電感阻抗頻率曲線_Matlab繪制電感曲線實(shí)驗(yàn)

電感的高頻模型如圖所示

我們根據(jù)這個(gè)模型，可以得到阻抗公式，也可以得到諧振頻率公式。也就能畫出阻抗頻率曲線了。

橫軸為頻率，縱軸為阻抗的模。藍(lán)色的曲線為理想電感，理想電感的阻抗為Z=jwL，阻抗和頻率成正比，所以看起來(lái)像是一條直線。而黃色曲線是實(shí)際電感的阻抗曲線，最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率為諧振頻率SRF。

可以看出：

①在頻率比較低的時(shí)候，實(shí)際電感的阻抗與理想電感的基本一樣，可以看作是理想的電感。

②在諧振頻率SRF處，阻抗達(dá)到最大，然后隨頻率的增加不斷下降。

③在SRF左側(cè)，電感占主導(dǎo)地位，電感主要呈感性，而在SRF右側(cè)，電容占主導(dǎo)地位，主要呈容性。

上面的圖形，相信有一定經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)都見(jiàn)過(guò)，理解可能并不是很深刻，下面我就以順絡(luò)的電感為例，使用Matlab來(lái)畫一畫阻抗曲線。

Matlab繪制電感曲線實(shí)驗(yàn)

我們已經(jīng)有了電感的阻抗公式

只要有了電感的感值，等效串聯(lián)ESR，寄生電容C，那么我們就可以畫出來(lái)了。一般廠家給出的電感規(guī)格書，都會(huì)給出電感值和等效串聯(lián)電阻ESR，沒(méi)有給出寄生電容C。那么怎么辦呢？

我們可以根據(jù)廠家給出的自諧振頻率，反算出寄生電容C。

相信到這里，應(yīng)該能更深的認(rèn)識(shí)到電感的阻抗頻率曲線為什么是這樣的了。比較1UH理想電感和實(shí)際電感曲線，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在頻率小于諧振頻率的十分之一時(shí)，兩者基本是重合的，而大于之后隨著頻率的升高，兩者差別越來(lái)越大。這樣也是為什么我們常說(shuō)，要使信號(hào)頻率小于諧振頻率的十分之一。

我們一般使用電感濾波時(shí)，都只需要其感性的作用，因此其越接近于理想電感越好，所以在使用時(shí)信號(hào)頻率要遠(yuǎn)小于諧振頻率。這與電容是不同的，電容我們一般用于濾波，需要最小阻抗，所以電容是在諧振頻率處濾波效果最好的。

另外的問(wèn)題

如果細(xì)心一點(diǎn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)，橫坐標(biāo)頻率是從10K開(kāi)始的，如果頻率從0開(kāi)始，曲線也是和理想電感重合的嗎？答案是否定的。

從上面可以看出，在頻率比較低的時(shí)候，實(shí)際電感的阻抗基本是平的，而理想的還是線性的，為什么呢？

其實(shí)很簡(jiǎn)單，那是因?yàn)樵陬l率比較低的時(shí)候，電感的感抗和容抗都非常小，盡管電感的導(dǎo)線電阻已經(jīng)很小了，但是因?yàn)轭l率實(shí)在太低了，感抗和容抗比導(dǎo)線電阻還小。所以，此時(shí)阻抗主要由導(dǎo)線電阻決定，而導(dǎo)線電阻是隨頻率基本不變的，所以我們看到在頻率比較低的時(shí)候是平的。

以上就是本期內(nèi)容，建議有興趣的同學(xué)，可以拿著Matlab的代碼自己執(zhí)行一下，修改里面的R，C的值，看看有什么變化，可以加深對(duì)電感的理解。

總結(jié)

①電感的阻抗頻率曲線呈現(xiàn)倒V型，有一個(gè)自諧振頻率SRF，阻抗在諧振頻率處達(dá)到最大，此時(shí)整體呈現(xiàn)電阻特性。而在SRF左側(cè)，電感主要呈感性，在SRF右側(cè)，電感主要呈容性。

②實(shí)際使用中，要使信號(hào)頻率小于電感自諧振頻率的十分之一。
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