阻容磁器件基础知识
时间：2022-12-30 11:00:01
- 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°
- 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；
- 温度特性：相对稳定
- 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；
- 寿命：polymer不适用于高温对湿度敏感
- 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
- 温度特性：根据薄膜材料的不同，介于一般和稳定性；
- 频率特性：低频和高频噪声，
- 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
- 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；
- 精度%：精度1%；
- 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%
- 额定温度：一般为75或85℃
- 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
- 额定电压：pdm最高工作电压
- 功能：偏置、分压、电流控制、电流检测、阻尼、上下拉等
- 偏置：施加电压使三极管的半导体工作称为偏置；
- 分压：按串并联电阻值比例分压；
- 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；
- 基本参数：
- 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
