Частота собственного резонанса (SRF)
Частота собственного резонанса — параметр дросселей и катушек индуктивности, который ограничивает их рабочий диапазон сверху. Выше этой частоты катушка перестаёт быть индуктивностью.
Обновлено Редакция GAW
Частота собственного резонанса (self-resonant frequency, SRF) — частота, на которой индуктивность катушки резонирует с паразитной ёмкостью её обмотки. Между соседними витками и выводами всегда есть небольшая ёмкость, и вместе с индуктивностью она образует параллельный колебательный контур.
Ниже SRF катушка ведёт себя как индуктивность: её реактивное сопротивление XL = 2πfL растёт с частотой. На SRF сопротивление максимально, а выше неё преобладает ёмкость, и сопротивление падает, как у конденсатора. Поэтому Vishay в даташите на дроссели IHLP-2525CZ-01 указывает: в фильтрах их применяют до SRF, а в импульсных преобразователях — до 5 МГц.
Зная SRF и индуктивность, можно оценить паразитную ёмкость:
| Дроссель IHLP-2525CZ-01 | SRF | Оценка ёмкости |
|---|---|---|
| 0,47 мкГн | 75 МГц | 9,6 пФ |
| 4,7 мкГн | 25 МГц | 8,6 пФ |
| 10 мкГн | 16 МГц | 9,9 пФ |
С ростом индуктивности SRF падает, поэтому для фильтров на сотни мегагерц берут катушки малой индуктивности. Как читать остальные параметры дросселя — ток насыщения, ток нагрева, сопротивление обмотки — рассказано в статье «Катушки индуктивности и дроссели», резонанс LC-контура считает калькулятор LC-контура, а потери на рабочей частоте описывает добротность.
Частые вопросы
Что происходит с дросселем выше SRF?
Паразитная ёмкость между витками шунтирует индуктивность, и полное сопротивление элемента начинает падать с ростом частоты, как у конденсатора. Дроссель перестаёт подавлять высокочастотные помехи и в фильтре работает наоборот — пропускает их.
Как оценить паразитную ёмкость катушки по SRF?
Из формулы резонанса: C = 1 / ((2π · SRF)² · L). Для дросселя 4,7 мкГн с SRF 25 МГц это около 8,6 пФ, для 10 мкГн с SRF 16 МГц — около 9,9 пФ. Это оценка эквивалентной ёмкости, а не точная модель.
Почему у больших индуктивностей SRF ниже?
Больше витков — больше индуктивность и больше ёмкость между ними, а резонансная частота обратно пропорциональна корню из их произведения. У серии Vishay IHLP-2525CZ-01 SRF падает с 400 МГц у 0,1 мкГн до 16 МГц у 10 мкГн.
Источники
- Vishay Dale. IHLP-2525CZ-01: IHLP Commercial Inductors, High Saturation Series (Document Number 34104, revision 01-Oct-2026) — SRF от 400 МГц для 0,1 мкГн до 16 МГц для 10 мкГн; применение в фильтрах — до SRF, в DC-DC — до 5 МГц
- OpenStax. University Physics Volume 2, section 15.2: Simple AC Circuits — реактивное сопротивление катушки XL = ωL и конденсатора XC = 1/(ωC)
Нашли ошибку?