淺談電容電阻電感的選型標準

2020-12-11 電子發燒友

淺談電容電阻電感的選型標準

硬體家園 發表於 2020-05-04 09:16:00

以下內容為個人經驗分享，僅供參考。

STC15實戰項目MP2451電源圖：

一、電阻

1、選型依據

阻值：電阻值;

封裝：常用封裝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、選型方法

①、優先考慮阻值，對於不常見的阻值，可以通過電阻的串聯與並聯代替；

②、計算功耗： P = I²R 或 U²/R， 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，具體看電阻的選型手冊。

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，封裝儘量用小點的，比如手機一般用0201，迷你型產品，0402用的多， 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，這個主要跟加工廠的機器相關；

⑦、考慮維修：尺寸越小，焊接難度越大。

3、選型實例

以STC15實戰項目MP2451電源圖說明：

①、考慮PCB板尺寸沒有要求，可能需要手工焊接，電阻選用常用0603封裝的；

②、R23與R24為反饋電阻，選用精度為1%的；

③、電阻功耗都比較小，沒有選擇更大封裝的尺寸。

二、電容

1、選型依據

容值：電容值;

電容類型：陶瓷電容，鋁電解電容，鉭電解電容等；

寄生參數：ESR，影響濾波效果；

封裝：插件封裝，貼片封裝；

價格：影響產品成本；

尺寸：影響結構；

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，由於寄生參數的存在，存在頻率響應，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、容值確定後，選擇電容的類型。 一般小於10uF的，優先選擇陶瓷電容，超過10uF，小於幾百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、再選擇封裝，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於電路電壓的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，一般與陶瓷電容並聯，減小ESR，提升濾波效果。

3、選型實例

以STC15實戰項目MP2451電源圖說明：

①、C24，MP2451輸入濾波電容，容值儘量大些，輸入電壓為5-28V，此處選擇了22uF/35V的鋁電解電容，滿足要求；

②、C22與C23並聯，提升濾波效果。

三、電感

1、選型依據

感值：電感值;

電感類型：功率電感，普通電感，共模電感等；

電感參數；DCR，飽和電流，溫升電流；

封裝：插件封裝，貼片封裝（常用）；

尺寸：影響結構。

2、選型方法

①、優先選擇電感類型：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、選擇感值。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，負載動態響應等；

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，參數越好，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、飽和電流必須大於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，相當於一根導線，損壞電路；

⑥、溫升電流越大越好，發熱越小。

3、選型實例

以STC15實戰項目MP2451電源圖說明：

L1為功率電感，飽和電流1.4A，遠大於負載電流。

四、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。

電阻電容電感涉及的知識點很多，本文只是簡要的介紹了下，僅僅起到拋磚引玉的作用，日後設計過程中，需要不斷的總結經驗，溝通交流，以達到真正的理解，靈活運用。

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