電路設(shè)計(jì)中常用的電容種類有鋁電解電容,、鉭電容,、陶瓷電容、OSCON固態(tài)電容和薄膜電容,。其中,,薄膜電容具有較小的公差、較高的容量,、較高的穩(wěn)定性和極低的壓電效應(yīng),,是X、Y安全電容的,。鋁電解電容,、鉭電容和OSCON固態(tài)電容是極性電容,使用時(shí)要注意正負(fù)極,,陶瓷電容是非極性電容,。
鋁電解電容的特點(diǎn)是容量大,但是漏電大,、誤差大,、穩(wěn)定性差,常用于交流旁路濾波,、低頻濾波電路,。有正負(fù)之分,使用時(shí)不能接反,,容值范圍0.1~22000uF,。鋁電解電容的耐壓是在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi),電容可長期可靠工作時(shí)的最大直流電壓,。如果是工作在交流狀態(tài),,那么交流電壓的最大值不能超過電容的耐壓值。在濾波電路中,,電容的耐壓值不要小于交流有效值的1.42倍。鋁電解電容由于內(nèi)部采用液態(tài)電解液,,在產(chǎn)品使用過程中,,內(nèi)部電解液會逐漸干涸,,電容的標(biāo)稱容量會慢慢變小,導(dǎo)致濾波效果大大縮水,。電解液也導(dǎo)致鋁電解電容溫度特性也不好。因此不能應(yīng)用在環(huán)境苛刻,、設(shè)備壽命長的設(shè)計(jì)中,。鉭電容其實(shí)也是電解電容的一種,區(qū)別是鉭電容使用鉭作為介質(zhì),,固態(tài)鉭由于性能優(yōu)良,,工作溫度范圍寬。因此,,鉭電容適合在高溫下工作,,高頻濾波性能好,體積小容值大,,在高速PCB的電源設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用,,容值范圍2.2~560uF。鉭電容使用時(shí)的正負(fù)極要連接正確,,反接會導(dǎo)致電容發(fā)熱損壞,。鉭電容的耐電壓能力和耐電能力較弱,在使用時(shí),,鉭電容的工作電壓要降額至少50%,,若鉭電容后所接的是感性負(fù)載、瞬態(tài)工作電流很大的情況下,,鉭電容的工作電壓要降額至少70%,。陶瓷電容以陶瓷作為電介質(zhì),具有尺寸小,、低ESR,、低成本和高紋波電流能力等優(yōu)點(diǎn),常用的陶瓷電容容值范圍0.5pF~100uF,。陶瓷電容在電源完整性的去耦中得到了廣泛應(yīng)用,。OSCON是三洋公司生產(chǎn)的一種性能較好的電解電容,可以做到小型化,、大容量及等效串聯(lián)電阻小,、使用壽命長的特點(diǎn),適用作轉(zhuǎn)換電流平滑電容器和清除各種噪聲的電容器,。綜上所述可知,,鋁電解電容容量大、額定電壓高,,但適應(yīng)工作溫度環(huán)境較差,,適用于低頻濾波場合,;鉭電容具有較好的溫度特性,具有較小的ESR和ESL,,高頻濾波特性較好,,但承受沖擊電壓和沖擊電流的能力不行,一般設(shè)計(jì)要降額50%以上使用,;陶瓷電容具有體積小,、價(jià)格低和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電源的高頻濾波中,,但是容值較小,。
電感會抵制電流的變化,主要作用是濾除高頻諧波,,通直流,、阻交流;保持器件工作電流的穩(wěn)定,。比如主芯片各端口的邏輯狀態(tài)高速切換產(chǎn)生的高頻噪聲可用LC低通濾電路濾除,,再如電源部分會有大幅度的電流變化,采用電感可阻礙電流的變化,,保證電源輸出端輸出穩(wěn)定的電流,。
電感根據(jù)使用場合可分為電源電感、低頻信號電感和高頻信號電感,。電感選型時(shí)還需要考慮電感值,、直流電阻、額定電流和諧振頻率,。
電感在焊接時(shí)一般有溫度要求,,如下圖所示。人工焊接時(shí),,一般要求烙鐵頭溫度在350℃以下,,焊接在3s內(nèi)完成。
從上表中從左到右分別是電感的感值(nH)及精度范圍(Tolerance)(測試感值時(shí)的頻率,,上表中為100MHz),,Q值最小值(Qmin)、Q值測試時(shí)的頻率,、自諧振頻率出現(xiàn)時(shí)的最小頻率,、電感直流電阻的最大值和典型值、額定電流,,根據(jù)這些參數(shù)可以確定此類電感是否滿足設(shè)計(jì)需求,。
在選型中可以看出,一般電感值越大,,對應(yīng)的直流電阻越大,,對應(yīng)的諧振頻率越小,,對應(yīng)的額定電流越小。