電阻、電容、電感是最常被設(shè)計(jì)工程師所用的無源器件，但真正了解L、C、R的卻不多，愿藉此向各位從事設(shè)計(jì)、維修等技術(shù)的工程師淺談LCR。
一、理想的L、C、R：
換句話說，在理想狀態(tài)下，相角(θ)在純電阻下是0O，在純電容下是-90O，純電感則為+90O。但理想歸理想，實(shí)際的L、C、R卻不是如此單純，尤其對L、C而言。且看下面分析。
二、中、低頻的L、C等效電路：
因?yàn)橛蠷的存在，所以電感就不再是+90O，電容也不會(huì)是-90O，因此產(chǎn)生了相位角(θ)，以三角函數(shù)來看：
其中虛部為感抗或容抗，而實(shí)部為阻抗，因?yàn)楦锌古c容抗涉及到頻率，故在不同的工作頻率下就會(huì)得到不同的（θ）值。
了解到電感、電容中如果RS的成份越小(或RP越大)，則此元器件越趨近于理想，這里我們定義了品質(zhì)因數(shù)(Q)及損耗因數(shù)(D)：
Q = 1 / D = 虛功 / 實(shí)功
以串聯(lián)等效電路來看，若 流入固定電流I
因此若RS = 0，則Q 變成無窮大，相對的D值 = 0。
并聯(lián)等效電路亦如此類推，于是可以得到一個(gè)結(jié)論：
對無源器件而言，Q越大越好，D值越小越好。
三、 電容C的一般應(yīng)用：
最常用的就是從市電進(jìn)來(AC)要變成直流。電路如下：
市電(AC220V)經(jīng)變壓器后，再經(jīng)橋式整流器，此時(shí)即成為脈動(dòng)直流(暫不考慮電解電容C)。
加上電解電容C后，即可變成直流，如下圖所示：
但畢竟C并非理想電容，以串聯(lián)等效電路來看，且加上負(fù)載RL后，則電路如下圖：
ES即為等效串聯(lián)電阻（Equivalent Series Resistance, ESR）
當(dāng)電容充電到峰值后，即會(huì)對負(fù)載RL放電(放電電流IL)，此時(shí)，在RS上即產(chǎn)生一個(gè)壓降(或功率消耗)，波形變成：
Vripple (紋波)因此，原本的直流電壓就會(huì)在上面疊加了一個(gè)交流信號，即所謂的紋波，而這紋波的大小除與所加上的負(fù)載RL有關(guān)外，也與ESR的大小有關(guān)，如果ESR太大，則紋波變大，同樣，消耗功率也大，這也就是在實(shí)際電路工作時(shí)，有時(shí)在摸電解電容時(shí)會(huì)發(fā)熱的原因，若ESR過大，則電解電容發(fā)燙，而有爆炸之虞?。?/div>
所以在設(shè)計(jì)時(shí)建議工程師，須選用LOW ESR電容。換句話說，此時(shí)ESR的測量即成為工程師設(shè)計(jì)時(shí)不可缺少的測量因數(shù)。
在高頻線路的運(yùn)用中，通常搭配電感形成濾波器，來對線路的噪聲進(jìn)行抑制或?qū)ν蝗缙鋪淼睦擞?Spike)進(jìn)行電路的保護(hù)。此時(shí)C的選擇就與它的工作頻率有關(guān)，因此在選擇電容進(jìn)行測量時(shí)，就要注意測量頻率的多容，通常小電容大多在高頻線路中使用，故測量時(shí)要注意頻率的選擇。
另一種應(yīng)用，以下列式子來描述：
亦即當(dāng)C固定，若使用恒流源對電容C充電，即可產(chǎn)生斜波，當(dāng)然仍須注意C的品質(zhì)。（Q值越大越好，或D值越小越好。)此電容廣泛用于在A/D變換器中的雙斜率積分電路內(nèi)。
四、 電感L的一般應(yīng)用
電感就是一組線圈，不管這組線圈有沒有繞在鐵蕊上，既然是用線繞成線圈，線上就會(huì)有內(nèi)阻存在。現(xiàn)仍以其串聯(lián)等效電路說明：
流入電流I，如果RS太大，則消耗功率也大，這是變壓器為什么發(fā)熱的原因。因此，RS的測量就成為必須的一個(gè)程序。但仿間的電橋大多為交流電橋，不具備DCR功能，因此便無法測出RS值。
說明如下圖所示：
ZL = RS + jWLS
所測出來的值是包含jWLS的ZL而非單純的RS，此時(shí)如能令f=0即可測出Rs的值，如何判斷電感的好壞，當(dāng)然RS 要越小越好。
電感的應(yīng)用，同樣利用 ZL = jWL = j2πfL 這個(gè)公式。如果f越大，則感抗越高，便可將高頻的噪聲（Noise）或瞬間的浪涌（Spike） 予以抑制。
綜合L、C，一般電路圖中常見到如下圖所示：就是這個(gè)道理。
五、 測量L、C時(shí)容易陷入的誤區(qū)
a. 如何選用并聯(lián)模式（Lp、Cp）或串聯(lián)模式（Ls、Cs）。
通常在并聯(lián)模式（Lp、Cp）時(shí)是采用恒壓方式測量，而在串聯(lián)模式（Ls、Cs）是采用恒流方式測量。(因涉及電路設(shè)計(jì)，實(shí)無法一一詳談。)故一般針對小電容、大電感采用的是并聯(lián)模式；大電容、小電感則采用串聯(lián)模式測量，而其間的差異與D值有關(guān)，轉(zhuǎn)換公式如下所示：
由上式可知理想狀況下，D值=0時(shí)，Lp=Ls Cp=Cs
b. 為何不同的頻率點(diǎn)，所測出的電感、電容值會(huì)不一樣？
任何元器件就像放大器一樣都會(huì)有頻率響應(yīng)的問題，換句話說，如果排除測量儀器的誤差，那么，在某個(gè)頻點(diǎn)所測出來的值即表示這個(gè)器件在這個(gè)頻點(diǎn)的真正值。換句話說，如果工程師想測量某一器件的值，就必須考慮這個(gè)器件在電路中的工作頻率是多少，而選擇該頻率或接近的頻率來測量，才會(huì)得到該元器件在該電路中的真正值。而從實(shí)際應(yīng)用面來考慮，可以歸結(jié)出下面結(jié)論供使用者參考。
小電容、小電感 常用于高頻電路 (測量時(shí)頻率要高一點(diǎn))大電容、大電感 常用于低頻電路 (如市電50Hz經(jīng)全波整流后100Hz，則測量頻點(diǎn)可選在100HZ)
c. 如何選用測量幅度？
測量幅度的選擇，譬如用在測量帶有鐵蕊的線圈（電感）時(shí)，因涉及鐵芯的材質(zhì)，故與頻率點(diǎn)的選擇一樣，須選擇適當(dāng)?shù)姆?，予以測量。
d. 校正歸零
對自動(dòng)量程的儀器，在測量小電容、小電感時(shí)，為追求精度，故必須歸零，尤其是利用測試夾具時(shí)，更須將測試線所存在的小電容、小電感予以扣除，才能測量出器件本身的真正值。一般而言，電容為開路歸零，電感為短路歸零，對于手動(dòng)量程的儀表也須遵循小電容（CP模式）開路歸零，小電感（LS模式時(shí)）短路歸零的原則。
六、結(jié)論
綜上所述，在選擇LCR表時(shí)，可依據(jù)使用者的使用狀況來決定是選擇一部一般型（具L.C.R及D測量功能）的電橋，一部較好的LCR儀表已呼之欲出，亦即除測量范圍廣、反應(yīng)速度快、精確度高之外，仍須具備頻點(diǎn)選擇、幅度選擇及D值（Q值）、DCR、θ值、ESR值測量等功能，才能充分掌握無源器件的一些特性，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，或希望能選購一臺能專業(yè)地測量無源器件各參數(shù)如DCR、Q、ESR的LCR電橋，除此之外通常電容、電感越小，其工作頻率越高，測量頻率也要越高，才能精確地測出源器件的實(shí)際值。同時(shí)可選擇測量電壓大小也是重要的功能之一，如何選擇在此僅提供各位作一參考并不吝指正，謝謝
烜芯微專業(yè)制造二極管，三極管，MOS管，橋堆等20年，工廠直銷省20%，4000家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用，專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以點(diǎn)擊右邊的工程師,或者點(diǎn)擊銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)以及產(chǎn)品介紹
烜芯微專業(yè)制造二極管，三極管，MOS管，橋堆等20年，工廠直銷省20%，4000家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用，專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以點(diǎn)擊右邊的工程師,或者點(diǎn)擊銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)以及產(chǎn)品介紹
相關(guān)閱讀