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电感本身就是由一节导线绕制而成,即线圈。但是它与一般的导线又不一样:当线圈通过电流时,线圈中会形成磁场感应,若电流发生变化,感应磁场会产生感应电流(感应电动势)来抵制通过线圈中的电流,这就是电感的自感特性。
有一点值得说明的是,感应电流产生的前提是,线圈中的电流发生变化。换言之,如果线圈中的电流没变化,感应电流就不会产生,此时的电感在电路中相当于是一根导线。
因此,如果电感接到交流电路中,随着交流电的变化,会产生电感电动势即感应电流,从而阻止线圈电流的流动。但如果把电感元件放在直流电路中,由于电流没有变化,所以感应电流为0,那么这时电感只相当于一个很小的电阻,使得电流通行无阻,即近似于短路。
这其实也是电感“通直阻交”的特性,原理是一样的。即交流电通过电感时,会产生感应电流,阻碍交流电流过电感;但如果是直流电通过电感,不会产生感应电流,助力几乎为0,直流电能够顺利通过电感。
CBB电容是一种聚丙烯膜电容器,其失效原因主要包括一下几个方面:
1、老化:CBB电容长时间工作后,内部介质和导体很有可能发生老化,导致电容值下降、漏电流增加等现象,最终导致失效。
2、电压过高:CBB电容的最大工作电压是有限的,如果工作电压超过了其额定值,会导致电容器极板介质击穿,导致失效。
3、温度过高:CBB电容的最大工作温度也是有限的,如果工作温度超过了其额定定值,会导致介质损耗增大,电容值下降,;漏电流增加等现象,最终导致失效。
4、湿度过高:CBB电容是一种金属箔和丙烯膜叠层制成的电容器,如果长期处于高湿环境中,容易导致介质损耗增加,电容值下降,漏电流增加等现象,最终导致失效。
5、机械应力:CBB电容的结构较为脆弱,如果长期受到机械应力,比如振动、冲击等,容易导致内部结构松动或损坏,从而导致失效。
由于电力电子器件工作状态有开通、通态、关断、断态四种工作状态,其中断态、通态分别承受高电压、大电流、而开通和关断的过程中,开关器件可能同时承受过压过流、过大的DI/DT、DU/DT以及过大的瞬时功率。所以为了防止高电压大电流使器件工作点超出安全工作区而损坏器件,就在电路中加入缓冲电路,关断缓冲电路吸收器件的关断过电压和换相过电压,抑制DU/DT,减小关断损耗;而开通缓冲电路抑制器件开通时的电流过冲和DI/DT,减小器件的开通损耗。
陶瓷电容器的测量单位为法拉[F],用来表示电容器中存储的静电容量,在型号中多以“标称值”来表示。
对于在电容器中又被分类为高诱电率系列的电容器,由于施加直流电压,其静电容量有时会不同于标称值,因此应特别注意。
如下图,对高诱电率系列电容器施加的直流电压越大,其实际静电容量越低。
横轴表示施加在电容器的直流电压(V),纵轴表示的是相对于初始值的静电容量的变化情况。
图中曲线的走向,是根据所施加的电压,其静电容量发生变化的特性称为“DC(直流)偏压特性”。
根据以上信息描述,在使用高诱电率系列电容器时,应充分考虑其特性,仔细确认在实际使用条件及实际设备上能否使用。
陶瓷电容器中,尤其是高诱电率系列电容器,比如B/X5R、R/X7R系列,具有静电容量随时间延长而降低的特性。当在时钟电路等中使用时,应充分考虑此特性,并在实际使用条件及实际使用设备上进行确认。
如下图所示,经过的时间越长,其实效静电容量越低。(在对数时间图上基本呈直线线性降低)图中可看出,静电容量随着时间延长而降低的特性称为静电容量的变化率的图表。
横轴表示电容器的工作时间(Hr)
纵轴表示相对于初始值的静电容量的变化率的图标
注:针对于老化特性,是所有高诱电率型电容器都会出现的现象,在温度补偿用电容器中没有老化特性。另外,因老化而导致静电容量变小的电容器,当由于工序中的焊接作业等使温度再次被加热到居里温度(约125℃)以上时,静电容量将得到恢复。而且,当电容器温度降至居里温度以下时,将再一次开始老化。
在运输和使用过程中的各种条件都可能会影响到电容器的性能。
在运输过程中电容器应该防止超温、湿气和机械力。
机械条件:运输应在外包装箱不变形,不受外部力量直接作用的方式下完成。
切勿向电容器施加过度振动、冲击或压力。
1、向电容器施加过度机械振动或压力时,电容器陶瓷体可能会发生破碎或断裂。
2、空气驱动装置、烙铁、小钳和底盘等锐边会强烈碰撞电容器表面时,电容器可能会断裂或短路。
为安全起见,切勿使用因坠落受到的过度冲击的电容器;
处理过程中意外坠落的电容器可能已损坏。
电容器的实际静电容量值随着直流(DC)与交流(AC)电压而变化的现象叫做电压特性。该变化幅度越小,说明电压特性越好,幅度越大,说明电压特性越差。以消除电源线纹波等为目的在电子设备上使用电容器时,必须设想使用电压条件进行设计。
直流偏置特性是指,对电容器施加直流电压时实际静电容量发生变化(减少)的现象。这种现象是使用了钛酸钡系铁电体的高介电常数类片状多层陶瓷电容器特有的现象,导电性高分子的铝电解电容器(高分子AI)和导电性高分子钽电解电容器(高分子Ta)、薄膜电容器(Film)、氧化钛和使用了锆酸钙系顺电体的温度补偿用片状多层陶瓷电容器(MLCC<COG)上几乎不会发生这种现象。
各种电容器的静电容量变化率-直流偏置特性(示例)
交流电压特性是指,对电容器施加交流电压时实际静电容量发生变化(增减)的现象。这一现象与直流偏置现象相同,是使用钛酸钡系铁电体的高介电常数类片状多层陶瓷电容器特有的现象,导电性高分子的铝电解电容器(高分子AI)和导电性高分子钽电解容器(高分子Ta)、薄膜电容器(Film)、氧化钛和使用锆酸钙系的顺电体的温度补偿用片状多层陶瓷电容器(MLCC<COG)上几乎不会发生这种现象。
各种电容器的静电容量变化率-交流电压特性(示例)
IGBT全称为Insulated Gate Bipolar Transistor,翻译成中文“绝缘栅双极型晶体管”,是由三极管、场效应管、续流二极管这三个基本的元件构成的复合元件。其基本功能和三个基本元件比较相似,都是用来控制电路通断。IGBT为世界公认的电力电子第三次技术革命的代表性产品,是工业控制及自动化领域的核心元器件,IGBT的出现是在上世纪八十年代,发展到现在已是第七次迭代升级。
IGBT具有高频率、高电压、大电流、易于开关等优良性能,主要作用是进行交流电和直流电的转换、电压高低的转换,被视为电控系统中“CPU”。简单的说,IGBT能够根据信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等,作为开关来用,实现精准调控。