电力电子中的功率无源元件ppt课件

热敏电阻的运用
热敏电阻根据温度系数的不同可以分为NTC〔负温度系数〕热敏电阻和PTC 〔正温度系数〕热敏电阻。
热敏电阻的主要参数是额定零功率电阻以及电阻温度系数。
零功率电阻是指在某一温度下丈量热敏电阻值时，加在该电阻上的功耗极低，
低到因其功耗引起的热面电阻的阻值变化可以忽略不计。额定零功率电阻是指在环 境温度25℃时所测得的热敏电阻的阻值。
优点：比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声、 温度系数小。在仪表及通讯设备中大量采用。本 钱相对高
③金属氧化膜电阻器：在绝缘棒上堆积一层金属氧化物。
优点：高温下稳定〔由于本身是氧化物〕，耐热冲击，负载才干强。
④合成膜电阻：将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得，因此也叫漆膜电阻。
缺陷：由于其导电层呈现颗粒状构造，所以噪声大、精度低，主要用于制造 高压、高阻、小型电阻器
3、以下哪些是标称电阻？
1.3 √ 1.7
5 9.1 √
12 √ 60
电阻允许的误差是指实践阻值与厂家标注阻值之间的误差〔误差值被称 为精度〕，实践阻值的误差范围之内的电阻均为合格电阻器。E-6系列电阻 的误差范围为±25%，E-12系列电阻器的误差范围为±20%，E-24系列电 阻的误差范围为 ±5%，E-96系列电阻的误差范围为±1%。
〔1〕磁珠衔接：只对某个频点的噪声有显著的抑 制造用，运用时需求预先估计噪点频率，对不确 定或无法预知的情况，磁珠不适宜；
〔2〕电容衔接〔平常我们都是用一个小电容来衔 接的〕：隔直通交，容易呵斥浮地；
〔3〕电感衔接：体积大，杂散参数多，不稳定；
〔4〕0欧姆电阻衔接：相当于很窄的通路，可以 有效抑制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在一 切频带上都有衰减作用，这点比磁珠强。如右图 所示的R32为模拟地与数字地之间单点接地的0欧 姆电阻。
低频瓷介电容器〔CT〕：其特点是体积小、损耗大，电容对频率、温度稳 定性都较差，常用于对损耗及容量稳定性要求不高的低频电路。
低频瓷介电容容量在几百pF到几十uF之间，额定直流任务电压常见有 0.5KV、1KV、2KV、5KV等几种。
D、绕线电阻
用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成， 外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。
优点：绕线电阻具有较低的温度系数， 阻值精度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀， 主要做精细大功率电阻运用。
缺陷：高频性能差，时间常数大。
E、敏感电阻
敏感电阻是指器件特性对温度， 电压，湿度，光照，气体， 磁场， 压力等作用敏感的电阻器。 敏感电 阻的符号是在普通电阻的符号中加 一斜线，并在旁标注敏感电阻的类 型，如：t. v等。
温度检测/控制电路 由于NTC热敏电阻的阻值会随着温度的升高而减小，因此可以经过将
热敏电阻与普通电阻串联后组成分压电路，将温度变化转换为电压变化信 号，然后在利用该变化的电压信号控制驱动电路实现对负载的控制。
〔2〕PTC热敏电阻的运用 过流／过热维护电路 PTC热敏电阻由于其居里温度点的存在，在电路中可以起到一个限流维护、 过热维护的作用。 在选择时先选定最大正常任务电流，据此选择PTC热敏电阻最小动作电流， 当电路正常任务时，PTC热敏电阻的温升不会使得电阻阻值改动，而当电流超越 最小动作电流后，电流的添加会导致PTC热敏电阻的阻值迅速上升，对电路有一 定的限流作用。还可以经过检测该电阻上的电压进展控制。
常用的贴片电阻0805和1206的对应功率大小？
封装型号 英制代码（in）
公制代码（mm） 长度（mm） 宽度（mm） 厚度（mm） 额定功率（W）
0402 0603 0805 1206 1210 2019 2512
1005 1608 2019 3216 3225 5025 6432
1.0
0.5
0.5
主要有压敏电阻、湿敏电阻、光 敏电阻、气敏电阻、力敏电阻和热 敏电阻。我们主要用到的是热敏电 阻，热敏电阻又可以分为正温度热 敏电阻〔PTC Themistor〕和负温度 热敏电阻〔NTC Themistor〕。
电力电子中主要用到的是热敏电 阻
电阻封装与功率的关系
电阻的功率与尺寸有关，功率越大尺寸也越大
寄生电容 额定电阻 寄生电感
零欧姆电阻的作用
4、零欧姆电阻主要是为了在PCB上方便调试或者兼容设计，说说0欧姆 电阻的作用？
1、用作跳线，某部分线路不用时直接将该电阻取下即可； 2、为电路中的某些元件做预留，在调试过程中再交换； 3、用于电流测试，将电阻取下串上电流表可以测电流； 4、布线走不通时用一个贴片电阻跨接比打孔效果好，可以减小引线电感； 5、熔丝作用，零欧姆电阻是有功率限制的，可以当熔丝运用，根据不同 的型号有不同的电流容量，如0603的1A，0805的2A； 6、跨接地平面，减小电流回路。当地平面被迫分割时，信号最短回路断 裂，此时信号回路变大，容易干扰/被干扰，可以在分割区跨接0欧姆电 阻，减小回路，减小干扰。
电力电子中的功率无 源元件
刁智海 俞宏霞 2021.11.28
➢电阻
电阻分类
1、看图选择各类 电阻的分类？ 〔A〕
〔B〕
〔C〕
根据资料及工艺的不同， 电阻可以分为以下几类：
A、实芯电阻 B、薄膜电阻 C、金属玻璃釉电阻 D、绕线电阻 E、敏感电阻
〔E〕
〔D〕
A、实芯电阻
主要是实芯碳质电阻：用碳质颗粒作导电物 质〔碳黑、石墨等〕、填料、粘合剂混合制成 的一个实体电阻器。
优点：价钱低廉 缺陷：阻值误差、噪声电压都大，稳定性差。 目前已较少运用
B、薄膜电阻
用蒸发的方法将一定电阻率资料蒸镀于绝缘 资料外表制成。主要可以分为：
①碳膜电阻器：将结晶碳堆积在陶瓷棒骨架上制成。
优点：本钱低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数 和电压系数低，是目前运用最广泛的电阻器
②金属膜电阻器：用真空蒸发的方法将合金资料 蒸镀于陶瓷棒骨架外表。
电阻温度系数是指温度变化所引起的 电阻值的变化，温度系数越高，阐明热敏 电阻对温度变化越敏感。NTC热敏电阻的 温度系数表示为-x%/℃，PTC热敏电阻的 温度系数表示为+x%/℃。
PTC热敏电阻还存在一个居里点，如 右图所示，在居里温度之前，阻值随温度 的变化很小。相对居里点会有一个动作电 流和不动作电流。
7、模拟地与数字地的单点接地。
模拟地与数字地的单点接地：只需是地，最后都要 接在一同，假设不接在一同就成了浮地，存在电压 差，容易积累电荷，呵斥静电。假设把模拟地和数 字地直接相连，会导致相互关扰，不接又不妥。有 四种方法可以处理两个地之间的衔接问题：
5、通常运用的模拟地与数字地之间单点接 地的衔接方式？
1/16
1.55
0.8
0.4
1/16
2.0
1.25
0.5
1/10
3.1
1.55
0.55
1/8
3.2
2.6
0.55
1/4
5.0
2.5
0.55
1/2
6.3
3.15
0.55
1
电阻的最高任务电压还与功率相对应，下表是常见碳膜电阻的最高任务电压
标称功率（W）
1/16
1/8
1/4
1/2
1
2
最高工作电压（V）
100
云母电容普通容量较小〔几十pF到几十nF〕，体积相对较大，本钱高
〔B〕薄膜电容
通常是将铝箔等金属箔当成电极和塑料薄膜 重叠后卷绕在一同制成。塑料膜的资料通常有聚 乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚酯碳酸等。
薄膜电容的另一种制法叫金属化薄膜，其制 法是在塑料薄膜上真空蒸镀上一层很薄的金属作 为电极，这样可以减小电极箔的厚度，减少电容 器单位容量的体积。我们通常所用的就是金属化 聚乙酯电容器和金属化聚丙烯电容器〔也称CBB 电容器〕。
云母电容是用金属箔或者在云母片上喷涂银层做的电极板，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。正是由于云母介质的优良性能， 使得云母电容器具有以下优点，是其它电容器不能替代的：
〔1〕损耗小：容量小于或等于82pF时，损耗在10～30×10-4范围内，容量大于82pF 时，损耗都在10×10-4以下，最小可达3×10-4以下，即使在很高温度下，损耗仍在 允许范围内； 〔2〕耐热性好； 〔3〕高频特性优良：因其固有电感小，云母电容器可以在较高的频率下任务； 〔4〕精度高：普通可到达±1%、±2%、±5%，最高精度可到达0.01%； 〔5〕容量稳定性好：温度系数最好的可稳定在±10×10-6/℃范围内，在规定的储存 条件下，储存14年后，其容量变化不超越±1%。
瓷介电容器的外层常涂有各种颜色的维护漆，漆的颜色表示出了电容器的温度系 数：蓝色和灰色表示正温度系数；其他颜色的为负温度系数，其中以黑色的温度系数 最小，浅绿色的温度系数最大。
7、根据陶瓷成分不同可以分为哪两类？ 高频瓷介电容器〔高频用CC表示，也称I型〕和低频瓷介电容器〔低频用CT表 示，也称II型〕。
C、金属玻璃釉电阻
将金属粉和玻璃釉粉混合，采用丝 网印刷法印在基板上。
优点：耐潮湿、高温，温度系数 小，主要用于厚膜电路。
贴片电阻是金属玻璃釉电阻的一种方式，它的电阻体采用高可 靠的钌系列玻璃釉资料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金资料。 优点：体积小、精度高、稳定性好，由于其为片状元件，所以高频 特性好。
高频瓷介电容器〔CC〕：其特点是体积小、损耗低，电容对频率、温度 稳定性都较高，常用于要求损耗小，电容量稳定的场所，并常在高频电路中用 作调谐、振荡回路电容器和温度补偿电容器。
高频瓷介电容的容量在零点几pF至几百pF之间，耐压常见的有160V、 250V、500V几种，误差常见有±2%、±5%、±10%、±20%几种。
线绕电阻系列
3W，4W，8W，10W，16W，25W，40W，50W，75W，100W，150W，250W，500W
非线绕电阻系列
0.05W，0.125W，0.25W，0.5W，1W，2W，5W
2、实验室最常用的碳膜电阻的功率为? 1/4W 有些场所如MOS的驱动电阻
贴片电阻的型号及对应的功率：
功率应根据估算适当增大
电阻值/欧姆
A
居里点 温度/℃
PTC热敏电阻特性曲线
〔1〕NTC热敏电阻运用
限流电路 为了防止电路在开机的瞬间产生浪涌电流，通常在设计电路时串联一个
功率NTC热敏电阻，在启动时有效地抑制龙永电流，并且在完成抑制造用 后，由于电流继续经过，功率NTC热敏电阻的阻值将随之减小，耗费的功 率可以忽略不计，不会对正常的任务电流产生影响。
150
350
500 750 1000
电阻的标称值及允许误差
电阻并不是恣意阻值都有消费，而是按照不同的规范消费。因此会有一 系列固定的标称值，按照精度主要分为四大系列，分别为E-6、E-12、E-24、 E-96系列，而在这四种系列之外的电阻器被称为非标称电阻器，较难采购。 所以在设计电路时要留意不要去恣意值的电阻，对常用标称值有一定了解比 较好。
金属化薄膜的电容器具有良好的自愈性、体积小、容量大、耐压高、可靠性 好。尤其是CBB电容，损耗小、高频特性好，可以替代大部分聚苯或云母电容器， 广泛用于高频、直流、交流和脉动电路中。
缺陷是耐电压性差。
〔C〕瓷介电容
瓷介电容器是以陶瓷资料为介质，并在其 外表烧渗上银层作为电极的电容器。因陶瓷资 料的介电系数较大，所以可以做得容量很大， 体积很小；瓷介电容器稳定性好；具有优良的 绝缘性能；温度系数范围很宽，在电路中常作 为温度补偿电容器。其缺陷是机械强度低，易 碎易裂。
电阻值/欧姆
A
居里点 温度/℃
➢电容
电容器的分类
〔B〕
6、各图分别是哪种电 容？
〔A〕云母电容 〔B〕薄膜电容 〔C〕瓷介电容 〔D〕电解电容
〔C〕
〔A〕
〔D〕
〔A〕云母电容
云母是一种极为重要的优良的无机绝缘资料。作为 介质资料，尚未发现其它资料的综合性能可以超越云母。
云母的优点是介电强度高，介电常数大，损耗小， 化学稳定性高，耐热性好，并且易于剥离成厚度均匀的 薄片。云母具有优良的机械性能，因此可以装配成叠片 式的电容器。
常用的电阻器精度是多少？
E-24和E-96系列电阻式最常用的电阻器，这两种最常用系列电阻器的 标称值可以见表。
电阻的高频特性
电阻器任务在高频条件下时，需求思索电 阻的寄生电感和寄生电容对电路的影响，高频 条件下的电阻等效模型如右图所示
通常情况下，非绕线电阻器的LR=0.010.05uH，CR=0.1-5pF；绕线电阻器的LR达几 十uH，CR达几十pF，即使是无感绕法的电阻 器，LR仍有零点几uH。所以绕线电阻器普通 都是用作负载。