原创 0欧电阻,磁珠,压敏电阻

2010-10-25 21:30 1620 0 分类: PCB
一、0欧电阻
       材料特性:零欧姆的电阻采用的是超导工艺,自身阻抗很小,它可用来避免因微带线、电阻、电感、电容等自身的能量损耗而减小到主接受元件(主要为IC)的电压;其次,它有比较好的温度特性,阻抗会随着环境温度的升高反而变得更小。
       通常2 ohm以下电阻会有足够的寄生电感,用来跨接模拟和数字电源可以抑制数字部分对模拟部分的干扰且不致产生过大电压差,另外也经济便宜。大多数情况下可以使 用此方法。但是受电阻基体材质影响,寄生电感的大小很难准确度量,对于使用严格的场合最好还是计算匹配选择合适的器件。
       有以下几个功能:
       ①做为跳线使用。既美观,安装也方便。
       ②在数字和模拟等混合电路中,往往要求两个地分开,并且单点连接。我们可以用一个0欧的电阻来 连接这两个地,而不是直接连在一起。这样做的好处就是,地线被分成了两个网络,在大面积铺铜等处理时,就会方便得多。附带提示一下,这样的场合,有时也会 用电感或者磁珠等来连接。
      ③做保险丝用。由于PCB上走线的熔断电流较大,如果发生短路过流等故障时,很难熔断,可能会带来更大的事故。由于0欧电阻电流 承受能力比较弱(其实0欧电阻也是有一定的电阻的,只是很小而已),过流时就先将0欧电阻熔断了,从而将电路断开,防止了更大事故的发生。有时也会用一些 阻值为零点几或者几欧的小电阻来做保险丝。不过不太推荐这样来用,但有些厂商为了节约成本,就用此将就了。
      ④为调试预留的位置。可以根据需要,决定是否安 装,或者其它的值。有时也会用*来标注,表示由调试时决定。
      ⑤作为配置电路使用。这个作用跟跳线或者拨码开关类似,但是通过焊接固定上去的,这样就避免了 普通用户随意修改配置。通过安装不同位置的电阻,就可以更改电路的功能或者设置地址。
二、磁珠
       磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。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(DDR SDRAM,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错 50MHZ。
       磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(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。
       磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。 他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。
       作为电源滤波,可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了 。
       磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。
       磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。
       铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。
       在电路中只要导线穿过它即可(我用的都是象普通电阻模样的,导线已穿过并胶合,也有表面贴装的形式,但很少见到卖的)。当导线中电流穿过时,铁氧体对低频 电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个组件的值都与磁 珠的长度成比例。磁珠种类很多,制造商应提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。
       有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加组件阻抗(穿过磁珠次数的平方),不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多,而用多串联几个磁珠的办法会好些。
铁氧体是磁性材料,会因通过电流过大而产生磁饱和,导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠,还要注意其散热措施。
       铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。
铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。
以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例,其型号各字段含义依次为:
       HH 是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信号线是HB系列;
       1 表示一个组件封装了一个磁珠,若为4则是并排封装四个的;
       H 表示组成物质,H、C、M为中频应用(50-200MHz),
       T低频应用(50MHz),S高频应用(200MHz);
       3216 封装尺寸,长3.2mm,宽1.6mm,即1206封装;
       500 阻抗(一般为100MHz时),50 ohm。
       其产品参数主要有三项:
       阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;
       直流电阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20;
      额定电流Rated Current (mA): 2500.
三、压敏电阻
         “压敏电阻是中国大陆的名词,意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。
         压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。
        压敏电阻在电路中具有“安全阀”的作用。压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。
       在中国台湾,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。
       不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同, 因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的。 根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。
       压敏电阻主要应用于瞬态过电压保护,但是它的类似于半导体稳压管的伏安特性,还使它具有多种电路元件功能。
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