第三章 元件选择
第三章 元件选择
开关电源在选定电路拓扑以后，就要进行电路设计。根据技术规范计算电路参数，再根据电路参数选择电路元器件。整个电路设计主要是正确选择元器件。而元器件有各自的属性：电压、电流、功率以及时间参数。但在教科书中很难找到电路设计计算参数与元器件参数之间的关系，不知如何选择恰当的元器件。例如你计算出电阻上损耗是0.7W ，你就选一个1W 电阻。如果电路中电阻消耗的功率是1W 的很短脉冲，并不需要1W 定额的电阻。但是你怎样确定一个0.5W 或0.7W 电阻就可以承受这样的脉冲呢？
在开关电源中很多像这样的元件选择问题。这样的问题一般是靠经验，或向有经验的人求教，当然查阅手册是免不了的。这里介绍开关电源中常用元器件使用中的问题，以供读者参考。
3.1 电阻
电阻是最常用的电子元件，选择时还应当注意如下事项。
3.1.1电阻的类型
按电阻材料分，目前在电子电路中使用的电阻有碳质电阻、碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、线绕电阻、压敏电阻和温度电阻（PTC －正温度系数，NTC －负温度系数）。电阻的一般特性如表3.1所示 表3.1 电阻阻值范围和温度特性
类型
代号 功率范围 阻值范围 温度系数 温度系数 固定碳膜电阻
RT 0.1~3W 1Ω～22M ±2～5％ 350～1350ppm/°C 精密金属膜电阻
RJ 0.1~3W 1Ω～5.1M ±0.5～5％ 25～100ppm/°C 精密金属氧化膜电阻
RY 0.25~10W 0.1 Ω ~150k ±1～5％ 100~300 ppm/°C 线绕电阻
RX 0. 5~10W 0.01 Ω ~10k ±1～10％ 25~100 ppm/°C 贴片电阻
0603 0805 1206 1Ω～10M ±1～5％ 100~200 ppm/°C 水泥线绕电阻
RX 2~40W 0.01 Ω ~150k ±1～10％ 20~300 ppm/°C 功率线绕电阻
RX 10~1000W 0.5Ω~150k ±1～10％ 20~400 ppm/°C 薄膜排电阻
0.25/4,14 10Ω～2.2M ±1～5％ 100~250 ppm/°C 零欧姆跳线
0.125~0.250Ω ±1～5％ 电位器 6,8,10 100Ω～1M ±20％ 200 ppm/°C
碳值电阻使用最早，功率等级相同其体积比金属膜电阻大，今天还比金属膜贵。金属膜电阻与碳值电阻具有相同的频率相应。金属氧化膜与金属膜电阻相似，但温度系数比较大。还有线绕电阻。尺寸从体积较小的1W 电阻到1kW 的可变电阻。这些电阻之所以称
为线绕电阻是因为它是用高阻的
电阻丝绕成的，通常绕在一个瓷
管上，可以想象为一个螺管线
圈，因此它具有一定的电感。它
也可用相等匝数相反方向绕，这
种线绕电阻具有很小的电感量，
通常称为无感电阻。线绕电阻能承受更大的脉冲功率。表 3.2列出了各种电阻和应用场合。
表3.2 主要电阻选择指南 类型 可能应用场合 碳值 没有限制，可用金属膜电阻代替 金属膜 一般应用，应用广泛 线绕（有感，滑线电阻）负载电阻 线绕（无感） 用于高频电流采样，如开关电流波形 分流器 用于大电流采样 PCB 线 当成本比精度更重要时用于电流采样
各种电阻温度系数不同，采样电路不应当使用两种不同类型的电阻。
3.1.2电阻值与公差
电路设计时，有时你计算出电阻值为15.78k Ω，87.45Ω。这些怪异电阻值有标称值吗？实际上。电阻的标称值近似以10进对数分布的，如1k Ω,10k Ω等。根据公差不同，有不同的10进电阻标称
值。 表3.3 公差为5％电阻标称值 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 (1.7) 1.8 2.2 2.4 2.7 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7
5.1 5.6
6.2 6.8 (
7.5)
8.2
9.1 以前使用得最多的是公差5%的电阻。标称值如表 3.3所示，例如标称值 1.2，表示 1.2Ω，12Ω，120Ω,1.2kΩ，12kΩ,120k Ω,1.2MΩ等等。但是，今天插件的1％电阻也比较便宜，并最容
易买到。没有理由不采用1％电阻。一般以色圈表示电阻的阻值、公差，有些还表示可靠程度。电阻色环意义如图3.1所示。
产品设计时，采购人员希望元器件品种越少越好，同一标称值元件越多，批量越大，成本越低。在小功率控制与保护电路中，如果没有特殊要求而又对电路性能没有明显的影响，尽量采用相同的标称值，这样可降低电源成本。如果你做一个分压器（即电阻比），其中一个总可以采用10k Ω电阻。 在印刷电路板上可以应用多大电阻？实际上，最大阻值受印刷电路板两点之间的绝缘电阻有关。特别是表面贴装的元件，电阻引线端距离很近，严重时，两端之间漏电流可能达到等效1～10M Ω电阻。因而，你如果要放一个100M Ω到电路中，它与漏电阻并联，最终你只得到1～10M Ω，而不是100M Ω。例如运算放大器的反馈电阻就有相似的问题。所以除了特殊要求，一般避免采用1M Ω以上电阻。如果一定要1M Ω以上电阻（例如从输入电网取得偏置电流，又不希望电流太大）时，可以用多个1M Ω电阻串联，以增加漏电距离。
图3.1电阻色码意义 1，2，3环色环黑棕红橙黄绿兰紫灰白分别为0～9－数字环和方次。4环公差5％为金色，10％为银色。1％，2％，3％，4％分别为棕红橙黄。5环表示1000小时损坏％，棕红橙黄分别表示1，0.1,0.01和0.001. 3.1.3 最大电压
不管你信不信，电阻有最大电压定额。它并不是功耗决定的，而是电阻可能引起电弧。当采用表面贴装电阻时，这个问题特别严重，因为电阻两端特别接近。如果电压大于100V ，应当检查接近高压的电阻的电压定额。如果一个耐压500V 的电阻，可靠要求高时，只用耐压的一般，通常采用两个以上电阻串联减少电阻电压定额要求。
3.1.4 功率定额
大家都知道不会让1/4W 电阻损耗1/2W 。但什么是1/4W 电阻？军方为增加电阻可靠性，不允许电阻损耗大于额定功率的一半（不管碳值还是金属膜）。为了满足这个要求，电阻生产公司供给军用的电阻自己减额，例如，不会让军用电阻损耗功率超过军用电阻定额的70%。这就是说将1W 电阻标为0.5W 为此某些公司专门生产军用型电阻（即RN55或RN60）总是减额50％。即实际1/2W 的电阻他们叫做1/4W ，完全搞糊涂了，外观看起来像一个1/4W 电阻，你还得仔细查看手册是不是你需要的电阻。
我们让1/4W 电阻损耗0.25W ，在手册标明电阻能够处理这个功率。然而，太热了－线绕电阻定额工作温度可能为270℃，根本不能触摸，温度太高，并产生较大数值漂移。
军用电阻仅是稳态工作定额的功率一半。
让1W 线绕电阻损耗仅1W 功率，这种限制仅仅是稳态（即许多秒或更长时间）要求。对于短时间，线绕电阻可以处理比额定功率大许多倍而不损坏。对于其它电阻类型电阻并不如此。你应当严格遵循其最大功率定额，尽管短时间没有问题，例如100mW 非线绕电阻损耗100mW 功率持续100ms 。
例子：有一个100ms 短脉冲加在一个10Ω电阻上。功率P=(40V)2/10=160W ，是不是需要200W 的电阻？Dal 提供选择电阻的指南（表 3.4）。运用这个表，首先我们计算进入到电阻的能量，E=P ×t=160W ×0.1s ＝16J ，然后能量除以电阻,E/R=16J/10=1.6J/Ω。从表的第一栏找到每Ω焦耳大于计算值的项：第一个是2.46J/Ω.向右找到大于10Ω的电阻是10.11Ω。再向上求得这可能是G-10电阻，它是10W较大富裕的容量。Dal指出，这只是对100ms脉冲且是线绕电阻有价值的。长脉冲应根据“短时过载”定额，而非线绕电阻取脉冲定额4倍于稳态定额。
3.1.5 可变电阻
可变电阻是实验室可变功率电阻的一般名称。功率范围在数十瓦到1kW 之间，作为可变电阻，可以用滑动臂短接部分线圈电阻，很明显，如果用电阻的一半，也只能损耗一半功率。如果300W 变阻器，一半电阻你不能让它损耗大于150W 的功率。实际上，你应当根据变阻器功率和阻值计算出变阻器允许的电流，只要允许电流不超过变阻器的电流限值，就大可不必担心调节负载时烧坏变阻器。但是，在调试有时未必能注意到负载电流大小，仍有可能超过电阻功率限值，最好的解决办法是与变阻器串连一个算好功率的固定电阻，这样即使可变电阻调到零，也不会损耗太大。
3.1.6 电阻的电感
如上所述线绕电阻是有电感的，即使碳膜、金属膜或金属氧化膜等为增加阻值，通常刻成螺旋线增加电阻几何长度，也是具有电感量的。小功率电阻一般用在控制电路中，除非是用来检测电流，一般不注意电阻的电感问题。一般线绕电阻具有一定电感量，在典型开关频率显得感抗相当大，感抗可能大于电阻值，在电流跃变部分出现很大尖峰，不能正确反应电流波形和给出正确的电流读数。
某些制造厂生产一种特殊的线绕无感电阻，具有很低的电感（虽然不为零），当然这种电阻价格稍高些。
3.1.7 分流器
当要求检测电流时，可以采用霍尔元件、电流互感器。霍尔原理的电流互感器价格太高；电流互感器只是用于检测交流电流或脉冲直流电流的磁性元件。成本虽然比霍尔元件低，但也比较复杂，也不能测量恒定直流电流，测量直流电流通常采用分流器。分流器是一个温度系数几乎为零（锰铜）的金属条。分流器的尺寸按需要定。分流器是一个电阻，也具有电感，这就限制了它的应用。作为例子，100A 电流在分流器时满载产生100mV 压降，（英美标准满载电流电压是100mV 或50mV,中国是75mV ）。其电阻为100mV/100A=1m Ω，分流器用金属大约2.5cm 长，具有电感为20nH 。这样器件的传递函数在频率为f=1m Ω/（2π×20nH ）＝8kHz 时为零。为减少电感的影响，可以加大检测电压（增加电阻值）或用多个金属条叠装并联来减少电感。在后面将讲到用差动放大消除分流器电感对的信号影响。
有时接在电流通路中的检测电阻比较小，连线电阻（或压降）可以和检测电阻比较，大大影响测量精度，且不易控制。为了减少连线电阻影响，在设计PCB 布线时，应当从检测电阻端专门用两根信号线接出电流信号，决不要就近接地，单独引出。为避免单线检测，制造商利用分流器原理生产专用检测电阻－四端电阻，在检测电阻两端再引出两个检测信号线，提供信号输出。
PCB 导电线是一段铜箔，当然它也有电阻。有时测量精度要求不高，PCB 电路线电阻作为电流检测电阻。在这种情况下，既没有附加大的损耗，也不提高成本。当然，电阻精度由PCB 线的尺寸精度决定，应当记住铜的温度系数约为0.4％/℃，温度升高监测电压会随温度增加。如果铜皮厚度为35μm ，室温下铜皮线的电阻由如下公式决定 )(5.0?=m d
l R 式中l ，d －PCB 线长度和宽度。如果铜皮厚度为70μm ，上式中系数0.5更改为0.25即可。
3.2 电容和它的应用
在电源中应用相当多种类的电容，输出和输入滤波电容、高频旁路电容、谐振缓冲电容、电磁兼容滤波电容以及振荡定时电容等等。并且每种应用对电容要求不同，使用的电容种类也不同。如果你想完成你的电源设计，你必须在不同地方选择不同的电容。表3.5列出了电容选择参考。 表3.5 电容的选择指南
类型 主要应用
铝电解
当需要容量大，而且体积不重要时，像变换器的输出与输入电容。 钽电容
应用于相当大的电容量，像变换器输出和输入电容。 陶瓷电容
用于定时和信号应用 多层陶瓷电容
用于最低ESR 。（即在变换器输出与输入电解旁并联） 塑料薄膜电容 用于高dV/dt ，像准谐振变换器。
3.2.1 电容的类型
用在电源输出和输入端的最普遍的是电解电容。可以买到不同类型电解电容，但最常应用（最价廉）是铝电解电容,常说的电解电容就是指铝电解电容(CD)。还有鉭电解电容(CA)，有固鉭和液鉭。铝电解有非常多种类，并有你所需要的电压定额和容量（mF ，和数百V 电压）,但尺寸比较大。
钽电容比铝电容具有好得多的高频特性，但价格贵而且电压限制在100V 和容量数百μF 以下。中功率电源输入最好选择铝电解电容，而输出低压采用贴片钽电容。当然贴片比插件的容量小而电压低。
定时和高频旁路通常采用陶瓷电容，有瓷介电容和瓷片电容(CC)。容量在几个pF 到1μF 。还能够买到MLC （多层陶瓷）型电容，多层电容的ESR 极低且容量大，容量可达几百μF ，可以代替钽电容。
另一类是塑料介质电容，有聚乙烯、涤纶（CL ）、聚丙烯(CB)、聚四氟乙烯(CF)、聚碳酸脂等薄膜电容。特别是聚丙烯用于很高的d v /d t 电路中，像准谐振变换器和缓冲电路。纸介电容(CZ)高频交流损耗大，一般只用于低频滤波电路。
3.2.2 电容的标准值 不像电阻那样，电容仅有少
几个标称值：1.0，1.2，1.5，.8，2.2，2.7，3.3，4.7和 6.8等，这主要是因为电容的公差比电阻大。偶尔有5.6和8.2。所以你在计算时间常
成一个特殊值价廉得多。
数1 印刷电路上应用最小电容和最大电阻一样，也有限制。印刷板上两个靠得很近的导体之间的分布电容，可能掩盖了你要接入的电容。所以除非特别小心处理，一般不要用小于22pF 以下的电容。
3.2.4 公差
电容不象电阻可以做到很高精度，一般有为10%的公差，而电解电容误差更大。必须当心电解电容，证实产品是好的。仔细检查在整个工作温度范围内的误差，某些电容在－40℃时容量损失达80%。色码电阻的容差符号如表3.5所示。
表3.7 色码电容误差值 F G C D J K M Z
± 1 ﹪ ± 2 ﹪ ± 0.25pF ± 0.5pF ± 5 ﹪± 10 ﹪± 20 ﹪+80 –20﹪
3.2.5 ESR 和功率损耗
在电容手册中规定了电容的等效串联电阻(ESR),或者给出规定频率（例如电解电容为120Hz ）测试的损耗角tan δ＝ωCR ESR 。而你将它使用在高频电路中，例如用在100kHz ，这时电容的ESR 是多少可能使你感到为难。而ESR 与频率、温度和电压定额有关。在－25℃几乎是25℃时的3倍。为预测电容的ESR ，你必须知道工作频率时相差不大于1个数量级的ESR 数据。
例如，一个电源100kHz 的电流纹波峰峰值1A ，输出电压纹波峰峰值为50mV 。变化的电荷量为1A ×(1/100kHz)=10μC ，要是电容没有ESR ，需要电容量为C=Q/U =10μC/50mV=200μF 。假定采用两个100μF 电解电容。100μF 电容室温下典型的ESR 为100m Ω。为了将纹波降低到50mV ，需要ESR ＝50mV/1A ＝50m Ω，两个100μF 并联获得（这里仅考虑ESR 的影响，如果再考虑电容量和ESR 一起对纹波电压影响，应当为3个100μF 电容并联）。但是在－25℃时一个电容的ESR 为300m Ω，实际上需要6个电容。在低温时6个电容50mV ，由于电容纹波电压仅17mV ，而电阻和电容的压降不同相，所以总的纹波电压大约U pp =[(502+172)]1/2=53mV 。显然设计的滤波器很大。高频时ESR 比电容量更主要，一般根据允许的纹波电压和预计的ESR 选择电容量。
由于ESR 存在，在电容充放电电流产生电阻损耗(ESR)I 2，引起电容发热，这是影响电容寿命的主要因素。这里电流是有效值。
有资料介绍，就目前生产的铝电解电容在很大电压范围内，大量统计得到常温下ESR ×C=50~85×10－6(s)。一般初始计算时取其平均值65×10－6(s)。再根据允许电压纹波选择电容量。选择了电容量以后，再根据电压定额修正ESR 值。提供闭环稳定性设计。
3.2.6 老化
电解电容的电解质干涸而失去容量，这就是电解电容的老化。当容量超出容差范围，判定电容的寿命终止。通常规定电解电容工作温度85℃寿命1000小时和105℃寿命2000小时。很多电子设备的
MTBF （Mean Time between Failures ）主要由电容的寿命决定。但规定寿命“1000小时”实际上说明电解电容一些问题。如果将电源在高温下运行，或运行许多年，你需要找一个电容至少标定电解电容2000小时，最好5000小时。那么接近老化定额时电容发生了什么？电容容量下降，电源纹波增加，直至电源不满足规范。你等不到1年看到电容的如何损坏，但是加速寿命试验很快显示出电容之间寿命的不同。
电解电容的寿命与温度有关，电容的寿命随温度上升10℃下降1倍，所以85℃寿命2000小时，
而在平均温度25℃时寿命为2000×26=128000=16年。这里用的是平均温度，不是最大温度，也不是额
定温度。除此之外，你将发现卖不到满足整个寿命规范的电容。
因为电容老化与温度紧密相关，所以电容安装时尽量不要靠近功率器件和发热源，同时通风良好。多个电容安装在一起时，电容之间应当留有空隙。不同外形尺寸的电容间距离为φ40以上>5mm, φ18～35应>3mm ，φ6～16为>2mm 。
d v /d t
在准谐振变换器中，通常采用不同类型的金属化塑料电容。在这种场合，谐振电流在ESR 上损耗很大，这就是电容尺寸的限制因素。而电容用纹波电流来定额，基本上决定于ESR 的I 2R 损耗和封装的散热性能，塑料电容有d v /d t （因为电荷Q=C×V,电流I=dQ/dt＝Cd v /d t ）等效定额,为了证实你的电容定额是恰当的，需要在电路中测量。不论是测量通过电容的电流，还是它的d v /d t ，取决于电路组态－你需要宽带放大器精确测量d v /d t ，但你需要一个测量电流的可能引入不必要电感的环路。总之，要确认你得到你用的电容d v /d t 定额。否则电容可能自损坏。
图3.2 电容串联实际方法
3.2.7 电容串联
如果不能得到相应电压的电容，是否可以将电容串联？当电容串联时，形
成一个分压器。应当用电容量相同的电容器串联。为了均压，在每个电容上并
联一个相等的电阻（图 3.2）使得电压平衡。电阻上流过的电流工程上应比电
容器的漏电流大5倍以上来选择电阻，以避免漏电流偏差影响均压。 3.3 输出整流
3.3.1 肖特基二极管
在输出低压低的变换器中肖特基作为输出整流管是最好的，因为它正向压降低，又没有反向恢复时间，正确吗？虽然它确实正向压降低和没有反向恢复时间，但肖特基二极管在阴极和阳极之间通常有较大的电容。随加在肖特基上电压变化对此电容必然存在充电和放电（当肖特基几乎没有加电压时，电容最大）。这种现象非常像普通二极管的反相恢复电流。视电路不同，也可能其损耗比用一个超快恢复整流管时损耗大得多。
还应当注意此结电容，虽然电荷Q 低，仍然可能与电路中杂散电感引起振荡，在某些谐振设计中利用此特性做成软开关。所以与普通二极管一样有必要给肖特基加一个缓冲电路，这样增加了损耗。此外肖特基在高温和它的额定电压下有很大的漏电流。漏电流可能将正激变换器次级短路，这也许就是锗二极管漏电流太大而不用的原因。因为这个缘故，为使反向电流不要太大，只能用到肖特基额定电压的3/4，温度不超过110℃。
高压肖特基与普通二极管正向压降相近。你就没有必要一定要用这样的器件。如果今后技术发展，高压肖特基二极管确实比双极型二极管正向压降低，则另当别论。
3.3.2 二极管
设计一个12V 输出，16A 电流，能否用两个10A 定额的二极管并联？由于二极管正向压降的负温度系数特性和正向压降的离散性，结果一个电流较大的二极管，损耗加大而温度高，正向压降降低电流继续加大，正反馈，最后导致一个二极管流过全部电流而烧坏，记住了吗？所以虽然能将二极管并联但应当注意热平衡（即确保它们之间最小的热组）。如果用两个分立二极管实际上这样做不会很成功。要是两个二极管做在一个芯片上，具有相同的热和电气特性。可以做到较好均衡。
MOSFET 压降具有正温度特性，使得并联容易。
3.3.3 反向恢复
肖特基没有反向恢复时间，而所有双极型二极管都有反向恢复问题。它是在二极管正向导通电流I F 关断时刻，由于少数载流子存储效应不能立即消失，还能在短时间t rr =t a +t b (图3.3)流过反方向（即由
阴极到阳极）电流，这个时间t rr 叫做反向恢复时间。图3.3图解了这个异常现象。在t a 时间内反向电流上升到最大值，在变压器的漏感和引线等寄生电感中存储能量(图 3.4)，此后（t b ），二极管开始截止，迫使电路中电流减少，存储在电感中的能量释放，与相关电路分布电容形成振荡，产生严重的振铃现象，这对变换器效率、电磁兼容造成极大影响。根据反向恢复时间将二极管的分成不同等级（普通整流管、快恢复，超快恢复等等）。高频变换器在输出级峰值电压50V 以上总是采用超快恢复二极管，50V 以下采用肖特基二极管。输出电压低时采用同步整流MOSFET 。同步整流的MOSFET 的体二极管恢复速度很慢，通常大约为1μs 。它不适宜作为整流管。这就是为什么通常用肖特基与同步整流MOSFET 管并联：在MOSFET 关断时肖特基流过几乎全部电流，这意味着体二极管不需要反向恢复。
t
图3.3 双极型二极管反向恢复特性
快速二极管损耗小，是否越快越好？但是如果是电网整流二极管用超快恢复二极管不是好主意。问题是快恢复时间产生快速下降沿，引起电磁干扰。在这种情况下，最好还是采用普通的恢复时间5~10μs 的整流管。 高电压定额二极管比低电压定额的二极管有更高的正向压降和较长的恢复时间。这就是为什么在满足电路要求的前提下，尽可能选择较低定额的整流管。大电流定额的二极管比小电流有更
长的恢复时间，大马拉小车也不是好主意。
3.4 功率晶体管（GTR)
+U -U -U +U 图3.4在电流从阳极流向阴极之后，在阳极－阴极之
间加反向电压，电流由阴极流向阳极
目前使用的功率开关晶体管也称GTR(巨型晶体
管），有功率双极型晶体管（BJT ）、MOSFET 和
IGBT 。开关电源中功率管主要关心器件的导通电阻
（或压降）和开关速度。功率晶体管的导通压降和开关
速度都与其电压定额有关。电压定额越高，导通压降越
大，开关时间越长。因此，在满足 1.2~1.5倍工作电压
外，尽可能选择电压低的器件。 3.4.1 双极型晶体管（BJT ）
功率双极型晶体管输出特性有一个以集电极最大电流I CM ，集电极最大允许损耗P CM ，二次击穿特性I s/b 和集电极－发射极击穿电压U (BR)CEO 为边界构成的安全工作区（SOA ）。不管在瞬态还是在稳态，晶体管电流与电压轨迹都不应当超出安全工作区对应的边界。同时边界限值与温度、脉冲宽度有关，温度升高有些边界还应当降额。
许多小信号BJT 二次击穿特性在I CM ，P CM ，U (BR)CEO 为边界的安全区以内。同时小信号BJT 没有开关工作规范，列出最大直流集电极电流，但没有与脉冲电流有关的曲线。如果没有给你电流脉冲电流定额，可假定器件能够处理脉冲电流是额定直流的两倍比较合理。如果这是按照保险丝电流来定额，脉冲电流幅值与脉冲持续时间有关；事实上，电流限制是限制局部电流过大。短路时不超过2倍直流电流最安全。
大电流BJT 功率管(不包括达林顿)的β一般较低，BJT 的β与电流、老化、温度以及电压定额等参数有关。一般取最小β＝5～10。
不要忘了集电极漏电流，每10℃增加1倍。这将引起截止损耗。 为降低晶体管的导通损耗，一般功率管导通时为过饱和状态。但这样增大了存储时间，降低开关了速度。为了减少存储时间，晶体管在关断时一般给B －E 极之间加反向电压，抽出基区过剩的载流子。如果施加的反压太大，B －E 结将发生反向齐纳击穿。一般硅功率晶体管B －E 反向击穿电压为5~6V 。为避免击穿电流过大，需用一个电阻限制击穿电流。 为了快速关断晶体管，采用抗饱和电路，如图3.5。电路中集电极饱和电压U ce =U Db +U be －U Dc 。如果U Db ＝U
be ＝U Dc ＝0.7V ，则U ce =0.7V,使得过大的驱
动电流流经集电极，降低晶体管的饱和深度，存储时间减少，关断加快。如果允许晶体管饱和压降大，饱和深度降低，二极管D b 可以用两个二极管串联,则晶体管饱和压降大约为1.4V 准饱和状态，很小的存储时间，关断时间缩短，但导通损耗加大。
图3.5 抗饱和电路加速
关断 双极型功率管电压电流定额越大，开关速度越慢。例如采用抗饱和等加速开关措施后，U (BR)CEO =450V,50A 开关管可以工作在50kHz ，损耗可以接受。
3.4.2 MOSFET 晶体管
场效应晶体管有结型和MOS(Metal Oxide Semiconductor)型。功率场效应管一般是MOSFET 。而MOSFET 还有P 沟道和N 沟道。较大功率一般不用P 沟道，因为与N 沟道相同电流和电压定额的管子导通电阻比N 沟道大，同时开关速度也比N 沟道慢。
MOSFET 内部结构源极和漏极对称的，且可以互换的。只要在栅极和源极（漏极）之间加一定正电压（N 沟道），就能导通。因此MOSFET 也常用于同步整流，它能双向导通电流。
损耗
损耗有三个部分：导通损耗，栅极损耗和开关损耗。
导通损耗 MOSFET 完全导通时，漏－源之间有一个电阻R on 上的损耗。应当注意手册上导通电阻测试条件，测试时一般栅极驱动电压为15V 。如果你的驱动电压小于测试值，导通电阻应比手册大，而且导通损耗P=R on I 2也加大。同时你还应当知道导通电阻随温度上升而增加，典型为，T －结温。所以如果你要知道实际结温，根据热阻乘以损耗求得结温，再根据新的热态电阻求得损耗，如此反复迭代，直到收敛为止。如果不收敛，损耗功率太大。
2525007.1)(?×=T R T R 栅极损耗为驱动栅极电荷损耗。即栅极电容的充放电损耗，它不是损耗在MOSFET 上，而是栅极电阻或驱动电路上。虽然电容与栅极电压是高度非线性关系，手册中给出了栅极达到一定电压U g 的电荷Q g ，因此将此电荷驱动栅极的功率为P=Q g Vf 。请注意这里没有系数0.5。要是实际驱动电压和手册对应的电荷规定电压不同，可以这样近似处理，用两个电压比乘以栅极电荷比较合理。要是你的栅极电压比手册规定高的话，这样做最好。但密勒电容电荷是造成计算误差的主要因素。
开关损耗 随着MOSFET 的交替导通与截止（非谐振），瞬态电压和电流的交越导致功率损耗，称为开关损耗。开关电路中带有电感，电流或电压一般总是同时达到最大时转换，如果电流或电压随时间线性变化，由此可以推导出开关损耗：在断续导通模式中，损耗为P=I pk U pk t s f s /2；而在连续模式中，此损耗加倍。这里U pk 为MOSFET 由导通到截止时漏－源电压（和截止到导通的连续模式）；I pk 为漏极峰值电流；t s 为开关过渡时间；f s 为开关频率。这就是为什么栅极驱动越“硬”损耗越低。
从损耗的角度希望驱动越硬越好，也就是要求驱动波形的前后沿陡。但因为MOSFET 的输入是一个电容，驱动波形越陡，即开关时d U g /d t 越大，就意味着必须要求驱动电路提供很大的驱动电流，驱动信号源内阻越小越好。但是开关速度越快，栅极电路微小寄生参数就会兴风作浪，而EMI 问题越突出。
总之，MOSFET 的总损耗是通态、栅极电荷和开关损耗之和。而总损耗中仅仅是第一和第三项是损耗在MOSFET 上的。用这个方法计算损耗，就可以用封装的热阻计算MOSFET 是不是过热还是凉的，要是不对，那你肯定算错了。 从降低开关损耗的观点要求驱动波形前后沿越陡越好，驱动源是理想电压源。但是，除了带有驱动电路的功率模块以外，栅极驱动电路不可能与栅极连线最短，连线电感是不可避免的。线路电感与输入电容在驱动电压激励下引起严重的振荡，使驱动无法正常工作。为此，一般总在MOSFET 栅极串联一个电阻，对振荡阻尼在可接受范围内。但是，电阻的加入破坏了驱动的电源压
特性，限制了驱动电流，降低了前后沿陡度，驱动波形前沿出现明显指数上升特性，并在驱动达到MOSFET 开启电压U T 时，由于漏－栅电容放电的密勒效应造成栅极电压“打折”（图3.6），加大导通损耗。在关断时，密勒电容的放电效应，使得关断延缓或误导通，增加了关断损耗。因此，栅极电阻不能太大，只要抑制振荡就行。从根本上应当尽量缩短栅极与驱动连接距离。
图3.6 非理想电压驱动源栅极电压波
形
但如果两个MOSFET 并联，可能你仍用一个电阻，或许用它原来的一半。不，这样不行，即使有另外限流措施，如磁珠串联，仍必须每个栅极一个电阻。原因是两个MOSFET 有各自的栅极电荷和引线电感，形成一个欠阻尼振荡网络，而观察到并联的MOSFET 有100MHz 振荡！如果用一个数字示波器，并不注意此振荡，你可能看不到它们，但它们引起损耗，当然也引起EMI 。栅极电阻主要是用来阻尼栅极振荡。
为了避免振荡，在栅极－源极之间并联一个20V 稳压二极管，有人用40V 驱动栅极，使栅极电容充电更快地通过开启电压。当达到20V 时，箝位二极管击穿保护栅极电压不要超过它的最大值，这样消耗了更大功率。正确的方法是用低输出阻抗的源驱动栅极。要是功率MOSFET 导通时间10ns 的驱动最好。
功率MOSFET 可以工作范围很广，低电压下几十瓦达1MHz 以上；数千瓦可达数百kHz 。低电压器件导通电阻很小，随电压定额提高，导通电阻随电压增加指数增加。利用这一特性低电压用于同步整流，也可将低电压MOSFET 串联在BJT 发射极，利用MOSFET 的开关速度，利用BJT 的电压定
额。图3.6是这种组合的实用的例子。
图3.6中U 为MOSFET 和BJT 驱动电源。T 为BJT 的比例驱动电流互感器。PWM 信号驱动MOSFET(T r1)。当MOSFET 导通时，导通压降很小，将BJT 的发射极接地，驱动电源U 通过限流电阻R 迫使BJT 初始导通，一旦BJT 开始导通，设置在BJT 集电极的电流互感器T 在初级流过电流I c ，在次级正比感应电流经D 1注入到BJT 基极。一般互感器变比1/n<（1/β）,例如n=1:10,而BJT 的最小β＝15。这样互感器注入到BJT 的电流产生更大的集电极电流，从而更大的基极电流注入，如此正反馈直至BJT 饱和导通。完成导通过程。 如果先将MOSFET 关断，首先BJT 的发射极电位提高造成BE 结反
偏，集电极电流减少，互感器初级电流减少，基极电流减少，一旦进入BJT 放大区迅速正反馈关断BJT 。
2
图3.6 MOSFET 与BJT 组合 大电流低压MOSFET 导通电阻非常小，开关速度快；而BJT 关断时，承受电压是U (BR)CER 。例如，有一个通信电源双路双端正激中采用这种结构。输入电压550V,峰值电流23A 电路中应用了60A/50V 的MOSFET 和70A/700V(U (BR)CER )的BJT 功率管。开关频率达50kHz 。
高压MOSFET 也可与IGBT 或BJT 并联，驱动MOSFET 先开通后关断。因为MOSFET 承担了开关过渡时间，BJT 或IGBT 零电压开通与关断；导通时，高压MOSFET 比IGBT 或BJT 具有更高的压降，负载电流大部分流经IGBT 或BJT ，只有很少部分通过MOSFET ，减少了导通损耗。尽管如此，BJT 或IGBT 的开关时间仍是限制提高频率的主要因素。
3.4.3 IGBT
IGBT 结构相似于MOSFET 与BJT 符合管。具有MOSFET 的绝缘栅极输入特性－电压驱动和相似BJT 的导通压降。但是由于BJT 的基极未引出，导通剩余载流子复合时间长，关断时间长－严重拖尾现象；输出管是PNP 结构，导通压降一般比NPN 结构高。器件电压定额一般500V 以上，电流从数十安到数千安。最适宜变频调速和高功率变换。电压电流越大，可工作的频率就越低。
3.5 光耦
光耦合器简称光耦。它是有发光二极管与光敏晶体管组合而成的，利用光电效应传输信号。它是磁以外又一个提供输入和输出隔离传输信号器件，它比磁元件小而价廉。常用于需要隔离的小信号传输。
光耦是半导体器件，它具有半导体器件共有的属性。应用时应当注意如下问题：
1) 传输比：α=I c /I D 。不同的初级二极管电流α是不同的，有非常明显得非线性；
2)
传输比和三极管的β一样，离散性很大，同时传输比也与β一样与温度有关，且比β温度系数大。
3) 如果作为开关，有开关延迟。一般延迟0.2~1μs 。如果是光敏晶体管与三极管复合提高传输比的器件，延迟可达3~5μs.
4) 次级输出管存在暗电流，而且与温度有关。
5) 在高压应用时，应当注意隔离电压定额。
3.6 运算放大器
运算放大器简称运放。在学校中讲到模拟技术基础中运算放大器时，很少学生愿意花一点时间去理解运放的参数。运放参数很多，在开关电源中影响运放性能的主要参数有输入失调、增益、增益带宽、相移和摆率等等。不管你是否运用运放，但你应当熟悉这些参数。
3.6.1 输入失调电压U os 图 3.7所示增益为11的同相比例放大器（为讨论方便，输入接地，但失调的影响应当精确与加入输入端电压时相同）。因为输入端是接地的，我们可能真以为它的输入也是零伏电压。但LM2902具有典型的失调电压为2mV （如果不特别说明可能是正，也可能是负）。因此即使没有输入信号，同相端将实际存在2mV 输入（正或负）。当然，如果用在反相放大器，同样的情况也会出现在反相端。此2mV 好象外部的输入信号一样在输出端将有
图3.7 输入失调电压
22mV 输出。此信号与有用信号叠加，如果在同相端引入100mV 信号，它的输出可能是100×11+0.022=1.122V,也可能是1－0.022=1.078V 。很明显，此值与所用的电阻绝对值无关，只与电阻比值（增益)有关。因此失调电压只在象电流检测mV 级小信号放大和需要高增益时才显得特别重要。
3.6.2 输入偏置电流
因为运放输入级是一个差动放大器，如果是由双极型晶体管构成，每个晶体管必然有一个偏置电流，它是流入两个输入端的相同基极偏置电流。LM2902典型的偏置电流I b =90nA 。如果图3.7运放两个输入端具有相同的输入端电阻100k//10k ＝9.1k ，对电路没有任何影响。但是如果同相端不是9.1k 接地，而是19.1k 接地，于是输入电阻有10k 差值，引起直流偏差电压为90×10=900μV ，再乘以增益10，引起输出9mV 的误差，与失调电压引起的误差可以比较。这就是为什么在两个输入端要用相同电阻的理由。
3.6.3 失调电流I os
两个偏置电流之差就是失调电流（可以想象偏置电流是共模电流，而失调电流为差模电流）。仍用图 3.7说明失调电流对放大器的影响。与失调电压十分相似。因为运放输入阻抗不是无穷大，加一个电压在输入端，从源流进很小差值电流。如LM2902典型电流为5nA 。这意味着同相端（或反相端）有5nA （正或负）电流流入，是两输入端电流差。在图示情况，在电阻9.1k 上流过5nA 电流，同相端看进去电压为U=5nA ×9.1k=45.5μV （也可以是－45.5μV ）。如果增益为10,在输出端有455μV 输出，这将与输入失调电压相加。可见,如果输入电阻（源电阻和外接电阻）较小时，输入失调电压引起的误差比失调电流更重要；如果源电阻大时，失调电流引起的误差比失调电压更重要。
3.6.4 减少失调影响的措施
由于失调引起的总误差为
G R I R I V V b os os ×?×+×+=)()([
式中G －放大器增益；R －两个输入电阻的平均值；ΔR －两个电阻差。造成失调误差包括3各部分： a.为限制I os 的影响，应尽量减小运放的输入电阻。但是，反馈电阻受运放输出电流限制，普通运放一般为±5～7mA ，如果在你使用的电压范围超过最大电流，运放饱和进入非线性区，输入电阻不能太小。同时，反相运算时，电阻小意味着向信号源抽取更大的电流。当信号源内阻较大时，降低了放大器增益。
b.确认输入端电阻对称以消除I b 影响。
c.选择恰当地运放，使U os 最小。遗憾的是，低U os 的运放较高的工作电流，低的带宽，或两者都小。在工程上，给定运用场合在两者之间折衷。
3.6.5 大电阻限制 如果希望运放很大增益，你可能运用图3.8这样坏例子。假定采用的运放在运用场合有适当地增益带宽（可能这是不真实的，请看下面）－你真的能得到1000增益？可能不是。麻烦不是运放，而是电阻，你把它们安装在PCB 上。由于各种原因，它们的漏电流可能超过了流过10M Ω的电流量，很低的电阻将其分流。所以通常使用电阻如果没有事先规定的话，一般不超过1M Ω。可以将电阻减少到10k Ω，输入电阻减少到1k Ω。也可用图3.9电路代替。 图 3.9原理如下：假设在同相端输入端加10mV ，迫使反相端建立
10mV （在计算中不考虑失调）。10mV 加在10k Ω上，流过1μA 电流，此电流通过90k Ω流到A 点，在90k Ω上产生1μA ×90k Ω＝90mV ，此电压加上反相端电压10＋90＝100mV 。A 点100mV 电压，意味着1k Ω电阻上有100μA 电流流过。这个电流（加上1μA ）必须由运放输出端经98k Ω流出，所以压降为98k ×101＝9.9V 。输出电压加上A 点电压100mV （0.1V ），总输出电压为10V 。增益为10V/10mV ＝1000。在这个电路中没有一个电阻大于100k Ω。
3.6.6 增益带宽积
如果用一个运放构成增益为10的放大器。用来放大正弦波信号（先不考虑摆率问题），不断增加正弦波的频率。在某个频率，运放的增益开始下降，运放的输出不再大于输入10倍。进一步增加频率，在某个频率，放大器的输出幅度将与输入相同。这个频率与外部用来建立增益的元件无关，称为运放的增益带宽。也称增益带宽积。
图3.8工作不好的电路
当用运放作为电源的误差放大器时，你应当注意这个参数出Array现在何处。例如，计算闭环控制结果时，在闭环设计一章详细讨
论，可能在接近频率20kHz需要增益300。运放做成增益300也
不坏，大多数运放在20kHz工作的很好。遗憾的是两个参数在一
起意味着运放必须具有带宽300×20kHz＝6MHz带宽，这可能超过
包括典型PWM芯片在内的所有运放的增益带宽。由于变换器带宽
达到数十kHz这个成了十分注目的问题。在误差放大器中具有不
恰当的带宽的特性，即使通过校正回路补偿，还可能引起变换器
象不稳定等麻烦。
3.6.7 相位移
放组成的跟随器，运用网络分析仪测量相位，参看测试一章。
3.6.8 摆率
增益带宽积的增益为10
也将由零变为10Vpp。如果输入信号频率为200kHz，1/4
s，这意味着运放至少需要摆率为10V/1.25μs=8V/μs
有这样高的摆率。例如μA741摆率仅1V/μs
瞬态特性。
3.7 比较器
要用于变换的保护电路。
3.7.1 迟滞
双门限比较器也称为迟滞比较器。比较器的失调、偏置与
运放精确相同。但比较器输出是唯一的：要么高电平，要么低
电平，不会在它们之间。（一般不要将运放作为比较器，更不
要把比较器作为放大器）。实际上，因为比较器是一个实际器
件，有时，它在两种状态之间振荡，有时振荡频率很高，这种
现象是比较器没有迟滞。
例子：对于小的迟滞，很容易知道迟滞大小。图 3.10电路，
因为1k/100k＝0.01，迟滞量是参考电压的1%。
3.7.2 输出饱和电压
比较器另一个独有的概念是当它输出低电平时，通常不为
零。比较器LM139手册指出，如果灌电流为6mA，规定低电
平为0.6V。所以当设计迟滞时，要检查输出多大灌电流。如
果大于1mA，你需要决定包含饱和电压的迟滞电阻值。
如果比较器驱动NPN晶体管，饱和电压也是重要的数
值。在低电平0.7V足以驱动NPN晶体管BE极使晶体管导
通，所以不能用比较器直接驱动一个双极型晶体管！为此，你
需要一个阻断二极管和一个下拉基极电阻。图 3.11示出这种
图3.11 比较器驱动BJT电路即使在最坏情况下避免晶体管误导通电路。当比较器拉向低电
平时，即使仅700mV，二极管导通，抵消运放饱和电压，保持晶体管截止。电阻10k是需要的，仅加二极管，否则基极悬浮，而且可以流过部分漏电流。
常见电子元件选型方法
电子元器件选型 目录 一、集成电路 (1) 二、二极管 (2) 三、功率MOS (2) 四，三极管 (3) 五，电解电容 (3) 六，瓷片电容 (4) 七，薄膜电容 (4) 八，电阻 (5) 九，磁性元件 (6) 十，金属氧化物压敏电阻MOV (7) 十一，印刷电路板 (7) 十二，保险丝 (8) 十三，光耦 (8) 电子元器件选型主要注意的几个参数和标准，大家可以参考一下，这些都是比较保守的值，在实际使用中还可以根据需要适当提高。 一、集成电路 因为集成电路的复杂性和保密性，一般我们只能根据半导体结温来推断集成电路的可靠性了。 我们通常规定： 1，最大工作电压，不超过额定电压80% 2，最大输出电流，不超过额定电流75% 3，结温，最大85摄氏度，或不超过额定最高结温的80%
二、二极管 二极管种类繁多，特性不一。故而，有通用要求，也有特别要求： 通用要求： 长期反向电压<70%～90%×VRRM（最大可重复反向电压） 最大峰值反向电压<90%×VRRM 正向平均电流<70%～90%×额定值 正向峰值电流<75%～85%×IFRM正向可重复峰值电流 对于工作结温，不同的二极管要求略有区别： 信号二极管< 85～150℃ 玻璃钝化二极管< 85～150℃ 整流二极管和快恢复、超快恢复二极管（<1000V）<85～125℃ 整流二极管和快恢复、超快恢复二极管（≥1000V）<85～115℃ 肖特基二极管< 85～115℃ 稳压二极管（<0.5W）<85～125℃ 稳压二极管（≥0.5W）<85～100℃ Tcase(外壳温度)≤0.8×Tjmax-2×θjc×P，2×θjc×P<15℃，θjc是从结到壳的热阻，P是功率损耗。这是一个可供参考的经验值。 这里很多指标给的是个范围，因为不同的可靠性要求和成本之间有矛盾。所以给出一个相对比较注重可靠性的和一个比较注重成本的两个值供参考。下面同理。 三、功率MOS VGS<85%×VGSmax(最大栅极驱动电压) ID_peak<80%×ID_M(最大漏极脉冲电流)
电子元器件选型要求规范-实用的经典要点
1目录 2总则 (3) 2.1目的 (3) 2.2适用范围 (3) 2.3电子元器件选型基本原则 (3) 2.4其他具体选型原则： (3) 3各类电子元器件选型原则 (4) 3.1电阻选型 (5) 3.2电容选型 (6) 3.2.1铝电解电容 (6) 3.2.2钽电解电容 (7) 3.2.3片状多层陶瓷电容 (7) 3.3电感选型 (7) 3.4二极管选型 (8) 3.4.1发光二极管： (8) 3.4.2快恢复二极管： (8) 3.4.3整流二极管： (8) 3.4.4肖特基二极管： (9) 3.4.5稳压二极管： (9) 3.4.6瞬态抑制二极管： (9) 3.5三极管选型 (9) 3.6晶体和晶振选型 (10) 3.7继电器选型 (10) 3.8电源选型 (11) 3.8.1AC/DC电源选型规则 (11) 3.8.2隔离DC/DC电源选型规则 (11) 3.9运放选型 (11) 3.10A/D和D/A芯片选型 (12) 3.11处理器选型 (13) 3.12FLASH选型 (14) 3.13SRAM选型 (14) 3.14EEPROM选型 (14) 3.15开关选型 (14) 3.16接插件选型 (15) 3.16.1选型时考虑的电气参数： (15) 3.16.2选型时考虑的机械参数： (15) 3.16.3欧式连接器选型规则 (15) 3.16.4白色端子选型规则 (16) 3.16.5其它矩形连接器选型规则 (16) 3.17电子线缆选型 (16) 4附则 (17)
2总则 2.1目的 为本公司研发电子产品时物料选型提供指导性规范文件。 2.2适用范围 适用于公司研发部门开发过程中元器件选型使用。 2.3电子元器件选型基本原则 1)普遍性原则：所选的元器件要是被广泛使用验证过的，尽量少使用冷门、偏 门芯片，减少开发风险。 2)高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较 好的元器件，降低成本。 3)采购方便原则：尽量选择容易买到、供货周期短的元器件。 4)持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件,禁止选用停 产的器件,优选生命周期处于成长期、成熟期的器件。 5)可替代原则：尽量选择pin to pin兼容芯片品牌比较多的元器件。 6)向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件。 7)资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚。 8)降额设计原则：对于需要降额设计的部件，尽量进行降额选型，参考标准参 见GJB/Z 35 《元器件降额准则》。 9)便于生产原则：在满足产品功能和性能的条件下，元器件封装尽量选择表贴 型，间距宽的型号，封装复杂度低的型号，降低生产难度，提高生产效率。 2.4其他具体选型原则： 除满足上述基本原则之外,选型时还因遵循以下具体原则: 1)所选器件遵循公司的归一化原则，在不影响功能、可靠性的前提下，尽可能 少选择物料的种类。 2)功率器件优先选用RjA热阻小,Tj结温更大的封装型号。 3)禁止选用封装尺寸小于0402（含）的器件。
电气低压元器件选择及整定
．断路器的选择 1．一般低压断路器的选择 (1) 低压断路器的额定电压不小于线路的额定电压. (2) 低压断路器的额定电流不小于线路的计算负载电流. (3) 低压断路器的极限通断能力不小于线路中最大的短路电流. ⑷线路末端单相对地短路电流十低压断路器瞬时(或短延时)脱扣整定电流》1.25 (5) 脱扣器的额定电流不小于线路的计算电流. (6) 欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压. 2．配电用低压断路器的选择 (1) 长延时动作电流整定值等于0. 8~1 倍导线允许载流量. (2) 3 倍长延时动作电流整定值的可返回时间不小于线路中最大启动电流的电动机启动时 间. ⑶短延时动作电流整定值不小于1.1(ljx+1.35Kldem).其中,ljx为线路计算负载电流;K 为电动机的启动电流倍数;Idem 为最大一台电动机额定电流. (4) 短延时的延时时间按被保护对象的热稳定校核. ⑸无短延时时,瞬时电流整定值不小于1.1(Ijx+K1KIdem).其中,K1为电动机启动电流的冲击系数, 可取 1.7~2. (6) 有短延时时, 瞬时电流整定值不小于1.1 倍下级开关进线端计算短路电流值. 3．电动机保护用低压断路器的选择 (1) 长延时电流整定值等于电动机的额定电流. (2) 6 倍长延时电流整定值的可返回时间不小于电动机的实际启动时间. 按启动时负载的轻重,可选用可返回时间为1、3、5、8 15s中的某一挡. (3) 瞬时整定电流:笼型电动机时为(8~15)倍脱扣器额定电流;绕线转子电动机时为(3~6) 倍脱扣器额定电流. 4．照明用低压断路器的选择 (1) 长延时整定值不大于线路计算负载电流. (2) 瞬时动作整定值等于(6~20) 倍线路计算负载电流. 二．漏电保护装置的选择 1 ．形式的选择 一般情况下, 应优先选择电流型电磁式漏电保护器, 以求有较高的可靠性. 2．额定电流的选择漏电保护器的额定电流应大于实际负荷电流. 3．极数的选择 家庭的单相电源,应选用二极的漏电保护器;若负载为三相三线,则选用三极的漏电保护器; 若负载为三相四线, 则应选用四极漏电保护器. 4．额定漏电动作电流的选择(即灵敏度选择) 为了使漏电保护器真正起到保安作用, 其动作必须正确可靠, 即应该具有合适的灵敏度和动作的快速性. 灵敏度, 即漏电保护器的额定漏电动作电流, 是指人体触电后流过人体的电流多大时漏电保护器才动作. 灵敏度低,流过人体的电流太大,起不到保护作用;灵敏度过高,又会造成漏电保护器因线路或电气设备在正常微小的漏电下而误动作(家庭一般为5mA左右).家庭装于配电板上的 漏电保护器，其额定漏电动作电流宜为15~30mA左右;针对某一设备用的漏电保护器(如落地电扇等), 其额定漏电动作电流宜为5~10mA. 快速性是指通过漏电保护器的电流达到动作电流时, 能否迅速地动作. 合格的漏电保护器的动
常用元器件选型指南
常用元件 一：气动元件 A:常用品牌：SMC（日本）、亚德客（中国台湾）、小金井（日本）、气立可（中国台湾） 其它品牌：CKD(日本)、MAC(美国)、金器（中国台湾）、长拓（中国台湾） B:类别：1、气源处理：空气过滤器、减压阀、油雾器、压力表、冷却器、干燥器等。 2、控制元件：速度控制阀、电磁阀、电气比例阀、精密减压阀、 3、执行元件：气缸、气动滑台、摆动气缸、气爪、气动马达、真空吸盘等 4、检测元件：压力开关、流量开关 5、其它：液压缓冲器、磁性开关、管接头、单向阀、真空发生器等 二：液压元件 A:常用品牌：力士乐（德国）、油研（日本）、北部精机（中国台湾）、大金液压（日本） 其它品牌：榆次液压（中国）、派克（美国）、Atos阿托斯（意大利）。 B:类别：动力元件：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵 执行元件：液压缸：活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸 液压马达：齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达 控制元件：方向控制阀：单向阀、换向阀 压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等 流量控制阀：节流阀、调速阀、分流阀 辅助元件：蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、邮箱、压力计、流量计等 三：常用传感器 A:常用品牌：基恩士（日本）、欧姆龙（日本） 其它品牌：松下（日本）、神视（日本）、西克（德国）、西门子（德国） B:类别：接近传感器：1.当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近传感器，该类型接 近传感器对铁镍、A3 钢类检测体检测最灵敏。对铝、黄铜和不锈钢 类检测体，其检测灵敏度就低。 2.当检测体为非金属材料时，如；木材、纸张、塑料、玻璃和水等， 应选用电容型接近传感器。 3.金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选用光电型接近传 感器或超声波型接近传感器。 4.对于检测体为金属时，若检测灵敏度要求不高时，可选用价格低廉 的磁性接近传感器或霍尔式接近传感器。 常用欧姆龙E2E-系列（检测磁性金属） 光电传感器：常用：透过型、回归反射型、扩散反射型 其它：聚焦光束反射性、小光束限定反射型、固定距离型、光泽识别型光纤传感器：光电传感器的一种，适用于狭小空间和高精度。 安全光栅：光电安全装置通过发射红外线，产生保护光幕，当光幕被遮挡时，装置发出遮光信号，控制具有潜在危险的机械设备停止工作，避免发生安全 事故。 空气压力传感器：把气体压力的变化转变为电信号。设定值用来抽吸确认、就位确 认、漏测试等。
电子元器件的使用及其选择
电子元器件的使用及其选择 发表时间：2019-07-18T09:36:46.823Z 来源：《科技尚品》2019年第2期作者： 1贺凯 2刘兴斌 [导读] 现如今，我国是电子产品发展的时代，电子元器件是电子产品中重要的一个组成部分，为确保电子产品运行稳定性，我们必须注意电子元器件的合理使用和选择问题。在统计各种电子产品故障的数据资料后发现，最常出现的故障原因大多数都和电子元器件有关，69%左右的电子产品出问题是由相关的电子元件问题引起的，而其问题的分析结果表明，电子元件的不规范使用和错误的选择是导致相关产品在运行中失败的最大问题。也就是说，电子元器件 1生态环境部华北核与辐射安全监督站 2中国核电工程有限公司 引言 在进行电路设计的过程中，各个电子元器件经过连接串通，能让电路正常运行，使电子设备可以正常使用。使用可靠性是大多数的电子元器件的工作的核心和基础条件。对于整个电路系统来说，若有一个电子元器件不能正常使用，就会造成整个系统瘫痪。所以，相关设计人员应该要重视电子元器件的使用可靠性，然后通过合理选择和科学设计，提高电子元器件的使用可靠性，只有这样才能保证电路系统功能的正常发挥，才有利于整个系统的稳定。电子元器件大致可分为电子元件、电子器件两大类，后者主要指由半导体材料制成的基础类电子产品（如二极管、晶体管、场效应晶体管、集成电路等）。半导体器件也分无源器件（如二极管）、有源器件（如晶体管、集成电路等）两种类型。无源器件只消耗输入信号的电能，不需要给器件提供电源即可工作；而有源器件需耍专门给器件提供合适的电源才能正常工作。随着电子新技术、新材料和新工艺的不断涌现，有些元件与器件的区分已很难界定，并且许多现代电元器件已不再是纯硬件了，例如单片机和单片系统均为基于软件的芯片。表1将展示有关集成电路和分立器件的产品。 1电子元器件的可靠性概述 电子元器件无法对电流和电压进行控制和变化，因此也将其称为无源器件，其作为组成产品的基础性元素，是维持电子设备可靠性的关键所在。任何一个电子产品都是由大量元器件共同组成，因此电子元器件的可靠性与电子产品整体可靠性息息相关。生产出来的电子元器件存在缺陷具有不可避免性，因此需要对电子元器件进行非破坏性筛选试验，对其施加合理的压力，这样能够将存在潜在缺陷的早期失效产品进行剔除。因此在电子元器件寿命周期内，需要采用主动工艺手段对其施加适当的应力，激发其潜在的缺陷，使共隐患提前暴露出来，确保产品质量的提高。电子元器件的可靠性还可以分为固有可靠性和使用可靠性，即是电子元器件在实际使用过程中表现出来的可靠性。电子元器件使用过程中对其可靠性造成影响的因素较多。由于电子元器件可靠性是衡量电子产品质量的重要指标，因此在选择质量有保证的电子元器件，同时还要对电子元器件进行二次筛选，及时易除掉不合格的元器件及具有缺陷的元器件。以此来保证电子元器件的质量，为产品质量可靠性起到了重要的保证作用。 2电子元件的选择 1）组件类型选择在选择组件的时候要注意以下方面(1)在选择组件之前要明白其应用的环境和各种硬性要求。(2)优先选择硬件过关、使用稳定、规格标准、使用周期长的组件。绝对不使用已经淘汰和即将淘汰的组件。在必须使用非首选组件，非标准组件，新开发的组件时需要更加谨慎。(3)选择有良好声誉和信誉的制造商生产的组件。应选择能够连续生产，并且交货及时，有多种渠道生产供应的组件。(4)要了解组件上不同符号所代表的含义，事先要求对方提供完整的组件模型以供参考。(5)应最大限度地缩小应用组件的品种，规格和对口制造商，这有利于其购买和管理。2）设备质量选择部件质量好坏与故障率挂钩，直接影响使用体验，不同部件质量的合格要求水平都不同，要具体的对所选用的部件具体规定要求。所谓部件的质量水平是指在使用前安装在产品内部的元器件的标准，在元器件的制造，测试和筛选的过程中，都有相应的标准。符合标准的元器件制造厂商一般会提供元件的质量控制标准，所以，根据不同的质量标准层次对产品进行生产和检测，需满足不同的质量水平。因此，在元器件的质量选择上，具体的产品标准是质量等级划分的主要依据。3）包装选择一般将包装分成密封包装和塑料包装。密封包装包括金属、陶瓷、低熔点玻璃等。金属包装优点多，但体积、重量是其无法忽视的缺点。它主要用于晶体管、和集成电路上面。陶瓷包装具有密封性好，散热性好等特点，但容易在低温中变色，它主要用于高频器件和集成电路的应用上，玻璃包装重量轻，密封性能好，但强度与散热效果不尽人意。它主要用于二极管和一些低功耗器件。而塑料包装在重量、体积、工艺、成本方面具有优势，容易进行自动化生产，但气密与机械性能比较差，且无重要的电磁屏蔽效果。它主要用于低功率器件和集成电路。其大多是由环氧树脂构成。用环氧塑料包装器件时，包装是非密封结构，更易受到腐蚀性气体的侵蚀。特别是当温度变化很大时，容易出现化学反应，使器件更容易失效。非密封包装成本低，耐湿性差，密封装置比其高一个安全级别，所以非密封包装一般适用于环境条件好，可靠性要求较低的民用电子产品上。 3电子元器件使用可靠性的改进措施 3.1加大对电子元器件的检测力度 生产过程中，企业要加强对电子元器件的检测力度，增加检测面和检测量，保证市场上的电子元器件在出厂时都属于合格产品。使用过程中，应严格按照电子元器件的标准规范使用，并定期对已经使用的电子元器件进行可靠性检测。具体地，可从以下三方面进行。第一，重视检测工作，有效利用检测结果，预防电子元器件存在安全隐患。第二，制定严格的筛选程序。检查过程中，要确保电子设备的应用质量，及时处理有问题的电子元器件。第三，加强监督职能，重视设备的维护。实际工作中，要强化"防大于治"的观念，加强监督管理职能，做到有问题早发现、早解决，定期维护设备，加大筛查力度，预防电子元器件出现故障，并及时解决发现的问题。 3.2强化监督职能，重视设备维护 电子元器件出现问题后，则会对整个系统或是设备带来较大的影响，因此对于电子元器件需要做好故障预防工作，树立良好的预防理念，强化对电子元器件应用过程中的监管。同时还要记录电子元器件的应用情况，及时发现隐患，并采取有效的措施加以处理。部分企业要重视设备的维护工作，重点分析电子元器件的应用情况，并针对电子元器件故障的原因进行记录和分析，为日后维护工作提供重要的参考。 3.3监督管理电子元器件的生产 我们知道电子元器件的质量好坏是有很大影响的，所以要对器件的生产过程进行质量监督，减少质量不过关产品的生产。可以采取的方法有两种。（1）对器件供应商进行认证及分类管理，符合要求的生产厂商才能作为电子元器件的供应商。（2）对同一品种器件多选择
超详细的电子元器件选型指南(电阻器)
超详细的电子元器件选型指南（电阻器） 电阻器，简称电阻（Resistor,通常用“R”表示）是电路元件中应用最广的一种，在电子设备中约占元件总数的30%以上，其性能好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还可作为消耗电能的负载、分流器、分压器、稳压电源中的取样电阻、晶体管电路中的偏置电阻等。 一、基础知识 1.电阻的分类 电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻、可变电阻、特殊电阻。固定电阻按照制作材料和工艺的不同，主要分为以下四大类： 2.电阻的型号命名方法 电阻器、电位器的命名由四部分组成：主称、材料、特征和序号。
3.主要性能指标 （1）标称阻值 产品上标示的阻值，单位为欧，千欧，兆欧，标称阻值都应符合下表所列数值乘 以10n倍（n为整数）。
（2）允许误差 电阻和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围，它表示产品的精度。允许误差的等级如下表所示。 （3）额定功率 在规定的环境温度和湿度下，假定周围的空气不流通，在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率，一般选用其额定功率比它在电路中消耗的功率高1-2倍。额定功率分19个等级，常用的有0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W。 （4）最高工作电压 电阻在长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值，电阻器内部产生火花，引起噪声，甚至损坏。 （5）稳定性 稳定性是衡量电阻器在外界条件（温度、湿度、电压、时间、负荷性质等）作用下电阻变化的程度。
温度系数a，表示温度每变化1度时，电阻器阻值的相对变化量; 电压系数av，表示电压每变化1伏时，电阻器阻值的相对变化量。 二、电阻器选型与运用 在电子电路设计的时候，应根据电子设备的技术指标、电路的具体要求和电阻的特性参数“因地制宜”地来选用电阻的型号和误差等级；额定功率应大于实际消耗功率的1.5-2倍；电阻装接前要测量核对，尤其是要求较高时，还要人工老化处理，提高稳定性。下面是有关电阻的选型基本原则。 1.电阻器的归一化选型 归一化选型原则只是针对电阻选型的一个“轮廓”，根据以往工程师的选型经验总结出来的，具有大众化的选型意义，在要求严格的电路设计中，还需要根据具体电路设计中的电器要求对电阻选型进行进一步的考量。 （1）金属膜电阻器：1W以下功率优选金属膜电阻；1W及1W以上功率优选金属氧化膜电阻； （2）熔断电阻器：不推荐使用。反应速度慢，不可恢复。建议使用反应快速、可恢复的器件，以达到保护的效果，并减少维修成本。 （3）绕线电阻器：大功率电阻器。 （4）集成电阻器：贴片化。插装项目只保留并联式，插装的独立式项目将逐步淘汰，用同一分类的片状集成电阻器替代。 （5）片状厚膜电阻器：在逐步向小型化、大功率方向发展，优选库会随着适应发展方向的变化而动态调整。这类电阻器是小功率电阻的优选对象。 （6）片状薄膜电阻器：建议使用较高精度类别。
电子元器件选用时应该遵循的原则
电子元器件在选用时至少应遵循下列准则： 1.元器件的技术条件、技术性能、质量等级等均应满足装备的要求； 2.优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元器件，不允许选用淘汰品种和禁用的元器件； 3.应最大限度地压缩元器件品种规格和生产厂家； 4.未经设计定型的元器件不能在可靠性要求高的军工产品中正式使用； 5.优先选用有良好的技术服务、供货及时、价格合理的生产厂家的元器件。对关键元器件要进行用户对生产方的质量认定； 6.在性能价格比相等时，应优先选用嘉立创等国产元器件。 电子元器件在应用时应重点考虑以下问题，并采取有效措施，以确保电子元器件的应用可靠性： 1. 降额使用。经验表明，元器件失效的一个重要原因是由于它工作在允许的应力水平之上。因此为了提高元器件可靠性，延长其使用寿命，必须有意识地降低施加在元器件上的工作应力（电、热、机械应力），以使实际使用应力低于其规定的额定应力。这就是降额使用的基本含义。 2. 热设计。电子元器件的热失效是由于高温导致元器件的材料劣化而造成。由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高，使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合，热应力已成为影响元器件可靠性的重要因素之一。因此在元器件的布局、安装等过程中，必须充分考虑到热的因素，采取有效的热设计和环境保护设计。 3. 抗辐射问题。在航天器中使用的元器件，通常要受到来自太阳和银河系的各种射线的损伤，进而使整个电子系统失效，因此设计人员必须考虑辐射的影
响。目前国内外已陆续研制了一些抗辐射加固的半导体器件，在需要时应采用此类元器件。 4. 防静电损伤。半导体器件在制造、存储、运输及装配过程中，由于仪器设备、材料及操作者的相对运动，均可能因磨擦而产生几千伏的静电电压，当器件与这些带电体接触时，带电体就会通过器件“引出腿”放电，引起器件失效。不仅MOS器件对静电放电损伤敏感，在双极器件和混合集成电路中，此项问题亦会造成严重后果。 5. 操作过程的损伤问题。操作过程中容易给半导体器件和集成电路带来机械损伤，应在结构设计及装配和安装时引起重视。如引线成形和切断，印制电路板的安装、焊接、清洗，装散热板、器件布置、印制电路板涂覆等工序，应严格贯彻电装工艺规定。 6. 储存和保管问题。储存和保管不当是造成元器件可靠性降低或失效的重要原因，必须予以重视并采取相应的措施。如库房的温度和湿度应控制在规定范围内，不应导致有害气体存在；存放器件的容器应采用不易带静电及不引起器件化学反应的材料制成；定期检查有测试要求的元器件等。 半导体集成电路选择应按如下程序和要求进行： 1.根据对应用部位的电性能以及体积、价格等方面的要求，确定所选半导体集成电路的种类和型号； 2.根据对应用部位的可靠性要求，确定所选半导体集成电路应执行的规范（或技术条件）和质量等级；
元器件选型
元器件选型 元器件选型最近稍稍有点忙各处跑来跑去考察了一些企业的产品技术情况比较普遍的一个现象是研发人员无一例外的同声谴责采购和工艺部门对元器件控制不严致使电路板入检合格率低、到客户现场后频频出毛病。并举出了诸多文献实例和专家发言来佐证自己的论断并希望我也能随声附和几句可以借此给相关物料和制造部门施加一点压力但最后我让他们失望了。我给下的结论无一例外都是怪到了研发的头上。并送给了研发弟兄们几个总结性观点?在公司里研发队伍已经足够强势不必再由我添加压垮骆驼的那最后一根稻草?产品的可靠性水平和研发的强势程度成反比?电路设计错误和器件应用不当占了故障的八成因素。举几个简单例子一个电解电容紧挨着散热片焊接的与电解电容相关联的那部分电路参数容易漂现象和结果就是机器参数不稳绿色发光二极管的色调不一致外观看起来不美观发光管都有个波长的要求即使都是绿光波长的细微差别也会导致色差而设计文件上并没对发光管的波长做出规定某块电路工作不好发现将PCB板信号线的一个电感换成磁珠就好了于是就改了BOM单电路板上趴着个磁珠大肆生产了。常规理解看来磁珠似乎和电感的特性是相同的但事实上磁珠表现的是一个随频率变化的电阻特性是消耗性的而电感是储能特性是储存性的削峰填谷。即使从实际结果来看似乎更换器件后没问题但其实并没有搞通真正的器件机理。病虽然莫名其妙的好了但病毒的隐患仍在。宜将剩勇追穷寇不可沽名学霸王毛。主。席教导我们做电路要对电路和器件穷根究底。还有很多类似的问题比如散热似乎热设计只和机箱内温度有关却忽视了一个致命的问题温度系数即使温度不够高到烫手的地步温度的升高是否会导致温漂温漂后的参数值是否会将器件的特征参数推到电路正常工作的边缘比如降额几乎所有工程师都说我们降额了基本降了50余量是足够的这个问题肯定没有。那么降额时所有该降额的参数都降到了安全范围吗同一类功能的器件换了不同封装形式或生产工艺的时候
在元件封装选择元件时需要考虑哪些问题
在元件封装选择元件时需要考虑哪些问题 本文中的所有例子都是用multisim设计环境开发的，不过即使使用不同的eda 工具，同样的概念仍然适用。 1、使用良好的接地方法 确保设计具有足够的旁路电容和地平面。在使用集成电路时，确保在靠近电源端到地（最好是地平面）的位置使用合适的去耦电容。电容的合适容量取决于具体应用、电容技术和工作频率。当旁路电容放置在电源和接地引脚之间、并且靠近正确的IC引脚摆放时，可以优化电路的电磁兼容性和易感性。 2、分配虚拟元件封装 打印一份材料清单（bom）用于检查虚拟元件。虚拟元件没有相关的封装，不会传送到版图阶段。创建一份材料清单，然后查看设计中的所有虚拟元件。唯一的条目应该是电源和地信号，因为它们被认为是虚拟元件，只在原理图环境中进行专门的处理，不会传送到版图设计。除非用于仿真目的，在虚拟部分显示的元件都应该用具有封装的元件替代。 3、确保您有完整的材料清单数据 检查材料清单报告中是否有足够完整的数据。在创建出材料清单报告后，要进行仔细检查，对所有元件条目中不完整的器件、供应商或制造商信息补充完整。 4、根据元件标号进行排序 为了有助于材料清单的排序和查看，确保元件标号是连续编号的。 5、检查多余的门电路 一般来说，所有多余门的输入都应该有信号连接，避免输入端悬空。确保您检查了所有多余的或遗漏的门电路，并且所有没有连线的输入端都完全连上了。在一些情况下，如果输入端处于悬浮状态，整个系统都不能正确工作。就拿设计中经常使用的双运放来说。如果双路运放IC元件中只用了其中一个运放，建议要么把另一个运放也用起来，要么将不用的运放的输入端接地，并且布放一个合适的单位增益（或其它增益）反馈网络，从而确保整个元件能正常工作。
元器件的选择说明
元器件的选择说明 1.积分电阻 缓冲放大器和积分器都带有甲类输出放大器，静态电流均为100μA左右。输出为4μA时的非线性度很小，可忽略不计。积分电阻必须足够大，以使在整个输入信号范围内的积分电流都落在这个线性度很好的区间。同时积分电流又必须大到万用板上的漏电流可以忽略。对于2V满量程，470KΩ是最优的，满量程为200mV是，可选用47KΩ。 2.积分电容 积分电容的选择须使得最大电压摆幅不打到积分器输出电压的最大饱和摆幅，（约比电源和地低0.3V和高0.3V）。当ICL7107的模拟公共端用作参考点时，积分器输出满量程标称为2V时最佳，当ICL7107用+5V电源供电，模拟公共端接地时，积分器输出摆幅为最好。在每秒3个读数时（时钟频率为48KHZ）,Cint的标称值分别为0.22μF和0.10μF。当然，在使用不同的振荡频率时，该电容的值也要往相反的方向进行修正，以保持同样的输出摆幅。 选择积分电容的另一个要求是其漏电流要小，以减少翻转误差。较合适的电容是聚丙乙烯电容，它的漏电流几乎可完全忽略，而成本又低。 3.自动校零电容 自动校零电容的大小对系统的噪声会有些影响。在200mV满量程时，噪声显得很重要。推荐使用0.047μF的电容，这样，噪声在合理的范围内，同时，也加快了过载时的恢复速度。
4.参考电容 在绝大多数使用场合下，0.1μF的电容效果最好。然而，当存在较大的共模电压（即REF L0（35）管脚未与模拟公共端连接））和使用200mV的满量程时，可选用较大的电容，以防止产生翻转误差。一般地，1μF的电容在这种情况下可将翻转误差控制在0.5个显示字范围之内。 5.振荡器原件 在所有的频率范围内，推荐使用100KΩ的震荡电阻，震荡电容的值用下式进行推算，f=0.45/RC。在48KHz震荡频率时（每秒3个读数），C=100pF。(C6) 6.参考电压 产生满量程读数值输出（2000个计数值）所需的模拟输入电压为Vin=2V REF，这样，对于200mV和2V的量程，V REF应分别为100mV 和1V。然而，在许多应用场合，该A/D电路直接连接到传感器的输出，在数字输出和输入电压间就存在一量程因子的问题。例如，在一称量系统中，设计者可能会希望传感器的电压输出为0.662V时，A/D 转换器的数字输出为满量程。这时，他应将传感器的输出电压直接接到A/D输入，参考电压调到0.331V，（而不是将传感器的输出电压衰减至200mV），并将积分电阻和积分电容选至合适的120KΩ和0.22μF。这样会使系统显得简洁，并去掉了输入端的衰减网络。 在用±5V供电的ICL7107的输入端课接受±4V的输入信号，这类系统的另一个优点是在输入电压V IN≠0时，可将输出数读数调为零。这
电子元器件选择和应用.
电子元器件选择和应用 发布人：admin 发布日期：2010-1-4 点击数：325 电子元器件在选用时至少应遵循下列准则： 1. 元器件的技术条件、技术性能、质量等级等均应满足装备的要求； 2. 优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元器件，不允许选用淘汰品种和禁用的元器件； 3. 应最大限度地压缩元器件品种规格和生产厂家； 4. 未经设计定型的元器件不能在可靠性要求高的军工产品中正式使用； 5. 优先选用有良好的技术服务、供货及时、价格合理的生产厂家的元器件。对关键元器件要进行用户对生产方的质量认定； 6. 在性能价格比相等时，应优先选用国产元器件。 电子元器件在应用时应重点考虑以下问题，并采取有效措施，以确保电子元器件的应用可靠性： 1. 降额使用。经验表明，元器件失效的一个重要原因是由于它工作在允许的应力水平之上。因此为了提高元器件可靠性，延长其使用寿命，必须有意识地降低施加在元器件上的工作应力（电、热、机械应力），以使实际使用应力低于其规定的额定应力。这就是降额使用的基本含义。 2. 热设计。电子元器件的热失效是由于高温导致元器件的材料劣化而造成。由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高，使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合，热应力已成为影响元器件可靠性的重要因素之一。因此在元器件的布局、安装等过程中，必须充分考虑到热的因素，采取有效的热设计和环境保护设计。 3. 抗辐射问题。在航天器中使用的元器件，通常要受到来自太阳和银河系的各种射线的损伤，进而使整个电子系统失效，因此设计人员必须考虑辐射的影响。目前国内外已陆续研制了一些抗辐射加固的半导体器件，在需要时应采用此类元器件。 4. 防静电损伤。半导体器件在制造、存储、运输及装配过程中，由于仪器设备、材料及操作者的相对运动，均可能因磨擦而产生几千伏的静电电压，当器件与这些带电体接触时，带电体就会通过器件“引出腿”放电，引起器件失效。不仅MOS器件对静电放电损伤敏感，在双极器件和混合集成电路中，此项问题亦会造成严重后果。 5. 操作过程的损伤问题。操作过程中容易给半导体器件和集成电路带来机械损伤，应在结构设计及装配和安装时引起重视。如引线成形和切断，印制电路板的安装、焊接、清洗，装散热板、器件布置、印制电路板涂覆等
PLC元器件选型明细表
元器件选型明细表 ABB公司： 接触器： QA7、QA8：A26D-30-10 220-230V 50Hz/230-240V 60Hz QA9：A12D-30-10 220-230V 50Hz/230-240V 60Hz QA10、QA11：A30D-30-10 220-230V 50Hz/230-240V 60Hz QA12、QA13：A9D-30-10 220-230V 50Hz/230-240V 60Hz 空气开关： QA0：S1 N125 R100 M F FC 3P QA1、QA2：S1 N125 R20 M F FC 3P QA3：S1 N125 R10 M F FC 3P QA4、QA5：S1 N125 R25 M F FC 3P QA6：S1 N125 R10 M F FC 3P 热继电器： BB1、BB2：TA 25-DU-14 BB3：TA 25-DU-8.5 BB4：TA 25-DU-19 BB5：TA 25-DU-4 继电器： KF1、KF2、KF3、KF5、KF7：N 22E 220-230V 50Hz/230-240V 60Hz 熔断器： F1~F5：S2 5 1S-K1 主令电气： 按钮：SF1、SF3、SF5：CP1-10R-02 SF2、SF4、SF6：CP1-10G-20 SF7、SF9、SF11、SF13、SF15、SF17、SF19、SF21：CP1-10R-01 SF8、SF10、SF12、SF14、SF16、SF18、SF20、SF22：CP1-10G-10 25个灯泡（AC220V）：MA5-1230 斯奈德： 时间继电器： KF4、KF6、KF8：RE 9 RA 21 MW7 KF10、KF11：RE 9 TA 21 MW7 欧姆龙： 行程开关：BG1、BG2：LX1-1H SOR: 压力开关：S1、S2：52NN-K116-M4-B1A
电子元器件选型规范-实用经典
电子元器件选型规范-实用经典
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编号：**/**-**-***-**受控状态： 电子元器件选型规范 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： CHBCHBCHB有限责任公司 修订记录 日期修订状态修改内容修改人审核人批准人
1目录 2总则 (3) 2.1目的 (3) 2.2适用范围 (3) 2.3电子元器件选型基本原则 (3) 2.4其他具体选型原则： (4) 3各类电子元器件选型原则 (5) 3.1电阻选型 (5) 3.2电容选型 (6) 3.2.1.............................................................................................. 铝电解电容 6 3.2.2.............................................................................................. 钽电解电容 7 3.2.3................................................................................. 片状多层陶瓷电容 8 3.3电感选型 (8) 3.4二极管选型 (8) 3.4.1.......................................................................................... 发光二极管： 9 3.4.2..................................................................................... 快恢复二极管： 9 3.4.3.......................................................................................... 整流二极管： 9 3.4.4..................................................................................... 肖特基二极管： 9 3.4.5.......................................................................................... 稳压二极管： 9 3.4.6................................................................................. 瞬态抑制二极管： 10 3.5三极管选型 (10) 3.6晶体和晶振选型 (10) 3.7继电器选型 (11) 3.8电源选型 (12) 3.8.1..............................................................................AC/DC电源选型规则 12 3.8.2.................................................................... 隔离DC/DC电源选型规则 12 3.9运放选型 (12) 3.10............................................................................................. A/D和D/A芯片选型 12 3.11.............................................................................................................. 处理器选型 14
电子元器件综合知识大全
第一章电子元器件 第一节、电阻器 1.1 电阻器的含义:在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻. 1.2 电阻器的英文缩写：R（Resistor）及排阻RN 1.3 电阻器在电路符号：R 或WWW 1.4 电阻器的常见单位:千欧姆（KΩ）, 兆欧姆（MΩ） 1.5 电阻器的单位换算: 1兆欧=103千欧=106欧 1.6 电阻器的特性：电阻为线性原件，即电阻两端电压与流过电阻的电流成正比，通过 这段导体的电流强度与这段导体的电阻成反比。即欧姆定律：I=U/R。 表 1.7 电阻的作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。 1.8 电阻器在电路中用“R”加数字表示，如：R15表示编号为15的电阻器。 1.9 电阻器的在电路中的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 a、直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上,其允许偏差则用百 分数表示,未标偏差值的即为±20%. b、数码标示法主要用于贴片等小体积的电路，在三为数码中,从左至右第一,二位数表示 有效数字,第三位表示10的倍幂或者用R表示(R表示0.)如：472 表示47×102Ω（即4.7K Ω）；104则表示100KΩ、;R22表示0.22Ω、 122=1200Ω=1.2KΩ、 1402=14000Ω=14KΩ、R22=0.22Ω、 50C=324*100=32.4KΩ、17R8=17.8Ω、000=0Ω、 0=0Ω. c、色环标注法使用最多，普通的色环电阻器用4环表示,精密电阻器用5环表示,紧靠电阻体一端头的色环为第一环,露着电阻体本色较多的另一端头为末环.现举例如下：如果色环电阻器用四环表示,前面两位数字是有效数字,第三位是10的倍幂, 第四环是 色环电阻器的误差范围(见图一) 四色环电阻器（普通电阻) 标称值第一位有效数字 标称值第二位有效数字 标称值有效数字后0的个数(10的倍幂) 允许误差
军用元器件选用问题现状及建议
军用元器件选用问题现状及建议随着武器装备的不断发展，电子元器件，尤其是通信类的电子器件应用的数量、品种众多，越来越广泛，电子元器件的选择和使用就日益显得重要。器件选择不当会造成所购买的元器件不符合要求，从而影响到系统的可靠性，因此假如通过军用元器件设计标准、军用元器件选用标准规范操作，对元器件的选用进行控制，为军用产品提供了重要保障。 1. 军用元器件选用中存在的问题： 1）国产元器件产品目录信息掌握的不全面，大部分国产元器件相关资料未形成互联网电子文档，不便于在查找、对比； 2）国产元器件的标准无法查找准确，元器件的资料错误较多，某种元器件型号执行的标准不能快速、便捷查询，咨询厂家，也很难得到正确信息；3）合格供方的界定难度较大，所选军用元器件无法准确、快速的确定是否为合格供方，对生产商的执照、资质等信息获取被动； 4）国内外电子元器件主流标准认识模糊，尤其对于国外某生产商的主流产品了解不全面，导致选用的部分元器件为非主流产品，不能保证产品跟踪、供货周期等问题； 5）部分集成电路国产元器件未形成系列产品，很多情况是依据技术协议生产个性化产品，不能满足元器件功能的扩展、继承性，同时也不能实现产品的公用、共享、标准化； 6）部分国产元器件存在生产周期长、价格过高以及开发工具和开发环境的通用性差等问题，制约了器件使用的普遍性，导致元器件的售后服务相对较差，遇到问题解决能力弱，不能满足现在的设计周期和设计成本； 7）目前国内SMD中BGA、QFN等封装国产化器件很少，少有存在类似封装的材料和环保性都不能与国际接轨，元器件制作工艺对焊接、返修工艺和振动、环境适应性不能满足要求； 8）通信设备越来越提倡小型化的设计，很多国产元器件性能指标满足要求，但是外形尺寸太大，形成了小型化与国产化矛盾的现状；
电子元器件选型规范
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1目录 2总则 (3) 2.1目的 (3) 2.2适用范围 (3) 2.3电子元器件选型基本原则 (3) 2.4其他具体选型原则： (3) 3各类电子元器件选型原则 (5) 3.1电阻选型 (5) 3.2电容选型 (6) 3.2.1铝电解电容 (6) 3.2.2钽电解电容 (7) 3.2.3片状多层陶瓷电容 (7) 3.3电感选型 (8) 3.4二极管选型 (8) 3.4.1发光二极管： (8) 3.4.2快恢复二极管： (8) 3.4.3整流二极管： (8) 3.4.4肖特基二极管： (9) 3.4.5稳压二极管： (9) 3.4.6瞬态抑制二极管： (9) 3.5三极管选型 (9) 3.6晶体和晶振选型 (10) 3.7继电器选型 (10) 3.8电源选型 (11) 3.8.1AC/DC电源选型规则 (11) 3.8.2隔离DC/DC电源选型规则 (11) 3.9运放选型 (11) 3.10A/D和D/A芯片选型 (12) 3.11处理器选型 (13) 3.12FLASH选型 (14) 3.13SRAM选型 (14) 3.14EEPROM选型 (15) 3.15开关选型 (15) 3.16接插件选型 (15) 3.16.1选型时考虑的电气参数： (15) 3.16.2选型时考虑的机械参数： (15) 3.16.3欧式连接器选型规则 (16) 3.16.4白色端子选型规则 (16) 3.16.5其它矩形连接器选型规则 (16) 3.17电子线缆选型 (16) 4附则 (17)