電器與電氣控制簡(jiǎn)化課件

被動(dòng)元件PassiveComponent嚴(yán)格來(lái)說(shuō)電路元件分為無(wú)源元件和有源元件，但習(xí)慣上稱被動(dòng)原件和主動(dòng)元件無(wú)源器件：如果電子元器件工作時(shí)，其內(nèi)部沒(méi)有任何形式的電源。從電路性質(zhì)上看，無(wú)源器件有兩個(gè)基本特點(diǎn)：（1）自身或消耗電能，或把電能轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌问降钠渌芰?。?）只需輸入信號(hào)，不需要外加電源就能正常工作。有源器件：如果電子元器件工作時(shí)，其內(nèi)有電源存在。從電路性質(zhì)上看，有源器件有兩個(gè)基本特點(diǎn)：（1）自身也消耗電能。（2）除了輸入信號(hào)外，還需要外加電源才能正常工作。被動(dòng)元件：相對(duì)于主動(dòng)元件來(lái)說(shuō)的，是指不影響信號(hào)基本特佂，而僅令訊號(hào)通過(guò)而未加以改動(dòng)的電路元件。主動(dòng)元件：電路元件中能夠執(zhí)行資料運(yùn)算、處理的元件。1被動(dòng)元件子族系PassiveComponentSub-family◆電阻器（resistor）◆電容器（capacitor）◆電感器（inductor）：包括線圈（coil）、電抗器（reactor）、扼流圈（choke）等◆變壓器（transformer）：指原始、狹義的變壓器，即傳統(tǒng)的交流變壓器。不包括電源轉(zhuǎn)接器、電源供應(yīng)器都統(tǒng)稱變壓器的通俗廣義用法?！魬涀杵鳎╩emristor），又名記憶電阻◆石英晶體、壓晶體管或壓電片、及其作成的濾波器◆二極管（diode）一般不歸入被動(dòng)元件，但在某些定義下，二極管也可視為被動(dòng)元件。2被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)按用途不同分為： 通用電阻：功率0.1-10w，阻值10Ω-10MΩ,電壓＜1KV

精密電阻:精度0.1％-2％，箔式電阻0.005％ 高頻電阻：電感電容小，用于無(wú)線電電路

功率電阻：功率小于300w，阻值較小

敏感電阻：熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻根據(jù)材料構(gòu)造可分為Definitionbymaterialconstruction

薄膜電阻器Thinfilmresistor

合金電阻器alloyresistor

合成電阻器Compositionresistor薄膜電阻器：薄膜是在真空中采用蒸發(fā)和濺射等工藝將電阻性材料淀積在絕緣基體工藝（真空鍍膜技術(shù)）制成。碳膜電阻器Carbonfilmresistor金屬膜電阻器Metalfilmresistor金屬氧化膜電阻器Metaloxidefilmresistor

3被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)

外形封裝：直插電阻和片式電阻片式固定電阻器：俗稱貼片電阻(SMDResistor)，是金屬玻璃鈾電阻器中的一種。是將金屬粉和玻璃鈾粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上制成的電阻器。耐潮濕，高溫，溫度系數(shù)小。

最常用的允差為J級(jí)(精度為5%)。超精密貼片電阻ar系列,溫度系數(shù)只有±5ppm-±50ppm，超精密性±0.01%，常應(yīng)用于精密量測(cè)儀器,電子通訊等.

高精密貼片電阻器抗蝕薄膜pr系列,具有特殊抗酸抗?jié)竦逆囥t皮膜，非常小的公差精度±0.1%，最低溫度系數(shù)為5ppm/°c，常應(yīng)用于自動(dòng)化設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、通訊設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備及高科技多媒體電子設(shè)備等。5被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)

碳膜電阻：用碳?xì)浠衔镌诟邷卣婵障聼岱纸?，使其在陶瓷骨架上沉積一層碳膜形成碳膜電阻。通過(guò)控制厚度和刻槽來(lái)控制阻值，表面一般涂有緣色保護(hù)漆,最后在外層涂上環(huán)氧樹(shù)脂密封保護(hù)而成。有良好的穩(wěn)定性，有一不大的負(fù)溫度系數(shù)，受電壓和頻率影響小，脈沖負(fù)載穩(wěn)定、阻值誤差大于金屬膜電阻，但價(jià)錢(qián)便宜。阻值范圍：1Ω-10MΩ額定功率：0.125W、0.25W、05W、1W、2W、5W、10W負(fù)溫度系數(shù)，碳膜的為土黃色或是其他的顏色

6被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)

金屬膜電阻：在真空中加熱合金，合金蒸發(fā)，使瓷棒表面形成一層導(dǎo)電金屬膜?？滩酆透淖兘饘倌ず穸瓤梢钥刂谱柚?。這種電阻和碳膜電阻相比，耐熱性能、噪聲指標(biāo)、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)都比碳膜電阻好，體積?。ㄍ瑯宇~定功率下約為碳膜電阻器的一半），精度可達(dá)±0.5%-±0.05%，可用于高額。但成本較高，正溫度系數(shù)。多為淡藍(lán)色。阻值范圍：1Ω-620MΩ功率：0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W，7被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)

壓敏電阻器Varistor

：是由variableresistors兩字合并而來(lái)，所以也稱其為可變電阻器。它是一種因外加電壓的改變而呈現(xiàn)非線性電阻變化的電阻器，具有雙向﹑對(duì)稱的V/I特性。金屬氧化物壓敏電阻器簡(jiǎn)稱為MOV﹐是一種以氧化鋅為主體，添加多種金屬氧化物，經(jīng)典型的電子陶瓷工藝制成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件。多層片式壓敏電阻器（MLV）是一種浪涌電壓抑制器。它是采用先進(jìn)的疊層片式化技術(shù)制造的半導(dǎo)體陶瓷元件。9被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)壓敏電阻器特性◆電壓與電流不遵守歐姆定律，而成特殊的非線性關(guān)系?！舢?dāng)兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時(shí)，壓敏電阻器的阻值接近無(wú)窮大，內(nèi)部幾乎無(wú)電流流過(guò)；◆當(dāng)兩端所加電壓略高于標(biāo)稱額定電壓值時(shí)，壓敏電阻器迅速擊穿導(dǎo)通，并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，工作電流急劇增大；◆當(dāng)兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時(shí)，壓敏電阻器又恢復(fù)為高阻狀態(tài)；◆當(dāng)兩端所加電壓超過(guò)最大限制電壓值時(shí)，壓敏電阻器將完全擊穿損壞，無(wú)法再自行恢復(fù)。10被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)壓敏電阻器應(yīng)用廣泛應(yīng)用在電子產(chǎn)品中，起過(guò)電壓保護(hù)、防雷、抑制浪涌電流、吸收尖峰脈沖、限幅、高壓滅弧、消噪、保護(hù)半導(dǎo)體元器件等作用。主要參數(shù)：壓敏電壓：規(guī)定溫度和直流電流下，壓敏電阻器兩端的電壓值漏電流：25℃下，施加最大連續(xù)直流電壓時(shí)，流過(guò)的電流值通流容量：施加規(guī)定的脈沖電流（8／20μs）波形時(shí)的峰值電流

結(jié)電容：交流電路的保護(hù)中時(shí)，其結(jié)電容較大會(huì)增加漏電流

響應(yīng)時(shí)間：為ns級(jí)，比空氣放電管快，比TVS管稍慢

8／20μs脈沖11被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)PTC熱敏電阻器應(yīng)用電路正常工作時(shí)，熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小，串聯(lián)在電路中不會(huì)阻礙電流通過(guò)；當(dāng)電路出現(xiàn)過(guò)電流時(shí)，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升，當(dāng)溫度超過(guò)開(kāi)關(guān)溫度時(shí)，電阻瞬間會(huì)變得很大，把電路中的電流限制到很低的水平。此時(shí)電路中的電壓幾乎都加在熱敏電阻兩端，因而可以起到保護(hù)其它元件的作用。當(dāng)電路排除故障后，熱敏電阻的阻值迅速恢復(fù)到原來(lái)水平，熱敏電阻無(wú)需更換而可以繼續(xù)使用。同時(shí)起到過(guò)溫保護(hù)和過(guò)流保護(hù)兩種作用，和鎳氫電池的過(guò)流及過(guò)溫保護(hù).溫度測(cè)量(NTC/PTC）13NTC熱敏電阻器應(yīng)用

為了避免電子電路中在開(kāi)機(jī)的瞬間產(chǎn)生的浪涌電流，在電源電路中串接一個(gè)功率型NTC熱敏電阻器，能有效地抑制開(kāi)機(jī)時(shí)的浪涌電流，并且在完成抑制浪涌電流作用以后，由于通過(guò)其電流的持續(xù)作用，功率型NTC熱敏電阻器的電阻值將下降到非常小的程度，它消耗的功率可以忽略不計(jì)，不會(huì)對(duì)正常的工作電流造成影響，所以，在電源回路中使用功率型NTC熱敏電阻器，是抑制開(kāi)機(jī)時(shí)的浪涌，以保證電子設(shè)備免遭破壞的最為簡(jiǎn)便而有效的措施

被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)14被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)線繞電阻：用高阻合金線繞在絕緣骨架上制成，外面涂有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。繞線電阻具有較低的溫度系數(shù)，阻值精度高，穩(wěn)定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，缺點(diǎn)是高頻性能差，時(shí)間常數(shù)大。

方形線繞電阻（鋼絲纏繞電阻）又俗稱為水泥電組，采用鎳，鉻，鐵等電阻較大的合金電阻線繞在無(wú)堿性耐熱瓷件上，外面加上耐熱，耐濕，無(wú)腐蝕之材料保護(hù)而成，再把繞線電阻體放入瓷器框內(nèi)，用特殊不燃性耐熱水泥充填密封而成。而不燃性涂裝線繞電阻的差別只是外層涂裝改由矽利康樹(shù)脂或不燃性涂料。它們的優(yōu)點(diǎn)是阻值精確，低雜音，有良好散熱及可以承受甚大的功率消耗，大多使用于放大器功率級(jí)部份。缺點(diǎn)是阻值不大，成本較高，亦因存在電感不適宜在高頻的電路中使用。

方形線繞電阻150歐姆作用4.在匹配電路參數(shù)不確定的時(shí)候,以0歐姆代替,實(shí)際調(diào)試的時(shí)候,確定參數(shù),再以具體數(shù)值的元件代替.5.想測(cè)某部分電路的耗電流的時(shí)候,可以去掉0ohm電阻,接上電流表,這樣方便測(cè)耗電流.6.在布線時(shí),如果實(shí)在布不過(guò)去了,也可以加一個(gè)0歐的電阻7.在高頻信號(hào)下,充當(dāng)電感或電容.(與外部電路特性有關(guān))電感用,主要是解決EMC問(wèn)題.如地與地,電源和IC腳間8.單點(diǎn)接地(指保護(hù)接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開(kāi),各自成為獨(dú)立系統(tǒng).)被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)17被動(dòng)元件-電阻-種類與特點(diǎn)分流器是一種量值很小的標(biāo)準(zhǔn)電阻。當(dāng)被測(cè)電流流過(guò)分流器時(shí)，通過(guò)測(cè)量分流器兩端電壓端電壓鈕上的電壓降就可得出被測(cè)電流的大小，分流器廣泛用于擴(kuò)大儀表測(cè)量電流范圍，有固定式定值分流器和精密合金電阻器(康銅、錳銅)18被動(dòng)元件-電阻-主要特性參數(shù)1.電阻值：不僅要了解生產(chǎn)廠家給出的電阻器的標(biāo)準(zhǔn)電阻值，還應(yīng)了解工作溫度，過(guò)電壓及使用環(huán)境均能使阻值漂移。對(duì)于不同結(jié)構(gòu)、不同工藝水平的電阻器，電阻值的精度及漂移值都會(huì)不同。2.額定功率：在正常的大氣壓力90-106.6KPa及環(huán)境溫度為－55℃～＋70℃的條件下，電阻器長(zhǎng)期工作所允許耗散的最大功率。

線繞電阻器額定功率系列為（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500

非線繞電阻器額定功率系列為（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100

電路設(shè)計(jì)所需電阻器的最小額定功率是另一個(gè)重要因素。直流下功率P=I2R，其中I為流經(jīng)電阻上的電流值。選用電阻的額定功率應(yīng)大于這個(gè)值。

脈沖條件下和間歇負(fù)荷下能承受的實(shí)際功率應(yīng)大于額定功率，但需注意：

(1)跨接在電阻器上的最高電壓不應(yīng)超過(guò)允許值；

(2)不允許連續(xù)過(guò)負(fù)荷；

19被動(dòng)元件-電阻-主要特性參數(shù)6、老化系數(shù)：電阻器在額定功率長(zhǎng)期負(fù)荷下，阻值相對(duì)變化的百分?jǐn)?shù)，它是表示電阻器壽命長(zhǎng)短的參數(shù)。7、電壓系數(shù)：在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，電壓每變化1伏，電阻器的相對(duì)變化量。8、額定電壓：由阻值和額定功率換算出的電壓。9、最高工作電壓：由電阻器、電位器最大電流密度、電阻體擊穿及其結(jié)構(gòu)等因素所規(guī)定的工作電壓限度。對(duì)阻值較大的電阻器，當(dāng)工作電壓過(guò)高時(shí)，雖功率不超過(guò)規(guī)定值。但內(nèi)部會(huì)發(fā)生電弧火花放電，導(dǎo)致電阻變質(zhì)損壞。一般1/8w碳膜電阻器或金屬膜電阻器最高工作電壓分別不能超過(guò)150V或200V。在低氣壓工作時(shí)，最高工作電壓較低。10、噪聲：產(chǎn)生于電阻器中的一種不規(guī)則的電壓起伏，包括熱噪聲和電流噪聲兩部分，熱噪聲是由于導(dǎo)體內(nèi)部不規(guī)則的電子自由運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)體任意兩點(diǎn)的電壓不規(guī)則變化。21被動(dòng)元件-電阻-阻值標(biāo)示方法

四、電阻器阻值標(biāo)示方法

1、直標(biāo)法：用數(shù)字和單位符號(hào)在電阻器表面標(biāo)出阻值，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示，若電阻上未注偏差，則均為±20%。2、文字符號(hào)法：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來(lái)表示標(biāo)稱阻值，其允許偏差也用文字符號(hào)表示。符號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。最后文字符號(hào)表示允許的誤差允許偏差D±0.5%，F(xiàn)±1%，G±2%，J±5%，K±10%，M±20%例如：2R2K表示阻值是2.2Ω允許偏差是±10%。3、數(shù)碼法：在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)志方法。數(shù)碼從左到右，第一、二位為有效值，第三位為指數(shù)，即零的個(gè)數(shù)，單位為歐。偏差通常采用文字符號(hào)表示。

101——表示100Ω的電阻；102——表示1KΩ的電阻；103——表示10KΩ的電阻；104——表示100KΩ的電阻；105——表示1MΩ的電阻224、色標(biāo)法：用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱阻值和允許偏差。國(guó)外電阻大部分采用色標(biāo)法。

黑-0、棕-1、紅-2、橙-3、黃-4、綠-5、藍(lán)-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、銀-±10%、無(wú)色-±20%

當(dāng)電阻為四環(huán)時(shí)，最后一環(huán)必為金色或銀色，前兩位為有效數(shù)字，第三位為乘方數(shù)，第四位為偏差。當(dāng)電阻為五環(huán)時(shí)，最後一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字，第四位為乘方數(shù)，第五位為偏差。

被動(dòng)元件-電阻-阻值標(biāo)示方法

23分布電容和引線電感越小，表明電阻的高頻特性越好。電阻器的高頻特性與制作電阻的材料、電阻的封裝形狀和大小有密切的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，金屬膜電阻比線繞電阻的高頻特性好；貼片（SMD）電阻比普通電阻的高頻特性要好；小尺寸電阻比大尺寸電阻的高頻特性要好。頻率越高，電阻器的高頻特性就越明顯。在實(shí)際使用時(shí)，要盡量減少電阻器高頻特性的影響，使之表現(xiàn)為純電阻。被動(dòng)元件-電阻--等效電路式可知Re除與f有關(guān)外，還與L0、C0有關(guān)。這表明當(dāng)L0、C0不可忽略時(shí)，在交流下測(cè)此電阻元件的電阻值，得到的將是Re而非R值。25中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4706.1-2005規(guī)定的電線負(fù)載電流值（部分）1平方毫米銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:6A—8A1.5平方毫米銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:8A—15A2.5平方毫米銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:16A—25A4平方毫米銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:25A—32A6平方毫米銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:32A—40A導(dǎo)線：可以視為特殊的電阻，其等效電路為純電阻和寄生電感的串聯(lián)。被動(dòng)元件-電阻-導(dǎo)線導(dǎo)線中通過(guò)的安全電流是根據(jù)線芯所允許的最高溫度、冷卻條件、敷設(shè)條件來(lái)確定的。一般銅導(dǎo)線的安全載流量為5-8mm2，鋁導(dǎo)線的安全載流量為3-5mm2.26被動(dòng)元件-電容-等效電路29電容器主要特性參數(shù)

1、標(biāo)稱電容量和允許偏差

標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。

電容器實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差稱誤差，在允許的偏差范圍稱精度。

精度等級(jí)與允許誤差對(duì)應(yīng)關(guān)系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）

一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)，電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)，根據(jù)用途選取。

2、額定電壓

在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標(biāo)注在電容器外殼上，如果工作電壓超過(guò)電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復(fù)的永久損壞。常用固定電容器的額定直流工作電壓有：

1.6，4，6.3，10，16，25，32*，40，50，63，100，125*，160，250，300*，400，450*，500，630，1000V等（*者只限于電解電容器使用）。

被動(dòng)元件-電容-特性參數(shù)303、絕緣電阻Rc

電容器兩極板之間的介質(zhì)并非絕對(duì)的絕緣體，直流電壓加在電容上，會(huì)產(chǎn)生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻，其阻值不是無(wú)窮大，這個(gè)阻值就叫電容器的絕緣電阻或漏電阻，一般應(yīng)在數(shù)百兆歐以上，電解電容的絕緣電阻也應(yīng)在數(shù)百千歐以上。漏電電阻愈小，漏電愈嚴(yán)重，漏電電流大，漏電損耗大，質(zhì)量就不好，壽命相應(yīng)也短。當(dāng)電容較小時(shí)，主要取決于電容的表面狀態(tài)，容量〉0.1uf時(shí)，主要取決于介質(zhì)的性能，絕緣電阻越大越好。電容的時(shí)間常數(shù)：為恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)大容量電容的絕緣情況而引入了時(shí)間常數(shù)，它等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。4、損耗

電容在電場(chǎng)作用下，在單位時(shí)間內(nèi)因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值，電容的損耗主要由介質(zhì)損耗，電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。

在直流電場(chǎng)的作用下，電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在，一般較小，在交變電場(chǎng)的作用下，電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān)，而且與周期性的極化建立過(guò)程有關(guān)。被動(dòng)元件-電容-特性參數(shù)31被動(dòng)元件-電容-特性參數(shù)ESR：等效串聯(lián)電阻RnESL：等效串聯(lián)電感Ln電容阻抗頻率特性電容的阻抗隨信號(hào)頻率的增加逐漸變小，當(dāng)達(dá)到最小阻抗點(diǎn)（諧振點(diǎn)）后，由于感抗的作用增強(qiáng)，總阻抗逐漸變大。電容變大諧振頻率變小，電容串聯(lián)電感Ln越小諧振頻率越高，而等效串聯(lián)電阻Rn越小其諧振點(diǎn)阻抗越小。好的電容應(yīng)具備較小的ESR和ESL。頻率特性32在選用濾波電容時(shí)一般期望電容諧振頻率高些，因此可選用一大容量和一小容量?jī)蓚€(gè)電容，分別濾去低頻和高頻噪聲，以達(dá)到最佳效果。被動(dòng)元件-電容-特性參數(shù)影響諧振點(diǎn)因素串聯(lián)電感變小諧振頻率點(diǎn)變大串聯(lián)電阻不影響諧振頻率，變大電容變大諧振頻率點(diǎn)變小331、電解電容器

以附著在金屬板上的氧化膜的薄層作介質(zhì)，金屬板片為鋁、鉭、鈮、鈦等。常用電解電容有鋁電解電容和鉭電解電容，其中鉭電解電容分為固體型和液體型。固體型采用燒結(jié)工藝制作。主要特點(diǎn)：容量大，體積大，耐壓較低，有正負(fù)極性之分，正極接電源正極，負(fù)極接電源負(fù)極，接反會(huì)造成電容損壞，容量誤差大，且容量隨頻率而變，穩(wěn)定性差，絕緣電阻低，壽命短。用途：直流電路或低頻電路中的耦合電容、旁路電容、去耦電容，以及于電源濾波等，純交流電路不能用。被動(dòng)元件-電容-種類特點(diǎn)容量范圍：直插式電解電容的容量范圍一般從0.47μF-10000μF，超級(jí)電容可以達(dá)到法拉級(jí)。表貼式電解電容的容量范圍一般從0.1μF-330μF。電容容差：電容的容差一般在±20%以內(nèi)，很多達(dá)到±10%或更精確。電壓等級(jí)：直插式電解電容的電壓等級(jí)一般從6.3V-600V，超級(jí)電容一般是5V。表貼式電解電容的電壓等級(jí)一般從4V-50V。34鋁電解電容器（CD）優(yōu)點(diǎn)：容量范圍大（1~10000μF），額定工作電壓范圍為6.3V~450V。成本是鉭電解電容的1/3或更低；缺點(diǎn)：介質(zhì)損耗、容量誤差大，耐高溫性較差，存放時(shí)間長(zhǎng)容易失效。漏電流是鉭電解電容的數(shù)倍以上；結(jié)構(gòu)：極性鋁電解電容是將附有氧化膜的鋁箔（正極）和浸有電解液的襯墊紙，與陰極（負(fù)極）箔疊片一起卷繞而成。鋁電解電容的全溫度范圍的內(nèi)阻變化達(dá)到3倍，低溫時(shí)內(nèi)阻遠(yuǎn)大于同規(guī)格的鉭電解電容，高溫時(shí)反而內(nèi)阻小于同規(guī)格的鉭電解電容。安裝方式有直插式和表貼式。用途：

通常在直流電源電路或中、低頻電路中起濾波、退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。注意:不能用于交流電源電路。在直流電源中作濾波電容使用時(shí)極性不能接反。外型實(shí)例基本元件-電容-種類特點(diǎn)35鉭電解電容器（CA）結(jié)構(gòu)：有兩種形式：1.箔式鉭電解電容器內(nèi)部采用卷繞芯子,負(fù)極為液體電解質(zhì)，介質(zhì)為氧化鉭。型號(hào)有CA30、CA31、CA35、CAk35等系列。2.鉭粉燒結(jié)式陽(yáng)極（正極）用顆粒很細(xì)的鉭粉壓塊后燒結(jié)而成。封裝形式有多種。型號(hào)有CA40、CA41、CA42、CA42H、CA49、CA70（無(wú)極性）等系列。優(yōu)點(diǎn)：介質(zhì)損耗小、頻率特性好、漏電流小、體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、溫度特性好缺點(diǎn)：生產(chǎn)成本高、耐壓低。用途：

應(yīng)用于通信、航天、軍工及家用電器上各種中、低頻電路和時(shí)間常數(shù)設(shè)置電路中要求較高的設(shè)備中。

。外型實(shí)例36安規(guī)電容：是指用于這樣的場(chǎng)合，即電容器失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊，不危及人身安全.它包括了X電容和Y電容。X電容是跨接在電力線兩線（L-N）之間的電容，一般選用金屬薄膜電容；Y電容是分別跨接在電力線兩線和地之間（L-E，N-E）的電容，一般是成對(duì)出現(xiàn)?；诼╇娏鞯南拗疲琘電容值不能太大，一般X電容是uF級(jí)，Y電容是nF級(jí)。X電容抑制差模干擾，Y電容抑制共模干擾。被動(dòng)元件-電容-種類特點(diǎn)Y電容X電容安規(guī)電容應(yīng)用37X安規(guī)電容安全等級(jí)應(yīng)用中允許的峰值脈沖電壓過(guò)電壓等級(jí)（IEC664）X1>2.5kV≤4.0kVⅢX2≤2.5kVⅡX3≤1.2kV——Y安規(guī)電容安全等級(jí)絕緣類型額定電壓范圍Y1雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣≥250VY2/Y3基本絕緣或附加絕緣≥150V≤250VY4基本絕緣或附加絕緣<150V被動(dòng)元件-電容-種類特點(diǎn)由于火線與0線直接電容，受電壓峰值的影響，避免短路，X電容注重耐壓等級(jí)，采用塑封的方形高壓CBB電容,電容值上沒(méi)有定限制值?；鹁€與地線直接電容要涉及到漏電安全的問(wèn)題，因此Y電容注重絕緣等級(jí)

38被動(dòng)元件-電容-電容的作用1.旁路旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進(jìn)行放電。為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過(guò)大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過(guò)大電流毛刺時(shí)的電壓降。旁路去藕濾波儲(chǔ)能隔直39被動(dòng)元件-電容-電容的作用2.去藕又稱解藕。從電路來(lái)說(shuō)，總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大，驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電，才能完成信號(hào)的跳變，在上升沿比較陡峭的時(shí)候，電流比較大，這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會(huì)產(chǎn)生反彈），這種電流相對(duì)于正常情況來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是一種噪聲，會(huì)影響前級(jí)的正常工作，這就是所謂的“耦合”。電源和地之間的去耦電容作用：一、是作為本集成電路的蓄能電容；二、是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過(guò)供電回路進(jìn)行傳播的通路；三、是防止電源攜帶的噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。40

旁路和去藕區(qū)別：將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來(lái)將更容易理解。旁路電容實(shí)際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開(kāi)關(guān)噪聲提供一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10μF或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定。旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象，而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象，防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別.被動(dòng)元件-電容-電容的作用41被動(dòng)元件-電容-電容的作用3.濾波從理論上（即假設(shè)電容為純電容）說(shuō)，電容越大，阻抗越小，通過(guò)的頻率也越高。但實(shí)際上超過(guò)1μF的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容，這時(shí)大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過(guò)。具體用在濾波中,大電容（1000μF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。曾有人形象地將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變，由此可知，信號(hào)頻率越高則衰減越大，可很形象的說(shuō)電容像個(gè)水塘，不會(huì)因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波就是充電，放電的過(guò)程。42被動(dòng)元件-電容-電容的作用4.儲(chǔ)能儲(chǔ)能型電容器通過(guò)整流器收集電荷，并將存儲(chǔ)的能量通過(guò)變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40～450VDC、電容值在220～150000μF之間的鋁電解電容器（如EPCOS公司的B43504或B43505）是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求，器件有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式，對(duì)于功率級(jí)超過(guò)10KW的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。

5.隔直本質(zhì)是截止頻率比較低的高通濾波器。431、直接標(biāo)注法例：CY-8、620pF、200V表示云母電容，標(biāo)稱容量620pF，額定電壓200V2、字母與數(shù)字混合標(biāo)注法

2~4位數(shù)字和一個(gè)字母混合表示，數(shù)字表示有效數(shù)值，字母表示數(shù)值量級(jí)和小數(shù)點(diǎn)，

m（毫法）μ（微法）n（納法）p（皮法）數(shù)字前加R或P表示零點(diǎn)幾微法或皮法例：100m表示100毫法即100000微法3p3表示3.3pF

R22表示0.22微法

P50表示0.5pF被動(dòng)元件-電容-電容的命名443、3位數(shù)字表示法4、色環(huán)標(biāo)注法與電阻的色環(huán)法一致

一般為三位數(shù)碼表示電容器的容量，單位pF

。其中前兩位數(shù)碼為電容量的有效數(shù)字，第三位為倍乘數(shù)，但第三位倍乘數(shù)是9時(shí)表示×101。如：

101表示：10×101=100pF102表示：10×102=1000pF103表示：10×103=0.01μF104表示：10×104=0.1μF223表示：10×103=0.022μF474表示：10×104=0.47μF159表示：10×10–1=1.5pF被動(dòng)元件-電容-電容的命名45其中，Ψ：自感磁通量，單位為Wb；I：流過(guò)導(dǎo)體的電流，單位為A；L：自感系數(shù)，單位為H。當(dāng)電感中通過(guò)直流電流時(shí)，其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線，不隨時(shí)間而變化；可是當(dāng)在線圈中通過(guò)交流電流時(shí)，其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律——磁生電來(lái)分析，變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新電源”。當(dāng)形成閉合回路時(shí)，此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來(lái)磁力線的變化的。由于原來(lái)磁力線變化來(lái)源于外加交變電源的變化，故從客觀效果看，電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性，在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”，通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間，會(huì)發(fā)生火花，這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的?；驹?電感-基礎(chǔ)電感是導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí)，在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通，導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。即46基本元件-電感-基礎(chǔ)電感元件是儲(chǔ)能元件，把電能轉(zhuǎn)換成磁能并存儲(chǔ)起來(lái)。對(duì)直流呈很小阻抗，對(duì)交流呈較大阻抗，具有阻止電流變化的特性。作用

（1）作為線圈：主要作用是濾波、聚焦、偏轉(zhuǎn)、延遲、補(bǔ)償、與電容配合用于調(diào)諧、陷波、選頻、震蕩。（2）作為變壓器：主要用于耦合信號(hào)、變壓、阻抗匹配等。電感的分類：電感形式分：固定電感、可變電感。導(dǎo)磁體性質(zhì)分：空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。工作性質(zhì)分：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。繞線結(jié)構(gòu)分：?jiǎn)螌泳€圈、多層線圈、蜂房式線圈。

47基本元件-電感-等效電路一般精確

高頻精確電感元件除電感L外，也總是有損耗電阻RL和分布電容CL。一般情況下RL和CL的影響很小。電感元件接于直流并達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，可視為電阻；若接于低頻交流電路則可視為理想電感L和損耗電阻RL的串聯(lián)；在高頻時(shí)其等效電路如圖所示Re和Le分別為電感元件的等效電阻和等效電感。從上式知當(dāng)CL甚小時(shí)或RL、CL和ω都不大時(shí)，Le才會(huì)等于L或接近等于L48ZL理想電感實(shí)際電感f電感量（H）諧振頻率

(MHZ)

3.4

45

8.8

28

68

5.7

125

2.6

500

1.2

繞在鐵粉芯上的電感1/2LCLC基本元件-電感-頻率特性寄生電容對(duì)頻率特性的影響較大。理想電感的阻抗隨著頻率的升高成正比增加，這正是電感對(duì)高頻干擾信號(hào)衰減較大的根本原因。實(shí)際的電感器等效電路是一個(gè)LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)角頻率為1/√LC時(shí)，會(huì)發(fā)生并聯(lián)諧振，這時(shí)電感的阻抗最大，超過(guò)諧振點(diǎn)后，電感器的阻抗特性呈現(xiàn)電容阻抗特性—隨頻率增加而降低。電感的電感量越大，往往寄生電容也越大，電感的諧振頻率越低。49基本元件-電感-基本參數(shù)1.電感量L：電感量L表示線圈本身固有特性，與電流大小無(wú)關(guān)。2.感抗XL：電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL，單位是歐姆。它與電感量L和交流電頻率f的關(guān)系為XL=2πfL

3、品質(zhì)因素Q：品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量，Q為感抗XL與其等效的電阻的比值，即：Q=ωL/R（ω=2πf）

線圈的Q值愈高，回路的損耗愈小。線圈的Q值與導(dǎo)線的直流電阻，骨架的介質(zhì)損耗，屏蔽罩或鐵芯引起的損耗，高頻趨膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線圈的Q值通常為幾十到幾百。

4、分布電容：線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的分布電容越小越好5.額定電流：線圈中允許通過(guò)的最大電流。在如高頻扼流圈，大功率諧振線圈，以及作濾波用的低頻扼流圈等場(chǎng)合，工作時(shí)需通過(guò)較大的電流，選用時(shí)應(yīng)注意。

50基本元件-電感-標(biāo)志方法電感器電感量的標(biāo)志方法1.直標(biāo)法。單位H（亨利）、mH（毫亨）、μH（微亨）、2.數(shù)碼表示法。方法與電容器的表示方法相同。3.色碼表示法。這種表示法也與電阻器的色標(biāo)法相似，色碼一般有四種顏色，前兩種顏色為有效數(shù)字，第三種顏色為倍率，單位為μH，第四種顏色是誤差位。表面上電阻電容元件很相似，但是電感有一個(gè)特點(diǎn)就是它的底顏色是綠色的。

51色環(huán)電感色環(huán)電感(色碼電感)：是指在電感器表面涂上不同的色環(huán)來(lái)代表電感量(與電阻器類似)的電感。通常用四色環(huán)表示，緊靠電感體一端的色環(huán)為第一環(huán)，露著電感體本色較多的另一端為末環(huán)。其第一色環(huán)是十位數(shù)，第二色環(huán)為個(gè)位數(shù)，第三色環(huán)為應(yīng)乘的倍數(shù)(單位為mH)，第四色環(huán)為誤差率。特征：1.結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，成本低廉，適合自動(dòng)化生產(chǎn)。2.特殊鐵芯材質(zhì)，高Q值及自共振頻率。3.外層用環(huán)氧樹(shù)脂處理，可靠度高。4.電感范圍大，可自動(dòng)插件。 基本元件-電感-種類52扼流圈又稱阻流線圈、差模電感器，是用來(lái)限制交流電通過(guò)的線圈，分高頻阻流圈和低頻阻流圈。采用開(kāi)磁路構(gòu)造設(shè)計(jì)，有結(jié)構(gòu)性佳、體積小、高Q值、低成本等特點(diǎn)。作用：利用線圈電抗與頻率成正比的關(guān)系，可扼制高頻交流電流，讓低頻和直流通過(guò)。根據(jù)頻率高低，采用空氣芯、鐵氧體芯、硅鋼片芯等。用于整流時(shí)稱“濾波扼流圈”；用于扼制聲頻電流時(shí)稱“聲頻扼流圈”；用于扼制高頻電流時(shí)稱“高頻扼流圈”。用于“通直流、阻交流”的電感線圈叫做低頻扼流圈，用于“通低頻、阻高頻”的電感線圈叫做高頻扼流圈。用途：筆記型電腦、噴墨印表機(jī)、影印機(jī)、顯示監(jiān)視器、手機(jī)、寬頻數(shù)據(jù)機(jī)、游戲機(jī)、彩色電視、錄放影機(jī)、攝影機(jī)、微波爐、照明設(shè)備、汽車電子產(chǎn)品等基本元件-電感-種類53共模電感也叫共模扼流圈，是在一個(gè)閉合磁環(huán)上對(duì)稱繞制方向相反、匝數(shù)相同的線圈。信號(hào)電流或電源電流在兩個(gè)繞組中流過(guò)時(shí)方向相反，產(chǎn)生的磁通量相互抵消，扼流圈呈現(xiàn)低阻抗。共模噪聲電流（包括地環(huán)路引起的騷擾電流，也處稱作縱向電流）流經(jīng)兩個(gè)繞組時(shí)方向相同，產(chǎn)生的磁通量同向相加，扼流圈呈現(xiàn)高阻抗，從而起到抑制共模噪聲的作用。共模電感實(shí)質(zhì)上是一個(gè)雙向?yàn)V波器：一方面要濾除信號(hào)線上共模電磁干擾，另一方面又要抑制本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響同一電磁環(huán)境下其他電子設(shè)備的正常工作。共模扼流圈可以傳輸差模信號(hào)，直流和頻率很低的差模信號(hào)都可以通過(guò)。而對(duì)于高頻共模噪聲則呈現(xiàn)很大的阻抗，發(fā)揮了一個(gè)阻抗器的作用，所以它可以用來(lái)抑制共模電流干擾。

基本元件-電感-共模電感54阻抗特性對(duì)差模信號(hào)有用信號(hào)的阻抗很小

對(duì)共模噪聲阻抗很大基本元件-電感-共模電感差模信號(hào)共模信號(hào)減少干擾外部干擾進(jìn)入內(nèi)部干擾發(fā)射55基本元件-電感-共模電感應(yīng)用電源濾波電路共模信號(hào)磁場(chǎng)加強(qiáng)抑制共模信號(hào)變化差模信號(hào)磁場(chǎng)抵消對(duì)差模信號(hào)變化影響小56磁珠磁珠是一種抗干擾元件，其主要原料為鐵氧體，具有很高的導(dǎo)磁率，濾除高頻噪聲效果顯著。當(dāng)磁珠中有電流穿過(guò)時(shí)，鐵氧體對(duì)低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗，而對(duì)較高頻率的電流會(huì)產(chǎn)生較大的衰減。磁珠把交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為熱能?；驹?磁珠鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于印制電路板、電源線和數(shù)據(jù)線上。如在印制板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件，就可以濾除高頻干擾。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾。57磁珠對(duì)高頻信號(hào)才有較大阻礙作用，一般規(guī)格有100歐/100mMHZ，它在低頻時(shí)電阻比電感小得多。電感的等效電阻可有Z=2X3.14*f來(lái)求得。鐵氧體磁珠(FerriteBead)是目前應(yīng)用發(fā)展很快的一種抗干擾元件，廉價(jià)、易用，濾除高頻噪聲效果顯著。鐵氧體磁珠

(Ferrite

Bead)

是目前應(yīng)用發(fā)展很快的一種抗干擾元件，廉價(jià)、易用，濾除高頻噪聲效果顯著。在電路中只要導(dǎo)線穿過(guò)它即當(dāng)導(dǎo)線中電流穿過(guò)時(shí)，鐵氧體對(duì)低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗，而對(duì)較高頻率的電流會(huì)產(chǎn)生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā)，其等效電路為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián)，兩個(gè)元件的值都與磁珠的長(zhǎng)度成比例。在電路中只要導(dǎo)線穿過(guò)它即可（我用的都是象普通電阻模樣的，導(dǎo)線已穿過(guò)并膠合，也有表面貼裝的形式，但很少見(jiàn)到賣的）。當(dāng)導(dǎo)線中電流穿過(guò)時(shí)，鐵氧體對(duì)低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗，而對(duì)較高頻率的電流會(huì)產(chǎn)生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā)，其等效電路為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián)，兩個(gè)元件的值都與磁珠的長(zhǎng)度成比例。磁珠種類很多，制造商應(yīng)提供技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明，特別是磁珠的阻抗與頻率關(guān)系的曲線。

基本元件-磁珠58高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，隨著頻率升高，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感的電感量減小，感抗成分減小。這時(shí)磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導(dǎo)致總的阻抗增加。當(dāng)高頻信號(hào)通過(guò)鐵氧體時(shí)，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，等效于電阻和電感串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。感阻抗在形式上是隨著頻率的升高而增加

低頻段，阻抗由電感的感抗構(gòu)成。電阻R很小。磁芯的磁導(dǎo)率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時(shí)磁芯的損磁珠阻抗特性耗較小．整個(gè)器件是一個(gè)低損耗，高Q特性的電感。這種電感容易造成諧振．因此在低頻段有時(shí)可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后．干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象。59電感和磁珠的聯(lián)系與區(qū)別1、電感是儲(chǔ)能元件，而磁珠是能量轉(zhuǎn)換（消耗）器件；2、電感多用于電源濾波回路，磁珠多用于信號(hào)回路，用于EMC對(duì)策；3、磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾，而電感用于這方面則側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾，兩者都可用于處理EMC、EMI問(wèn)題；EMI的兩個(gè)途徑，即：輻射和傳導(dǎo)，不同的途徑采用不同的抑制方法，前者用磁珠，后者用電感；4、磁珠是用來(lái)吸收超高頻信號(hào)，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲(chǔ)器電路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過(guò)50MHZ；5、電感一般用于電路的匹配和信號(hào)質(zhì)量的控制上，一般地的連接和電源的連接。在模擬地和數(shù)字地結(jié)合的地方用磁珠。對(duì)信號(hào)線也采用磁珠。

基本元件-電感-磁珠60基本元件-電感-磁珠應(yīng)用有的磁珠上有多個(gè)孔洞，用導(dǎo)線穿過(guò)可增加元件阻抗（穿過(guò)磁珠次數(shù)的平方），不過(guò)在高頻時(shí)所增加的抑制噪聲能力不可能如預(yù)期的多，而用多串聯(lián)幾個(gè)磁珠的辦法會(huì)好些。鐵氧體是磁性材料，會(huì)因通過(guò)電流過(guò)大而產(chǎn)生磁飽和，導(dǎo)磁率急劇下降。大電流濾波應(yīng)采用結(jié)構(gòu)上專門(mén)設(shè)計(jì)的磁珠，還要注意其散熱措施。鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲（可用于直流和交流輸出），還可廣泛應(yīng)用于其他電路，其體積可以做得很小。特別是在數(shù)字電路中，由于脈沖信號(hào)含有頻率很高的高次諧波，也是電路高頻輻射的主要根源，所以可在這種場(chǎng)合發(fā)揮磁珠的作用。鐵氧體磁珠還廣泛應(yīng)用于信號(hào)電纜的噪聲濾除。61變壓器變壓器是利用互感現(xiàn)象的電感器，在電路中起電壓變換和阻抗變換的作用。分類（1）按用途分：電源變壓器、隔離變壓器、調(diào)壓器、輸入/輸出變壓器（音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器）、脈沖變壓器。（2）按導(dǎo)磁材料分：硅鋼片變壓器、低頻磁芯變壓器、高頻磁芯變壓器。（3）按鐵芯形狀分：E型變壓器、C型變壓器型、R變壓器、O型變壓器?；驹?變壓器62

高頻變壓器是作為開(kāi)關(guān)電源最主要的組成部分。工作頻率超過(guò)中頻（10kHz）的電源變壓器，主要用于高頻開(kāi)關(guān)電源中作高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器，也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機(jī)中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低，可分為幾個(gè)檔次：10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz～500kHz、500kHz～1MHz、1MHz以上。傳送功率比較大的情況下，功率器件一般采用IGBT，由于IGBT存在關(guān)斷電流拖尾現(xiàn)象，所以工作頻率比較低；傳送功率比較小的，可以采用MOSFET，工作頻率就比較高。

基本元件-變壓器-高頻變壓器63開(kāi)關(guān)電源中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多。比如半橋式功率轉(zhuǎn)換電路，工作時(shí)兩個(gè)開(kāi)關(guān)三極管輪流導(dǎo)通來(lái)產(chǎn)生100kHz的高頻脈沖波，然后通過(guò)高頻變壓器進(jìn)行變壓，輸出交流電，高頻變壓器各個(gè)繞組線圈的匝數(shù)比例則決定了輸出電壓的多少。典型的半橋式變壓電路中最為顯眼的是三只高頻變壓器：主變壓器、驅(qū)動(dòng)變壓器和輔助變壓器（待機(jī)變壓器），每種變壓器在國(guó)家規(guī)定中都有各自的衡量標(biāo)準(zhǔn)，比如主變壓器，只要是200W以上的電源，其磁芯直徑（高度）就不得小于35mm。而輔助變壓器，在電源功率不超過(guò)300W時(shí)其磁芯直徑達(dá)到16mm就夠了?；驹?變壓器-高頻變壓器高頻變壓器應(yīng)用64變壓器的主要參數(shù)有電壓比、頻率特性、額定功率和效率等。電壓比n：變壓器的電壓比n與一次、二次繞組的匝數(shù)和電壓之間的關(guān)系如下：n=V1/V2=N1/N2式中N1為變壓器一次（初級(jí)）繞組，N2為二次（次級(jí)）繞組，V1為一次繞組兩端的電壓，V2是二次繞組兩端的電壓。升壓變壓器的電壓比n小于1，降壓變壓器的電壓比n大于1，隔離變壓器的電壓比等于1。

額定功率P：此參數(shù)一般用于電源變壓器。它是指電源變壓器在規(guī)定的工作頻率和電壓下，能長(zhǎng)期工作而不超過(guò)限定溫度時(shí)的輸出功率。變壓器的額定功率與鐵心截面積、漆包線直徑等有關(guān)。變壓器的鐵心截面積大、漆包線直徑粗，其輸出功率也大。

基本元件-變壓器-參數(shù)65頻率特性是指變壓器有一定有工作頻率范圍，不同工作頻率范圍的變壓器，一般不能互換使用。因?yàn)樽儔浩饔衅漕l率范圍以外工作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)工作時(shí)溫度升高或不能正常工作等現(xiàn)象。效率是指在額定負(fù)載時(shí)，變壓器輸出功率與輸入功率的比值。該值與變壓器的輸出功率成正比，即變壓器的輸出功率越大，效率也越高；變壓器的輸出功率越小，效率也越低。變壓器的效率值一般在60%~100%之間基本元件-變壓器-參數(shù)66U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器n1n2U1U2降壓變壓器

自耦變壓器：普通變壓器的一、二次線圈是相互絕緣的，只有磁的耦合而沒(méi)有電的直接聯(lián)系。如果將雙繞組變壓器的一、二次繞組串聯(lián)起來(lái)作為新的一次側(cè)，而二次繞組仍作二次側(cè)與負(fù)載阻抗相連接，便得到一臺(tái)降壓自耦變壓器，的原副線圈共用一個(gè)線圈基本元件-變壓器-自耦變壓器使用時(shí)，改變滑動(dòng)端的位置，便可得到不同的輸出電壓。注意：一次、二次側(cè)千萬(wàn)不能對(duì)調(diào)使用，以防變壓器損壞。因?yàn)镹變小時(shí)，磁通增大，電流會(huì)迅速增加。67

自耦變壓器的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）由于自耦變壓器的繞組容量小于額定容量，故在同樣的額定容量下，自耦變壓器的主要尺寸小，有效材料(硅鋼片和銅線)和結(jié)構(gòu)材料(鋼材)都較節(jié)省，從而降低了成本。（2）因?yàn)椴牧舷纳?，使得銅損耗和鐵損耗也相應(yīng)減少，故自耦變壓器的效率較高。（3）減小了變壓器的體積、重量，有利于大型變壓器的運(yùn)輸和安裝，且占地面積也小。基本元件-變壓器-自耦變壓器68

自耦變壓器的主要缺點(diǎn)：（1）和相應(yīng)的普通雙繞組變壓器相比較，自耦變壓器的短路阻抗標(biāo)么值較小，因此短路電流較大。（2）一、二次繞組之間有電的直接聯(lián)系，當(dāng)一次側(cè)過(guò)電壓時(shí)，必然導(dǎo)致二次側(cè)嚴(yán)重過(guò)電壓，存在高低壓竄邊的潛在危險(xiǎn)，因此運(yùn)行時(shí)一、二次側(cè)都需裝設(shè)避雷器，以防高壓側(cè)產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)引起低壓繞組絕緣的損壞。（3）為防止高壓側(cè)發(fā)生單相接地時(shí)引起低壓側(cè)非接地相對(duì)地電壓升得較高，造成對(duì)地絕緣擊穿，自耦變壓器中性點(diǎn)必須可靠接地?；驹?變壓器-自耦變壓器69變壓器的作用是將交流電源的電壓升高或降低?；ジ衅魇翘厥庾儔浩?，是一種測(cè)量用的設(shè)備，它們的作用原理和變壓器相同。主要功能變換功能隔離保護(hù)功能擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備應(yīng)用范圍

互感器種類：電流互感器、電壓互感器基本元件-變壓器-互感器70基本元件-變壓器-互感器工作原理：它的原繞組由一匝或幾匝截面較大的導(dǎo)線構(gòu)成，并串入需要測(cè)量電流的電路。副邊的匝數(shù)較多，可將線路上的大電流變?yōu)樾‰娏鱽?lái)測(cè)量。測(cè)量精度：按照誤差的大小，分為0.2，0.5，1.0，3.0和10等五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)。例如，0.5級(jí)準(zhǔn)確度就表示在額定電流時(shí)，原、副邊電流變比的誤差不超過(guò)0.5％。電流互感器的原理圖電流互感器71電流互感器繞組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一次繞組匝數(shù)很少，導(dǎo)線粗二次繞組導(dǎo)體細(xì)，額定電流一般為5A一次繞組串接在一次電路中二次繞組串聯(lián)儀表、繼電器等型號(hào)L——電流互感器F——風(fēng)壓式M——母線式(穿芯式)C——瓷絕緣式Z——澆注式B——保護(hù)D——差動(dòng)數(shù)字——電壓等級(jí)kV

基本元件-變壓器-互感器72電流互感器注意事項(xiàng)：1）為了使用安全，電流互感器的副邊必須可靠的接地，以防止由于絕緣損壞后，原邊的高壓傳到副邊，發(fā)生人身事故。2）電流互感器的副邊絕對(duì)不容許開(kāi)路。因?yàn)楦边呴_(kāi)路時(shí)，互感器成為空載運(yùn)行，此時(shí)，原邊被測(cè)線路電流成了激磁電流，使鐵心內(nèi)的磁密比額定情況增加許多倍。它一方面將使副邊感應(yīng)出很高的電壓，可能使絕緣擊穿。同時(shí)對(duì)測(cè)量人員也很危險(xiǎn)；另一方面，鐵心內(nèi)磁密增大以后，鐵耗會(huì)大大增加，使鐵心過(guò)熱，影響電流互感器的性能，甚至把它燒壞。也可能使繼電器誤動(dòng)作。3）極性、接線不能接錯(cuò)基本元件-變壓器-互感器73基本元件-變壓器-互感器電壓互感器工作原理：圖是電壓互感器的原理圖。原邊直接接到被測(cè)高壓電路，副邊接電壓表或功率表的電壓線圈。利用原、副邊不同的匝數(shù)比可將線路上的高電壓變?yōu)榈碗妷簛?lái)測(cè)量。

測(cè)量精度：我國(guó)目前生產(chǎn)的電力系統(tǒng)用電壓互感器，按準(zhǔn)確度分為0.5，1.0和3.0等三級(jí)。電壓互感器有一定的額定容量。使用時(shí)副邊不宜接過(guò)多的儀表，以免電流過(guò)大引起較大的漏抗壓降。而影響互感器的準(zhǔn)確度。

74電壓互感器使用的注意事項(xiàng)

1．電壓互感器在投入運(yùn)行前要按照規(guī)程規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)檢查。例如，測(cè)極性、連接組別、搖絕緣、核相序等。

2．電壓互感器的接線應(yīng)保證其正確性，一次繞組和被測(cè)電路并聯(lián)，二次繞組應(yīng)和所接的測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置的電壓線圈并聯(lián)，同時(shí)要注意極性的正確性。

3．接在電壓互感器二次側(cè)負(fù)荷的容量應(yīng)合適，接在電壓互感器二次側(cè)的負(fù)荷不應(yīng)超過(guò)其額定容量，否則，會(huì)使互感器的誤差增大，難以達(dá)到測(cè)量的正確性。

4．電壓互感器二次側(cè)不允許短路。由于電壓互感器內(nèi)阻抗很小，若二次回路短路時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很大的電流，將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全。電壓互感器可以在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)其自身不因二次側(cè)短路而損壞。在可能的情況下，一次側(cè)也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。

5．為了確保人在接觸測(cè)量?jī)x表和繼電器時(shí)的安全，電壓互感器二次繞組必須有一點(diǎn)接地。因?yàn)榻拥睾?，?dāng)一次和二次繞組間的絕緣損壞時(shí)，可以防止儀表和繼電器出現(xiàn)高電壓危及人身安全?；驹?變壓器-互感器75隔離保護(hù)擴(kuò)大儀表及繼電器等功能基本組成都是鐵芯、繞組外殼和二次部分都必須可靠接地不同之處作用：

電流互感器：變換電流電壓互感器：變換電壓接線方式：電流互感器：一次繞組串聯(lián)接在一條線路中，二次接電流表或電流線圈，不許開(kāi)路。電壓互感器：一次繞組并聯(lián)接在兩條線路中，二次接電壓表或電壓線圈，不許短路！基本元件-變壓器-互感器電流互感器和電壓互感器相同之處76摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變(可做成各種不同用途的半導(dǎo)體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。光敏性：當(dāng)受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明顯變化(可做成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等)。熱敏性：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)。半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。基本元件—半導(dǎo)體概述77二極管的一般符號(hào)

二極管的符號(hào)發(fā)光二極管

穩(wěn)壓二極管

光電二極管

變?nèi)荻O管

隧道二極管

溫度效應(yīng)二極管

to雙向擊穿二極管

磁敏二極管

體效應(yīng)二極管

雙向二極管

交流開(kāi)關(guān)二極管基本元件—二極管—符號(hào)78硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降

外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。正向特性反向特性特點(diǎn)：非線性硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3VUI死區(qū)電壓PN+–PN–+反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)?；驹O管--伏安特性791.

最大整流電流

IOM二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。2.

反向工作峰值電壓URWM是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是二極管反向擊穿電壓UBR的一半。二極管擊穿后單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過(guò)熱而燒壞。3.

反向峰值電流IRM指二極管加最高反向工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，IRM受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流較大，為硅管的幾十到幾百倍。基本元件—二極管--主要參數(shù)80一整流電路

1、作用:把交流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電.半波整流

2、分類:全波整流

橋式整流

倍壓整流基本元件—二極管--應(yīng)用81io

+

uo=ucRLV1V4V3V2+u電容濾波V導(dǎo)通時(shí)給C充電，V截止時(shí)C向RL

放電；1.電路和工作原理濾波后

uo

的波形變得平緩，平均值提高。電容充電電容放電C基本元件—二極管--應(yīng)用82

1.RL未接入時(shí)u2tuot設(shè)t1時(shí)刻接通電源t1整流電路為電容充電充電結(jié)束沒(méi)有電容時(shí)的輸出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–83

2.RL接入（且RLC較大）u2tuotau1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–濾波輸出整流電路的輸出電流iDiD84

一般取(T:電源電壓的周期)近似估算:Uo=（1.1-1.2）U2。(2)流過(guò)二極管瞬時(shí)電流很大。RLC越大Uo越高

負(fù)載電流的平均值越大;

整流管導(dǎo)電時(shí)間越短iD的峰值電流越大電容濾波電路的特點(diǎn)(1)輸出電壓Uo與放電時(shí)間常數(shù)RLC有關(guān)。RLC愈大電容器放電愈慢Uo(平均值)愈大85

輸出波形隨負(fù)載電阻RL或C

的變化而改變,Uo

也隨之改變。如:RL愈小(IL

越大),Uo下降多。結(jié)論：電容濾波電路適用于輸出電壓較高，負(fù)載電流較小且負(fù)載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。(3)輸出特性(外特性)uo電容濾波純電阻負(fù)載1.4U20.9U20IL基本元件—二極管--應(yīng)用86

元件選擇

(1)電容選擇:濾波電容C的大小取決于放電回路的時(shí)間常數(shù),RLC愈大,輸出電壓脈動(dòng)就愈小,通常取RLC為脈動(dòng)電壓中最低次諧波周期的3～5倍,即（橋式、全波）（半波）(2)整流二極管的選擇。正向平均電流為

基本元件—二極管--應(yīng)用（半波）（橋式、全波）87例：

單相橋式電容濾波整流，交流電源頻率f=50Hz，負(fù)載電阻RL=40，要求直流輸出電壓UO=20V，選擇整流二極管及濾波電容。

[解]1.選二極管選二極管應(yīng)滿足：IF(23)

ID可選：2CZ55C(IF=1A，URM=100V)或1A、100V

整流橋電流平均值：承受最高反壓：2.選濾波電容可選：

1000F，耐壓50V的電解電容?；驹O管--應(yīng)用88

倍壓整流電路1二倍壓整流電路u2的正半周時(shí)：D1導(dǎo)通，D2截止，理想情況下，電容C1的電壓充到：u2的負(fù)半周時(shí)：D2導(dǎo)通，D1截止，理想情況下，電容C2的電壓充到：負(fù)載上的電壓：+–u1u2+–D1C2C1D2uoRL基本元件—二極管--應(yīng)用89UZIZIZMUZ

IZ穩(wěn)壓二極管伏安特性穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向電壓使用時(shí)要加限流電阻穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩(wěn)壓管在電路中可起穩(wěn)壓作用。UIO基本元件—二極管—穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓90uoiZDZRiLiuiRL穩(wěn)壓二極管工作原理DZ：穩(wěn)壓管，ui保障其處于反向擊穿狀態(tài)R：限流電阻，保證DZ中電流不超過(guò)最大穩(wěn)定電流

IZMRL：負(fù)載電阻工作原理：當(dāng)輸入電壓ui變化時(shí)，如：

RLuouiuRuoiziuouDuo可維持不變當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，如：

uDuRiziuouo可維持不變91基本元件—二極管—穩(wěn)壓二極管3.主要參數(shù)穩(wěn)定電壓UZ

:

穩(wěn)壓管正常工作(反向擊穿)時(shí)管子兩端的電壓電壓溫度系數(shù)ｕ:

環(huán)境溫度每變化1C引起穩(wěn)壓值變化的百分?jǐn)?shù)。低于6V的穩(wěn)壓管，電壓溫度系數(shù)為負(fù)；高于6V的穩(wěn)壓管，電壓溫度系數(shù)為正；而6V左右的管子穩(wěn)壓值受溫度變化影響的比較小。對(duì)于溫度變化范圍比較大，又要求穩(wěn)壓值的溫度穩(wěn)定性好，可選用具有溫度補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓管。也可以將兩個(gè)同型號(hào)穩(wěn)壓管反向串接起來(lái)使用，方可達(dá)到目的。動(dòng)態(tài)電阻:穩(wěn)壓管電壓的變化量與電流變化量的比值。

rZ愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好穩(wěn)定電流

IZ、最大穩(wěn)定電流IZM最大允許耗散功率

PZM=UZIZM2192RIR+vovi-+-DZRLIO在RL=

時(shí)（即負(fù)載開(kāi)路），流經(jīng)穩(wěn)壓管的電流最大，此時(shí)的最大管耗值為：在流經(jīng)穩(wěn)壓管的電流為其穩(wěn)定電流值時(shí)，穩(wěn)壓管的管耗最小，其值為：（1）穩(wěn)壓管功率（2）（3）基本元件—穩(wěn)壓二極管—應(yīng)用穩(wěn)壓電路參數(shù)計(jì)算L93RIRVI=9VDZVZ=6VRLIO=20mA選擇的穩(wěn)壓管應(yīng)為：選型號(hào)為2DZ7A中VZ=6V的穩(wěn)壓管。查2DZ7A的有關(guān)參數(shù)：VZ=6V，IZ=10mA，IZM=30mA，對(duì)照題意，該穩(wěn)壓管可以滿足要求。對(duì)于限流電阻R，其壓降為3V，其電流為IO+IZ＝30mA，因此限流電阻R的值為3V/30mA=100Ω，功耗為90mW，所以應(yīng)選100Ω

，1/4W的電阻。基本元件—穩(wěn)壓二極管--應(yīng)用限流電阻參數(shù)設(shè)計(jì)94UZW=10Vui=12VR=200Izmax=12mAIzmin=2mARL=2k(1.5k~4k)負(fù)載變化,但iZ仍在12mA和2mA之間,所以穩(wěn)壓管仍能起穩(wěn)壓作用iL=

===5（mA）i===10(mA）

iZ=i-iL=10-5=5（mA）RL=1.5k,iL==6.7（mA）,iZ=10-6.7=3.3（mA）RL=4k,iL==2.5（mA）,iZ=10-2.5=7.5（mA）穩(wěn)壓管動(dòng)態(tài)范圍計(jì)算iiL95ak和普通二極管的區(qū)別

1.多數(shù)載流子導(dǎo)電器件，不存在少數(shù)載流子在PN結(jié)附近積累和消散的過(guò)程，所以，結(jié)電容非常小，工作速度非?？?。2.耗盡層相對(duì)較薄，其門(mén)坎電壓和正向壓降都比PN結(jié)二極管低(約低0.2V)。反向擊穿電壓也較低，不高于60V。PN結(jié)二極管肖特基二極管基本元件—二極管—肖特基二極管肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管，其反向恢復(fù)時(shí)間更短，一般為10～40ns。肖特基二極管在正向恢復(fù)過(guò)程中不會(huì)有明顯的電壓過(guò)沖，在反向耐壓較低的情況下正向壓降也很小，明顯低于快速恢復(fù)二極管，因此，其開(kāi)關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗都很小。肖特基二極管的不足是，當(dāng)所承受的反向耐壓提高時(shí)，其正向電壓有較大幅度提高。它適用于較低輸出電壓和要求較低正向管壓降的換流器電路中。96放大原理：把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。

實(shí)質(zhì):用一個(gè)微小電流的變化去控制一個(gè)較大電流的變化。

三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏

PNP發(fā)射結(jié)正偏VB<VE集電結(jié)反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏VB>VE集電結(jié)反偏VC>VB

發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏基本元件--三極管

VC<VB97晶體管參數(shù)與溫度的關(guān)系1、溫度每增加10C，ICBO增大一倍。硅管優(yōu)于鍺管。2、溫度每升高1C，UBE將減小–(2~2.5)mV，即晶體管具有負(fù)溫度系數(shù)。3、溫度每升高1C，增加0.5%~1.0%。98MOSFET（MetalOxideSemiconductorFET）分為結(jié)型和絕緣柵型。結(jié)型電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管一般稱作靜電感應(yīng)晶體管SIT（StaticInductionTransistor——SIT）根據(jù)導(dǎo)電溝道的類型可分為N溝道和P溝道兩大類；根據(jù)零柵壓時(shí)器件的導(dǎo)電狀態(tài)又可分為耗盡型和增強(qiáng)型兩類耗盡型——當(dāng)柵極電壓為零時(shí)漏源極之間就存在導(dǎo)電溝道。

增強(qiáng)型——對(duì)于N（P）溝道器件，柵極電壓大于（小于）零時(shí)才存在導(dǎo)電溝道。電力場(chǎng)效應(yīng)管（PowerMOSFET）通常主要指絕緣柵型MOSFET，N溝道增強(qiáng)型。

基本元件-功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管電力場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理99電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)電機(jī)理與小功率絕緣柵MOS管相同，但結(jié)構(gòu)有很大區(qū)別。小功率絕緣柵MOS管是一次擴(kuò)散形成的器件，導(dǎo)電溝道平行于芯片表面，橫向?qū)щ姟ｋ娏?chǎng)效應(yīng)晶體管大多采用垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，提高了器件的耐電壓和耐電流的能力。按垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的不同，又可分為2種：

V形槽VVMOSFET和雙擴(kuò)散VDMOSFET。

基本元件-功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管電力場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理100電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管有3個(gè)端子：漏極D、源極S和柵極G。當(dāng)漏極接電源正，源極接電源負(fù)時(shí)，柵極和源極之間電壓為0，溝道不導(dǎo)電，管子處于截止。如果在柵極和源極之間加一正向電壓UGS，并且使UGS

大于或等于管子的開(kāi)啟電壓UT，則管子開(kāi)通，在漏源極間流過(guò)電流ID。UGS

超過(guò)UT

越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)，漏極電流越大。

基本元件-功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管電力場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理101功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的特性

PowerMOSFET靜態(tài)特性主要指輸出特性和轉(zhuǎn)移特性。與靜態(tài)特性對(duì)應(yīng)的主要參數(shù)有漏極擊穿電壓、漏極額定電壓、漏極額定電流和柵極開(kāi)啟電壓等(1)功率MOSFET的轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性表示功率MOSFET的輸入柵源電壓UGS與輸出漏極電流ID之間的關(guān)系。轉(zhuǎn)移特性表示功率MOSFET的放大能力，與GTR中的電流增益相仿，由于功率MOSFET是電壓控制器件，因此用跨導(dǎo)這一參數(shù)來(lái)表示。

基本元件-功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管跨導(dǎo)定義功率MOSFET的轉(zhuǎn)移特性102(3)功率MOSFET的開(kāi)關(guān)特性因?yàn)镸OSFET存在輸入電容Ci，

Ci有充電過(guò)程，柵極電壓UGS呈指數(shù)曲線上升,當(dāng)UGS上升到開(kāi)啟電壓UT時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)漏極電流iD，從脈沖電壓的前沿到iD出現(xiàn)，這段時(shí)間稱為開(kāi)通延遲時(shí)間td。隨著UGS增加，iD上升，從有iD到iD達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所用時(shí)間稱為上升時(shí)間tr。開(kāi)通時(shí)間ton可表示為

ton＝td＋tr

基本元件-功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管103當(dāng)脈沖電壓下降到零時(shí)，柵極輸入電容Ci通過(guò)信號(hào)源內(nèi)阻RS和柵極電阻RG開(kāi)始放電，柵極電壓UGS按指數(shù)曲線下降，當(dāng)下降到UGSP時(shí)，漏極電流