在纯电感的交流电路中原件在1/2π间是充电还是放电

交流电负半周到来时,电流从1端流向2端,还是2端流向1端,(这时的电感应该是在放电)为什么_百度知道
交流电负半周到来时,电流从1端流向2端,还是2端流向1端,(这时的电感应该是在放电)为什么
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若电阻很小,那么电压波形是超前电流波形90度的,故电压为负半周的前半部分时,电流是由2流向1的,且由最大值逐渐变为0,此时电感在放电;电压为负半周的后半部分时,电流是由1流向2的,且由0逐渐升为最大值,此时电感是在充电。
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电容是通交流阻直流吗?电感是通直流阻交流吗
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电容的作用:1、旁路 2、去耦 3、滤波 4、储能电感的作用:1、阻流作用& 2、有调谐与选频作用 3、筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。电容的定义电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。电容的作用1、旁路旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降[2]&&。2、去耦去耦,又称解耦。从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候, 电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感)会产生反弹,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别[2]&&。3、滤波从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容滤低频,小电容滤高频。电容的作用就是通交流隔直流,通高频阻低频。电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程[2]&&。4、储能储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器[2]&&。电感的定义电感是闭合回路的一种属性,是一个物理量。当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利(H)”,以美国科学家约瑟夫·亨利命名。它是描述由于线圈电流变化,在本线圈中或在另一线圈中引起感应电动势效应的电路参数。电感是自感和互感的总称。提供电感的器件称为电感器。电感的作用1、阻流作用。色环电感线圈中的铜芯总是与线圈中的电流变化抗。色环电感对在电路中使用的交流电流有阻碍作用,阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL,色环电感主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。2、调谐与选频作用。色环电感与电解电容并联可组成LC调谐电路。色环电感在谐振时电路的感抗与容抗等值又反向,即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等,则回路的感抗与容抗也相等,色环电感的使用一般多不会很高,在电路中使用的色环电感一般来说多还算是比较稳定的。3、筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。色环电感器的基本作用就是充电与放电,但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象,使得色环电感有着种种不同的用途。如今色环电感已经被广大客户所运用了,小小的电感起到的作用却是不小视的。
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电容:在直流电路电流不通。其实交流电流也流不过去,只不过电容器的两个极板,在交流电路中不断地随着电压变化而充放电,“相当于”交流电可以流通。电感:在直流回路只有电阻,在交流回路不但有电阻还有感抗。所以直流电流阻力小,交流电流阻力大。你的后一句话有偏差。
哦哦!那请问您为什么说纯电感线圈直流电来说,相当于短路
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你说的没错!通俗地讲,就是这样。电容是频率越高,容抗越小,电感是频率越高,感抗越大。
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是的,可以这样理解。
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LC振荡电路的频率怎么计算,各个参数的单位应该是多少 ?
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电感的感抗RL=2πfL,电容的容抗Rc=1/2πfC。 式中交流电的频率f的单位为Hz(赫兹),电感的单位为H(亨),电容的单位为f(法拉)。 当电感的感抗等于电容的容抗时,该交流电的频率就是LC振荡电路的振荡频率,即: RL=2πfL=Rc=1/2πfC,整理后可得到公式f^2=1/(4π^2CL),即LC振荡电路的频率:f=1/(2π√(CL))
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f0 = 1 / T0 = 1 / [2π √(LC)] ,采用标准单位,频率 :赫兹,Hz;电感 :亨利,H;电容:法拉,F 。H 、F 单位很大,用10的负次方表达。
电感的感抗RL=2πfL,电容的容抗Rc=1/2πfC。 式中交流电的频率f的单位为Hz(赫兹),电感的单位为H(亨),电容的单位为f(法拉)。 当电感的感抗等于电容的容抗时,该交流电的频率就是LC振荡电路的振荡频率,即: RL=2πfL=Rc=1/2πfC,整理后可得到公式f^2=1/(4π^2CL),即LC振荡电路的频率:LC振荡电路的频率公式是f=1/(2π√(CL))f=1/[2π √(LC)]分母是周期电感越大,频率越小,当然是在其他条件不变的情况下。
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1.1电感的定义:电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个&新电源&。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为&自感应&,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势,称为&自感电动势&。由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。1.2电感线圈与变压器电感线圈:导线中有电流时,其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈,以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线(漆包线、纱包或裸导线)一圈靠一圈(导线间彼此互相绝缘)地绕在绝缘管(绝缘体、铁芯或磁芯)上制成的。一般情况,电感线圈只有一个绕组。变压器:电感线圈中流过变化的电流时,不但在自身两端产生感应电压,而且能使附近的线圈中产生感应电压,这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近,相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。1.3电感的符号与单位电感符号:L电感单位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH),1H=103mH=106uH。电感量的标称:直标式、色环标式、无标式电感方向性:无方向检查电感好坏方法:用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断,理想的电感电阻很小,近乎为零。1.4电感的分类:按电感形式分类:固定电感、可变电感。按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。按工作频率分类:高频线圈、低频线圈。按结构特点分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。二、电感的作用基本作用:滤波、振荡、延迟、陷波等形象说法:&通直流,阻交流&细化解说:在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。由感抗XL=2&fL知,电感L越大,频率f越高,感抗就越大。该电感器两端电压的大小与电感L成正比,还与电流变化速度△i/△t成正比,这关系也可用下式表示:电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2Li2。可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。电感在电路最常见的作用就是与电容一起,组成LC滤波电路。我们已经知道,电容具有&阻直流,通交流&的本领,而电感则有&通直流,阻交流&的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路(如图),那么,交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。LC滤波电路在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的LC滤波电路。另外,线路板还大量采用&蛇行线+贴片钽电容&来组成LC电路,因为蛇行线在电路板上来回折行,也可以看作一个小电感。三、电感的主要特性参数2.1电感量L电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。2.2感抗XL电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2&fL2.3品质因素Q品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值。2.4分布电容线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。2.5允许误差:电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。2.6标称电流:指线圈允许通过的电流大小,通常用字母A、B、C、D、E分别表示,标称电流值为50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。四、常用电感线圈3.1单层线圈单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。3.2蜂房式线圈如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小3.3铁氧体磁芯和铁粉芯线圈线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。3.4铜芯线圈铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。3.5色码电感线圈是一种高频电感线圈,它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。它的工作频率为10KHz至200MHz,电感量一般在0.1uH到3300uH之间。色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。其单位为uH。3.6阻流圈(扼流圈)限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。3.7偏转线圈偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。五、电感的型号、规格及命名。国内外有众多的电感生产厂家,其中名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。5.1片状电感电感量:10NH~1MH材料:铁氧体绕线型陶瓷叠层精度:J=&5%K=&10%M=&20%尺寸:.5mm*2.0mmmm*2.5mm个别示意图:贴片绕线电感贴片叠层电感5.2功率电感电感量:1NH~20MH带屏蔽、不带屏蔽尺寸:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;个别示意图:贴片功率电感屏蔽式功率电感5.3片状磁珠种类:CBG(普通型)阻抗:5&O~3K&OCBH(大电流)阻抗:30&O~120&OCBY(尖峰型)阻抗:5&O~2K&O个别示意图:贴片磁珠贴片大电流磁珠规格:05/06(贴片磁珠)规格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(贴片大电流磁珠)5.4插件磁珠规格:RH3.55.5色环电感电感量:0.1uH~22MH尺寸:、豆形电感:0.1uH~22MH尺寸:、、0910精度:J=&5%K=&10%M=&20%精度:J=&5%K=&10%M=&20%插件的色环电感读法:同色环电阻的标示5.6立式电感电感量:0.1uH~3MH规格:PK0455/PK0608/PK0810/PK09125.7轴向滤波电感规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019电感量:0.1uH-10mH。额定电流:65mA~10A。Q值高,价位一般较低,自谐振频率高。5.8磁环电感规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026尺寸(单位mm):3.25~15.885.9空气芯电感空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成,而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗的漆包线。但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的空气芯电感不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积。为了提高电感值而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心,提高电感的自感能力,借此提高电感值。目前,在计算机中,绝大部分是磁心电感。六、常见的磁芯磁环铁粉芯系列材质有:-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/黑)、-40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸:外径大小从30到400D(注解:外径从7.8mm到102mm)。铁硅铝系列主要u值有:60、75、90、125;尺寸:外径大小从3.5mm到77.8mm。两种产品的规格除了主要的环形外,另有E形,棒形等,还可以根据客户提供的各项参数定做。它们广泛应用于计算机主机板,计算机电源,电源供应器,手机充电器,灯饰变压调光器,不间断电源(UPS),各种家用电器控制板等。八、电感在使用过程中要注意的事项8.1电感使用的场合潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性,还是阻抗特性等,都要注意。8.2电感的频率特性在低频时,电感一般呈现电感特性,既只起蓄能,滤高频的特性。但在高频时,它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热,感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。下面就铁氧体材料的电感加以解说:铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。8.3电感设计要承受的最大电流,及相应的发热情况。8.4使用磁环时,对照上面的磁环部分,找出对应的L值,对应材料的使用范围。8.5注意导线(漆包线、纱包或裸导线),常用的漆包线。要找出最适合的线经
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一、电感器的定义。1.1电感的定义:电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个&新电源&。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为&自感应&,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势,称为&自感电动势&。由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。1.2电感线圈与变压器电感线圈:导线中有电流时,其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈,以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线(漆包线、纱包或裸导线)一圈靠一圈(导线间彼此互相绝缘)地绕在绝缘管(绝缘体、铁芯或磁芯)上制成的。一般情况,电感线圈只有一个绕组。变压器:电感线圈中流过变化的电流时,不但在自身两端产生感应电压,而且能使附近的线圈中产生感应电压,这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近,相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。1.3电感的符号与单位电感符号:L电感单位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH),1H=103mH=106uH。1.4电感的分类:按电感形式分类:固定电感、可变电感。按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。按工作频率分类:高频线圈、低频线圈。按结构特点分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。二、电感的主要特性参数2.1电感量L电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。2.2感抗XL电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2&fL2.3品质因素Q品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值。2.4分布电容线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。2.5允许误差:电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。2.6标称电流:指线圈允许通过的电流大小,通常用字母A、B、C、D、E分别表示,标称电流值为50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。三、常用电感线圈3.1单层线圈单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。3.2蜂房式线圈如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小3.3铁氧体磁芯和铁粉芯线圈线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。3.4铜芯线圈铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。3.5色码电感线圈是一种高频电感线圈,它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。它的工作频率为10KHz至200MHz,电感量一般在0.1uH到3300uH之间。色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。其单位为uH。3.6阻流圈(扼流圈)限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。3.7偏转线圈偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。四、电感在电路中的作用基本作用:滤波、振荡、延迟、陷波等形象说法:&通直流,阻交流&细化解说:在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。由感抗XL=2&fL知,电感L越大,频率f越高,感抗就越大。该电感器两端电压的大小与电感L成正比,还与电流变化速度△i/△t成正比,这关系也可用下式表示:电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2Li2。可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。电感的符号电感量的标称:直标式、色环标式、无标式电感方向性:无方向检查电感好坏方法:用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断,理想的电感电阻很小,近乎为零。五、电感的型号、规格及命名。国内外有众多的电感生产厂家,其中名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。5.1片状电感电感量:10NH~1MH材料:铁氧体绕线型陶瓷叠层精度:J=&5%K=&10%M=&20%尺寸:.5mm*2.0mmmm*2.5mm5.2功率电感电感量:1NH~20MH带屏蔽、不带屏蔽尺寸:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;5.3片状磁珠种类:CBG(普通型)阻抗:5&O~3K&OCBH(大电流)阻抗:30&O~120&OCBY(尖峰型)阻抗:5&O~2K&O规格:05/06(贴片磁珠)规格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(贴片大电流磁珠)5.4插件磁珠规格:RH3.55.5色环电感电感量:0.1uH~22MH尺寸:、豆形电感:0.1uH~22MH尺寸:、、0910精度:J=&5%K=&10%M=&20%精度:J=&5%K=&10%M=&20%插件的色环电感读法:同色环电阻的标示5.6立式电感电感量:0.1uH~3MH规格:PK0455/PK0608/PK0810/PK09125.7轴向滤波电感规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019电感量:0.1uH-10mH。额定电流:65mA~10A。Q值高,价位一般较低,自谐振频率高。5.8磁环电感规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026尺寸(单位mm):3.25~15.885.9空气芯电感空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成,而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗的漆包线。但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的空气芯电感不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积。为了提高电感值而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心,提高电感的自感能力,借此提高电感值。目前,在计算机中,绝大部分是磁心电感。六、电感在电路中的应用电感在电路最常见的功能就是与电容一起,组成LC滤波电路。我们已经知道,电容具有&阻直流,通交流&的本领,而电感则有&通直流,阻交流&的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路(如图),那么,交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。LC滤波电路在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的LC滤波电路。另外,线路板还大量采用&蛇行线+贴片钽电容&来组成LC电路,因为蛇行线在电路板上来回折行,也可以看作一个小电感。七、常见的磁芯磁环铁粉芯系列材质有:-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/黑)、-40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸:外径大小从30到400D(注解:外径从7.8mm到102mm)。铁硅铝系列主要u值有:60、75、90、125;尺寸:外径大小从3.5mm到77.8mm。两种产品的规格除了主要的环形外,另有E形,棒形等,还可以根据客户提供的各项参数定做。它们广泛应用于计算机主机板,计算机电源,电源供应器,手机充电器,灯饰变压调光器,不间断电源(UPS),各种家用电器控制板等。八、电感与磁珠的联系与区别电感和磁珠的什么联系与区别1、电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件2、电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。两者都可用于处理EMC、EMI问题。EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。前者用磁珠,后者用电感。4、磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。一般地的连接和电源的连接。在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。对信号线也采用磁珠。磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线)取决于需要磁珠吸收的干扰波的频率。磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高。比如1000RMhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以100MHz为标准,比如,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。九、部分电感的计算公式9.1环形电感针对环形CORE,有以下公式可利用:(IRON)L=N2*ALL=电感量(H)AL=感应系数H-DC=0.4&NI/lN==绕线匝数(圈)H-DC=直流磁化力I=通过电流(A)l=磁路长度(cm)l及AL值大小,可参照Micrometa对照表。例如:以T50-52材,绕线5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英寸),经查表其AL值约为33nHL=33*(5.5)2=998.25nH&1&H当通过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)H-DC=0.4&NI/l=0.4&3.14&5.5&10/3.74=18.47(查表后)即可了解L值下降程度(&i%)9.2电感计算介绍一个经验公式L=(k*&0*&s*N2*S)/l其中&0为真空磁导率=4&*10(-7)。(10的负七次方)&s为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时&s=1N2为线圈圈数的平方S线圈的截面积,单位为平方米l线圈的长度,单位为米k系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。计算出的电感量的单位为亨利。以上均为理论值,实际的电量以实测为准。十、电感的测量电感测量的两类仪器:RLC测量(电阻、电感、电容三种都可以测量)和电感测量仪。电感的测量:空载测量(理论值)和在实际电路中的测量(实际值)。由于电感使用的实际电路过多,难以类举。所以我们就在空载情况下的测量加以解说。电感量的测量步骤:(RLC测量)1、熟悉仪器的操作规则(使用说明),及注意事项。2、开启电源,预备15~30分钟。3、选中L档,选中测量电感量4、把两个夹子互夹并复位清零5、把两个夹子分别夹住电感的两端,读数值并记录电感量6、重复步骤4和步骤5,记录测量值。要有5~8个数据。7、比较几个测量值:若相差不大(0.2uH)则取其平均值,记得电感的理论值;若相差过大()0.3uH)则重复步骤2~步骤6,直到取到电感的理论值。不同的仪器能测量的电感参数都有一些出入。因此,做任何测量前的熟悉你的测量仪器。你的仪器能做什么。然后按照它给你的操作说明去做即可。十一、电感在使用过程中要注意的事项11.1电感使用的场合潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性,还是阻抗特性等,都要注意。11.2电感的频率特性在低频时,电感一般呈现电感特性,既只起蓄能,滤高频的特性。但在高频时,它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热,感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。下面就铁氧体材料的电感加以解说:铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。11.3电感设计要承受的最大电流,及相应的发热情况。11.4使用磁环时,对照上面的磁环部分,找出对应的L值,对应材料的使用范围。11.5注意导线(漆包线、纱包或裸导线),常用的漆包线。要找出最适合的线经。
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一电源线布置:1、根据电流大小,尽量调宽导线布线。2、电源线、地线的走向应与资料的传递方向一致。3、在印制板的电源输入端应接上10~100&F的去耦电容。二地线布置:1、数字地与模拟地分开。2、接地线应尽量加粗,致少能通过3倍于印制板上的允许电流,一般应达2~3mm。3、接地线应尽量构成死循环回路,这样可以减少地线电位差。三去耦电容配置:1、印制板电源输入端跨接10~100&F的电解电容,若能大于100&F则更好。2、每个集成芯片的Vcc和GND之间跨接一个0.01~0.1&F的陶瓷电容。如空间不允许,可为每4~10个芯片配置一个1~10&F的钽电容。3、对抗噪能力弱,关断电流变化大的器件,以及ROM、RAM,应在Vcc和GND间接去耦电容。4、在单片机复位端&RESET&上配以0.01&F的去耦电容。5、去耦电容的引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能带引线。四器件配置:1、时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端应尽量靠近且远离其它低频器件。2、小电流电路和大电流电路尽量远离逻辑电路。3、印制板在机箱中的位置和方向,应保证发热量大的器件处在上方。五功率线、交流线和信号线分开走线功率线、交流线尽量布置在和信号线不同的板上,否则应和信号线分开走线。六其它原则:1、总线加10K左右的上拉电阻,有利于抗干扰。2、布线时各条地址线尽量一样长短,且尽量短。3、PCB板两面的线尽量垂直布置,防相互干扰。4、去耦电容的大小一般取C=1/F,F为数据传送频率。5、不用的管脚通过上拉电阻(10K左右)接Vcc,或与使用的管脚并接。6、发热的元器件(如大功率电阻等)应避开易受温度影响的器件(如电解电容等)。7、采用全译码比线译码具有较强的抗干扰性。为扼制大功率器件对微控制器部分数字元元电路的干扰及数字电路对模拟电路的干扰,数字地`模拟地在接向公共接地点时,要用高频扼流环。这是一种圆柱形铁氧体磁性材料,轴向上有几个孔,用较粗的铜线从孔中穿过,绕上一两圈,这种器件对低频信号可以看成阻抗为零,对高频信号干扰可以看成一个电感..(由于电感的直流电阻较大,不能用电感作为高频扼流圈).当印刷电路板以外的信号线相连时,通常采用屏蔽电缆。对于高频信号和数字信号,屏蔽电缆的两端都接地,低频模拟信号用的屏蔽电缆,一端接地为好。对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路,应该用金属罩屏蔽起来。铁磁屏蔽对500KHz的高频噪声效果并不明显,薄铜皮屏蔽效果要好些。使用镙丝钉固定屏蔽罩时,要注意不同材料接触时引起的电位差造成的腐蚀七 用好去耦电容集成电路电源和地之间的去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1&F。这个电容的分布电感的典型值是5&H。0.1&F的去耦电容有5&H的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1&F、10&F的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10&F左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1&F,100MHz取0.01&F。在焊接时去耦电容的引脚要尽量短,长的引脚会使去耦电容本身发生自共振。例如1000pF的瓷片电容引脚长度为6.3mm时自共振的频率约35MHz,引脚长12.6mm时为32MHz。八 降低噪声和电磁干扰的经验印刷电路板的抗干扰设计原则1. 可用串个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。2. 尽量让时钟信号电路周围的电势趋近于0,用地线将时钟区圈起来,时钟线要尽量短。3. I/O驱动电路尽量靠近印制板边。4. 闲置不用的门电路输出端不要悬空,闲置不用的运放正输入端要接地,负输入端接输出端。5. 尽量用45&折线而不用90&折线,布线以减小高频信号对外的发射与耦合。6. 时钟线垂直于I/O线比平行于I/O线干扰小。6. 元件的引脚要尽量短。8. 石英晶振下面和对噪声特别敏感的元件下面不要走线。9. 弱信号电路、低频电路周围地线不要形成电流环路。10.需要时,线路中加铁氧体高频扼流圈,分离信号、噪声、电源、地。印制板上的一个过孔大约引起0.6pF的电容;一个集成电路本身的封装材料引起2pF~10pF的分布电容;一个线路板上的接插件,有520&H的分布电感;一个双列直插的24引脚集成电路插座,引入4&H~18&H的分布电感。一电源线布置:1、根据电流大小,尽量调宽导线布线。2、电源线、地线的走向应与资料的传递方向一致。3、在印制板的电源输入端应接上10~100&F的去耦电容。二地线布置:1、数字地与模拟地分开。2、接地线应尽量加粗,致少能通过3倍于印制板上的允许电流,一般应达2~3mm。3、接地线应尽量构成死循环回路,这样可以减少地线电位差。三去耦电容配置:1、印制板电源输入端跨接10~100&F的电解电容,若能大于100&F则更好。2、每个集成芯片的Vcc和GND之间跨接一个0.01~0.1&F的陶瓷电容。如空间不允许,可为每4~10个芯片配置一个1~10&F的钽电容。3、对抗噪能力弱,关断电流变化大的器件,以及ROM、RAM,应在Vcc和GND间接去耦电容。4、在单片机复位端&RESET&上配以0.01&F的去耦电容。5、去耦电容的引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能带引线。四器件配置:1、时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端应尽量靠近且远离其它低频器件。2、小电流电路和大电流电路尽量远离逻辑电路。3、印制板在机箱中的位置和方向,应保证发热量大的器件处在上方。五功率线、交流线和信号线分开走线功率线、交流线尽量布置在和信号线不同的板上,否则应和信号线分开走线。六其它原则:1、总线加10K左右的上拉电阻,有利于抗干扰。2、布线时各条地址线尽量一样长短,且尽量短。3、PCB板两面的线尽量垂直布置,防相互干扰。4、去耦电容的大小一般取C=1/F,F为数据传送频率。5、不用的管脚通过上拉电阻(10K左右)接Vcc,或与使用的管脚并接。6、发热的元器件(如大功率电阻等)应避开易受温度影响的器件(如电解电容等)。7、采用全译码比线译码具有较强的抗干扰性。为扼制大功率器件对微控制器部分数字元元电路的干扰及数字电路对模拟电路的干扰,数字地`模拟地在接向公共接地点时,要用高频扼流环。这是一种圆柱形铁氧体磁性材料,轴向上有几个孔,用较粗的铜线从孔中穿过,绕上一两圈,这种器件对低频信号可以看成阻抗为零,对高频信号干扰可以看成一个电感..(由于电感的直流电阻较大,不能用电感作为高频扼流圈).当印刷电路板以外的信号线相连时,通常采用屏蔽电缆。对于高频信号和数字信号,屏蔽电缆的两端都接地,低频模拟信号用的屏蔽电缆,一端接地为好。对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路,应该用金属罩屏蔽起来。铁磁屏蔽对500KHz的高频噪声效果并不明显,薄铜皮屏蔽效果要好些。使用镙丝钉固定屏蔽罩时,要注意不同材料接触时引起的电位差造成的腐蚀七 用好去耦电容集成电路电源和地之间的去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1&F。这个电容的分布电感的典型值是5&H。0.1&F的去耦电容有5&H的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1&F、10&F的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10&F左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1&F,100MHz取0.01&F。在焊接时去耦电容的引脚要尽量短,长的引脚会使去耦电容本身发生自共振。例如1000pF的瓷片电容引脚长度为6.3mm时自共振的频率约35MHz,引脚长12.6mm时为32MHz。八 降低噪声和电磁干扰的经验印刷电路板的抗干扰设计原则1. 可用串个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。2. 尽量让时钟信号电路周围的电势趋近于0,用地线将时钟区圈起来,时钟线要尽量短。3. I/O驱动电路尽量靠近印制板边。4. 闲置不用的门电路输出端不要悬空,闲置不用的运放正输入端要接地,负输入端接输出端。5. 尽量用45&折线而不用90&折线,布线以减小高频信号对外的发射与耦合。6. 时钟线垂直于I/O线比平行于I/O线干扰小。6. 元件的引脚要尽量短。8. 石英晶振下面和对噪声特别敏感的元件下面不要走线。9. 弱信号电路、低频电路周围地线不要形成电流环路。10.需要时,线路中加铁氧体高频扼流圈,分离信号、噪声、电源、地。印制板上的一个过孔大约引起0.6pF的电容;一个集成电路本身的封装材料引起2pF~10pF的分布电容;一个线路板上的接插件,有520&H的分布电感;一个双列直插的24引脚集成电路插座,引入4&H~18&H的分布电感。
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  关于酷冷电源的评论,可以看这里
  2007年,国际品牌酷冷至尊(CoolerMaster)面向国内市场推出了符合ATX12V v2.2规范的&超强&系列内销电源。2008年酷冷至尊将这个系列升级为魔石系列,仍然符合ATX12V v2.2规范。我们不清楚这款电源的额定功率是多少,因为酷冷完全没有写,这让我们在第一时间对电源的品质产生了疑问。这款电源是未知功率、大风车式散热、使用被动PFC的电源。
  魔石420的外壳使用传统的镀锌工艺,交流输入插座旁边有一个开关,关机时可以切断市电来消除待机损耗。
  标签上有一个错字,&直流输出&写成了&直流输入&。标签上注明了各路输出的最大电流,还注明了双路+12V输出、+12V联合输出功率是266W(即22A),+5V和+3.3V联合输出功率是130W,甚至还有0.5A的-5V输出。不过最关键的额定功率信息就只字未提。有的媒体把266W、130W和剩余三组输出的最大功率加在一起得到420W的结果把这当作是额定功率,在实测之前我们已经有很大把握说这个算法是错的。如果从+12V联合输出功率来推算,根据ATX12V 2.2规范对各功率级别+12V最大输出能力的要求,魔石420的266W更像是对应300W电源。标签上给出了3C号,通过这个号码我们查到其生产厂商是东莞市讯宝电子有限公司(Sun Pro),这也是之前2.2版超强系列的生产厂商。
  电源采用原生接线设计,24pin主电源线包裹了尼龙网。接头数量和配置比较令人满意,遗憾的是没有PCI-e显卡辅助供电,用户接6pin时需要从D型头转接。8pin CPU供电和24pin主供电头都是可拆式设计,大4pin是普通型插头。我们特意留意了24pin上的-5V针脚,在ATX12V 1.3规范后那里就被取消了,可符合2.2规范的魔石420真的有-5V输出!
  24pin和主电源线长度都是40cm,两个最远端的D型头达到了70cm,最远的SATA达到70cm。主要线材都是18AWG,中规中矩。+3.3V和+5V输出有电压取样线。
  打开外壳我们先来看12cm风扇。风扇标注为CoolerMaster品牌,型号M1202512H,含油轴承,标称电流0.30A。然而我们并没有在CoolerMaster网站上找到这个型号风扇的资料,Google搜索的结果只有国内厂商winsis的M1202512H,工作电流是0.40A而非0.30A。因而我们对其最大转速、风量、噪音等性能不得而知。我们并不认为它是一颗高品质的风扇,希望它不会很吵。风扇的一半出风口被透明塑料片遮挡,按照惯例这可能是改善气流的做法,不过也要付出牺牲风量和可能造成额外噪音的代价。
  我们再一次看到一台使用半桥拓扑、被动PFC、联合稳压设计的低端电源。PCB放在大风车电源的外壳里显得比较窄。整张PCB与底壳通过一整张塑料片进行绝缘隔离。散热片是大风车电源常用的顶部有铝挤齿和开槽的样式。
  交流市电插座上用一个小板做EMI电路,包括了一颗X电容和一颗共模电感。PCB的一角还有一颗X电容、一对Y电容和一颗共模电感组成第二级EMI电路,散热片另一侧是焊在PCB上的普通型保险丝和NTC电阻。没有看到MOV。
  大大的PFC电感依然是老面孔,用胶垫和旁边的大电容紧密固定在一起,应该是为了减少电感的震动。输入整流桥和隔直电容藏在大电容内侧。一对高压大电容是JEE品牌,耐压200V,容量820uF,耐温85℃,这个牌子不是我们想见到的。
  藏在被动PFC底下这些PCB上的空白印字似乎是同一个平台给主动PFC预备的元件位置。我们看到了电感、电容、电阻、散热片、MOSFET、二极管以及8脚直插式IC的预留位。
  一次侧变压器上固定着一对主开关管,大封装的华威DV 15A。还有一颗待机电源开关管,TO-220小封装的C3150功率BJT管。每个变压器上的印字注明了变压器的规格。当然我们还能看到3.3V磁放大电感。
  二次侧的整流半桥,+12V是一对F1620CT背靠背并联,200V 16A TO-220小封装的超高速肖特基管,似乎并不适合低压侧的整流,+5V是一对MOSPEC S20D40C背靠背并联,40V 20A TO-220小封装,+3.3V是一颗SB3045ST,45V 30A大封装。
  一大一小两个输出扼流圈,大的是主线圈,磁芯是黄/白色的26材铁粉芯,小的是3.3V扼流圈,磁芯是绿/蓝色的52材铁粉芯,损耗低一些。每路输出都有一个铁氧体磁棒进行滤波,而滤波电容数量不多,大部分是JEE品牌,标称105℃,还有一些Fuhjjyu富之余品牌的小电容,同样这些绝不是我们想看到的牌子。
  二次侧有两颗芯片,AT2005B和LM358。由ATE推出的AT2005B是一颗替代TL494+LM339功能的半桥控制芯片,除了半桥PWM控制功能以外还整合了三路主输出的OVP和UVP以及PG信号发生、软启动等功能。这款方案主要优势在于价格竞争力,主要用于低端电源,在金河田、富士康、世纪之星等品牌的电源上都有使用。LM358双运放用在这里应该是实现了某个保护功能。控制芯片周围有大量的插件电阻等分立元件。
  整体看来这款电源的做工说不上好。我们来看看测试的结果。
  100W、200W、满载、+12V重载测试表现。
  测试中我们按照350W电源的待遇给魔石420上负载。结果它比较勉强地通过了考验。100W轻载下+12V输出在额定值附近,到了350W满负载下就只有11.66V,掉得很厉害。如果以+12V 24A来做拉偏测试,+12V电压还会进一步掉到11.53V,这说明电源的负载调整率有不小的问题。尽管如此,电源的各路输出电压仍然维持在&5%的范围内,算是比较艰难地及格了。
  注:魔石420的拉偏测试中+12V 24A的负载超出了其标签标注的联合输出约2A,但仍然处在魔石420宣称符合的ATX12V 2.2规范所要求的350W交叉调节范围内,因而我们采用了这一设置以便与磐石400进行对比。
  满载转换效率掉到71%。当然它并没有辱没2.31规范,因为魔石系列声称符合的是ATX12V 2.2规范。其它的评语与磐石400相同,不再赘述。电源风扇的转速在100W轻载下是1880rpm,200W负载下基本都在2000rpm左右,噪音比较明显。
  总结:
  我们当然要对魔石420的虚标行为提出严肃批评。用户如果没有通过+12V输出功率推算电源额定功率的能力,很容易被这个标签和型号误导。电压稳定性将将及格,在本次测试中处于最差水平,满载转换效率低下,风扇噪音明显,再加上内部诸多值得商榷的用料以及虚标功率的标签,在任何情况下我们都不建议用户选择这样一款电源。
提问者:游客
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故障现象:送修电视机是一台创维29t1900彩电(5p30机芯,采用超级芯片tda9373ps/n2/a11126),电视机出现指示灯亮,呈现三无状态的故障。故障电视机维修分析:将这台创维电视机拆机后发现电源模块采用strf6456。断开行供电电阻r303后接一灯泡开机,灯不亮,测得+b为32v左右。用遥控器和按面板上的standby键均不能二次开机。测量超级芯片(uoc)①脚电压0v,此机为高电平开机,短接q605(c1815)的c、e极后+b升至140v,说明电源正常。考虑到创维5p30机芯彩电因存储器损坏或数据丢失引起不开机的故障居多,于是换上一块写有原厂数据的存储器24c08后开机,测量tda9373ps的①脚电压为1.7v左右,灯泡亮,测量+b电压140v正常(未二次开机),但行电路没有工作。测量行推动管q30l(c2482)c极电压为1.9v,以为r301、r302(8.2kq)变质,拆卸时发现此电阻非常烫手,测量阻值正常。测得q30l的b极电压为o.75v,不正常。断开b极后其c极电压为140v,测量tda9373ps@脚(行激励信号输出端)电压为8v,说明行不工作是由于保护电路起控了。测量电源部分的140v、70v、15v、12v、8v、5v电压均正常,tda9373ps的5v、8v供电也正常;查行、场脉冲电路未见有损坏的元件,代换场输出tda4863无效。测量uoc芯片的保护端③脚电压为1.5v,◎脚电压为o.6v,检查此电路未见异常。在故障电视维修中还发现下述异常现象:连续按电源开关几次后就出现指示灯亮,+b保护脚只有32v;当呈待机状时,如果用万用表测量uoc①脚有时可自动开机,但是行输出始终不工作,和未换数据前的故障现象一样,好像cpu工作异常。测量uoc的②脚(scl)电压为0.2v(有时开机后scl电压为4.8v),③脚(sda)电压为4.8v,按遥控器和面板按键总线电压不变化,怀疑总线异常。挂有总线的ic仅有tda9859,断开tda9859@、⑩脚后开机无效。拔掉面板插件cn002,代换x201(12mhz)晶振及c219、c218(33pf)与cpu复位电路元件,故障不变。测量tda9373ps的各脚电压,发现⑩脚电压仅为1.9v,测量q209(c1815)的c极电压为5v,e极电压为3.3v,正常。3.3v送往⑨脚仅通过电感l204,如图1所示。测量l204有几千欧的阻值,代换后开机一切正常。正常后,uoc的几脚电压如下:③脚电压为3.8v一,4.9v,[1][2]随接收指令而波动;①脚电压为o/3v随开/关机控制变化,③脚o.6v,⑩脚3.3v,⑦脚1.55v、◎脚2.9v左右/乞q30l行推动管c极电压为38v,b极电压为0.45v。【提示】1.检修电视机出现指示灯亮,呈现三无状态的故障时,除检查uoc的+5v、+8v供电外,还应检查3.3v供电。2.创维29t1900彩电的供电电感l204易出现变质现象,其故障常表现为启动困难或自动关机。(中国易修网家电维修)[1][2]91山寨
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纸介电容用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它的特点是体积较小,容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。云母电容用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。陶瓷电容用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。薄膜电容结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,可用于高频电路。金属化纸介电容结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。油浸纸介电容它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。铝电解电容它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,稳定性差,有正负极性,适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候,正负极不要接反。钽、铌电解电容它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。半可变电容也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片,中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。可变电容它由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动,叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大,损耗小,多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的,体积小,多用在晶体管收音机中。NPO(COG):电气性能最稳定,基本上不随温度、电压与时间的改变面改变,适用于对稳定性要求高的高频电路;X7R(2X1):电气性能较稳定,在温度、电压与时间改变时性能的变化并不显著,适用于隔直、偶合、旁路与对容量稳定性要求不太高的鉴频电路,由于X7R是一种强电介质,因面能造出容量比NPO介质更大的电容器;Y5V(2F4)(Z5U):具有较低高的介电常数,常用于生产比容较大的、标称容量较高的大容量电容器产品,但其容量稳定性较X7R差,容量、损耗对温度,电压等测试条件较敏感。1.14.1、退藕电容的一般配置原则1.电源输入端跨接10~100uf的电解电容器。如有可能,接100uf以上的更好。2.原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pf的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8个芯片布置一个1~10pf的但电容。3.对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如ram、rom存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接入退藕电容。 4、电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。此外,还应注意以下两点:a、在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用附图所示的rc电路来吸收放电电流。一般r取1~2k,c取2.2~47uf。b、cmos的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。由于大部分能量的交换也是主要集中于器件的电源和地引脚,而这些引脚又是独立的直接和地电平面相连接的。这样,电压的波动实际上主要是由于电流的不合理分布引起。但电流的分布不合理主要是由于大量的过孔和隔离带造成的。这种情况下的电压波动将主要传输和影响到器件的电源和地线引脚上。为减小集成电路芯片电源上的电压瞬时过冲,应该为集成电路芯片添加去耦电容。这可以有效去除电源上的毛刺的影响并减少在印制板上的电源环路的辐射。  当去耦电容直接连接在集成电路的电源管腿上而不是连接在电源层上时,其平滑毛刺的效果最好。这就是为什么有一些器件插座上带有去耦电容,而有的器件要求去耦电容距器件的距离要足够的小。去耦电容配置的一般原则如下:●电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。●为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片配置一个1~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1&O,而且漏电流很小(0.5uA以下)。●对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。●去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线。●在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须RC电路来吸收放电电流。一般R取1~2K,C取2.2~47UF。●CMOS的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。●设计时应确定使用高频低频中频三种去耦电容,中频与低频去耦电容可根据器件与PCB功耗决定,可分别选47-1000uF和470-3300uF;高频电容计算为:C=P/V*V*F。●每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。●用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。使用管状电时,外壳要接地。1.14.2、配置电容的经验值好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计印刷线路板时,每个集成电路的电源,地之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能;另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为0.1uf的去耦电容有5nH分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1uf,10uf电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频率噪声的效果要好一些。在电源进入印刷板的地方和一个1uf或10uf的去高频电容往往是有利的,即使是用电池供电的系统也需要这种电容。每10片左右的集成电路要加一片充放电电容,或称为蓄放电容,电容大小可选10uf。最好不用电解电容,电解电容是两层溥膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感,最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。去耦电容值的选取并不严格,可按C=1/f计算;即10MHz取0.1uf。由于不论使用怎样的电源分配方案,整个系统会产生足够导致问题发生的噪声,额外的过滤措施是必需的。这一任务由旁路电容完成。一般来说,一个1uf-10uf的电容将被放在系统的电源接入端,板上每个设备的电源脚与地线脚之间应放置一个0.01uf-0.1uf的电容。旁路电容就是过滤器。放在电源接入端的大电容(约10uf)用来过滤板子产生的低频(比如60hz线路频率)。板上工作中的设备产生的噪声会产生从100mhz到更高频率间的合共振(harmonics)。每个芯片间都要放置旁路电容,这些电容比较小,大约0.1u左右。电容器是电路中最基本的元件之一,利用电容滤除电路上的高频骚扰和对电源解耦是所有电路设计人员都熟悉的。但是,随着电磁干扰问题的日益突出,特别是干扰频率的日益提高,由于不了解电容的基本特性而达不到预期滤波效果的事情时有发生。本文介绍一些容易被忽略的影响电容滤波性能的参数及使用电容器抑制电磁骚扰时需要注意的事项。1电容引线的作用  在用电容抑制电磁骚扰时,最容易忽视的问题就是电容引线对滤波效果的影响。电容器的容抗与频率成反比,正是利用这一特性,将电容并联在信号线与地线之间起到对高频噪声的旁路作用。然而,在实际工程中,很多人发现这种方法并不能起到预期滤除噪声的效果,面对顽固的电磁噪声束手无策。出现这种情况的一个原因是忽略了电容引线对旁路效果的影响。  实际电容器的电路模型如图1所示,它是由等效电感(ESL)、电容和等效电阻(ESR)构成的串联网络。  理想电容的阻抗是随着频率的升高降低,而实际电容的阻抗是图1所示的网络的阻抗特性,在频率较低的时候,呈现电容特性,即阻抗随频率的增加而降低,在某一点发生谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR。在谐振点以上,由于ESL的作用,电容阻抗随着频率的升高而增加,这是电容呈现电感的阻抗特性。在谐振点以上,由于电容的阻抗增加,因此对高频噪声的旁路作用减弱,甚至消失。  电容的谐振频率由ESL和C共同决定,电容值或电感值越大,则谐振频率越低,也就是电容的高频滤波效果越差。ESL除了与电容器的种类有关外,电容的引线长度是一个十分重要的参数,引线越长,则电感越大,电容的谐振频率越低。因此在实际工程中,要使电容器的引线尽量短,电容器的正确安装方法和不正确安装方法如图2所示。图2滤波电容的正确安装方法与错误安装方法  根据LC电路串联谐振的原理,谐振点不仅与电感有关,还与电容值有关,电容越大,谐振点越低。许多人认为电容器的容值越大,滤波效果越好,这是一种误解。电容越大对低频干扰的旁路效果虽然好,但是由于电容在较低的频率发生了谐振,阻抗开始随频率的升高而增加,因此对高频噪声的旁路效果变差。表1是不同容量瓷片电容器的自谐振频率,电容的引线长度是1.6mm(你使用的电容的引线有这么短吗?)。电容值自谐振频率(MHz)电容值自谐振频率(MHz)1mF1..1mF.01mF12.pF19.pF25.pF33330pF60  尽管从滤除高频噪声的角度看,电容的谐振是不希望的,但是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在骚扰频率上。2.温度的影响  由于电容器中的介质参数受到温度变化的影响,因此电容器的电容值也随着温度变化。不同的介质随着温度变化的规律不同,有些电容器的容量当温度升高时会减小70%以上,常用的滤波电容为瓷介质电容,瓷介质电容器有超稳定型:COG或NPO,稳定型:X7R,和通用型:Y5V或Z5U三种。不同介质的电容器的温度特性如图2所示。图3不同介质电容器的温度特性  从图中可以看到,COG电容器的容量几乎随温度没有变化,X7R电容器的容量在额定工作温度范围变化12%以下,Y5V电容器的容量在额定工作温度范围内变化70%以上。这些特性是必须注意的,否则会出现滤波器在高温或低温时性能变化而导致设备产生电磁兼容问题。  COG介质虽然稳定,但介质常数较低,一般在10~100,因此当体积较小时,容量较小。X7R的介质常数高得多,为,因此较小的体积能产生较大的电容,Y5V的介质常数最高,为。  许多人在选用电容器时,片面追求电容器的体积小,这种电容器的介质虽然具有较高的介质常数,但温度稳定性很差,这会导致设备的温度特性变差。这在选用电容器时要特别注意,尤其是在军用设备中。3.电压的影响  电容器的电容量不仅随着温度变化,还会随着工作电压变化,这一点在实际工程必须注意。不同介质材料的电容器的电压特性如图3所示。从图中可以看出,X7R电容器在额定电压状态下,其容量降为原始值的70%,而Y5V电容器的容量降为原始值的30%!了解了这个特性,在选用电容时要在电压或电容量上留出余量,否则在额定工作电压状态下,滤波器会达不到预期的效果。 综合考虑温度和电压的影响时,电容的变化如图4所示。5.穿心电容的使用  在实际工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz,甚至超过1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声,是因为两个原因,一个原因是电容引线电感造成电容谐振,对高频信号呈现较大的阻抗,削弱了对高频信号的旁路作用;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合,降低了滤波效果,  穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声,是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题,而且穿心电容可以直接安装在金属面板上,利用金属面板起到高频隔离的作用。但是在使用穿心电容时,要注意的问题是安装问题。穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击,这在将穿心电容往金属面板上焊接时造成很大困难。许多电容在焊接过程中发生损坏。特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时,只要有一个损坏,就很难修复,因为在将损坏的电容拆下时,会造成邻近其它电容的损坏。  随着电子设备复杂程度的提高,设备内部强弱电混合安装、数字逻辑电路混合安装的情况越来越多,电路模块之间的相互骚扰成为严重的问题。解决这种电路模块相互骚扰的方法之一是用金属隔离舱将不同性质的电路隔离开。但是所有穿过隔离舱的导线要通过穿心电容,否则会造成隔离失效。当不同电路模块之间有大量的联线时,在隔离舱上安装大量的穿心电容是十分困难的事情。为了解决这个问题,国外许多厂商开发了&滤波阵列板&,这是用特殊工艺事先将穿心电容焊接在一块金属板构成的器件,使用滤波阵列板能够轻而易举地解决大量导线穿过金属面板的问题。但是这种滤波阵列板的价格往往较高,每针的价格约30元。  1999年,北京天亦通公司开发成功了TLZ&1系列滤波阵列板(专利申请中)。这种滤波阵列板的滤波性能接近国外产品,但价格仅为国外产品的1/10以下。TLZ&1系列滤波阵列板的密度是标准2.54mm,可以直接与扁平电缆插座配合,便于安装,可广泛用于电子设备的滤波隔离(图6)。图7滤波阵列板用于电路隔离在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件。这些元件包括片式电感和片式磁珠,以下就这两种器件的特点进行描述并分析他们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装元件的好处在于小的封装尺寸和能够满足实际空间的要求。除了阻抗值,载流能力以及其他类似物理特性不同外,通孔接插件和表面贴装器件的其他性能特点基本相同。片式电感在需要使用片式电感的场合,要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。谐振电路包括谐振发生电路,振荡电路,时钟电路,脉冲电路,波形发生电路等等。谐振电路还包括高Q带通滤波器电路。要使电路产生谐振,必须有电容和电感同时存在于电路中。在电感的两端存在寄生电容,这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。在谐振电路中,电感必须具有高Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求。高Q电路具有尖锐的谐振峰值。窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样。电感结构包括介质材料(通常为氧化铝陶瓷材料)上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要参数是直流电阻(DCR),额定电流,和低Q值。当作为滤波器使用时,希望宽带宽特性,因此,并不需要电感的高Q特性。低的DCR可以保证最小的电压降,DCR定义为元件在没有交流信号下的直流电阻。片式磁珠片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(PCB电路)中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。使用片式磁珠的好处:小型化和轻量化在射频噪声频率范围内具有高阻抗,消除传输线中的电磁干扰。闭合磁路结构,更好地消除信号的串绕。极好的磁屏蔽结构。降低直流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减。显著的高频特性和阻抗特性(更好的消除RF能量)。在高频放大电路中消除寄生振荡。有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内。要正确的选择磁珠,必须注意以下几点:1、不需要的信号的频率范围为多少;2、噪声源是谁;3、需要多大的噪声衰减;4、环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度);5、电路和负载阻抗是多少;6、是否有空间在PCB板上放置磁珠;前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要,即电阻,感抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22&fL()2+:=fL来描述。典型的阻抗曲线如下图所示:通过这一曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。使用片式磁珠和片式电感的原因:是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合:片式电感:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。铁氧体在抑制电磁干扰中的应用铁氧体在抑制电磁干扰中的应用  用铁氧体磁性材料抑制电磁干扰(EMI)是经济简便而有效的方法,已广泛应用于计算机等各种军用或民用电子设备。那么什么是铁氧体呢?如何选择,怎样使用铁氧体元件呢?这篇文章将对这些问题作一简要介绍。  一、什么是铁氧体抑制元件  铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似。但颜色为黑灰色,故又称黑磁或磁性瓷。铁氧体的分子结构为MO·Fe2O3,其中MO为金属氧化物,通常是MnO或ZnO。  衡量铁氧体磁性材料磁性能的参数有磁导率&,饱和磁通密度Bs,剩磁Br和矫顽力Hc等。  对于抑制用铁氧体材料,磁导率&和饱和磁通密度Bs是最重要的磁性参数。磁导率定义为磁通密度随磁场强度的变化率。&=△B/△H  对于一种磁性材料来说,磁导率不是一个常数,它与磁场的大小、频率的高低有关。当铁氧体受到一个外磁场H作用时,例如当电流流经绕在铁氧体磁环上的线圈时,铁氧体磁环被磁化。随着磁场H的增加,磁通密度B增加。当磁场H场加到一定值时,B值趋于平稳。这时称作饱和。对于软磁材料,饱和磁场H只有十分之几到几个奥斯特。随着饱和的接近,铁氧体的磁导率迅速下降并接近于空气的导磁率(相对磁导率为1)如图1所示。图1铁氧体的B-H曲线  铁氧体的磁导率可以表示为复数。实数部分&'代表无功磁导率,它构成磁性材料的电感。虚数部分&&代表损耗,如图2所示。  &=&'-j&&图2铁氧体的复数磁导率  磁导率与频率的关系如图3所示。在一定的频率范围内&'值(在某一磁场下的磁导率)保持不变,然后随频率的升高磁导率&'有一最大值。频率再增加时,&'迅速下降。代表材料损耗的虚数磁导率&&在低频时数值较小,随着频率增加,材料的损耗增加,&&增加。如图3所示,图中tan&=&&/&'二、铁氧体抑制元件的阻抗和插入损耗  当铁氧体元件用在交流电路时,铁氧体元件是一个有损耗的电感器,它的等效电路可视为由电感L和损耗电阻R组成的串联电路,如图4所示。  铁氧体元件的等效阻抗Z是频率的函数Z(f)=R(f)+j&L(f)=K&&&(f)+jK&&'(f)  式中:K是一个常数,与磁芯尺寸和匝数有关,&为角频率。  损耗电阻R和感抗j&L都是频率的函数,图5是材料850磁珠的阻抗、感抗和电阻与频率的关系。在低频端(&10MHz)阻抗小于10&O,随着频率的增加,由于电阻分量增加,使阻抗增加,电阻逐渐成为主要部分。在频率超过100MHz时,磁珠的阻抗将大于100&O。这样就构成一个低通滤波器,使高频噪音信号有大的衰减,而对低频有用信号的阻抗可以忽略,不影响电路的正常工作。这种滤波器优于普通纯电抗滤波器。后者会产生谐振,造成新的干扰,而铁氧体磁珠则没有这种现象。图5铁氧体的阻抗与频率的关系  铁氧体抑制元件应用时的等效电路如图6所示。图中Z为抑制元件的阻抗,Zs和ZL分别为源阻抗和负载阻抗,Z为铁氧体抑制元件的阻抗。  通常用插入损耗表示抑制元件对EMI信号的衰减能力。器件的插入损耗越大,表示器件对EMI噪音抑制能力越强。图6铁氧体抑制元件应用电路插入损耗的定义为式中:P1、V1分别为抑制元件接入前,负载上的功率和电压。P2、V2分别为抑制元件接入后,负载上的功率和电压。插入损耗和抑制元件的阻抗有如下关系:  由上式可见,在源阻抗和负载阻抗一定时抑制元件的阻抗越大,抑制效果越好。由于抑制元件的阻抗是频率的函数,所以插入损耗也是频率的函数。抑制元件的阻抗包括感抗和电阻部分,两部分对插入损耗都有贡献。在低频时,铁氧体的&&的值较小,损耗电阻较小,主要是感抗起作用。在高频端,铁氧体的&'值开始下降,而&&值增大,所以损耗起主要作用。低频时,EMI信号被反射而受到抑制,在高频端,EMI信号被吸收并转换成热能。三、铁氧体抑制元件的应用  铁氧体抑制元件广泛应用于PCB,电源线和数据线上。1、铁氧体抑制元件在PCB上的应用  EMI设计的首要方法是抑源法,即在PCB上的EMI源将EMI抑制掉。这个设计思想是将噪音限制在小的区域,避免高频噪音耦合到其他电路,而这些电路通过连线可能产生更强的辐射。  PCB上的EMI源来自周期开关的数字电路。其高频电流在电源线和地之间产生一个共模电压降,造成共模干扰。电源线或信号线会将IC开关的高频噪声传导或辐射出去。  在电源线和地之间加一个去耦电容,使高频噪音短路,但是去耦电容常常会引起高频谐振,造成新的干扰。在电路板的电源进口加上铁氧抑制磁珠会有效的将高频噪音衰减掉。2、铁氧体抑制元件在电源线上的应用  电源线会把外界电网的干扰、开关电源的噪音传到主机。在电源的出口和PCB电源线的入口设置铁氧体抑制元件,既可抑制电源与PCB之间的高频干扰的传输,也可抑PCB之间高频噪音的相互干扰。  值得注意的是,在电源线上应用铁氧体元件时有DC偏流存在。铁氧体的阻抗和插入损耗随着DC偏流的增加而减少。当偏流增加到一定值时,铁氧体抑制元件会出现饱和现象。在EMC设计时要考虑饱和或插入损耗降低的问题。铁氧体的磁导率越低,插入损耗受DC偏流的影响越小,越不易饱和。所以用在电源线上的铁氧体抑制元件,要选择磁导率低的材料和横截面积大的元件。  当偏流较大时,可将电源的出线(AC的火线,DC的十线)与回线(AC的中线,DC的地线)同时穿入一个磁管。这样可避免饱和,但这种方法只抑制共模噪音。3、铁氧体抑制元件在信号线上的应用  铁氧体抑制元件最常用的地主就是信号线,例如在计算机中,EMI信号会通过主机到键盘的电缆线传入到主机的驱动电路,而后耦到CPU,使其不能正常工作。主机的数据或噪音也可通过电缆线传出去。铁氧体磁珠可用在驱动电路与键盘之间,将高频噪音抑制。由于键盘的工作频率在1MHz左右,数据可以几乎无损耗地通过铁氧体磁珠。  偏平电缆也可用专用的铁氧体抑制元件,将噪音抑制在其辐射之前。4、铁氧体抑制元件的选择  铁氧体抑制元件有多咱材料和各种形状、尺寸供选择。为选择合适的抑制元件,使对噪音的抑制更有效,设计者必须知道需要抑制的EMI信号的频率和强度,要求抑制的效果即插入损耗值以及允许占用的空间包括内径、外径和长度等尺寸。4-1铁氧体材料的选择  不同的铁氧体抑制材料,有不同的最佳抑制频率范围,与磁导率有关。通常材料的磁导率越高,适用抑制的频率就越低。下面是常用的几种抑制铁氧体材料的适用频率范围:  磁导率    最佳抑制频率范围  125      &200MHz    85030MHz~200MHz  250010MHz~30MHz  5000    &10MHz  在有DC或低频AC偏流情况下,要考虑到抑制性能的下降和饱和,尽量选用磁导率低的材料。4-2 铁氧体抑制元件尺寸的选择  铁氧体材料选定之后,需要选定抑制元件的形状和尺寸。抑制元件的形状和影响到对噪音抑制的效果。  一般来说,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而而粗的形状的阻抗要大,抑制效果更好。但在有DC或AC偏流的情况下,要考虑到饱和问题。铁氧体抑制元件的横截面积越大,越不易饱和,可承受的偏流越大。另外,铁氧体的内径越小,抑制效果越好。  总之,铁氧体抑制元件选择的原则是,在使用空间允许的条件下,选择尽量长,尽量厚和内孔尽量小的铁氧体抑制元件。5、铁氧体抑制元件的安装  同样的铁氧体抑制元件,由于安装的位置不同,其抑制效果会有很大区别。  在大部分情况下,铁氧体抑制元件应安装在尽可能接近干扰源的地方。这样可以防止噪音耦合到其他地方,在那些地方可能噪音更难以抑制。但是在I/O电路,在导线或电缆进入或引出屏蔽壳的地方,铁氧体器件,应尽可能靠近屏蔽壳的进出口处,以避免噪音在经过铁氧体抑制元件之前耦合到其他地方。  铁氧体磁管穿在电缆上后要用热缩管封好。
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http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content_all.jsp?bbs_sn=3648290去耦电容多用0.1&F为什么不是所有电路,是以MCU为中心的数字电路的去耦电容多用0.1&F,因为0.1&F对1MHz~几十MHz频率的阻抗较小,而MCU电路的主频往往就工作在这个范围内。 用0.1&F去耦不是绝对的,如果做100MHz上下的高频电路时,去耦电容要用0.01&F,但同时为不影响低频段的去耦效果,再并上一个1&F电容。相差100倍的电容组合据说是比较合理的。这是网上随便找的一本杂志介绍页上的图:http://www.cqpub.co.jp/dwm/contents/0029/dwm.pdf整流滤波时电容和电感大小型号的选择收藏4639次阅读|3个评论5:59纸介电容用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金属壳或者绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它的特点是体积较小,容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大,用于低频比较合适。云母电容用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。陶瓷电容用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小,耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适宜用于高频电路。铁电陶瓷电容容量较大,但是损耗和温度系数较大,适宜用于低频电路。薄膜电容结构和纸介电容相同,介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介电常数较高,体积小,容量大,稳定性较好,适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容,介质损耗小,绝缘电阻高,但是温度系数大,可用于高频电路。金属化纸介电容结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔,体积小,容量较大,一般用在低频电路中。油浸纸介电容它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高,但是体积较大。铝电解电容它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理,使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大,但是漏电大,稳定性差,有正负极性,适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候,正负极不要接反。钽、铌电解电容它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。半可变电容也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片,中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。可变电容它由一组定片和一组动片组成,它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动,叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大,损耗小,多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的,体积小,多用在晶体管收音机中。NPO(COG):电气性能最稳定,基本上不随温度、电压与时间的改变面改变,适用于对稳定性要求高的高频电路;X7R(2X1):电气性能较稳定,在温度、电压与时间改变时性能的变化并不显著,适用于隔直、偶合、旁路与对容量稳定性要求不太高的鉴频电路,由于X7R是一种强电介质,因面能造出容量比NPO介质更大的电容器;Y5V(2F4)(Z5U):具有较低高的介电常数,常用于生产比容较大的、标称容量较高的大容量电容器产品,但其容量稳定性较X7R差,容量、损耗对温度,电压等测试条件较敏感。1.14.1、退藕电容的一般配置原则1.电源输入端跨接10~100uf的电解电容器。如有可能,接100uf以上的更好。2.原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pf的瓷片电容,如遇印制板空隙不够,可每4~8个芯片布置一个1~10pf的但电容。3.对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件,如ram、rom存储器件,应在芯片的电源线和地线之间直接入退藕电容。 4、电容引线不能太长,尤其是高频旁路电容不能有引线。此外,还应注意以下两点:a、在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用附图所示的rc电路来吸收放电电流。一般r取1~2k,c取2.2~47uf。b、cmos的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。由于大部分能量的交换也是主要集中于器件的电源和地引脚,而这些引脚又是独立的直接和地电平面相连接的。这样,电压的波动实际上主要是由于电流的不合理分布引起。但电流的分布不合理主要是由于大量的过孔和隔离带造成的。这种情况下的电压波动将主要传输和影响到器件的电源和地线引脚上。为减小集成电路芯片电源上的电压瞬时过冲,应该为集成电路芯片添加去耦电容。这可以有效去除电源上的毛刺的影响并减少在印制板上的电源环路的辐射。  当去耦电容直接连接在集成电路的电源管腿上而不是连接在电源层上时,其平滑毛刺的效果最好。这就是为什么有一些器件插座上带有去耦电容,而有的器件要求去耦电容距器件的距离要足够的小。去耦电容配置的一般原则如下:●电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。●为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片配置一个1~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1&O,而且漏电流很小(0.5uA以下)。●对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。●去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线。●在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须RC电路来吸收放电电流。一般R取1~2K,C取2.2~47UF。●CMOS的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源。●设计时应确定使用高频低频中频三种去耦电容,中频与低频去耦电容可根据器件与PCB功耗决定,可分别选47-1000uF和470-3300uF;高频电容计算为:C=P/V*V*F。●每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。●用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。使用管状电时,外壳要接地。1.14.2、配置电容的经验值好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计印刷线路板时,每个集成电路的电源,地之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能;另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为0.1uf的去耦电容有5nH分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1uf

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