電子系統(tǒng)設(shè)計與實踐第一講

電子系統(tǒng)設(shè)計與實踐第一講第1頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

一.電阻

1.電阻按功能分

(1)普通電阻用作降壓或限流

(2)熱敏電阻正溫度系數(shù)(PTC)

負(fù)溫度系統(tǒng)(NTC)(3)光敏電阻用作光敏傳感器

(4)壓敏電阻用于吸收過電壓

(5)可變電阻

(6)其它特種功能電阻第2頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一2.普通電阻按材料分A.碳膜電阻B.金屬膜電阻

碳膜電阻和金屬膜電阻一般為小功率電阻(小于5W)第3頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一C.繞線電阻

不適合在高頻電路中應(yīng)用D.水泥電阻

均為功率電阻,可達(dá)數(shù)百W第4頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

3.按結(jié)構(gòu)分

A.引腳式

B.貼片式

C.網(wǎng)絡(luò)式多只電阻并聯(lián)第5頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

4.技術(shù)參數(shù)

A.標(biāo)稱阻值

1.0，1.2，1.5，1.8，2.0，2.2，2.4，2.7，3.0，3.3，3.6，3.9，4.3，4.7，5.0，5.1，5.6，6.2，6.8，7.5，8.2，9.1

實際電阻值取上述基數(shù)的

B.標(biāo)準(zhǔn)功率

W,W,W,W,W,1W,2W,5W,50W,100W第6頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

C.精度

D.耐壓

小功率電阻耐壓有：50V,100V,150V,200V,300V1/8W電阻的耐壓為150V左右

D.溫度系數(shù)

±５ＰＰＭ／℃－±５０ＰＰＭ／℃5%，1%，0.5%，0.25%，0.1%，0.01%第7頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一引腳電阻技術(shù)參數(shù)表第8頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一普通金屬膜貼片電阻技術(shù)參數(shù)第9頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第10頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第11頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一二.電容器

1.電容按材料分

(1)瓷片電容有高壓和低壓之分

(2)ＣＢＢ金屬化薄膜電容主要有聚脂膜和聚丙烯膜

第12頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

(3)獨(dú)石電容

(4)鉭電容

(5)鋁電解電容第13頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一２．按電解質(zhì)性質(zhì)分固態(tài)電容器：ＣＢＢ、瓷片等液態(tài)電容器：鋁電解電容３．按封裝分帶引腳貼片網(wǎng)絡(luò)電容多個電容封裝在一起第14頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一４．電容器主要技術(shù)參數(shù)Ａ、標(biāo)稱容量

1.0，1.2，1.5，1.8，2.2，2.7，3.3，3.6，3.9，4.2，4.7，5.6，6.2，6.8，7.5，8.2。Ｂ．耐壓實際電容值取上述基數(shù)的6.3V,10V,16V,25V,35V,50V,63V,100V,160V,250V,400V,450V,630V,1000V,1250V,2KV,3KV,5KV,10KV第15頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Ｃ．精度±5%(J級)±10%(K級)，±20%(M級)Ｄ．損耗角（tgδ）Ｅ．串聯(lián)等效電阻（ESR）前二個參數(shù)在高頻電路或開關(guān)電源中很重要第16頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Ｅ．最大脈動電流如：400V/10μF/280mAＦ．壽命普通電容（CD11系列）壽命1000小時/85°下，工作溫度每降低10°C，電解電容壽命增加一倍。每增加10°C，壽命減少一倍。Ｇ、漏電流

I=0.02CV+25μA如：400V/10μF電容I=105μA上述三個指標(biāo)主要用于鋁電解電容第17頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一ＣＢＢ電容技術(shù)參數(shù)第18頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一電解電容技術(shù)參數(shù)第20頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第21頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

三．電感１．電感分類Ａ．色碼電感空芯電感，容量小，只有μH級Ｂ．高頻（鐵氧體芯）電感非線性元件，電感量隨工作頻率而改變，可做μH、mH級，Ｃ．低頻（矽鋼片）電感：頻率在幾百Ｈｚ以下，可做mH級。第22頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

２．按封裝分Ａ．引腳Ｂ．貼片第23頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一３．技術(shù)指標(biāo)Ａ．標(biāo)稱容量電感容量一般按用戶要求定制．Ｂ．額定電流電感線圈的載流能力，如0.5A，1A。Ｃ．額定電壓線圈承受的電壓，在高壓應(yīng)用場合，要考慮耐壓問題。Ｄ．精度

±5%(J級)±10%(K級)，±15%(Ｌ級)，±20%(M級),±30%(N級)第24頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Ｅ．損耗電感損耗有鐵損和銅損兩部分組成。鐵損：磁渦流產(chǎn)生的損耗，隨頻率增加而大幅度增加銅損：漆包線電阻產(chǎn)生的熱損耗

第25頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

四．磁性材料１．磁性材料分類Ａ．硬磁

硬磁主要有釹鐵硼材料組成，用于制造揚(yáng)聲器和電機(jī)Ｂ．軟磁

軟磁有鐵氧體粉末組成，用于高頻電感軟磁又分為MnZn和NiZn，高導(dǎo)和低導(dǎo)第26頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一２．主要技術(shù)指標(biāo)Ａ．初始磁導(dǎo)率 初始磁導(dǎo)率是磁性材料的磁導(dǎo)率(B/H)在磁化曲線始端的極限值，即：

式中：真空磁導(dǎo)率；Ｈ交流磁場強(qiáng)度；Ｂ交流磁通密度。第27頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Ｂ．飽和磁通密度

磁化到飽和狀態(tài)的磁通密度

Ｃ．剩余磁通密度

從磁飽和狀態(tài)去除磁場后，剩余的磁通密度Ｄ．矯頑力

從飽和狀態(tài)去除磁場后，磁芯繼續(xù)被反向的磁場磁化，直至磁場密度減小到零，此時的磁場強(qiáng)度稱為矯頑力

第28頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Ｅ．品質(zhì)因數(shù)Ｑ

品質(zhì)因數(shù)為損耗因數(shù)的倒數(shù)：

Ｆ．磁芯損耗

磁芯在高磁通密度時的單位體積損耗

第29頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Ｇ．電感因數(shù)

具有一定形狀和尺寸的磁芯上每一匝線圈產(chǎn)生的電感量，即：

Ｄ．居里溫度TC在該溫度下磁芯的磁狀態(tài)由鐵磁性轉(zhuǎn)變成順磁性第30頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

３．磁芯形狀及規(guī)格Ａ．磁性形狀

常用有環(huán)形、EI、EE、PQ、EFD、RM等Ｂ．低導(dǎo)磁率磁性

用作功率電感和功率變壓器，初始導(dǎo)磁一般在3000以下Ｃ．高導(dǎo)磁率磁性

用作濾波電感和信號變壓器，初始導(dǎo)磁一般在5000以上第31頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一低導(dǎo)ＭnZn功率鐵氧體技術(shù)參數(shù)第32頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第33頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Ｄ．ＲＭ磁性第34頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第35頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一五．功率二極管１．工作原理

第36頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

２．分類

按材料分有分硅管和鍺管，按功能分：Ａ．普通整流管一般用于開關(guān)頻率1kHZ以下的輸入整流電路中，其反向恢復(fù)時間一般在5μs以上。Ｂ．快恢二極管反向恢復(fù)時間100ns以下，工作頻率在20kHZ以上時需用快恢二極管。Ｃ．肖特基二極管肖特基二極管的反向恢復(fù)時間更短（10-40ns），一般用在高頻開關(guān)電源的輸出級整流電路中。第37頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

３．技術(shù)參數(shù)

Ａ．正向平均電流IF（AV）指功率二極管連續(xù)工作時，在規(guī)定的環(huán)境溫度和散熱條件下，其允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。Ｂ．正向壓降UF指功率二極管在指定溫度下，流過某一穩(wěn)定的正向電流時對應(yīng)的壓降。

Ｃ．反向重復(fù)峰值電壓URRM

第38頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一Ｄ．最高工作結(jié)溫TJM最高工作結(jié)溫是指在PN結(jié)不致?lián)p壞的前提下所能承受的最高平均溫度，用TJM表示。Ｅ．反向恢復(fù)時間trr功率二極管從正向偏置轉(zhuǎn)向為反向偏置的過程中，正向電流IF降至零時刻起到反向電流為其最大值IRP的25%所需時間。Ｆ．浪涌電流IFSM指功率二極管所承受的最大連續(xù)一個或幾個工頻周期的過電流

第39頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第40頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第41頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第42頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第43頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一五．功率ＭＯＳ管１．工作原理第44頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一２．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

a、電壓控制元件，輸入阻抗高。

b、導(dǎo)通電阻Ron大.c、工作頻率高（對功率器件而言）

d、是一種元細(xì)胞集成器件,適合并聯(lián)

e、DS極之間內(nèi)部寄生二極管

第45頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一3．主要技術(shù)指標(biāo)

a、額定電壓Uds它主要由VMOS管的漏源擊穿電壓U(BR)DS決定

b、最大漏極電流Idmax

標(biāo)稱MOS管電流額定參數(shù)

c、閥值電壓Ugs(th)

又稱門極開啟電壓

d、導(dǎo)通電阻：Ron第46頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

e、最高工作頻率fm:

Uds作用下，電子從源區(qū)（S）通過溝道到漏區(qū)所需要的時間 f、開通時間和關(guān)斷時間：

開通和關(guān)斷時間越大,則MOS管開關(guān)損耗越大. g、極間電容輸入電容：Ciss=CGS+CGD輸出電容：Coss=CDS+CGD第47頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一

４、常用MOS器件：

2N700060V/0.2A IRFD01460V/1.7A

IRFD210 200V/0.6A

IRFD110 100V/1.0A

IRF530100V/15A

IRF630 200V/9A

IRF730400V/5.5A

IRF830 500V/4.5AIRF840500V/8A IRFBF20 900V/1.7A IRFBF30 900V/3.6A第48頁，共52頁，2023年，2月20日，星期一第49頁，