導(dǎo)電體對(duì)電流的阻礙作用稱為電阻,用符號(hào)R表示,單位為歐姆、千歐、兆歐,分別用Ω、KΩ、MΩ表示。
1、電阻的型號(hào)命名方法:
國(guó)產(chǎn)電阻器的型號(hào)由四部分組成(不適用敏感電阻)
第一部分:主稱 ,用字母表示,表示產(chǎn)品的名字。如R表示電阻,W表示電位器。
第二部分:材料 ,用字母表示,表示電阻體用什么材料組成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有機(jī)實(shí)心、N-無(wú)機(jī)實(shí)心、J-金屬膜、Y-氮化膜、C-沉積膜、I-玻璃釉膜、X-線繞。
第三部分:分類,一般用數(shù)字表示,個(gè)別類型用字母表示,表示產(chǎn)品屬于什么類型。1-普通、2-普通、3-超高頻 、4-高阻、5-高溫、6-精密、7-精密、8-高壓、9-特殊、G-高功率、T-可調(diào)。
第四部分 :序號(hào),用數(shù)字表示,表示同類產(chǎn)品中不同品種,以區(qū)分產(chǎn)品的外型尺寸和性能指標(biāo)等 例如:R T 1 1 型普通碳膜電阻
2、電阻器的分類
(1)、線繞電阻器:通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器。
(2)、薄膜電阻器:碳膜電阻器、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學(xué)沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器。
(3)、實(shí)心電阻器:無(wú)機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器、有機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器。
(4)、敏感電阻器:壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、濕敏電阻器。
3、主要特性參數(shù)
(1)、標(biāo)稱阻值:電阻器上面所標(biāo)示的阻值。
(2)、允許誤差:標(biāo)稱阻值與實(shí)際阻值的差值跟標(biāo)稱阻值之比的百分?jǐn)?shù)稱阻值偏差,它表示電阻器的精度。允許誤差與精度等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ級(jí)、±10%-Ⅱ級(jí)、±20%-Ⅲ級(jí)
(3)、額定功率:在正常的大氣壓力90-106.6KPa及環(huán)境溫度為-55℃~+70℃的條件下,電阻器長(zhǎng)期工作所允許耗散的最大功率。
線繞電阻器額定功率系列為(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500
非線繞電阻器額定功率系列為(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100
(4)、額定電壓:由阻值和額定功率換算出的電壓。
(5)、最高工作電壓:允許的最大連續(xù)工作電壓。在低氣壓工作時(shí),最高工作電壓較低。
(6)、溫度系數(shù):溫度每變化1℃所引起的電阻值的相對(duì)變化。溫度系數(shù)越小,電阻的穩(wěn)定性越好。阻值隨溫度升高而增大的為正溫度系數(shù),反之為負(fù)溫度系數(shù)。
(7)老化系數(shù):電阻器在額定功率長(zhǎng)期負(fù)荷下,阻值相對(duì)變化的百分?jǐn)?shù),它是表示電阻器壽命長(zhǎng)短的參數(shù)。
(8)電壓系數(shù):在規(guī)定的電壓范圍內(nèi),電壓每變化1伏,電阻器的相對(duì)變化量。
(9)噪聲:產(chǎn)生于電阻器中的一種不規(guī)則的電壓起伏,包括熱噪聲和電流噪聲兩部分,熱噪聲是由于導(dǎo)體內(nèi)部不規(guī)則的電子自由運(yùn)動(dòng),使導(dǎo)體任意兩點(diǎn)的電壓不規(guī)則變化。
4、電阻器阻值標(biāo)示方法
(1)、直標(biāo)法:用數(shù)字和單位符號(hào)在電阻器表面標(biāo)出阻值,其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示,若電阻上未注偏差,則均為±20%。
(2)、文字符號(hào)法:用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來(lái)表示標(biāo)稱阻值,其允許偏差也用文字符號(hào)表示。符號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值,后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。
表示允許誤差的文字符號(hào)
文字符號(hào) D F G J K M
允許偏差 ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20%
(3)、數(shù)碼法:在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)志方法。數(shù)碼從左到右,第一、二位為有效值,第三位為指數(shù),即零的個(gè)數(shù),單位為歐。偏差通常采用文字符號(hào)表示。
(4)、色標(biāo)法:用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱阻值和允許偏差。國(guó)外電阻大部分采用色標(biāo)法。
黑-0、棕-1、紅-2、橙-3、黃-4、綠-5、藍(lán)-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、銀-±10%、無(wú)色-±20%
當(dāng)電阻為四環(huán)時(shí),最后一環(huán)必為金色或銀色,前兩位為有效數(shù)字, 第三位為乘方數(shù),第四位為偏差。
當(dāng)電阻為五環(huán)時(shí),最後一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字, 第四位為乘方數(shù), 第五位為偏差。
5、常用電阻器
(1)、電位器
電位器是一種機(jī)電元件,他靠電刷在電阻體上的滑動(dòng),取得與電刷位移成一定關(guān)系的輸出電壓。
1.1 合成碳膜電位器
電阻體是用經(jīng)過(guò)研磨的碳黑,石墨,石英等材料涂敷于基體表面而成,該工藝簡(jiǎn)單,是目前應(yīng)用最廣泛的電位器。特點(diǎn)是分辯力高耐磨性好,壽命較長(zhǎng)。缺點(diǎn)是電流噪聲,非線性大, 耐潮性以及阻值穩(wěn)定性差。
1.2 有機(jī)實(shí)心電位器
有機(jī)實(shí)心電位器是一種新型電位器,它是用加熱塑壓的方法,將有機(jī)電阻粉壓在絕緣體的凹槽內(nèi)。有機(jī)實(shí)心電位器與碳膜電位器相比具有耐熱性好、功率大、可靠性高、耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)。但溫度系數(shù)大、動(dòng)噪聲大、耐潮性能差、制造工藝復(fù)雜、阻值精度較差。在小型化、高可靠、高耐磨性的電子設(shè)備以及交、直流電路中用作調(diào)節(jié)電壓、電流。
1.3 金屬玻璃鈾電位器
用絲網(wǎng)印刷法按照一定圖形,將金屬玻璃鈾電阻漿料涂覆在陶瓷基體上,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。特點(diǎn)是:阻值范圍寬,耐熱性好,過(guò)載能力強(qiáng),耐潮,耐磨等都很好,是很有前途的電位器品種,缺點(diǎn)是接觸電阻和電流噪聲大。
1.4 繞線電位器
繞線電位器是將康銅絲或鎳鉻合金絲作為電阻體,并把它繞在絕緣骨架上制成。繞線電位器特點(diǎn)是接觸電阻小,精度高,溫度系數(shù)小,其缺點(diǎn)是分辨力差,阻值偏低,高頻特性差。主要用作分壓器、變阻器、儀器中調(diào)零和工作點(diǎn)等。
1.5 金屬膜電位器
金屬膜電位器的電阻體可由合金膜、金屬氧化膜、金屬箔等分別組成。特點(diǎn)是分辯力高、耐高溫、溫度系數(shù)小、動(dòng)噪聲小、平滑性好。
1.6 導(dǎo)電塑料電位器
用特殊工藝將DAP(鄰苯二甲酸二稀丙脂)電阻漿料覆在絕緣機(jī)體上,加熱聚合成電阻膜,或?qū)AP電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內(nèi)形成的實(shí)心體作為電阻體。特點(diǎn)是:平滑性好、分辯力優(yōu)異耐磨性好、壽命長(zhǎng)、動(dòng)噪聲小、可靠性極高、耐化學(xué)腐蝕。用于宇宙裝置、導(dǎo)彈、飛機(jī)雷達(dá)天線的伺服系統(tǒng)等。
1.7 帶開關(guān)的電位器
有旋轉(zhuǎn)式開關(guān)電位器、推拉式開關(guān)電位器、推推開關(guān)式電位器
1.8 預(yù)調(diào)式電位器
預(yù)調(diào)式電位器在電路中,一旦調(diào)試好,用蠟封住調(diào)節(jié)位置,在一般情況下不再調(diào)節(jié)。
1.9 直滑式電位器
采用直滑方式改變電阻值。
1.10 雙連電位器
有異軸雙連電位器和同軸雙連電位器
1.11 無(wú)觸點(diǎn)電位器
無(wú)觸點(diǎn)電位器消除了機(jī)械接觸,壽命長(zhǎng)、可靠性高,分光電式電位器、磁敏式電位器等。
(2)、實(shí)芯碳質(zhì)電阻器
用碳質(zhì)顆粒壯導(dǎo)電物質(zhì)、填料和粘合劑混合制成一個(gè)實(shí)體的電阻器。特點(diǎn):價(jià)格低廉,但其阻值誤差、噪聲電壓都大,穩(wěn)定性差,目前較少用。
(3)、繞線電阻器
用高阻合金線繞在絕緣骨架上制成,外面涂有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。繞線電阻具有較低的溫度系數(shù),阻值精度高, 穩(wěn)定性好,耐熱耐腐蝕,主要做精密大功率電阻使用,缺點(diǎn)是高頻性能差,時(shí)間常數(shù)大。
(4)、薄膜電阻器
用蒸發(fā)的方法將一定電阻率材料蒸鍍于絕緣材料表面制成。主要如下:
4.1 碳膜電阻器
將結(jié)晶碳沉積在陶瓷棒骨架上制成。碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低,是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。
4.2 金屬膜電阻器。
用真空蒸發(fā)的方法將合金材料蒸鍍于陶瓷棒骨架表面。金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高,穩(wěn)定性好,噪聲, 溫度系數(shù)小。在儀器儀表及通訊設(shè)備中大量采用。
4.3 金屬氧化膜電阻器
在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物。由于其本身即是氧化物,所以高溫下穩(wěn)定,耐熱沖擊,負(fù)載能力強(qiáng)。
4.4 合成膜電阻
將導(dǎo)電合成物懸浮液涂敷在基體上而得,因此也叫漆膜電阻。由于其導(dǎo)電層呈現(xiàn)顆粒狀結(jié)構(gòu),所以其噪聲大,精度低,主要用他制造高壓, 高阻, 小型電阻器。
(5)、金屬玻璃鈾電阻器
將金屬粉和玻璃鈾粉混合,采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上。耐潮濕, 高溫, 溫度系數(shù)小,主要應(yīng)用于厚膜電路。
(6)、貼片電阻SMT
片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式,他的電阻體是高可靠的釕系列玻璃鈾材料經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)而成,電極采用銀鈀合金漿料。體積小,精度高,穩(wěn)定性好,由于其為片狀元件,所以高頻性能好。
(7)、敏感電阻
敏感電阻是指器件特性對(duì)溫度,電壓,濕度,光照,氣體, 磁場(chǎng),壓力等作用敏感的電阻器。敏感電阻的符號(hào)是在普通電阻的符號(hào)中加一斜線,并在旁標(biāo)注敏感電阻的類型,如:t. v等。
7.1、壓敏電阻
主要有碳化硅和氧化鋅壓敏電阻,氧化鋅具有更多的優(yōu)良特性。
7.2、濕敏電阻
由感濕層,電極,絕緣體組成,濕敏電阻主要包括氯化鋰濕敏電阻,碳濕敏電阻,氧化物濕敏電阻。氯化鋰濕敏電阻隨濕度上升而電阻減小,缺點(diǎn)為測(cè)試范圍小,特性重復(fù)性不好,受溫度影響大。碳濕敏電阻缺點(diǎn)為低溫靈敏度低,阻值受溫度影響大,由老化特性,較少使用。氧化物濕敏電阻性能較優(yōu)越,可長(zhǎng)期使用,溫度影響小,阻值與濕度變化呈線性關(guān)系。有氧化錫,鎳鐵酸鹽,等材料。
7.3、光敏電阻
光敏電阻是電導(dǎo)率隨著光量力的變化而變化的電子元件,當(dāng)某種物質(zhì)受到光照時(shí),載流子的濃度增加從而增加了電導(dǎo)率,這就是光電導(dǎo)效應(yīng)。
7.4、氣敏電阻
利用某些半導(dǎo)體吸收某種氣體后發(fā)生氧化還原反應(yīng)制成,主要成分是金屬氧化物,主要品種有:金屬氧化物氣敏電阻、復(fù)合氧化物氣敏電阻、陶瓷氣敏電阻等。
7.5、力敏電阻
力敏電阻是一種阻值隨壓力變化而變化的電阻,國(guó)外稱為壓電電阻器。所謂壓力電阻效應(yīng)即半導(dǎo)體材料的電阻率隨機(jī)械應(yīng)力的變化而變化的效應(yīng)。可制成各種力矩計(jì),半導(dǎo)體話筒,壓力傳感器等。主要品種有硅力敏電阻器,硒碲合金力敏電阻器,相對(duì)而言,合金電阻器具有更高靈敏度。
7.6、熱敏電阻
熱敏電阻是敏感元件的一類,其電阻值會(huì)隨著熱敏電阻本體溫度的變化呈現(xiàn)出階躍性的變化,具有半導(dǎo)體特性.
熱敏電阻按照溫度系數(shù)的不同分為: 正溫度系數(shù)熱敏電阻(簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(簡(jiǎn)稱NTC熱敏電阻)。
正溫度熱敏電阻(PTC Thermistor)
PTC是Positive Temperature Coefficient 的縮寫,意思是正的溫度系數(shù),泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件.通常我們提到的PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻,簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻.
PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻,超過(guò)一定的溫度(居里溫度)時(shí), 它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高.
PTC熱敏電阻根據(jù)其材質(zhì)的不同分為: 陶瓷PTC熱敏電阻和有機(jī)高分子PTC熱敏電阻。
目前大量被使用的PTC熱敏電阻種類:
恒溫加熱用PTC熱敏電阻
過(guò)流保護(hù)用PTC熱敏電阻
空氣加熱用PTC熱敏電阻
延時(shí)啟動(dòng)用PTC熱敏電阻
傳 感 器用PTC熱敏電阻
自動(dòng)消磁用PTC熱敏電阻
一般情況下,有機(jī)高分子PTC熱敏電阻適合過(guò)流保護(hù)用途,陶瓷PTC熱敏電阻可適用于以上所列各種用途。
負(fù)溫度熱敏電阻(NTCThermistor)
NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫,意思是負(fù)的溫度系數(shù),泛指負(fù)溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件.通常我們提到的NTC是指負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,簡(jiǎn)稱NTC熱敏電阻.
NTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻,它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的減小.
NTC熱敏電阻是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,采用陶瓷工藝制造而成的.這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì),因?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料.溫度低時(shí),這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,所以電阻值降低.
NTC熱敏電阻根據(jù)其用途的不同分為:
功率型NTC熱敏電阻
補(bǔ)償型NTC熱敏電阻
測(cè)溫型NTC熱敏電阻
電容是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一,廣泛應(yīng)用于隔直,耦合, 旁路,濾波,調(diào)諧回路, 能量轉(zhuǎn)換,控制電路等方面。用C表示電容,電容單位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF
1、電容器的型號(hào)命名方法
國(guó)產(chǎn)電容器的型號(hào)一般由四部分組成(不適用于壓敏、可變、真空電容器)。依次分別代表名稱、材料、分類和序號(hào)。
第一部分:名稱,用字母表示,電容器用C。
第二部分:材料,用字母表示。
第三部分:分類,一般用數(shù)字表示,個(gè)別用字母表示。
第四部分:序號(hào),用數(shù)字表示。
用字母表示產(chǎn)品的材料:A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-復(fù)合介質(zhì)、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機(jī)薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介
2、電容器的分類
按照結(jié)構(gòu)分三大類:固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。
按電解質(zhì)分類有:有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等。
按用途分有:高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。
高頻旁路:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
低頻旁路:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
濾 波:鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。
調(diào) 諧:陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
高頻耦合:陶瓷電容器、云母電容器、聚苯乙烯電容器。
低頻耦合:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。
小型電容:金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。
3、常用電容器
(1)、鋁電解電容器
用浸有糊狀電解質(zhì)的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成,薄的化氧化膜作介質(zhì)的電容器.因?yàn)檠趸び袉蜗驅(qū)щ娦再|(zhì),所以電解電容器具有極性.容量大,能耐受大的脈動(dòng)電流容量誤差大,泄漏電流大;普通的不適于在高頻和低溫下應(yīng)用,不宜使用在25kHz以上頻率低頻旁路、信號(hào)耦合、電源濾波
(2)、鉭電解電容器
用燒結(jié)的鉭塊作正極,電解質(zhì)使用固體二氧化錳溫度特性、頻率特性和可*性均優(yōu)于普通電解電容器,特別是漏電流極小,貯存性良好,壽命長(zhǎng),容量誤差小,而且體積小,單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對(duì)脈動(dòng)電流的耐受能力差,若損壞易呈短路狀態(tài)超小型高可*機(jī)件中
(3)、薄膜電容器
結(jié)構(gòu)與紙質(zhì)電容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低損耗塑材作介質(zhì)頻率特性好,介電損耗小不能做成大的容量,耐熱能力差濾波器、積分、振蕩、定時(shí)電路
(4)、瓷介電容器
穿心式或支柱式結(jié)構(gòu)瓷介電容器,它的一個(gè)電極就是安裝螺絲。引線電感極小,頻率特性好,介電損耗小,有溫度補(bǔ)償作用不能做成大的容量,受振動(dòng)會(huì)引起容量變化特別適于高頻旁路
(5)、獨(dú)石電容器
(多層陶瓷電容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以電極槳材料,疊合后一次繞結(jié)成一塊不可分割的整體,外面再用樹脂包封而成小體積、大容量、高可*和耐高溫的新型電容器,高介電常數(shù)的低頻獨(dú)石電容器也具有穩(wěn)定的性能,體積極小,Q值高容量誤差較大噪聲旁路、濾波器、積分、振蕩電路
(6)、紙質(zhì)電容器
一般是用兩條鋁箔作為電極,中間以厚度為0.008~0.012mm的電容器紙隔開重疊卷繞而成。制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,能得到較大的電容量
一般在低頻電路內(nèi),通常不能在高于3~4MHz的頻率上運(yùn)用。油浸電容器的耐壓比普通紙質(zhì)電容器高,穩(wěn)定性也好,適用于高壓電路
(7)、微調(diào)電容器
電容量可在某一小范圍內(nèi)調(diào)整,并可在調(diào)整后固定于某個(gè)電容值。
瓷介微調(diào)電容器的Q值高,體積也小,通常可分為圓管式及圓片式兩種。
(8)、云母和聚苯乙烯介質(zhì)的通常都采用彈簧式東,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但穩(wěn)定性較差。
線繞瓷介微調(diào)電容器是拆銅絲〈外電極〉來(lái)變動(dòng)電容量的,故容量只能變小,不適合在需反復(fù)調(diào)試的場(chǎng)合使用
(9)、陶瓷電容器
用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質(zhì),并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。
具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器,用于高穩(wěn)定振蕩回路中,作為回路電容器及墊整電容器。低頻瓷介電容器限于在工作頻率較低的回路中作旁路或隔直流用,或?qū)Ψ€(wěn)定性和損耗要求不高的場(chǎng)合〈包括高頻在內(nèi)〉。這種電容器不宜使用在脈沖電路中,因?yàn)樗鼈円子诒幻}沖電壓擊穿。高頻瓷介電容器適用于高頻電路
云母電容器就結(jié)構(gòu)而言,可分為箔片式及被銀式。被銀式電極為直接在云母片上用真空蒸發(fā)法或燒滲法鍍上銀層而成,由于消除了空氣間隙,溫度系數(shù)大為下降,電容穩(wěn)定性也比箔片式高。頻率特性好,Q值高,溫度系數(shù)小不能做成大的容量廣泛應(yīng)用在高頻電器中,并可用作標(biāo)準(zhǔn)電容器
(10)、玻璃釉電容器由一種濃度適于噴涂的特殊混合物噴涂成薄膜而成,介質(zhì)再以銀層電極經(jīng)燒結(jié)而成"獨(dú)石"結(jié)構(gòu)性能可與云母電容器媲美,能耐受各種氣候環(huán)境,一般可在200℃或更高溫度下工作,額定工作電壓可達(dá)500V,損耗tgδ0.0005~0.008
4、電容器主要特性參數(shù)
(1)、標(biāo)稱電容量和允許偏差
標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。
電容器實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差稱誤差,在允許的偏差范圍稱精度。
精度等級(jí)與允許誤差對(duì)應(yīng)關(guān)系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)
一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí),電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí),根據(jù)用途選取。
(2)、額定電壓
在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值,一般直接標(biāo)注在電容器外殼上,如果工作電壓超過(guò)電容器的耐壓,電容器擊穿,造成不可修復(fù)的永久損壞。
(3)、絕緣電阻
直流電壓加在電容上,并產(chǎn)生漏電電流,兩者之比稱為絕緣電阻.
當(dāng)電容較小時(shí),主要取決于電容的表面狀態(tài),容量〉0.1uf時(shí),主要取決于介質(zhì)的性能,絕緣電阻越小越好。
電容的時(shí)間常數(shù):為恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)大容量電容的絕緣情況而引入了時(shí)間常數(shù),他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
(4)、損耗
電容在電場(chǎng)作用下,在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值,電容的損耗主要由介質(zhì)損耗,電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。
在直流電場(chǎng)的作用下,電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在,一般較小,在交變電場(chǎng)的作用下,電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān),而且與周期性的極化建立過(guò)程有關(guān)。
(5)、頻率特性
隨著頻率的上升,一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。
5、電容器容量標(biāo)示
(1)、直標(biāo)法
用數(shù)字和單位符號(hào)直接標(biāo)出。如01uF表示0.01微法,有些電容用“R”表示小數(shù)點(diǎn),如R56表示0.56微法。
(2)、文字符號(hào)法
用數(shù)字和文字符號(hào)有規(guī)律的組合來(lái)表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF, 2u2表示2.2uF.
(3)、色標(biāo)法
用色環(huán)或色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。
電容器偏差標(biāo)志符號(hào):+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z。
電感
電感線圈是由導(dǎo)線一圈*一圈地繞在絕緣管上,導(dǎo)線彼此互相絕緣,而絕緣管可以是空心的,也可以包含鐵芯或磁粉芯,簡(jiǎn)稱電感。用L表示,單位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。
1、電感的分類
按 電感形式 分類:固定電感、可變電感。
按 導(dǎo)磁體性質(zhì) 分類:空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。
按 工作性質(zhì) 分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。
按 繞線結(jié)構(gòu) 分類:?jiǎn)螌泳€圈、多層線圈、蜂房式線圈。
2、電感線圈的主要特性參數(shù)
(1)、電感量L
電感量L表示線圈本身固有特性,與電流大小無(wú)關(guān)。除專門的電感線圈(色碼電感)外,電感量一般不專門標(biāo)注在線圈上,而以特定的名稱標(biāo)注。
(2)、感抗XL
電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL,單位是歐姆。它與電感量L和交流電頻率f的關(guān)系為XL=2πfL
(3)、品質(zhì)因素Q
品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量,Q為感抗XL與其等效的電阻的比值,即:Q=XL/R
線圈的Q值愈高,回路的損耗愈小。線圈的Q值與導(dǎo)線的直流電阻,骨架的介質(zhì)損耗,屏蔽罩或鐵芯引起的損耗,高頻趨膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線圈的Q值通常為幾十到幾百。
(4)、分布電容
線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小,穩(wěn)定性變差,因而線圈的分布電容越小越好。
3、常用線圈
(1)、單層線圈
單層線圈是用絕緣導(dǎo)線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機(jī)中波天線線圈。
(2)、蜂房式線圈
如果所繞制的線圈,其平面不與旋轉(zhuǎn)面平行,而是相交成一定的角度,這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉(zhuǎn)一周,導(dǎo)線來(lái)回彎折的次數(shù),常稱為折點(diǎn)數(shù)。蜂房式繞法的優(yōu)點(diǎn)是體積小,分布電容小,而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機(jī)來(lái)繞制,折點(diǎn)越多,分布電容越小
(3)、鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈
線圈的電感量大小與有無(wú)磁芯有關(guān)。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯,可增加電感量和提高線圈的品質(zhì)因素。
(4)、銅芯線圈
銅芯線圈在超短波范圍應(yīng)用較多,利用旋動(dòng)銅芯在線圈中的位置來(lái)改變電感量,這種調(diào)整比較方便、耐用。
(5)、色碼電感器
色碼電感器是具有固定電感量的電感器,其電感量標(biāo)志方法同電阻一樣以色環(huán)來(lái)標(biāo)記。
(6)、阻流圈(扼流圈)
限制交流電通過(guò)的線圈稱阻流圈,分高頻阻流圈和低頻阻流圈。
7、偏轉(zhuǎn)線圈
偏轉(zhuǎn)線圈是電視機(jī)掃描電路輸出級(jí)的負(fù)載,偏轉(zhuǎn)線圈要求:偏轉(zhuǎn)靈敏度高、磁場(chǎng)均勻、Q值高、體積小、價(jià)格低。
電阻、電容及電感的高頻等效電路及特性曲線
1、高頻電阻
低頻電子學(xué)中最普通的電路元件就是電阻,它的作用是通過(guò)將一些電能裝化成熱能來(lái)達(dá)到電壓降低的目的。電阻的高頻等效電路如圖所示,其中兩個(gè)電感L模擬電阻兩端的引線的寄生電感,同時(shí)還必須根據(jù)實(shí)際引線的結(jié)構(gòu)考慮電容效應(yīng);用電容C模擬電荷分離效應(yīng)。
電阻等效電路表示法
根據(jù)電阻的等效電路圖,可以方便的計(jì)算出整個(gè)電阻的阻抗:
下圖描繪了電阻的阻抗絕對(duì)值與頻率的關(guān)系,正像看到的那樣,低頻時(shí)電阻的阻抗是R,然而當(dāng)頻率升高并超過(guò)一定值 時(shí),寄生電容的影響成為主要的,它引起電阻阻抗的下降。當(dāng)頻率繼續(xù)升高時(shí),由于引線電感的影響,總的阻抗上升,引線電感在很高的頻率下代表一個(gè)開路線或無(wú) 限大阻抗。
一個(gè)典型的1K?電阻阻抗絕對(duì)值與頻率的關(guān)系
2、高頻電容
片狀電容在射頻電路中的應(yīng)用十分廣泛,它可以用于濾波器調(diào)頻、匹配網(wǎng)絡(luò)、晶體管的偏置等很多電路中,因此很有必要了解它們的高頻特性。電容的高頻等效電路如圖所示,其中L為引線的寄生電感;描述引線導(dǎo)體損耗用一個(gè)串聯(lián)的等效電阻R1;描述介質(zhì)損耗用一個(gè)并聯(lián)的電阻R2。
電容等效電路表示法
同樣可以得到一個(gè)典型的電容器的阻抗絕對(duì)值與頻率的關(guān)系。如下圖所示,由于存在介質(zhì)損耗和有限長(zhǎng)的引線,電容顯示出與電阻同樣的諧振特性。
一個(gè)典型的1pF電容阻抗絕對(duì)值與頻率的關(guān)系
3、高頻電感
電感的應(yīng)用相對(duì)于電阻和電容來(lái)說(shuō)較少,它主要用于晶體管的偏置網(wǎng)絡(luò)或?yàn)V波器中。電感通常由導(dǎo)線在圓導(dǎo)體柱上繞制而成,因此電感除了考慮本身的感性特征,還需要考慮導(dǎo)線的電阻以及相鄰線圈之間的分布電容。電感的等效電路模型如下圖所示,寄生旁路電容C和串聯(lián)電阻R分別由分布電容和電阻帶來(lái)的綜合效應(yīng)。
高頻電感的等效電路
與電阻和電容相同,電感的高頻特性同樣與理想電感的預(yù)期特性不同,如下圖所示:首先,當(dāng)頻率接近諧振點(diǎn)時(shí),高頻電感的阻抗迅速提高;第二,當(dāng)頻率繼續(xù)提高時(shí),寄生電容C的影響成為主要的,線圈阻抗逐漸降低。
電感阻抗絕對(duì)值與頻率的關(guān)系
總之,在高頻電路中,導(dǎo)線連同基本的電阻、電容和電感這些基本的無(wú)源器件的性能明顯與理想元件特征不同。讀者可以發(fā)現(xiàn)低頻時(shí)恒定的電阻值,到高頻時(shí)顯示出具 有諧振點(diǎn)的二階系統(tǒng)相應(yīng);在高頻時(shí),電容中的電介質(zhì)產(chǎn)生了損耗,造成電容起呈現(xiàn)的阻抗特征只有低頻時(shí)才與頻率成反比;在低頻時(shí)電感的阻抗響應(yīng)隨頻率的增加 而線形增加,達(dá)到諧振點(diǎn)前開始偏離理想特征,最終變?yōu)殡娙菪浴_@些無(wú)源元件在高頻的特性都可以通過(guò)前面提到的品質(zhì)因數(shù)描述,對(duì)于電容和電感來(lái)說(shuō),為了調(diào)諧 的目的,通常希望的到盡可能高的品質(zhì)因數(shù)。
開關(guān)電源PCB-layout與電容電感設(shè)計(jì)
電容模型
電容并聯(lián)高頻特性
電感模型
電感特性
鏡象面概念
高頻交流電流環(huán)路
過(guò)孔 (VIA) 的例子
PCB板層分割
降壓式(BUCK)電源:功率部分電流和電壓波形
降壓式電源排版差的例子
電路等效圖
PCB Trace - Via 電感估算
焊盤(PAD)和旁路電容的放置
降壓式電源排版的例子
降壓式電源排版的例子
審核編輯:陳陳
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電阻
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電容
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電感
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原文標(biāo)題:電阻、電容、電感…這回終于講齊了
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