电阻的标称阻值分为E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列,分别使用于允许偏差为±20、±10%、±5%、±2%、±1%、±0.5%的
“E”表示“指数间距”(Exponential Spacing),它表明了电阻阻值是由公式计算出来的。
字母n指的是E24、E96等标准中的数值24和96,m的取值范围为0~n-1;这样E24有24个基准值,E96有96个基准值,这些基准值再乘以10的x次方,就可以得到各种阻值。
三位数字表示5%的精度,四位数字表示1%的精度,前面几位表示数值,最后一位表示10的x次方。
带字母R的电阻一般阻值较小,精度多为1%,可以吧R看做小数点,前面数字视为有效值。
例:“22R0”,前面22表示有效值,读数为22.0Ω,即精度为22Ω的1%精度电阻。
这种电阻丝印在0603封装中比较常用,精度为1%,与之对应的标准为E-96。
E-96规定:用两位数字加一个字母作为丝印,实际阻值可以通过查表来获取,两位数字表示电阻阻值,字母表示10的x次方,也需要查表。
最常用的精度是1%和5%,一般场合使用5%精度,有精度要求的使用1%电阻,比如DCDC、电流采样,特殊要求的根据实际情况选择更高精度。
电阻的额定功率主要由封装决定,但也不是绝对的,还跟电阻的工艺、品牌、阻值大小等有一定关系。
当温度超过70℃时,额定功率会下降,尤其是01005和0201额定功率要比其他封装下降趋势更大。
注1:曲线 产品。注2:当电阻使用的环境温度超过70℃时,其额定负荷(额定功率)按照上述曲线电阻的额定电压
温度系数(TCR)表示电阻当温度没变化1℃时,电阻阻值的相对变化,单位为ppm/℃。
温度系数 = (R-Ra) / Ra ÷ (T - Ta) x 1000000
0Ω电阻阻值有多大根据标准文件EN60115-2,0Ω电阻最大阻值有10mΩ、20mΩ、50mΩ,需要查询各个品牌要求。
从上图可以看出,如果功率给到10W,电阻可以抗住10us不坏,功率降到3W时,可以抗住150us左右,当然这个时间不是绝对的。
电容器的电量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。电容器的电容量的基本单位是法拉(F)。电路图中通常用字母C表示电容元件。电容量的公式:
陶瓷介质即为内部填充介质,不同的介质做成的电容器的特性不同,有容量大的,有温度特性好的,有频率特性好的等等,这也是为什么陶瓷电容有这么多种类的原因。
电容的基本单位是:F(法),还有uF(微法)、nF(纳法)、pF(皮法)。换算关系:1F = 1000 000uF
额定电压值与电容两极板间的距离有关系,额定电压越大,一般距离就要更大,否则介质会被击穿,这就导致同等容量的电容,耐压值高的,一般尺寸会更大。
电容器的外加电压不得超过规定的额定电压,实际设计中,一般选择电容时,都会让额定电压留有大概70%的裕量。
同介质种类由于它的主要极化类型不一样,其对电场变换的响应速度和极化率也不一样,在相同体积下的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等就不同,介质材料按容量的稳定性可以分为两类,即Ⅰ类陶瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器,NPO属于Ⅰ类陶瓷,而其他的X7R、X5R、Y5V、Z5U 等都属于Ⅱ类陶瓷。
之一,实际生产的电容是不理想的,会有寄生电感,等效串联电阻存在,同时电容两极板间的介质不是绝对绝缘的,因此存在数值较大的绝缘电阻。
例如,如下图所示,对高介电常数电容器施加的直流电压越大,其实际静电容量越低。
容值越高的电容,直流偏压特性越明显,如47uF-6.3V-X5R 的电容,在6.3V 电压处,电容量只有其标称值的15%左右,而100nF-6.3V-X5R 的电容容值为其标称值的75%左右。
从电容曲线图可以看出电容的阻抗是随频率的变化而变化,并不是不变的,这时因为电容都不是理想的,都会存在寄生参数,可用简化模型表示。
在频率较高的时候,感抗远大于容抗,并且复阻抗的相位为正值,说明电压超前电流,这时典型的电感施加电压的行为特征,所以说电容在高频主要表现为感性。
而在谐振时,容抗和感抗相抵为0,此时电容的总阻抗最小,复阻抗相位为0,此时表现为纯电阻特性,这个点就是电容的自谐振频率。在谐振频率左边,电容主要呈容性,在谐振频率右边,主要呈感性。
可能有人会觉得,在频率比谐振频率高一点的时候,电容都成感性了,都不是电容了,所以不能让噪声的频率大于电容的谐振频率。其实这是错误的,去耦就是要选阻抗低的,阻抗低,在电容上产生的电压波动就小,也就是噪声会小。
来看下常规的MLCC 陶瓷电容的曲线图。可以看出,不同的电容,曲线是不同的,容量大的ESR 要小写,谐振频率低些,主要滤低频。容量小的ESR 要大些,谐振频率要高些,主要滤高频。
实际电路中我们需要去耦的频率范围会比较宽,因此呢一个电容搞不定,那怎么办呢?我们经常有两种方法来解决:
基本模型电容器是无源器件, 在各种电容器中,铝电解电容器与其他电容器相比,相同尺寸时,CV 值更大,价格更便宜。电容器的基本模型如图所示。
从式中可以看出:静电容量与介电常数,极板表面积成正比、与两极板间距离成反比。作为铝电解电容器的电介质氧化膜(Al2O3)的介电常数通常为8~10,这个值一般不比其他类型的电容器大,但是,通过对铝箔进行蚀刻扩大表面积,并使用电化学的处理得到更薄更耐电压的氧化电介质层,使铝电解电容器可以取得比其他电容器更大的单位面积CV 值。
其他的组成成分包括浸有电解液的电解纸,和电解液相连的阴极箔。综上所述,铝电解电容器是有极性的非对称构造的元件。两个电极都使用阳极铝箔的是两极性(无极性)电容。