，有功功率为电感消耗的能量，两者比值即为品质因数Q。

电感Q值主要衡量的是损耗情况，Q值越高，损耗越小。下图概括了电感的有功功率来自于线圈的电阻，磁滞损耗，涡流损耗。有功功率作为Q值公式的分母其值越大，Q值越小。所以有了这个结论：Q值越高，损耗越小。

电感品质因数Q的曲线：

电感的自谐振频率是指电路中的电感元件在无外界信号输入的情况下，自身产生谐振的频率。当电感元件与电容元件串联形成LC回路时，如果LC回路的总电容值和电感值满足一定条件，LC回路就能够自己产生固定的频率振荡，这个频率就是电感自谐振频率。

其中f为电感自谐振频率，L为电感器件的电感量，C为电容器件的电容量。

电感的自谐振频率与电感值、电容值以及电感器的结构密切相关。通常情况下，电感值越大，自谐振频率越高。而电容值的大小也会影响自谐振频率，当电容值较大时，自谐振频率会相对较低。

对于串联谐振电路，电流波形通常呈现正弦波形，这是因为电容和电感的阻抗在谐振频率处相等且相位相反，从而导致总阻抗最小，使得电流能够流畅地通过。在这种情况下，电流的幅值会随着串联电感和电容质量因数的增大而增大，且波形波峰与电压波形波峰间的相位差约为0度。

然而，对于并联谐振电路，电流波形则可能呈现锯齿波形。在并联谐振中，电流波形的幅值随着并联电感和电容质量因数的增大而减小。在极端情况下，当并联电路处于极窄的共振状态时，电流波形会变得非常尖锐且斜率很大。

功率电感为什么不考虑Q值？

什么时候考虑电感Q值？

LC滤波器中的电感Q值确实不宜过大主要基于以下原因：LC滤波器的主要目的是滤除无用频率的信号。电容和电感是两种特性完全相反的被动元器件，电容隔直流、通交流，频率越高的信号越容易通过；而电感隔交流、通直流，频率越低的信号越容易通过。因此，将电容和电感组合在一起，可以去除特定频率的信号。

品质因素Q值通常用于描述电源滤波器的性能。较高的Q值意味着滤波器具有更好的选择性和更窄的带宽，可以更有效地滤除特定频率范围内的噪声。然而，较高的Q值也可能导致滤波器的响应时间较长，引起一些瞬态响应的延迟。

最后，电感Q值过大并不一定意味着滤波效果更好。电感变大，滤波效果确实会更好，但这并不等于电流变大，更不会导致电感“炸开”，因为电流大小取决于负载大小。此外，滤波效果的好坏还受到其他因素的影响，如电感器的电感量、内阻、额定电流和自谐振频率等。

在电感的自谐振频率处，电感的Q值通常是最小的。

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[二]电感损耗：

电感的等效模型：

电感的主要损耗：

电感损耗的计算：

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【二】磁珠：

磁珠是一种被动组件，主要用于抑制电路中的高频噪声和尖峰干扰，并具有吸收静电脉冲的能力。它通常用于信号线、电源线等场合，以保护电路免受高频噪声的干扰。磁珠的成分多为铁氧体，利用其高频电流产生的热耗散来抑制高频噪声。当电流流过磁珠时，低频电流可以几乎无衰减地流过，但高频电流会受到很大的损耗，从而实现对高频噪声的抑制。

磁珠与磁环区别：

形状与大小：磁珠一般为小型的球形或圆柱形，而磁环则为较大的环形或U形。
应用场合：磁珠主要应用于高频电路中的匹配、滤波、隔离等场合，尤其在抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰方面表现优异。而磁环则主要应用于电源、变压器、电感、储能等领域。
作用：磁珠具有自感性，主要起到滤波、匹配等作用，其电阻率非常高，磁导率也较高，因此能够很好地抑制高频噪声。而磁环主要能够承受较大的电流和磁通量，并且对于高频噪声有很好的抑制作用，常用于电子电路中的抗干扰元件。