Determinación teórica de Q para un inductor

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Recientemente he estado estudiando el diseño de filtros pasivos un poco más de cerca de lo que lo han hecho mis clases, en lo que respecta a la selección y diseño de componentes reales. El mayor punto de conflicto para mí ha sido comprender cómo medir Q, específicamente para inductores toroidales de cuerda manual.

Entiendo que Q es la reactancia sobre la resistencia, y solo es válida para una frecuencia específica. La reactancia es una ecuación bastante simple para un toroide, pero parece que no puedo encontrar ninguna discusión sobre cómo determinar R. Todos los sitios que he encontrado hablando de inductores y factor Q solo mencionan que es un valor complicado que tiene que tenga en cuenta la profundidad de la piel, las corrientes de Foucault y las pérdidas por histéresis, pero nunca hay una forma de estimarlo ni se discute ningún método, como he visto. Todas las respuestas aquí a preguntas similares dicen unilateralmente referirse a la hoja de datos, pero con un inductor de herida manual, éstas escasean.

Además, ¿cuánto Q necesito para un inductor en un filtro? Por lo que he visto, una mayor Q lleva a una mayor eficiencia, pero ¿cuánto Q es suficiente para proporcionar pérdidas aceptables?

    
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2 respuestas

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Hay que considerar dos aspectos: la determinación del valor Q real para el inductor y la influencia de la Q finita en el rendimiento del filtro.

  • Q puede determinarse encontrando el factor de calidad Q para un circuito de tanque que consta de la correspondiente L y un capacitor paralelo C. Este capacitor debe seleccionarse con respecto a la frecuencia deseada (idéntica a la frecuencia de resonancia resultante). Suponiendo un condensador de alta Q (la mejor calidad), la Q resultante del circuito del tanque es aproximadamente igual a la Q del inductor.
  • Conociendo este valor Q, en principio, es posible tener en cuenta este valor Q (resp. la resistencia de pérdida correspondiente) durante el diseño de un circuito de filtro. Sin embargo, en este caso, no se pueden utilizar fórmulas estándar. Eso significa que tienes que derivar las fórmulas de diseño del circuito.

Sin embargo, la decisión sobre si el valor Q finito debe tomarse en cuenta (o no) debe tomarse con respecto a otras incertidumbres dentro de todo el circuito (en particular, las tolerancias de las otras partes).

    
respondido por el LvW
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Aquí está la respuesta de frecuencia de un filtro de paso bajo de LCR: -

Entre una Q de 0.7 y una Q de 1, se puede decir que el filtro es máximo hasta aproximadamente 2kHz y esto hace que sea un buen circuito de cruce de audio. Entonces, ¿realmente quieres maximizar la Q del inductor?

Por otra parte, el uso de un inductor de Q alta puede darle la oportunidad de hacer un pico de resonancia muy alto en la respuesta de frecuencia y, si está filtrando la salida de un sintetizador musical, esto podría producir un bonito efecto dramático. / p>

¿Por cuánto tiempo es un trozo de cuerda? ¿Qué quieres hacer o lograr?

    
respondido por el Andy aka

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