電子線路中最常見的元器件就是電阻、電容、電感。根據個人的一些學習、使用經驗,本文分享一下RLC的選型。
1、電阻(以貼片為例)
1.1選型依據
(1)阻值 : 電阻值;R K M.
(2)封裝 : 常用封裝0201,0402,0603,0805,1206,1812,1825等。
(3)功耗 : 1/16W,1/10W,1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W,3W等。
(4)精度 : 1%,5%等。
1.2選型方法
(1)優先考慮阻值,對于不常見的阻值,可以通過電阻的串聯與并聯進行等效代替。
(2)計算功耗 : P = I2R 或 U2/R或UI, 根據功耗,合理選擇封裝,一般0402的最大功耗為1/16W,0603的最大功耗為1/10W,0805的最大功耗為1/8W,具體看元器件的資料手冊。
(3)考慮精度:作為反饋環路、分壓的電阻,一般選擇精度為1%的;其它的,選擇精度為5%的即可。
(4)考慮成本 : 精度1%的比精度5%的貴;封裝不同,價格也有些差異,常用的封裝,價格稍微便宜些。
(5)考慮PCB尺寸:板子越小,封裝盡量用小點的,比如迷你型產品多用0402; 一般的產品,0603居多。
(6)考慮加工 : 尺寸越大,對加工工藝要求越低。 0603與0402一般加工廠可以生產。
(7)考慮維修:尺寸越小,焊接難度越大。
2、電容
2.1選型依據
(1)容值 : 電容值;pF,nF,uF。
(2)電容型別 : 陶瓷電容,鋁電解電容,鉭電解電容等.
(3)寄生引數 : ESR,影響濾波效果。
(4)封裝 : 插件封裝,貼片封裝.
(5)價格 : 影響產品成本。
(6)尺寸 : 影響結構。
(7)精度 : 陶瓷電容受溫度影響較大,電解電容變化小些。
2、選型方法
(1)優先考慮容值。 電容是儲能器件,容值越大,瞬間可以提供更多的能量。負載瞬間電流越大,容值選擇越大,如果容值偏小,瞬間無法提供足夠大的電流,電壓將被下拉,產生紋波,影響其它電路。 另外,由于寄生引數的存在,存在頻率回應,電容不是越大越好,合適最佳。 比如集成電路內部主要是開關電路,頻率較高,一般選用0.1uF的。
(2)容值確定后,選擇電容的型別。 一般小于10uF的,優先選擇陶瓷電容,超過10uF,小于幾百uF的,可以選擇鋁電解與鉭電解電容, 超過幾百uF的,一般選擇鋁電解電容。(3.3V/5V電路錄波可選104/105).
(3)選擇封裝,封裝選擇需要考慮耐壓、壽命、結構、加工、成本等,比如鋁電解電容,插件的比較便宜,貼片的好加工。
(4)耐壓方面,陶瓷電容耐壓較好,鉭電解電容耐壓較差,鉭電解電容的耐壓值最好大于電路電壓的2倍左右。
(5)壽命方面,鋁電解電容較差,內部電解質受溫度影響較大,設計時,不要靠近熱源。
(6)其它方面,鉭電解電容價格較高,但封裝小,濾波效果好;鋁電解電容價格便宜,濾波效果稍差,一般與陶瓷電容并聯,減小ESR,提升濾波效果。
3、電感
3.1選型依據
(1)感值 : 電感值;uH,H。
(2)電感型別 : 功率電感,普通電感,共模電感等。
(3)電感引數;DCR,飽和電流,溫升電流。
(4)封裝 : 插件封裝,貼片封裝(常用)。
(5)尺寸:影響結構。
3.2選型方法
(1)優先選擇電感型別 : 信號濾波,一般選用0603,0402等常用的貼片封裝;功率電路,一般選擇功率電感,功率電感屏蔽型的EMC效果更好,但價格稍貴。
(2)選擇電感量。濾波使用的,根據信號頻率計算;功率電感,一般根據電源IC手冊推薦的即可,影響紋波,負載動態回應等。
(3)根據DCR,飽和電流,溫升電流選擇合適的尺寸,一般來說,尺寸越大,引數越好,但是價格越貴,同時,結構也會受到限制。
(4)DCR越小越好,根據功率的I2R,DCR越大,發熱越大,電源功率轉換效率越低。
(5)飽和電流必須大于電感流過的最大電流,如果電感飽和了,感值將急劇減小,失去儲能的作用,相當于一根導線,損壞電路。
(6)溫升電流越大越好,發熱越小。
4、小結
電阻、電容、電感是電路中不可缺少的無源器件,應用時需要合理的選擇,既滿足電路的功能,又滿足產品質量的要求。合理有效選擇RLC,有助于提高產品性價比。
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