电动牙刷线圈的q值是测量电感器件品质的主要参数。其工作方法是指电感在一定频率的电压下工作时,电感与等效损耗电阻的比值。电动牙刷线圈电感的Q值越高,损耗越小,效率越高。
电动牙刷线圈工作在低频带的电动牙刷线圈一般用漆包线等绝缘线缠绕。在工作频率高于几万赫兹,低于2兆赫兹的电路中,线圈缠绕多根绝缘线,可以有效增加导体的表面积,从而克服集肤效应的影响,使Q值比单根相同截面积导线缠绕的线圈高30%-50%。
频率高于2MHz的电路中,电动牙刷线圈应采用单根粗导线绕制,导线直径一般为0.3 mm-1.5 mm,采用间接绕制电感线圈,一般采用镀银铜线绕制,以增加导线表面的导电性。此时不宜采用多股导线绕制,因为多股绝缘导线的频率很高时,线圈的绝缘介质会造成额外损耗,其效果不如单根导线。
电动牙刷线圈的品质因数为:
Q=L/R,其中:
——工作角频率;
L——线圈电感;
R——线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻由DC电阻、高频电阻(由趋肤效应和邻近效应引起)介质损耗等组成。'
为了提高电动牙刷线圈的品质因数Q,可以采用镀银铜线来降低高频电阻。用多股绝缘线代替相同长度的单线,减少集肤效应;采用低介电损耗的高频瓷作为骨架,降低介电损耗。使用磁芯虽然增加了磁芯的损耗,但可以大大减少线圈匝数,从而降低导线的DC电阻,有利于提高线圈的Q值。
选择合理的电动牙刷线圈尺寸可以降低一定外径(20mm-30mm)单层线圈的损耗,当绕组长度L与外径D之比为L/D=0.7时损耗最小。一定外径的多层线圈,L/D=0.2-0.5,当T/D=0.25-0.1时,其损耗最小。
电动牙刷线圈中磁芯的使用减少了线圈的匝数,不仅降低了线圈的电阻值,而且有利于Q值的提高,减小了线圈的体积。
电动牙刷线圈在绕组厚度t、绕组长度l、外径d满足3t 2l=d的条件下,损耗也最小。带屏蔽罩的线圈最好L/D=0.8-1.2。