Q for Capacitor and Inductor

Q值是一個無量綱數,數值上等於電容的電抗除以寄生電阻(ESR)。Q 值隨頻率變化而有
很大的變化,這是由於電抗和電阻都隨著頻率而變。頻率或者容量的改變會使電抗有著非常大
的變化,因此Q值也會跟著發生很大的變化。從公式一和二上可以體現出來:
公式一:|Z| = 1 / ( 2πf C)
其中,|Z|為電抗的絕對值,單位Ω;f為頻率,單位Hz;C為容量,單位元F。
公式二:Q = |Z| / ESR
其中,Q代表“品質因素”,無量綱;|Z|為電抗的絕對值,單位Ω;ESR為等效串聯電阻,
單位Ω。

 

理論上,一個“完美”的電容器應該表現為ESR為零歐姆、純容抗性的無阻抗元件。不論
何種頻率,電流通過電容時都會比電壓提前正好90度的相位。

實際上,電容是不完美的,會或多或少存在一定值的ESR。一個特定電容的ESR隨著頻率
的變化而變化,並且是有等式關係的。這是由於ESR的來源是導電電極結構的特性和絕緣介質
的結構特性。為了模型化分析,把ESR當成單個的串聯寄生元。過去,所有的電容參數都是在
1MHz的標準頻率下測得,但當今是一個更高頻的世界,1MHz的條件是遠遠不夠的。一個性能
優秀的高頻電容給出的典型參數值應該為:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz, ESR=0.10Ω;
2000MHz,ESR=0.13Ω。

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。

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。因数Q是表示线圈质量的一个重要参数。Q值的大小,表明电感线圈损耗的大小,其Q值越大,线圈的损耗越小;反之,其损耗越大。

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