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浅谈电容电阻电感的选型标准

发布时间:2023-07-06 发布时间:
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以下内容为个人经验分享,仅供参考。

STC15实战项目MP2451电源图:

一、电阻

1、选型依据

阻值:电阻值;

封装:常用封装0201,0402,0603,0805,1206,1812等;

功耗:1/16W,1/10W,1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W,3W等;

精度:1%,5%等。

2、选型方法

①、优先考虑阻值,对于不常见的阻值,可以通过电阻的串联与并联代替;

②、计算功耗: P = I²R 或 U²/R, 根据功耗,合理选择封装,一般0402的最大功耗为1/16W,0603的最大功耗为1/10W,0805的最大功耗为1/8W,具体看电阻的选型手册。

③、考虑精度:作为反馈环路、分压的电阻,一般选择精度为1%的,其它的,选择精度为5%的即可;

④、考虑成本:精度1%的比精度5%的贵,封装不同,价格也有些差异,常用的封装,价格稍微便宜些;

⑤、考虑PCB尺寸:板子越小,封装尽量用小点的,比如手机一般用0201,迷你型产品,0402用的多, 一般的产品,0603居多;

⑥、考虑加工:尺寸越大,对加工工艺要求越低。 0603与0402一般加工厂可以生产,这个主要跟加工厂的机器相关;

⑦、考虑维修:尺寸越小,焊接难度越大。

3、选型实例

以STC15实战项目MP2451电源图说明:

①、考虑PCB板尺寸没有要求,可能需要手工焊接,电阻选用常用0603封装的;

②、R23与R24为反馈电阻,选用精度为1%的;

③、电阻功耗都比较小,没有选择更大封装的尺寸。

二、电容

1、选型依据

容值:电容值;

电容类型:陶瓷电容,铝电解电容,钽电解电容等;

寄生参数:ESR,影响滤波效果;

封装:插件封装,贴片封装;

价格:影响产品成本;

尺寸:影响结构;

精度:陶瓷电容受温度影响较大,电解电容变化小些。

2、选型方法

①、优先考虑容值。 电容是储能器件,容值越大,瞬间可以提供更多的能量。负载瞬间电流越大,容值选择越大,如果容值偏小,瞬间无法提供足够大的电流,电压将被下拉,产生纹波,影响其它电路。 另外,由于寄生参数的存在,存在频率响应,电容不是越大越好,合适最佳。 比如集成电路内部主要是开关电路,频率较高,一般选用0.1uF的;

②、容值确定后,选择电容的类型。 一般小于10uF的,优先选择陶瓷电容,超过10uF,小于几百uF的,可以选择铝电解与钽电解电容, 超过几百uF的,一般选择铝电解电容;

③、再选择封装,封装选择需要考虑耐压、寿命、结构、加工、成本等,比如铝电解电容,插件的比较便宜,贴片的好加工;

④、耐压方面,陶瓷电容耐压较好,钽电解电容耐压较差,钽电解电容的耐压值最好大于电路电压的2倍左右;

⑤、寿命方面,铝电解电容较差,内部电解质受温度影响较大,设计时,不要靠近热源;

⑥、其它方面,钽电解电容价格较高,但封装小,滤波效果好;铝电解电容价格便宜,滤波效果稍差,一般与陶瓷电容并联,减小ESR,提升滤波效果。

3、选型实例

以STC15实战项目MP2451电源图说明:

①、C24,MP2451输入滤波电容,容值尽量大些,输入电压为5-28V,此处选择了22uF/35V的铝电解电容,满足要求;

②、C22与C23并联,提升滤波效果。

三、电感

1、选型依据

感值:电感值;

电感类型:功率电感,普通电感,共模电感等;

电感参数;DCR,饱和电流,温升电流;

封装:插件封装,贴片封装(常用);

尺寸:影响结构。

2、选型方法

①、优先选择电感类型:信号滤波,一般选用0603,0402等常用的贴片封装;功率电路,一般选择功率电感,功率电感屏蔽型的EMC效果更好,但价格稍贵;

②、选择感值。滤波使用的,根据信号频率计算;功率电感,一般根据电源IC手册推荐的即可,影响纹波,负载动态响应等;

③、根据DCR,饱和电流,温升电流选择合适的尺寸,一般来说,尺寸越大,参数越好,但是价格越贵,同时,结构也会受到限制;

④、DCR越小越好,根据功率的I²R,DCR越大,发热越大,电源功率转换效率越低;

⑤、饱和电流必须大于电感流过的最大电流,如果电感饱和了,感值将急剧减小,失去储能的作用,相当于一根导线,损坏电路;

⑥、温升电流越大越好,发热越小。

3、选型实例

以STC15实战项目MP2451电源图说明:

L1为功率电感,饱和电流1.4A,远大于负载电流。

四、小结

电阻电容电感是电路中不可缺少的无源器件,应用时需要合理的选择,既满足电路的功能,又满足产品质量的要求。

电阻电容电感涉及的知识点很多,本文只是简要的介绍了下,仅仅起到抛砖引玉的作用,日后设计过程中,需要不断的总结经验,沟通交流,以达到真正的理解,灵活运用。


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