如何选用LCR电桥及认识电阻、电容、电感 电阻、电容、电感是最常被设计工程师所用的无源器件,但真正了解 L、C、R 的却不多,愿藉此向各位从事设计、维修等技术的工程师浅谈 LCR。 一、理想的 L、C、R: 换句话说,在理想状态下,相角 (θ )在纯电阻下是 0O,在纯电容下是-90O,纯电感则为+90O。 但理想归理想,实际的 L、C、R 却不是如此单纯,尤其对 L、C 而言。且看下面分析。 二、中、低频的 L、C 等效电路: 因为有R 的存在,所以电感就不再是+90O,电容也不会是-90O,因此产生了相位角(θ ),以三角函数来看: 其中虚部为感抗或容抗,而实部为阻抗,因为感抗与容抗涉及到频率,故在不同的工作频率下就会得到不同的(θ )值。 了解到电感、电容中如果 RS 的成份越小(或RP 越大),则此元器件越趋近于理想,这里我们定义了品质因数(Q)及损耗因数(D): Q = 1 / D = 虚功 / 实功 以串联等效电路来看,若 流入固定电流 I 因此若 RS = 0,则 Q 变成无穷大,相对的D 值 = 0。 并联等效电路亦如此类推,于是可以得到一个结论: 对无源器件而言,Q 越大越好,D 值越小越好。 三、 电容C 的一般应用: 最常用的就是从市电进来(AC)要变成直流。电路如下: 市电(AC220V )经变压器后,再经桥式整流器,此时即成为脉动直流(暂不考虑电解电容C)。 加上电解电容C 后,即可变成直流,如下图所示: 但毕竟C 并非理想电容,以串联等效电路来看,且加上负载RL 后,则电路如下图: ES 即为等效串联电阻(Equ iv alent Series Resistance, ESR) 当电容充电到峰值后,即会对负载RL 放电(放电电流IL),此时,在RS 上即产生一个压降(或功率消耗),波形变成: Vripple (纹波)因此,原本的直流电压就会在上面叠加了一个交流信号,即所谓的纹波,而这纹波的大小除与所加上的负载 RL 有关外,也与 ESR 的大小有关,如果 ESR 太大,则纹波变大,同样,消耗功率也大,这也就是在实际电路工作时,有时在摸电解电容时会发热的原因,若 ESR 过大,则电解电容发烫,而有爆炸之虞!! 所以在设计时建议工程师,须选用LOW ESR 电容。换句话说,此时 ESR 的测量即成为工程师设计时不可缺少的测量因数。 在高频线路的运用中, 通常搭配电感形成滤波器,来对线路的噪声进行抑制或对突如其来的浪涌(Spike)进行电路的保护。此时 C 的选择就与它的工作频率有关,因此在选择电容进行测量时...