被動(dòng)電子元器件PPT—

1、LOGO電感器電感器電容器電容器磁磁珠珠被動(dòng)電子被動(dòng)電子元器件元器件簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介一、電感器一、電感器u 結(jié)構(gòu)：電感器是用導(dǎo)線(xiàn)在絕緣骨架上單層或多層繞制而成的，又叫電感線(xiàn)圈。結(jié)構(gòu)：電感器是用導(dǎo)線(xiàn)在絕緣骨架上單層或多層繞制而成的，又叫電感線(xiàn)圈。也是常用的無(wú)線(xiàn)電元件之一。也是常用的無(wú)線(xiàn)電元件之一。u 定義：電感是導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí)，在導(dǎo)線(xiàn)的內(nèi)部及其周?chē)a(chǎn)生交變磁通，定義：電感是導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí)，在導(dǎo)線(xiàn)的內(nèi)部及其周?chē)a(chǎn)生交變磁通，導(dǎo)線(xiàn)的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。導(dǎo)線(xiàn)的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。u 作用作用u （1 1）作為線(xiàn)圈：主要是濾波、聚焦、偏轉(zhuǎn)、延遲、補(bǔ)償、與電容配合用于）作為線(xiàn)圈：主

2、要是濾波、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。調(diào)諧、陷波、選頻、震蕩。u （2 2）作為線(xiàn)圈：主要用于耦合信號(hào)、變壓、阻抗匹配等。）作為線(xiàn)圈：主要用于耦合信號(hào)、變壓、阻抗匹配等。電感的電感的分類(lèi)分類(lèi)u 按按電感形式分類(lèi)：固定電感、可變電感。電感形式分類(lèi)：固定電感、可變電感。u 按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類(lèi)：空芯線(xiàn)圈、鐵氧體線(xiàn)圈、鐵芯線(xiàn)圈、銅芯線(xiàn)圈。按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類(lèi)：空芯線(xiàn)圈、鐵氧體線(xiàn)圈、鐵芯線(xiàn)圈、銅芯線(xiàn)圈。u 按工作性質(zhì)分類(lèi)：天線(xiàn)線(xiàn)圈、振蕩線(xiàn)圈、扼流線(xiàn)圈、陷波線(xiàn)圈、偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈。按工作性質(zhì)分類(lèi)：天線(xiàn)線(xiàn)圈、振蕩線(xiàn)圈、扼流線(xiàn)圈、陷波線(xiàn)圈、偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈。u 按繞線(xiàn)結(jié)構(gòu)分類(lèi)：?jiǎn)螌泳€(xiàn)圈、多層線(xiàn)圈、

3、蜂房式線(xiàn)圈。按繞線(xiàn)結(jié)構(gòu)分類(lèi)：?jiǎn)螌泳€(xiàn)圈、多層線(xiàn)圈、蜂房式線(xiàn)圈。u 按工作頻率：高頻電感器、中頻電感器和低頻電感器。按工作頻率：高頻電感器、中頻電感器和低頻電感器。u 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：磁芯線(xiàn)圈、可變電感線(xiàn)圈、色瑪電感線(xiàn)圈、無(wú)磁芯按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：磁芯線(xiàn)圈、可變電感線(xiàn)圈、色瑪電感線(xiàn)圈、無(wú)磁芯線(xiàn)圈線(xiàn)圈n電感的符號(hào)與單位電感符號(hào)：Ln電感單位：亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH)電感的應(yīng)用電感的應(yīng)用u 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍:數(shù)碼數(shù)碼相機(jī)、相機(jī)、PDA掌上電腦、手提電腦、手提電話(huà)、掌上電腦、手提電腦、手提電話(huà)、EL背光、背光、電腦顯卡、電源模塊、衛(wèi)星接收機(jī)、對(duì)講機(jī)、通信設(shè)備、電子玩具及傳電腦顯卡、電源模塊、衛(wèi)星接收機(jī)、

4、對(duì)講機(jī)、通信設(shè)備、電子玩具及傳真機(jī)等真機(jī)等。u 國(guó)內(nèi)外國(guó)內(nèi)外有眾多的電感生產(chǎn)廠(chǎng)家，其中名牌廠(chǎng)家有有眾多的電感生產(chǎn)廠(chǎng)家，其中名牌廠(chǎng)家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。等。電感器電感器LQW系列的產(chǎn)品陣容系列的產(chǎn)品陣容繞線(xiàn)型LQW系列LQW系列的產(chǎn)品陣容電感產(chǎn)業(yè)電感產(chǎn)業(yè)概況概況u 電感產(chǎn)業(yè)概況：電感產(chǎn)業(yè)概況：目前,市場(chǎng)上電感器主要分為插裝式電感器和片式電感器兩大類(lèi)。u 圖表：圖表：插裝式電感器與片式電感器對(duì)比分析類(lèi)別優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)插裝式電感器生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化,成本低、可靠性好、Q值高、感量精度高、系列化等難以小型化,電流較大時(shí),大感量電感器不易實(shí)現(xiàn)片式

5、電感器尺寸小、可靠性高、電性能優(yōu)良工藝復(fù)雜、成本高電感市場(chǎng)規(guī)模分析電感市場(chǎng)規(guī)模分析u 2015年，我國(guó)電感器年產(chǎn)量達(dá)年，我國(guó)電感器年產(chǎn)量達(dá)297億只，其中，片式電感億只，其中，片式電感(包括片式包括片式磁珠磁珠)130億只，固定電感器億只，固定電感器104億只，億只，SMD電感器電感器55億只，其它億只，其它電感器及集成組件電感器及集成組件8億只。億只。圖表：圖表：2015年我國(guó)電感行業(yè)產(chǎn)量情況年我國(guó)電感行業(yè)產(chǎn)量情況電感市場(chǎng)規(guī)模分析電感市場(chǎng)規(guī)模分析圖表：圖表：2010-2016年我國(guó)電感行業(yè)需求量情況年我國(guó)電感行業(yè)需求量情況電感市場(chǎng)規(guī)模分析電感市場(chǎng)規(guī)模分析u 數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)顯示，2013年我國(guó)

6、電感器行業(yè)銷(xiāo)售規(guī)模達(dá)到年我國(guó)電感器行業(yè)銷(xiāo)售規(guī)模達(dá)到93.7億元，億元，2014年年底底101.4億元，截止億元，截止2015年底達(dá)年底達(dá)112.5億元，預(yù)計(jì)億元，預(yù)計(jì)2016年我國(guó)電感年我國(guó)電感行業(yè)銷(xiāo)售將達(dá)到行業(yè)銷(xiāo)售將達(dá)到125億元。億元。圖表：圖表：2013-2016年我國(guó)電感行業(yè)銷(xiāo)售情況分析年我國(guó)電感行業(yè)銷(xiāo)售情況分析二、電容器二、電容器u概念：概念：任何兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。u作用作用：旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)能等。u感性負(fù)載：感性負(fù)載：日光燈、電動(dòng)機(jī)、電冰箱、冰柜、電風(fēng)扇、變壓器、空調(diào)器等。u榮性負(fù)載：榮性負(fù)載：電視機(jī)、電腦主機(jī)、顯示器、投影機(jī)、所有以開(kāi)關(guān)電源變

7、換的供電設(shè)備等。u阻性負(fù)載：阻性負(fù)載：電燈泡、電烙鐵、吹風(fēng)機(jī)及一切以電熱絲為加熱的用電器。u用途：用途：手機(jī)、電腦和外圍設(shè)備、汽車(chē)電子產(chǎn)品等消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品。電容器的分類(lèi)電容器的分類(lèi)u按結(jié)構(gòu)可分為：固定電容，可變電容，微調(diào)電容；按結(jié)構(gòu)可分為：固定電容，可變電容，微調(diào)電容；u按極性分為：有極性電容和無(wú)極性電容；按極性分為：有極性電容和無(wú)極性電容；u按介質(zhì)材料可以分為：薄膜電容、陶瓷電容和電解電容等；按介質(zhì)材料可以分為：薄膜電容、陶瓷電容和電解電容等；u按用途分為：旁路電容、去耦電容、濾波電容、儲(chǔ)能電容；按用途分為：旁路電容、去耦電容、濾波電容、儲(chǔ)能電容；u按安裝方式分：按安裝方式分： 插件電容和貼

8、片電容。插件電容和貼片電容。額定電壓和額定電壓和靜電靜電容量對(duì)比容量對(duì)比額定電壓和靜電容量范圍多層陶瓷電容器的優(yōu)勢(shì)多層陶瓷電容器的優(yōu)勢(shì)/劣勢(shì)劣勢(shì)多層陶瓷電容器的優(yōu)勢(shì)/劣勢(shì)(出處:村田制作所)電容的阻抗電容的阻抗/頻率特性頻率特性阻抗/ESR-頻率特性比較電容規(guī)格說(shuō)明電容規(guī)格說(shuō)明電容規(guī)格說(shuō)明電容規(guī)格說(shuō)明電容規(guī)格說(shuō)明電容規(guī)格說(shuō)明電容規(guī)格說(shuō)明電容規(guī)格說(shuō)明電容廠(chǎng)家分類(lèi)電容廠(chǎng)家分類(lèi)u 鋁電解電容廠(chǎng)商介紹及排行鋁電解電容廠(chǎng)商介紹及排行 u 1、頂級(jí)品牌：、頂級(jí)品牌： u （1）Nippon Chemi-con（NCC、嘉美功、黑金剛）、嘉美功、黑金剛） （2）Nichicon （尼吉康、藍(lán)寶石）（尼吉康、

9、藍(lán)寶石） u （3）Rubycon（路碧康、紅寶石）（路碧康、紅寶石） u 2、一線(xiàn)品牌：、一線(xiàn)品牌： u （1）SANYO（三洋）（三洋） u （2）PANASONIC（松下）（松下） u （3）EPCOS（愛(ài)普科斯）（愛(ài)普科斯） u （4）HITACHI（日立）（日立） u （5）SAMWHA（三和）（三和） 三、磁三、磁珠珠磁珠的磁珠的定義定義：磁磁珠珠全稱(chēng)鐵氧體磁珠，全稱(chēng)鐵氧體磁珠，F(xiàn)errite BeadFerrite Bead，簡(jiǎn)寫(xiě)簡(jiǎn)寫(xiě)FBFB。磁珠的單位是歐姆，磁珠是按照某一頻率的。磁珠的單位是歐姆，磁珠是按照某一頻率的阻抗來(lái)標(biāo)稱(chēng)，阻抗單位歐姆阻抗來(lái)標(biāo)稱(chēng)，阻抗單位歐姆。磁珠磁珠

10、DATASHEET DATASHEET一一般提供頻率和阻抗特性曲線(xiàn)圖，如般提供頻率和阻抗特性曲線(xiàn)圖，如600R100MHz600R100MHz，意思是在意思是在100MHz100MHz頻率磁珠的阻抗頻率磁珠的阻抗600600。 鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，制造工料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，制造工藝和機(jī)械性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。該材藝和機(jī)械性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。該材料的特點(diǎn)是高頻損耗非常大，具有很高的導(dǎo)磁料的特點(diǎn)是高頻損耗非常大，具有很高的導(dǎo)磁率，他可以是電感的線(xiàn)圈繞組之間在高頻高阻的率，他可以

11、是電感的線(xiàn)圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。磁珠專(zhuān)用于抑制情況下產(chǎn)生的電容最小。磁珠專(zhuān)用于抑制信號(hào)信號(hào)線(xiàn)、電源線(xiàn)上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸線(xiàn)、電源線(xiàn)上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電收靜電脈沖脈沖的能力。的能力。磁珠從封裝形式上分為片式磁珠從封裝形式上分為片式磁珠和插裝磁珠，一般多用片式磁珠。磁珠和插裝磁珠，一般多用片式磁珠。磁珠發(fā)展歷史磁珠發(fā)展歷史磁珠結(jié)構(gòu)磁珠結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)X射線(xiàn) 磁磁珠特性（封裝影響）珠特性（封裝影響）Part Number / Size(All 600 Ohm chip beads)Z()Z()Z()100MHz500MHz1GHzZero Bias10

12、0 mAZero Bias100 mAZero Bias100 mA1206C601R 1206size6005502202201051200805E601R 0805size6003803042501511200603C601R 0603size6003003304201712000402A601R 0402size600175644600399500 阻抗值為600ohm100MHz封裝不同的磁珠分別工作在0A，100mA偏置電流及在100MHz,500MHz和1GHz工作頻率下的阻抗值。低頻100MHz阻抗值：1206尺寸600（0A）550（100mA） 0402尺寸600（0A）17

13、5（100mA）高頻1GHz阻抗值：1206尺寸600100MHz（0A）105（0A） 0402尺寸 600100MHz（0A）399（0A）低頻大偏置電流應(yīng)用，推薦選擇較大尺寸磁珠。高頻應(yīng)用中，推薦選擇小尺寸的磁珠。 磁珠特性（信號(hào)影響）磁珠特性（信號(hào)影響）磁珠A、B阻抗峰值都在100MHz和200MHz之間，A曲線(xiàn)平坦，B比較陡峭。將磁珠放在20MHz信號(hào)線(xiàn)上，測(cè)試信號(hào)影響。 信號(hào)失真：ABEMI全頻段效果：ABA適合電源線(xiàn)，B適合信號(hào)線(xiàn)。B應(yīng)用于信號(hào)線(xiàn)在盡量保持信號(hào)完整性的情況下，盡可能只對(duì)EMI頻率附近的噪聲產(chǎn)生最大的衰減。 磁磁珠分類(lèi)珠分類(lèi)磁珠按Q值可分為高Q值磁珠和低Q值磁珠。高

14、Q值磁珠類(lèi)似于電感主要用于振蕩電路（如RF振蕩器、濾波器等），低Q值磁珠通常用于電源濾波，其應(yīng)用中不會(huì)產(chǎn)生新的零極點(diǎn)。用于電源時(shí)需要關(guān)注低頻段反諧振。磁珠廠(chǎng)家基本都按用途分類(lèi)：低速信號(hào)線(xiàn)用、高速信號(hào)線(xiàn)用、大電流線(xiàn)路用、抑制高頻噪聲(1GHz以以上)和高頻大電流線(xiàn)路用。以順絡(luò)電子磁珠為例見(jiàn)下表。 磁磁珠分類(lèi)舉例珠分類(lèi)舉例 磁磁珠應(yīng)用特點(diǎn)珠應(yīng)用特點(diǎn)電源應(yīng)用工作頻率：開(kāi)關(guān)電源工作頻率幾百KHz-幾MHz，對(duì)應(yīng)的電源輻射EMI噪聲通常小于100MHz-300MHz范圍， 選用峰值頻率小于300MHz低頻型磁珠。工作電流：按照交流信號(hào)有效值選擇磁珠額定電流。電源磁珠在滿(mǎn)足布局空間設(shè)計(jì)要求下盡量選用大尺寸

15、的磁珠。磁珠DCR：關(guān)鍵參數(shù)，選用DCR小的磁珠用于電源，提高電源效率特別是電池供電的便攜式設(shè)備如手機(jī)、平板電腦等。抑制EMI的角度來(lái)講，磁珠的峰值阻抗越高越好。工藝原因磁珠的阻抗與DCR基本成正比關(guān)系，需要阻抗和DCR折中考慮。磁珠的阻抗曲線(xiàn)要盡量平坦，最大限度的濾除電源高次諧波噪聲。 磁磁珠應(yīng)用特點(diǎn)（二）珠應(yīng)用特點(diǎn)（二）信號(hào)線(xiàn)應(yīng)用信號(hào)線(xiàn)種類(lèi)、工作頻率及帶寬：如是音頻，視頻還是其他信號(hào)。磁珠阻抗峰值頻率至少高于信號(hào)有效帶寬，否則影響信號(hào)完整性。低頻信號(hào)如音頻通常由音頻解碼器解碼得來(lái)，其EMI噪聲通常是音頻解碼器的幾十MHz的時(shí)鐘頻率諧波，通常也高達(dá)幾十甚至幾百M(fèi)Hz。信號(hào)電流：大多數(shù)信號(hào)如視

16、頻、RS232等僅僅是電壓信號(hào)，不考慮磁珠額定電流。音頻信號(hào)是有功率輸出要求，磁珠需要考慮額定電流。峰值阻抗應(yīng)選擇在可能出現(xiàn)EMI問(wèn)題的頻率點(diǎn)附近。高速信號(hào)磁珠要注意阻抗匹配，比如視頻信號(hào)線(xiàn)的磁珠阻抗100MHz要在50歐姆左右。信號(hào)線(xiàn)磁珠通常不考慮磁珠DCR，磁珠尺寸越小越好。磁珠阻抗曲線(xiàn)盡量陡峭，以免影響信號(hào)完整性。 磁磁珠應(yīng)用范圍珠應(yīng)用范圍磁珠用于抑制電子設(shè)備中30MHz至3000MHz范圍內(nèi)的噪聲，例如計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備，DVD，數(shù)碼相機(jī)，LCD TV，通信設(shè)備，OA設(shè)備等。電源線(xiàn)高頻線(xiàn)路，如時(shí)鐘線(xiàn)、RGB線(xiàn)路振蕩回路有振鈴信號(hào)產(chǎn)生的回路接地回路筆記本電腦磁珠與電感比較磁珠與電感比較電感

17、電感磁珠磁珠元件特性?xún)?chǔ)能元件能量轉(zhuǎn)換（消耗）元件頻率范圍LC振蕩電路、中低頻的濾波電路，頻率很少超過(guò)50MHz；扼流圈使用時(shí)EMI噪聲抑制，30MHz至3000MHz范圍內(nèi)的噪聲關(guān)注參數(shù)電路諧振、扼流電抗、Q值、DCR、額定電流阻抗、DCR、額定電流、Q值器件特性諧振電路（諧振發(fā)生電路，振蕩電路、時(shí)鐘電路，脈沖電路，波形發(fā)生電路、高Q帶通濾波電路）：高Q，窄的電感偏差，穩(wěn)定的溫度系數(shù)，才能達(dá)到諧振電路窄帶，低的頻率溫度漂移的要求。高Q 電路具有尖銳的諧振峰值。窄的電感偏置保證諧振頻率偏差盡量小。穩(wěn)定的溫度系數(shù)保證諧振頻率具有穩(wěn)定的溫度變化特性。扼流圈：主要參數(shù)是直流電阻（DCR）、額定電流、低

18、Q 值。當(dāng)作為濾波器使用時(shí)，希望寬的帶寬特性，需要電感的高Q 特性。射頻噪聲頻率范圍內(nèi)具有高阻抗，消除傳輸線(xiàn)中的電磁干擾。 閉合磁路結(jié)構(gòu)，更好地消除信號(hào)的串繞。 極好的磁屏蔽結(jié)構(gòu)。降低直流電阻，以免對(duì)有用信號(hào)產(chǎn)生過(guò)大的衰減。顯著的高頻特性和阻抗特性（更好的消除RF 能量）。在高頻放大電路中消除寄生振蕩。 有效的工作在幾個(gè)MHz 到幾百M(fèi)Hz 的頻率范圍內(nèi)。應(yīng)用諧振電路、信號(hào)阻抗匹配消除不需要的EMI 噪聲、高頻噪聲隔離磁珠與電感比較（續(xù)）磁珠與電感比較（續(xù)）電感電感磁珠磁珠EMI側(cè)重于抑制傳導(dǎo)干擾；電感則因?yàn)榇挪牟环忾]，會(huì)把大量的高頻信號(hào)傳到外部空間，引起EMI輻射問(wèn)題。吸收高頻EMI噪聲信號(hào)（RF電路、PLL、振蕩電路、超高頻存儲(chǔ)器電路電源部分）濾波器類(lèi)型反射濾波器普通濾波器是由無(wú)損耗的電抗元件構(gòu)成，它在線(xiàn)路中的作用是將阻帶頻率反射回信號(hào)源，所以這類(lèi)濾波器又叫反射濾波器。當(dāng)反射濾波器與信號(hào)源阻抗不匹配時(shí)，就會(huì)有一部分能量被反射回信號(hào)源，造成干擾電平的增強(qiáng)。吸收濾波器磁環(huán)和磁珠實(shí)際上對(duì)高頻成分起吸收作用，所以有時(shí)也稱(chēng)之為吸收濾波器。它吸收所在線(xiàn)路上高頻干擾信號(hào)，但卻不會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生新的