阻容磁器件基础知识

  • 电容:介电感应原理制成 ,C=ε*S/d,Ic=C*dVc/dt,能够瞬间进行充放电,直流不通过,交流通过,频率越搞交流电越容易通过;电流相位超前电压90度
    • 功能:储能(放电),平滑(电源滤波),去耦(静噪),耦合(隔直)
    • 规格参数:实际含有等效串联电感ESL,等效串联电阻ESR,绝缘电阻IR,静电电容C
      • 阻抗Z=R+j2ΠfL+1/(2ΠfC),低频由C决定,谐振频率时等于ESR,高频时ESL决定
      • ESR由介质种类,电极和端子材料结构决定,ESR会引入发热,若太大,噪声吸收效果减弱;
      • IR是测量电压和漏电流的比值,若较低,则漏电流引起的发热就会大;
      • ESL有电容器的结构引起的电感成分了,高频时影响较大;
    • 分类:陶瓷电容器,铝电解电容,钽电解电容,薄膜电容;
      • 陶瓷电容:自动化成都高,参数一致性好,容量小,耐高温,缺点:介质缺陷导致漏电
        • 温度容量特性:高容陶瓷电容10~220uF;1类陶瓷电容(温度特性为1条直线):0.1pF~100pF,-55°~125°;2类陶瓷电容(温度特性为抛物线),稳定性较差:1nF~220uF
        • 频率特性:静电容量相当时(120Hz或1Khz),频率特性在几类电容中最好,常在100Khz~10MHz间作为平滑滤波电容
        • 2类陶瓷电容器老化特性:放置或使用时间延长会导致电容逐步变小,在直流偏置电场时,实际有效容量大幅降低,10年寿命容量衰减30%~50%
      • 铝电解电容:Al2O3,离子导电,铝壳+橡胶,ESR和损耗因数较大
        • 温度特性:低温特性差,高压液体铝电容通常范围-25°~105°
        • 频率特性:频率特性差,不适用于高频电路
        • 寿命:10度法则,末期会电容量大幅下降,损耗因数增加,ESR增加,我司要求5000~10000小时@105°
      • 固态铝电容:导电聚合物是电容器的阴极极板,机制是共轭电子导电;参数一致性好,相比陶瓷容量大,缺点:聚合物高温氧化导致ESR劣化,封装分卷绕和叠层结构
        • 温度特性:较稳定,电压区间:2.5V~35V,温度范围:-55°~125°
        • 频率特性:适用于100~300KHz频率的开关电源噪声滤除
        • 寿命:卷绕结构同铝电解电容;叠层结构寿命很短,如2000小时@105°,且不适用于高温
      • 固体钽电容:分MnO2钽电容(ESR大)和聚合物(Polymer)钽电容(ESR小);自动化程度低,质量波动大;
        • 温度特性:比较稳定
        • 频率特性:MnO2通常只能用作储能和低频噪声滤除电容;Polymer:与固体铝电容相似;
        • 寿命:polymer不适用于高温且对湿度敏感
      • 金属化薄膜电容:介质是塑料薄膜(PET,PP等),介质损耗较低,介电常数稳定,常用于交流电容,高压电容,高频电容和精密电容;缺点:耐高温和耐湿能力差;华为要求85℃85%RH500~1000小时
        • 温度特性:根据薄膜材料区别,介于一般和稳定;
        • 频率特性:可滤除低频和高频噪声,
  • 电阻:导体对电流阻碍作用的大小,分为线性和非线性,常用到的线性电阻包括:金属膜/金属氧化膜,线性电阻,厚膜电阻,合金电阻,薄膜电阻;非线性电阻:热敏电阻和压敏电阻;

    阻容磁器件基础知识_第1张图片

    • 原理:线性电阻:电阻数值取决于电阻材料的电阻率及其截面积和长度,R=ρ*L/s,金属中金银电阻率较低;非线性电阻:对于某种物理量具有敏感性(温度,光照等),
    • 线性电阻:需注意绕线电阻由于绕线结构,其分布电容和电感系数大,不能用于高频电路;
      • 基本参数:
        • 标称阻值Ω:一般在0~22Mohm间,按照IEC-63优先系数给出,首选E12,E24,E48系列;
        • 精度%:通常选用1%精度;
        • 额定功率W:当环境温度<额定温度时,要求片式薄膜电阻降额应满足60%
        • 额定温度:一般是75或85℃
        • 封装尺寸:与额定功率成正比,满足功率前提下优选小封装,如1206-1/4W
        • 额定电压:pdm表示的最高工作电压
      • 作用:偏置,分压,电流控制,电流检测,阻尼,上下拉等
        • 偏置:施加电压使如三极管的半导体工作称为:“偏置”;
        • 分压:根据串并联的电阻值比例分压;
        • 电流控制:将电流值控制在额定值以下防止器件烧坏;
        • 电流检测:电流流向电阻时,两端科产生电流转换的电压,电压可以测量流向电路的电流;
    • NTC热敏电阻:利用金属氧化物(氧化锰,氧化钴,氧化镍,氧化铜,氧化铝等)材料的半天导体特性,低温时,体内载流子数目较少,阻值较高;高温时,载流子数目增加,电阻值降低,常用于温度检测,温度补偿,突波电流抑制;
    • PTC热敏电阻:以有机聚合物为基体,当有异常电流时,大电流产生的热量使聚合物迅速膨胀,切断导电粒子构成的导电通路,电阻呈高阻态,常用于过流保护,延时启动,恒温加热,过热保护等
    • 压敏电阻:在ZnO中添加Bi2O3等氧化物,当电压低于阈值时,流过电流减小,相当于无穷大的电阻,高于阈值时,电流激增,相当于阻值无穷小的电阻;主要用于电压钳位,吸收多余电流使用;
  • 磁器件:分为电感和变压器
    • 电感:一般2个功能引脚,共模电感有4或6个引脚,主要功能:储能,扼流,滤波,谐振
    • 变压器:有2个以上绕组,主要作用为安全隔离,同时兼顾电压变化,多路传输,能量传输,信号采集,阻抗匹配,隔直通交

      阻容磁器件基础知识_第2张图片

    • 主要参数:电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。
      • 电感量L:主要受绕组匝数,尺寸及材料磁导率影响L=u0*N^2*Ae/(le/ur),其中u0为真空磁导率,ur为磁材料相对磁导率,N为绕组匝数,Ae为有效磁路长度,Lg为气隙长度
      • 饱和电流:磁器件的大磁场特性(直流叠加特性),通常将电感量衰减到初始值70%~80%的通流定义为饱和电流
      • 自谐振频率:SRF,电感的频谱特性;由于磁器件绕组大多圈数多,存在分布电容,器件未达到 磁导率截止频率,电感与寄生电容产生自谐振,因此超过SRF后,呈容性;
      • 绝缘耐压:磁器件的绕组由漆包线绕制而成,导线通过漆包膜绝缘,漆包线匝与匝间,绕组与绕组间不能短路;
      • 绕组的趋肤效应与交流电阻Rac:导体中通过交流电或有交变磁场时,导体内部的电荷密度分布不均匀的现象,随着与导体表面距离增加,导体内部的电流密度呈指数递减,导体内的电荷向导体表面聚集

你可能感兴趣的:(硬件)