1本厂使用电子元件基础知识

1本厂使用电子元件基础知识粟永中一电容：本厂目前使用两种电容“X”“黄电容“Y”蓝电容电容的单位法拉F电容的单位换算F——法mF——毫法uF——微法nF——纳法pF——皮法X黄电容-电容上分别标示了容量、型号、规格、电压、温度、各国的认证标志、及出场日期Y蓝电容电容上分别标示了容量、型号、规格电压、温各国的认证标志、1法拉(F)=1000毫法(mF)＝1000000微法(μF)1微法(μF)=1000纳法(nF)=1000000皮法(pF)电容的功能和标示方法1、电容的功能和表示方法。电容由两个金属极，中间夹有绝缘介质构成。电容的特性主要是隔直流通交流，因此多用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。电容在电路中用“C”加数字表示，比如C8，表示在电路中编号为8的电容。2、电容的分类。电容按介质不同分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。按极性分为：有极性电容和无极性电容。按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。3、电容的容量。电容容量表示能贮存电能的大小。电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，容抗与交流信号的频率和电容量有关，容抗XC=1/2πfc(f表示交流信号的频率，C表示电容容量)。4、电容的容量单位和耐压。①电容的基本单位是F（法），其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。由于单位F的容量太大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位。换算关系：1F＝1000000μF，1μF=1000nF=1000000pF。②每一个电容都有它的耐压值，用V表示。一般无极电容的标称耐压值比较高有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有极电容的耐压相对比较低，一般标称耐压值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。（目前我司使用的是无极电容）5、电容的标注方法和容量误差。F——表示允许±%1的误差G——表示允许±%1的误差L——表示允许±%5的误差J——表示允许±%5的误差K——表示允许±%10的误差M——表示允许±%20的误差①电容的标注方法分为：直标法、色标法和数标法。对于体积比较大的电容，多采用直标法。如果是0.005，表示0.005uF=5nF。如果是5n，那就表示的是5nF。数标法：一般有三位数，第一，二位数为有效的数字，第三位数为倍数，既表示后面要跟多少个0。例如343表示34X1000pF，另外，如果第三位数为9，表示10X-1，而不是10的9次方，例如479表达为就是4.7pF。色标法，沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二道色环表示为有效的数字，第三位色环表示有效数字后零的个数（单位为pF）。颜色代表的数值为：黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。6、电容的正负极区分和测量。①电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆，涂颜色的半圆对应的引脚为负极。也有用引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。万用表选用R*100或R*1K挡，然后将假定的“+”极与万用表的黑表笔相接，另一电极与万用表的红表笔相接，记下表针停止的刻度（表针靠左阻值大），对于数字万用表来说可以直接读出读数。然后将电容放电（两根引线碰一下），然后两只表笔对调，重新进行测量。两次测量中，表针最后停留的位置靠左（或阻值大）的那次，黑表笔接的就是电解电容的正极。7、电容使用的一些经验及来四个误区。•一些经验：在电路中不能确定线路的极性时，建议使用无极电解电容。•通过电解电容的纹波电流不能超过其充许范围。•如超过了规定值，需选用耐大纹波电流的电容。•电容的工作电压不能超过其额定电压。在进行电容的焊接的时候（注意）•电烙铁应与电容的塑料外壳保持一定的距离，•以防止过热造成塑料套管破裂。•并且焊接时间不应超过10秒，焊接温度不应超过260摄氏度。四大误区（了解）①电容容量是不是越大越好？•电容的替换中往往爱用大容量的电容。•电容容量的增大带来的体积变大，增加成本的同时还影响空气流动和散热。关键在于电容上存在寄生电感，电容放电回路会在某个频点上发生谐振。在谐振点，电容的阻抗小。因此放电回路的阻抗最小，补充能量的效果也最好。但当频率超过谐振点时，放电回路的阻抗开始增加，电容提供电流能力便开始下降。电容的容值越大，谐振频率越低，电容能有效补偿电流的频率范围也越小。从保证电容提供高频电流的能力的角度来说，电容越大越好的观点是错误的，一般的电路设计中都有一个参考值的。②同样容量的电容，并联越多的小电容越好耐压值、耐温值、容值、ESR(等效电阻)等是电容的几个重要参数，对于ESR自然是越低越好。ESR与电容的容量、频率、电压、温度等都有关系。当电压固定时候容量越大，ESR越低。在板卡设计中采用多个小电容并连多是出与PCB空间的限制，这样有的人就认为，越多的并联小电阻，ESR越低，效果越好。理论上是如此，但是要考虑到电容接脚焊点的阻抗，采用多个小电容并联，效果并不一定突出。高频时的等效串联电阻和电感3、ESR越低，效果越好。结合供电电路来说，对于输入电容的容量要大一点。相对容量的要求，对ESR的要求可以适当的降低。因为输入电容主要是耐压，其次是吸收MOSFET的开关脉冲。对于输出电容来说，耐压的要求和容量可以适当的降低一点。ESR的要求则高一点，因为这里要保证的是足够的电流通过量。但这里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR电容会引起开关电路振荡。而消振电路复杂同时会导致成本的增加。板卡设计中，这里一般有一个参考值，此作为元件选用参数，避免消振电路而导致成本的增加。4、好电容代表着高品质。在板卡设计中，电路设计水平是关键。一味的采用高价电容，不一定能做出好产品。衡量一个产品，一定要全方位多角度的去考虑，切不可把电容的作用有意无意的夸大.二电感:本厂目前使用的电感本厂使用的两种电感1、穿孔类电感2、“工”字型3、低频电感器(滤波线圈)低频电感器(滤波线圈)漆包线的圈数不同电感量不同（本厂用9圈300uH、13圈600uH）“工”字型的结构22uH(本厂用)穿孔类电感：60uH、46uH根据漆包线圈数的多少电感量不同（本厂多种型号的电机用）按照外形，电感器可分为空心电感器(空心线圈)与实心电感器(实心线圈)。按照工作性质，电感器可分为高频电感器(各种天线线圈、振荡线圈)和低频电感器(各种扼流圈、滤波线圈等)。按照封装形式，电感器可分为普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等。按照电感量，电感器可分为固定电感器和可调电感器。在高频电子设备中，印制电路板上一段特殊形状的铜皮也可以构成一个电感器，通常把这种电感器称为印制电感或微带线。微带线在电路原理图中通常用图1所示的符号来表示，如果只是一根短粗黑线，则称其为微带线；若是两根平行的短粗黑线，则称其为微带线藕合器。在电路中，微带线耦合器的作用有点类似变压器，用于信号的变换与传输，有时也称为互感器。在电子设备中，有许多磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈)，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的屏蔽作用，故被称为吸收磁环，由于通常使用铁氧体材料制成，所以又称铁氧体磁环(简称磁环)上面为一体式磁环，下面为带安装夹的磁环。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大信号频率越高，越容易辐射出去，一般的信号线都是没有屏蔽层的，这些信号线就成了很好的天线接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在原来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，严重干扰电子设备的正常工作，因此降低电子设备的电磁干扰(EM)在磁环作用下，即使正常有用的信号顺利地通过，又能很好地抑制高频于扰信号。电感的基本单位是：（亨）H电感的基本单位是：H（亨），它和电容一样，也是一个很大的计量单位，我们一般用的是μH（微亨）mH（毫亨）的单位都用得比较少。它们之间的关系是1000倍计算。1H＝1000mH＝1000000μH1H(亨)=103mH(毫亨)=106uH(微亨)电感的基本作用；滤波振荡、延迟、陷波等形象说法：“通直流，阻交流电感:在电路中电流发生变化时能产生电动势的性质称为电感，电感又分为自感和互感。（一）自感：当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压），这就是自感。（二）互感：两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度。利用电感的特特性应制造电感器作用是对交流信号进行、隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路，制造出变压器起到隔离或改变电压作用，制造电动机做设备的动力。电容电感的特性：电容具有“阻直流，通交流”的本领，电感则有“通直流，阻交流”的功能（了解）在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用，它与阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等；变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。由感抗XL=2πfL知,电感L越大，频率f越高，感抗就越大。该电感器两端电压的大小与电感L成正比，还与电流变化速度△i/△t成正比，这关系也可用下式表示：电感线圈也是一个储能元件，它以磁的形式储存电能，储存的电能大小可用下式表示：电感线圈也是一个储能元件，它以磁的形式储存电能，储存的电能大小可用下式表示：WL=1/2Li2。所以，线圈电感量越大，流过越大，储存的电能也就越多电感在电路板中的作用电感在电路最常见的作用就是与电容一起，组成LC滤波电路。我们已经知道，电容具有“阻直流，通交流”的本领，而电感则有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路（如图），那么，交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉；变得比较纯净的直流电流通过电感时，其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能，频率较高的最容易被电感阻抗，这就可以抑制较高频率的干扰信号。下一节课本厂使用的电阻（色环电阻）