元器件
# 电阻器
# 固定电阻
# 线绕电阻
工艺:
- 把电阻丝(镍铬、锰铜等)绕在一个绝缘骨架(陶瓷等)上制成,电阻丝的材料、长短、粗细,决定这阻值的大小,最后在外层涂上绝缘材料(环氧树脂、漆皮等)进行封装。 特点:
- 精度可以做得较高,最高可达 ±0.01%
- 能承受较大功率,可达几 kW 左右
- 成本较高 注意:
- 由于其存在寄生电容和寄生电感,不适合高频场景使用。 场景:
- 过载保护、高功率设备中,例如:大型机床电路中。
# 碳膜电阻
识别标识:土黄色、四色环
工艺:
- 把高温下分解出来的结晶碳,蒸馏沉淀在陶瓷棒上,随后在碳膜上刻出螺旋槽,通过螺旋槽的宽度和长度,来控制阻值,最后在外层涂上环氧树脂来密封。 特点:
- 精度略低:产用的为 ±5% 左右,最高精度 ±1% 左右
- 功率范围:1/8W~5W
- 成本较低
- 负温度系数:随着温度的升高,阻值会减小 场景:
- 对精度要求不高,且要控制成本的设备,如老式用电器、电动玩具。
# 金属膜电阻
识别标识:天蓝色、五色环
工艺:
- 在高温真快环境下,将金属膜(如镍铬合金)镀在陶瓷棒上,随后通过刻蚀工艺,在金属膜上刻出螺旋槽,同样是通过螺旋槽的宽度和长度来控制阻值。 特点:
- 性能更稳定
- 精度较高:一般为 ±1%,最高精度可达 ±0.01%
- 功率范围:50mW~20W 之间
- 成本较低 场景:
- 对精度要求略高的设备,如:万用表主板等
# 贴片电阻
工艺:在绝基板上铺上电阻材料,随后刻出不同的纹路,来控制阻值。
- 厚膜:把金属氧化物(氧化钌)和玻璃混合制成的浆料,涂在绝缘基板上,形成的电阻层。(100μm)
- 精度:±1%~±5%,最高 ±0.1%
- 功率范围:10mW~10W
- TCR:50ppm/°C~200ppm/°C
- 抗氧化能力相对好
- 价格低
- 适用于:一般消费电子、汽车电子、家电等领域,应用十分广泛。
- 薄膜:采用真空沉积的精细工艺,把合金(镍镉合金)沉积在绝缘基板上,形成的电阻层。(0.1μm)
- 精度:±0.1%~±2%,最高 ±0.01%
- 功率范围:10mW~3W
- TCR:5ppm/°C~50ppm/°C
- 抗氧化能力不是很好
- 价格高
- 适用于:精密设备(高端印象、高端测量设备等)
- 无法从外观区分厚膜和薄膜
封装尺寸:
# 金属箔电阻
工艺:把合金(镍镉合金等)与添加剂混合,做成厚度控制在几微米范围内的膜,涂在绝缘体(陶瓷)上,随后刻蚀成不同的纹路来控制阻值。 特点:
- 性能极其稳定
- 精度极高:一般为 ±0.01%,最高精度可达 0.001%
- 功率范围:1/16W~15W
- 成本很高
- TCP 极低:常见为 1ppm/°C,特殊制造可达 0.05ppm/°C
- 低噪声、耐静电、低感低容。 场景:
- 对可靠性和精度要求极高的场景,如:航空航天领域、军工领域、医疗领域等。
# 可调电阻(电位器)
概述:相比固定电阻,多了一个调节结构,常见的封装类型有:旋转式、滑动式等。
结构:由电阻材料、滑片、引脚组成,滑片可以与电阻轨道的不同位置接触,从而改变电阻值。
- 作为可调电阻器时,只需要连接 A、B 引脚
- 作为电位器时,需要同时使用三个引脚,用于调节电压。
# 特种电阻
# 保险丝(熔断器)
概述:属于限流保护类型的元器件,可以看作是一种特殊的电阻。 原理:当通过其电流高于某个阈值时,会产生熔断,从而保护电路。 关键参数:
- 额定电流:正常工作时,能够持续承受而不熔断的最大电流
- 熔化特性:分为快速保险丝、延迟保险丝(可短时间承受一定的浪涌电流)
- 分断能力:发生短路货严重过载时,能够安全断开电流的最大能力;如果实际电流超出分断电流时,保险丝可能出现:破碎、爆炸、喷溅,引起周围元器件的燃烧和破坏。
- 耐压值:熔断之后,断开的熔丝间不会产生电弧的电压值,实际电压高于该值时,可能无法有效地切断,有严重安全隐患。
# 光敏电阻(光导管)
概述:对光敏感的电阻,其阻值会随光照强度而改变,通常黑暗中阻值高(可达 MΩ),光照下阻值低(低至 Ω) 材料:硫化镉、硒化镉(注意:镉化物有毒) 关键参数:
亮电阻:指光照强度在
10LUX
下,所测得的阻值暗电阻:指光线强度从
10LUX
变成0LUX
后第10
秒时的阻值γ 值:光敏电阻阻值与阳线变化之间的系数,γ 值越大,对光照强度越敏感 电路符号:
根据相应的波长范围,可分为:可见光光敏电阻、红外光光敏电阻、紫外光光敏电阻
光敏电阻不适合做线性操作(测光),适合做开关操作,如光感灯
# 压敏电阻(电冲击抑制器)
概述:一种限压型保护器件,其两端电压超过一定阈值时,阻值会急剧下降到一个最低值,电流会从其自身通过,从而实现对后方电路的保护。 材料:氧化锌 + 陶瓷 关键参数:
- 压敏电压:指随着电压的升高,压敏电阻的阻值出现变小趋势的拐点电压。
- 最大连续电压:指压敏电阻在长期工作下,不发生性能劣化或损坏的最大电压。
- 最大限制电压:此电压下,压敏电阻的阻值低至极限值,超过该电压会导致其损坏。
电路符号:
简单应用:
# 阻值识别
# 直标
20RK
第一个字母
字母 | R | K | M |
---|---|---|---|
含义 |
第二个字母
字母 | L | A | B | C | D | F | G | H | J | K | M |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
精度 | 0.01% | 0.05% | 0.1% | 0.25% | 0.5% | 1% | 2% | 3% | 5% | 10% | 20% |
由此可知 20RK
为
# 三位数字代码
一般用于精度为 ±5% 的电阻,前两位是有效数字,第三位表示:在有效数字后加 0
的个数,字母 R
表示小数点
101 # 10 * 10 = 100
151 # 15 * 10 = 150
3R3 # 3.3
如代码下方有下划线,则为 ±1% 精度的,多见在较小尺寸的封装中,无法印刷四位代码。
# 四位数字代码
一般用于精度为 ±1% 的电阻,前三位是有效数字,第四位表示:在有效数字后加 0
的个数,字母 R
表示小数点
1001 # 100 * 10 = 1000 = 1k
10R0 # 10.0
1202 # 120 * 100 = 12000 = 12k
# 精密标注
一般用于精度为 ±0.1% 的电阻,由 2位数字+1位字母
表示,前两位是数字标识的阻值要通过查表获得,最后一位字母表示倍数关系,也需要查表获得。
50B # 324 * 10 = 3240 = 3.24k
18B # 150 * 10 = 1500 = 1.5k
01C # 100 * 100 = 10000 = 10k
# 色环
# 阻值标准
**10%** 精度遵循 E-12 标准,即下一个电阻是上一个电阻的 1.21 倍
E96 与精密标注表相同
# 电容器
# 简介
存储电荷的容器
区别 | 电容器 | 电池 |
---|---|---|
储能过程 | 物理变化 | 化学变化 |
充放电速度 | 很快 | 较慢 |
存储电量 | 相对较少 | 相对较多 |
自放电率 | 较高 | 较低 |
场景 | 快速储能与高速释放 | 持续稳定的提供电能 |
例子 | 闪光灯、动能回收 |
# 决定式
- C:电容器存储电荷的能力
- ε:电介质的介质常数
- A:电容器极板间的有效面积
- D:极板间的距离
# 单位
- 标准单位:法拉(简称法),符号是 F,用来表示单位电压下,电容器存储电容的能力。
- 1F 的含义:在电容器两端加 1V 电压,如果该电容器能存储 1 库伦的电荷,那该电容的容值就是 1F。
# 定义式
- C:容值,单位为法拉(F)
- Q:电荷量,单位为库伦(C)
- U:电压,单位为伏特(V)
电容器存储了多少电荷(Q),需要同时知道容值(F)和电压(U),如一个容值为 1F 的电容器,两端电压为 2.7V,则
# 参数
- 容值:表示电容器在单位电压下,存储电荷的能力
- 额定电压:电容器在正常工作下,能承受的最大电压
- 精度:实际容值与标称容值之间的位差范围,精度越高,实际值越接近标称值
- 极性:有得电容器(如电解电容)是有极性的,必须将正负极正确的接入电路
# 电路符号
外观大的电容器,一般容值较大或额定电压较高。
# 容值识别
# 直标法
多用于插件类型的电解电容
# 乘方数表示法
多用于陶瓷电容,与电阻的三位数字代码含义,单位是皮法(pF)
# 字母表示法
多用于无感电容
J
为精度63
为耐压值
# 贴片电解电容表示法