阻容磁器件基础知识
- 电容:介电感应原理 ,C=ε*S/d,Ic=C*dVc/dt,能瞬间充放电,直流不通过,交流通过,频率越高,交流越容易通过;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(隔离)
- 规格参数:实际包含等效串联电感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,谐振频率等于ESR,高频时ESL决定
- ESR由介质类型、电极和端子材料结构决定,ESR会引起发热,如果太大,噪声吸收效果会减弱;
- IR测量电压与漏电流的比值,如果较低,则漏电流引起的发热会较大;
- ESL由电容器结构引起的电感成分,高频时影响较大;
- 分类:陶瓷电容、铝电解、钽电解、薄膜电容;
- 陶瓷电容器:成都自动化高,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类陶瓷电容器(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:静电容量相等(120Hz或1Khz),频率特性在几种电容中最好,通常是100Khz~10MHz作为平滑滤波电容器
- 2类陶瓷电容器的老化特性:放置或使用时间延长会导致电容逐渐减少。直流偏置电场时,实际有效容量大大降低,10年寿命容量下降30%~50%
- 铝电解:Al2O离子导电,铝壳 橡胶,ESR而且损失因数大
- 温度特性:低温特性差,高压液体铝电容器一般范围-25°~105°
- 寿命:10度法则,末期会电容量大幅下降,损失因数增加,ESR增加,我司要求5000~10000小时@105°
- 固体铝电容器:导电聚合物是电容器的阴极板,其机制是共轭电子导电;与陶瓷容量相比,参数一致性好,缺点:聚合物高温氧化ESR封装分为卷绕和叠层结构
- 温度特性:相对稳定,电压范围:2.5V~35V,温度范围:-55°~125°
- 频率特性:1000~300KHz过滤频率开关电源噪声
- 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°,而且不适合高温
- 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;
- 频率特性:MnO电容器通常只用作储能和低频噪声过滤;Polymer:类似于固体铝电容;
- 金属化薄膜电容:介质是塑料薄膜(PET,PP等),介质损耗低,介电常数稳定,常用于交流电容器、高压电容器、高频电容器和精密电容器;缺点:耐高温、耐湿性差;华为要求85℃85%RH500~1000小时
- 电阻:导体对电流的阻力分为线性和非线性。常用的线性电阻包括:金属膜/金属氧化膜、线性电阻、厚膜电阻、合金电阻和薄膜电阻;非线性电阻:热敏电阻和压敏电阻;

- 原理:线性电阻:电阻值取决于电阻材料的电阻率及其截面积和长度,R=ρ*L/s,金属中金银电阻率低;非线性电阻:对某种物理量敏感(温度、光等),
- 线性电阻:由于绕线结构,绕线电阻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-给出63优先系数,首选E12,E24,E48系列;
- 额定功率W:当环境温度<在额定温度下,要求片式薄膜电阻降低60%
- 封装尺寸:与额定功率成正比,在满足功率的前提下,如1206-1/4W
- 功能:偏置、分压、电流控制、电流检测、阻尼、上下拉等
- 电流控制:将电流值控制在额定值以下,防止设备烧坏;
- 电流检测:当电流流向电阻时,两端产生电流转换电压,电压可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,体内载流子数量少,电阻值高;高温时,载流子数量增加,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:基于有机聚合物,当有异常电流时,大电流产生的热量迅速膨胀聚合物,切断导电颗粒形成的导电路径,电阻高,常用于过流保护、延迟启动、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,相当于无限电阻,高于阈值,电流激增,相当于无限电阻;主要用于电压钳位置,吸收多余电流;
- 分为电感和变压器
- 电感:一般2个功能引脚,共模电感4或6个引脚,主要功能:储能、扼流、滤波、谐振
- 变压器:有两个以上的绕组,主要用于安全隔离,同时考虑电压变化、多路传输、能量传输、信号采集、阻抗匹配
- 主要参数:电感、允许偏差、质量因数、分布电容和额定电流等。
- 电感量L:主要受绕组匝数、尺寸和材料磁导率的影响L=u0*N^2*Ae/(le/ur),其中u真空磁导率为0,ur磁性材料的相对磁导率,N为绕组匝数,Ae有效磁路长度,Lg为气隙长度
- 饱和电流:磁性器件的大磁场特性(直流叠加特性)通常将电感衰减初始值的70%~80%的通流被定义为饱和电流
- 自谐振频率:SRF,电感的频谱特性;由于大多数磁器件绕组都有大量的圆未达到 磁导率的截止频率,电感和寄生电容谐振,超过SRF后,呈容性;
- 绝缘耐压性:磁性装置绕组由漆包线绕组而成,导线通过漆包膜绝缘,漆包线匝间,绕组与绕组间不能短路;
- 绕组的皮肤效应和交流电阻Rac:当导体通过交流电或交变磁场时,导体内的电荷密度分布不均匀。随着与导体表面距离的增加,导体内的电流密度呈指数下降,导体内的电荷聚集在导体表面
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