Перейти к содержанию

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:

C=1(2πfSRF)2LC = \frac{1}{(2\pi f_\text{SRF})^2 L}
Дроссель IHLP-2525CZ-01SRFОценка ёмкости
0,47 мкГн75 МГц9,6 пФ
4,7 мкГн25 МГц8,6 пФ
10 мкГн16 МГц9,9 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

  1. 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
  2. OpenStax. University Physics Volume 2, section 15.2: Simple AC Circuits — реактивное сопротивление катушки XL = ωL и конденсатора XC = 1/(ωC)

Нашли ошибку?