電力電子中的功率無(wú)源元件

電力電子中的功率無(wú)源元件2023/12/27電力電子中的功率無(wú)源元件電阻電力電子中的功率無(wú)源元件根據(jù)材料及工藝的不同，電阻可以分為以下幾類(lèi)：A、實(shí)芯電阻B、薄膜電阻C、金屬玻璃釉電阻D、繞線電阻E、敏感電阻電阻分類(lèi)（A）（B）（C）（D）（E）1、看圖選擇各類(lèi)電阻的分類(lèi)？電力電子中的功率無(wú)源元件A、實(shí)芯電阻主要是實(shí)芯碳質(zhì)電阻：用碳質(zhì)顆粒作導(dǎo)電物質(zhì)（碳黑、石墨等）、填料、粘合劑混合制成的一個(gè)實(shí)體電阻器。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉缺點(diǎn)：阻值誤差、噪聲電壓都大，穩(wěn)定性差。目前已較少使用電力電子中的功率無(wú)源元件B、薄膜電阻用蒸發(fā)的方法將一定電阻率材料蒸鍍于絕緣材料表面制成。主要可以分為：①碳膜電阻器：將結(jié)晶碳沉積在陶瓷棒骨架上制成。優(yōu)點(diǎn)：成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低，是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器②金屬膜電阻器：用真空蒸發(fā)的方法將合金材料蒸鍍于陶瓷棒骨架表面。優(yōu)點(diǎn)：比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲、溫度系數(shù)小。在儀表及通訊設(shè)備中大量采用。成本相對(duì)高③金屬氧化膜電阻器：在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物。優(yōu)點(diǎn)：高溫下穩(wěn)定（因?yàn)楸旧硎茄趸铮?，耐熱沖擊，負(fù)載能力強(qiáng)。④合成膜電阻：將導(dǎo)電合成物懸浮液涂敷在基體上而得，因此也叫漆膜電阻。缺點(diǎn)：由于其導(dǎo)電層呈現(xiàn)顆粒狀結(jié)構(gòu)，所以噪聲大、精度低，主要用于制造高壓、高阻、小型電阻器電力電子中的功率無(wú)源元件C、金屬玻璃釉電阻將金屬粉和玻璃釉粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上。優(yōu)點(diǎn)：耐潮濕、高溫，溫度系數(shù)小，主要用于厚膜電路。貼片電阻是金屬玻璃釉電阻的一種形式，它的電阻體采用高可靠的釕系列玻璃釉材料經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)而成，電極采用銀鈀合金材料。優(yōu)點(diǎn)：體積小、精度高、穩(wěn)定性好，由于其為片狀元件，所以高頻特性好。電力電子中的功率無(wú)源元件D、繞線電阻用高阻合金線繞在絕緣骨架上制成，外面涂有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。優(yōu)點(diǎn)：繞線電阻具有較低的溫度系數(shù)，阻值精度高，

穩(wěn)定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用。缺點(diǎn)：高頻性能差，時(shí)間常數(shù)大。電力電子中的功率無(wú)源元件E、敏感電阻敏感電阻是指器件特性對(duì)溫度，電壓，濕度，光照，氣體，

磁場(chǎng)，壓力等作用敏感的電阻器。

敏感電阻的符號(hào)是在普通電阻的符號(hào)中加一斜線，并在旁標(biāo)注敏感電阻的類(lèi)型，如：t.

v等。主要有壓敏電阻、濕敏電阻、光敏電阻、氣敏電阻、力敏電阻和熱敏電阻。我們主要用到的是熱敏電阻，熱敏電阻又可以分為正溫度熱敏電阻（PTCThemistor）和負(fù)溫度熱敏電阻（NTCThemistor）。電力電子中主要用到的是熱敏電阻電力電子中的功率無(wú)源元件電阻封裝與功率的關(guān)系電阻的功率與尺寸有關(guān)，功率越大尺寸也越大封裝型號(hào)英制代碼（in）公制代碼（mm）長(zhǎng)度（mm）寬度（mm）厚度（mm）額定功率（W）040210051.00.50.51/16060316081.550.80.41/16080520122.01.250.51/10120632163.11.550.551/8121032253.22.60.551/4201050255.02.50.551/2251264326.33.150.551標(biāo)稱(chēng)功率（W）1/161/81/41/212最高工作電壓（V）1001503505007501000貼片電阻的型號(hào)及對(duì)應(yīng)的功率：常用的貼片電阻0805和1206的對(duì)應(yīng)功率大小？電阻的最高工作電壓還與功率相對(duì)應(yīng)，下表是常見(jiàn)碳膜電阻的最高工作電壓線繞電阻系列3W，4W，8W，10W，16W，25W，40W，50W，75W，100W，150W，250W，500W非線繞電阻系列0.05W，0.125W，0.25W，0.5W，1W，2W，5W2、實(shí)驗(yàn)室最常用的碳膜電阻的功率為?1/4W有些場(chǎng)合如MOS的驅(qū)動(dòng)電阻功率應(yīng)根據(jù)估算適當(dāng)增大電力電子中的功率無(wú)源元件電阻的標(biāo)稱(chēng)值及允許誤差電阻并不是任意阻值都有生產(chǎn)，而是按照不同的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。因此會(huì)有一系列固定的標(biāo)稱(chēng)值，按照精度主要分為四大系列，分別為E-6、E-12、E-24、E-96系列，而在這四種系列之外的電阻器被稱(chēng)為非標(biāo)稱(chēng)電阻器，較難采購(gòu)。所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意不要去任意值的電阻，對(duì)常用標(biāo)稱(chēng)值有一定了解比較好。電阻允許的誤差是指實(shí)際阻值與廠家標(biāo)注阻值之間的誤差（誤差值被稱(chēng)為精度），實(shí)際阻值的誤差范圍之內(nèi)的電阻均為合格電阻器。E-6系列電阻的誤差范圍為±25%，E-12系列電阻器的誤差范圍為±20%，E-24系列電阻的誤差范圍為±5%，E-96系列電阻的誤差范圍為±1%。

E-24和E-96系列電阻式最常用的電阻器，這兩種最常用系列電阻器的標(biāo)稱(chēng)值可以見(jiàn)表。常用的電阻器精度是多少？1.351.79.11260√√√3、下列哪些是標(biāo)稱(chēng)電阻？電力電子中的功率無(wú)源元件電阻的高頻特性電阻器工作在高頻條件下時(shí)，需要考慮電阻的寄生電感和寄生電容對(duì)電路的影響，高頻條件下的電阻等效模型如右圖所示通常情況下，非繞線電阻器的LR=0.01-0.05uH，CR=0.1-5pF；繞線電阻器的LR達(dá)幾十uH，CR達(dá)幾十pF，即使是無(wú)感繞法的電阻器，LR仍有零點(diǎn)幾u(yù)H。所以繞線電阻器一般都是用作負(fù)載。電力電子中的功率無(wú)源元件零歐姆電阻的作用1、用作跳線，某部分線路不用時(shí)直接將該電阻取下即可；2、為電路中的某些元件做預(yù)留，在調(diào)試過(guò)程中再替換；3、用于電流測(cè)試，將電阻取下串上電流表可以測(cè)電流；4、布線走不通時(shí)用一個(gè)貼片電阻跨接比打孔效果好，可以減小引線電感；5、熔絲作用，零歐姆電阻是有功率限制的，可以當(dāng)熔絲使用，根據(jù)不同的型號(hào)有不同的電流容量，如0603的1A，0805的2A；6、跨接地平面，減小電流回路。當(dāng)?shù)仄矫姹黄确指顣r(shí)，信號(hào)最短回路斷裂，此時(shí)信號(hào)回路變大，容易干擾/被干擾，可以在分割區(qū)跨接0歐姆電阻，減小回路，減小干擾。7、模擬地與數(shù)字地的單點(diǎn)接地。4、零歐姆電阻主要是為了在PCB上方便調(diào)試或者兼容設(shè)計(jì)，說(shuō)說(shuō)0歐姆電阻的作用？電力電子中的功率無(wú)源元件（1）磁珠連接：只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著的抑制作用，使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率，對(duì)不確定或無(wú)法預(yù)知的情況，磁珠不適合；（2）電容連接（平常我們都是用一個(gè)小電容來(lái)連接的）：隔直通交，容易造成浮地；（3）電感連接：體積大，雜散參數(shù)多，不穩(wěn)定；（4）0歐姆電阻連接：相當(dāng)于很窄的通路，能夠有效抑制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用，這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。如右圖所示的R32為模擬地與數(shù)字地之間單點(diǎn)接地的0歐姆電阻。模擬地與數(shù)字地的單點(diǎn)接地：只要是地，最后都要接在一起，如果不接在一起就成了浮地，存在電壓差，容易積累電荷，造成靜電。如果把模擬地和數(shù)字地直接相連，會(huì)導(dǎo)致互相干擾，不接又不妥。有四種方法可以解決兩個(gè)地之間的連接問(wèn)題：5、通常使用的模擬地與數(shù)字地之間單點(diǎn)接地的連接方式？電力電子中的功率無(wú)源元件熱敏電阻的應(yīng)用熱敏電阻根據(jù)溫度系數(shù)的不同可以分為NTC（負(fù)溫度系數(shù)）熱敏電阻和PTC（正溫度系數(shù)）熱敏電阻。熱敏電阻的主要參數(shù)是額定零功率電阻以及電阻溫度系數(shù)。零功率電阻是指在某一溫度下測(cè)量熱敏電阻值時(shí)，加在該電阻上的功耗極低，低到因其功耗引起的熱面電阻的阻值變化可以忽略不計(jì)。額定零功率電阻是指在環(huán)境溫度25℃時(shí)所測(cè)得的熱敏電阻的阻值。電阻溫度系數(shù)是指溫度變化所引起的電阻值的變化，溫度系數(shù)越高，說(shuō)明熱敏電阻對(duì)溫度變化越敏感。NTC熱敏電阻的溫度系數(shù)表示為-x%/℃，PTC熱敏電阻的溫度系數(shù)表示為+x%/℃。PTC熱敏電阻還存在一個(gè)居里點(diǎn)，如右圖所示，在居里溫度之前，阻值隨溫度的變化很小。相對(duì)居里點(diǎn)會(huì)有一個(gè)動(dòng)作電流和不動(dòng)作電流。PTC熱敏電阻特性曲線電力電子中的功率無(wú)源元件（1）NTC熱敏電阻應(yīng)用限流電路

為了避免電路在開(kāi)機(jī)的瞬間產(chǎn)生浪涌電流，通常在設(shè)計(jì)電路時(shí)串聯(lián)一個(gè)功率NTC熱敏電阻，在啟動(dòng)時(shí)有效地抑制龍永電流，并且在完成抑制作用后，由于電流持續(xù)通過(guò)，功率NTC熱敏電阻的阻值將隨之減小，消耗的功率可以忽略不計(jì)，不會(huì)對(duì)正常的工作電流產(chǎn)生影響。溫度檢測(cè)/控制電路

由于NTC熱敏電阻的阻值會(huì)隨著溫度的升高而減小，因此可以通過(guò)將熱敏電阻與普通電阻串聯(lián)后組成分壓電路，將溫度變化轉(zhuǎn)換為電壓變化信號(hào)，然后在利用該變化的電壓信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。電力電子中的功率無(wú)源元件（2）PTC熱敏電阻的應(yīng)用過(guò)流／過(guò)熱保護(hù)電路PTC熱敏電阻由于其居里溫度點(diǎn)的存在，在電路中可以起到一個(gè)限流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)的作用。在選擇時(shí)先選定最大正常工作電流，據(jù)此選擇PTC熱敏電阻最小動(dòng)作電流，當(dāng)電路正常工作時(shí)，PTC熱敏電阻的溫升不會(huì)使得電阻阻值改變，而當(dāng)電流超過(guò)最小動(dòng)作電流后，電流的增加會(huì)導(dǎo)致PTC熱敏電阻的阻值迅速上升，對(duì)電路有一定的限流作用。還可以通過(guò)檢測(cè)該電阻上的電壓進(jìn)行控制。電力電子中的功率無(wú)源元件電容電力電子中的功率無(wú)源元件電容器的分類(lèi)6、各圖分別是哪種電容？（A）云母電容（B）薄膜電容（C）瓷介電容（D）電解電容（B）（C）（A）（D）電力電子中的功率無(wú)源元件（A）云母電容（1）損耗?。喝萘啃∮诨虻扔?2pF時(shí)，損耗在10～30×10-4范圍內(nèi)，容量大于82pF時(shí)，損耗都在10×10-4以下，最小可達(dá)3×10-4以下，即使在很高溫度下，損耗仍在允許范圍內(nèi)；（2）耐熱性好；

（3）高頻特性?xún)?yōu)良：因其固有電感小，云母電容器可以在較高的頻率下工作；（4）精度高：一般可達(dá)到±1%、±2%、±5%，最高精度可達(dá)到0.01%；

（5）容量穩(wěn)定性好：溫度系數(shù)最好的可穩(wěn)定在±10×10-6/℃范圍內(nèi)，在規(guī)定的貯存條件下，貯存14年后，其容量變化不超過(guò)±1%。云母是一種極為重要的優(yōu)良的無(wú)機(jī)絕緣材料。作為介質(zhì)材料，尚未發(fā)現(xiàn)其它材料的綜合性能可以超過(guò)云母。云母的優(yōu)點(diǎn)是介電強(qiáng)度高，介電常數(shù)大，損耗小，化學(xué)穩(wěn)定性高，耐熱性好，并且易于剝離成厚度均勻的薄片。云母具有優(yōu)良的機(jī)械性能，因此可以裝配成疊片式的電容器。云母電容是用金屬箔或者在云母片上噴涂銀層做的電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹(shù)脂中制成。正是由于云母介質(zhì)的優(yōu)異性能，使得云母電容器具有以下優(yōu)點(diǎn)，是其它電容器不能代替的：云母電容一般容量較?。◣资畃F到幾十nF），體積相對(duì)較大，成本高電力電子中的功率無(wú)源元件（B）薄膜電容通常是將鋁箔等金屬箔當(dāng)成電極和塑料薄膜重疊后卷繞在一起制成。塑料膜的材料通常有聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚酯碳酸等。

薄膜電容的另一種制法叫金屬化薄膜，其制法是在塑料薄膜上真空蒸鍍上一層很薄的金屬作為電極，這樣可以減小電極箔的厚度，縮小電容器單位容量的體積。我們通常所用的就是金屬化聚乙酯電容器和金屬化聚丙烯電容器（也稱(chēng)CBB電容器）。金屬化薄膜的電容器具有良好的自愈性、體積小、容量大、耐壓高、可靠性好。尤其是CBB電容，損耗小、高頻特性好，可以代替大部分聚苯或云母電容器，廣泛用于高頻、直流、交流和脈動(dòng)電路中。缺點(diǎn)是耐電壓性差。電力電子中的功率無(wú)源元件（C）瓷介電容瓷介電容器是以陶瓷材料為介質(zhì)，并在其表面燒滲上銀層作為電極的電容器。因陶瓷材料的介電系數(shù)較大，所以可以做得容量很大，體積很小；瓷介電容器穩(wěn)定性好；具有優(yōu)良的絕緣性能；溫度系數(shù)范圍很寬，在電路中常作為溫度補(bǔ)償電容器。其缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度低，易碎易裂。瓷介電容器的外層常涂有各種顏色的保護(hù)漆，漆的顏色表示出了電容器的溫度系數(shù)：藍(lán)色和灰色表示正溫度系數(shù)；其他顏色的為負(fù)溫度系數(shù)，其中以黑色的溫度系數(shù)最小，淺綠色的溫度系數(shù)最大。

7、根據(jù)陶瓷成分不同可以分為哪兩類(lèi)？高頻瓷介電容器（高頻用CC表示，也稱(chēng)I型）和低頻瓷介電容器（低頻用CT表示，也稱(chēng)II型）。

電力電子中的功率無(wú)源元件高頻瓷介電容器（CC）：其特點(diǎn)是體積小、損耗低，電容對(duì)頻率、溫度穩(wěn)定性都較高，常用于要求損耗小，電容量穩(wěn)定的場(chǎng)合，并常在高頻電路中用作調(diào)諧、振蕩回路電容器和溫度補(bǔ)償電容器。高頻瓷介電容的容量在零點(diǎn)幾pF至幾百pF之間，耐壓常見(jiàn)的有160V、250V、500V幾種，誤差常見(jiàn)有±2%、±5%、±10%、±20%幾種。

低頻瓷介電容器（CT）：其特點(diǎn)是體積小、損耗大，電容對(duì)頻率、溫度穩(wěn)定性都較差，常用于對(duì)損耗及容量穩(wěn)定性要求不高的低頻電路。低頻瓷介電容容量在幾百pF到幾十uF之間，額定直流工作電壓常見(jiàn)有0.5KV、1KV、2KV、5KV等幾種。

獨(dú)石電容：獨(dú)石電容器也是瓷介電容器的一種，它的制造工藝與一般瓷介電容器不同，是采用若干片厚度為微米級(jí)厚的陶瓷膜預(yù)先印刷上電極，然后疊放起來(lái)燒結(jié)而成，外形具有獨(dú)石狀，它相當(dāng)于若干小陶瓷電容并聯(lián)，由于每片陶瓷膜很薄，所以其電容體積比比一般瓷介電容要大很多。獨(dú)石電容容量從零點(diǎn)幾個(gè)pF到10uF。獨(dú)石電容的型號(hào)以CC4和CT4標(biāo)識(shí)，其中4表示獨(dú)石的意思。常用的貼片電容就是獨(dú)石電容。電力電子中的功率無(wú)源元件（D）電解電容電解電容器是指在鋁、鉭、鈮、鈦等金屬的表面采用陽(yáng)極氧化法生成一薄層氧化物作為電介質(zhì)，以電解質(zhì)（常為液體、半液體或膠狀的電解液）作為陰極而構(gòu)成的電容器。電解電容器的陽(yáng)極通常采用腐蝕箔或者粉體燒結(jié)塊結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是單位面積的容量很高，可以做到幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)uF的容量,在小型大容量化方面有著其它類(lèi)電容器無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。目前工業(yè)化生產(chǎn)的電解電容器主要是鋁電解電容器和鉭電解電容器。由于構(gòu)成電解電容器兩電極的材料不同，因此有極性的區(qū)分，一般極性在殼體上有標(biāo)注,有時(shí)也用引線的長(zhǎng)短來(lái)表示，長(zhǎng)線為正，短線為負(fù),在電路中使用時(shí)正、負(fù)極不能接錯(cuò)。當(dāng)極性被反接或兩端所加電壓超出規(guī)格時(shí)因漏電流急劇增大發(fā)熱，電解液將被氣化而爆出,即發(fā)生所謂擊穿。

電解電容器特性受溫度、頻率的影響很大。電力電子中的功率無(wú)源元件鋁電解電容器

鋁電解電容器采用鋁箔做正極，正極表面生成的氧化鋁為介質(zhì)，電解質(zhì)為負(fù)極。鋁電解電容器制造時(shí)是將電解質(zhì)吸附在吸水性好、拉力強(qiáng)的襯墊上，另外再加一層鋁箔作為負(fù)極引線，然后與正極鋁箔一起卷繞起來(lái)放入鋁殼或塑料殼中封裝。

鋁電解電容器單位體積所具有的電容量特別大，可以做到數(shù)萬(wàn)uF的大容量，這一點(diǎn)它比其他類(lèi)型的電容器有不可比擬的優(yōu)勢(shì).鋁電解電容器在工作過(guò)程中具有"自愈"特性。不過(guò)應(yīng)注意鋁電解電容器經(jīng)受電擊穿后很難完全自愈，即使能勉強(qiáng)使用也極不可靠。鋁電解電容尤其顯著的缺點(diǎn)：（8、說(shuō)說(shuō)鋁電解電容的缺點(diǎn)？）（1）絕緣性能較差；高壓大容量的漏電流可達(dá)1mA，會(huì)隨電壓和溫度的升高而增大（2）損耗因子較大；由于電解質(zhì)的導(dǎo)電性不好，電阻較大，損耗較大（3）溫度特性及頻率特性較差；容量與頻率正反比，與溫度成正比，一般只能在-20℃~70℃范圍內(nèi)使用（4）性能容易劣化；經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間存放的鋁電解電容，使用時(shí)用逐漸升壓至額定電壓（5）由于陰極為電解液，片式化進(jìn)程相對(duì)較慢電力電子中的功率無(wú)源元件鉭電解電容器鉭電解電容器按陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的不同分為箔式和鉭粉燒結(jié)式2種，箔式的構(gòu)造與鋁電解相仿，需要量不是很大；鉭粉燒結(jié)式產(chǎn)量較大。

鉭電解電容器與鋁電解電容器相比有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）正極鉭氧化物的化學(xué)穩(wěn)定性比鋁氧化膜高，從而保證了鉭電解電容器在長(zhǎng)期貯存后仍具有很小的漏電，其額定耐壓也比較高；（2）鉭電解電容器在高溫下仍可穩(wěn)定工作（一般為85到200攝氏度，不過(guò)要考慮降額使用），且溫度升高時(shí)，漏電流減小；（3）機(jī)械強(qiáng)度高；（4）體積比鋁電解電容器小。鉭電解電容器容量從0.1uF到1200uF，額定耐壓主要有6.3V、10V、16V、63V、100V、125V、160V幾種。性能遠(yuǎn)優(yōu)于鋁電解電容器，但價(jià)格比較貴。

電力電子中的功率無(wú)源元件電容器的主要參數(shù)（1）耐壓（額定工作電壓）一般指電容器在電路中長(zhǎng)期有效地工作而不被擊穿所能承受的最大直流電壓（交流電容有額定的交流電壓標(biāo)注）；同種電容耐壓越高，體積越大；表中給出了固定式電容器的工作電壓系列，其中標(biāo)有“*”的只限電解電容器采用。1.646.310162532*4050*63100125*160250300*400450*5006301000160020002500300040005000630080001000015000200002500030000350004000045000500006000080000100000電力電子中的功率無(wú)源元件（2）標(biāo)稱(chēng)容量電容器上的標(biāo)稱(chēng)值，允許誤差通常為±5%-±20%。表中的標(biāo)稱(chēng)值乘上10的n次方就可以得到對(duì)應(yīng)的電容值。

標(biāo)稱(chēng)容量系列允許誤差電容器類(lèi)別1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.3、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1±5%高頻紙介質(zhì)、云母介質(zhì)、玻璃釉介質(zhì)、高頻（無(wú)極性）有機(jī)膜介質(zhì)1.0、1.5、2.0、2.2、3.3、4.0、4.7、5.0、6.0、6.8、8.2±10%紙介質(zhì)、金屬化紙介質(zhì)、復(fù)合介質(zhì)、低頻（有極性）有機(jī)膜介質(zhì)1.0、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8±20%電解電容器電力電子中的功率無(wú)源元件（3）溫度系數(shù)是指在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每變化1℃時(shí)電容量相對(duì)變化值。有正負(fù)溫度系數(shù)之分，溫度系數(shù)越小，電容器的質(zhì)量越好。（4）絕緣電阻電容器兩極之間的介質(zhì)不是絕對(duì)的絕緣體，它的電阻一般在1000M歐姆，兩極之間的電阻叫做絕緣電阻，或者漏電電阻，是額定工作電壓下直流電壓與通過(guò)電容器的漏電流的比值。漏電阻越大越好，小容量的電容器，絕緣電阻很大，為幾百兆歐姆或幾千兆歐姆，電解電容器的絕緣電阻一般較小電力電子中的功率無(wú)源元件（5）頻率特性電容器的實(shí)際等效模型如左下圖所示，其中RL是電容的絕緣電阻，RESR和LESL分別為電容的等效串聯(lián)電阻和等效串聯(lián)電容。電容的等效阻抗與工作頻率的關(guān)系曲線如右下圖所示，當(dāng)電容工作在交流電路（尤其是高頻電路）中時(shí)，電容會(huì)呈現(xiàn)一定的感性，因此要注意電容的頻率使用范圍。直插式電容工作在高頻狀態(tài)時(shí)電容引線要盡量短。電容器種類(lèi)工作頻率薄膜電容高頻、低頻瓷介電容高頻、低頻云母電容75-250MHz電解電容直流、脈動(dòng)直流電力電子中的功率無(wú)源元件（6）損耗角由于等效串聯(lián)電阻的存在，使得交流信號(hào)通過(guò)電容器時(shí)的電流相位將小于90°，這種由ESR引起的電流相位比理想電容電流相位滯后的角度被稱(chēng)為損耗角，通常用損耗角正切值表示。電容器在電場(chǎng)作用下消耗的能量，通常用損耗功率和電容器的無(wú)功功率之比，即損耗角的正切值表示。損耗角越大，電容器的損耗越大。因此，在高頻電路中，盡可能選擇ESR小的電容。電力電子中的功率無(wú)源元件電容器的串并聯(lián)（1）電容并聯(lián)：9、電容C1、C2……Cn并聯(lián)后的等效電容C=？

C1+C2+C3+……Cn電容并聯(lián)后，整個(gè)電容損耗電阻為n個(gè)電容損耗電阻R的并聯(lián)值，損耗實(shí)際值就會(huì)見(jiàn)效，在高頻工作條件下可以并聯(lián)方式使用（2）電容串聯(lián)：電容C1、C2……Cn串聯(lián)后的等效電容1/C=？1/C1+1/C2+1/C3+……1/Cn電容串聯(lián)后可以減小每個(gè)電容的分壓，在高壓要求時(shí)可以使用，但同時(shí)電容的ESR增大，不適用高頻工作條件電力電子中的功率無(wú)源元件耦合電容與濾波電容

10、說(shuō)說(shuō)耦合電容與濾波電容的區(qū)別，圖中哪個(gè)是耦合電容，哪個(gè)是濾波電容？通俗地講，耦合電容是串聯(lián)在電路中，隔直通交，即交流信號(hào)通過(guò)電容到輸出端；濾波電容是并聯(lián)在電路中，為交流信號(hào)提供一條并聯(lián)通路，而直流信號(hào)則流向輸出端。

電力電子中的功率無(wú)源元件（2）濾波電容（也稱(chēng)平滑電容）如在整流電路輸出端，利用電容的充放電作用使得輸出電壓趨于平滑。一般用于輸入整流端，使用電解電容濾除低頻波動(dòng)。對(duì)于直流電源中的高頻噪聲，還需要在電解電容上并聯(lián)小容量的瓷片電容來(lái)濾除（這也稱(chēng)為旁路電容，給高頻信號(hào)提供一條通路）。（1）耦合電容因?yàn)殡娏﹄娮与娐分泻芏嘈枰捎弥绷麟妷汗╇?，在輸出的信?hào)中通常帶有直流成分，在一些多級(jí)放大電路或者只是需要傳輸交流信號(hào)的電路中，為防止前、后級(jí)電路靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響，通常需要采用電容器進(jìn)行耦合，此時(shí)的電容器被稱(chēng)為耦合電容器。阻容耦合放大電路電容整流濾波電路電力電子中的功率無(wú)源元件旁路電容與去耦電容

11、說(shuō)說(shuō)旁路電容與去耦電容的區(qū)別，圖中這幾幾個(gè)分別是什么電容？旁路電容和去耦電容都是屬于高頻濾波電容，一般用在集成電路模塊的輸入輸出端。從EMI的角度來(lái)看，旁路電容是減小上一級(jí)電路對(duì)本集成電路的噪聲干擾，去耦電容是減小該集成電路對(duì)下一級(jí)電路的噪聲干擾。器件在高頻切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲，加入去耦電容防止這些噪聲進(jìn)入下一級(jí)電路，因此，去耦電容的取值相對(duì)大，要求消除某一頻率以上的噪聲，一般取0.1-10uF；當(dāng)信號(hào)輸入到下一級(jí)電路之前，總有一些更高頻率的噪聲沒(méi)有消除而已經(jīng)被傳遞過(guò)來(lái)，此時(shí)需要加旁路電容來(lái)濾除，因此，旁路電容的引線一定要短，盡量靠近信號(hào)輸入端，一般取0.001-0.1uF。電力電子中的功率無(wú)源元件（1）去耦電容去耦電容除了濾除高頻噪聲以外，另一個(gè)作用是用作儲(chǔ)能。如在VCC對(duì)芯片供電中，同一個(gè)VCC通常供給多個(gè)芯片使用，那么可以將總電源看成水庫(kù)，芯片是每棟樓里的用戶(hù)，用戶(hù)需要的水如果直接從水庫(kù)供給距離太遠(yuǎn)，需要在每棟樓里見(jiàn)一個(gè)水塔，這里的去耦電容就同時(shí)具有濾波和儲(chǔ)能的作用。每4-10個(gè)集成模塊之間最好使用10uF左右的鉭電容，提供電荷池的作用。即使在距離不長(zhǎng)時(shí)，高頻情況下引線電感引起的干擾也是不可忽略的，所以此處的去耦電容不可去除，否則噪聲會(huì)通過(guò)電源影響到其它模塊。當(dāng)然，電源與地之間的這個(gè)去耦電容也可以消除一定的電源噪聲對(duì)本模塊的影響。

電力電子中的功率無(wú)源元件安規(guī)電容x電容是跨接在電力線兩線（L-N）之間的電容，一般選用金屬薄膜電容；Y電容是分別跨接在電力線兩線和地之間（L-E，N-E）的電容，一般是成對(duì)出現(xiàn)。X電容抑制差模干擾，Y電容抑制共模干擾?；诼╇娏鞯南拗?，Y電容值不能太大，一般X電容是uF級(jí)，Y電容是nF級(jí)。安規(guī)電容是指用于這樣的場(chǎng)合，即電容器在異常脈沖電壓作用下失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊，不危及人身安全.。它包括了X電容和Y電容。安全等級(jí)允許的峰值脈沖電壓安全等級(jí)絕緣類(lèi)型額定電壓范圍X12.5kV<X1≤4.0kVY1雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣≥250VX2X2≤2.5kVY2基本絕緣或附加絕緣150V≤Y2≤250VX3X3≤1.2kVY3基本絕緣或附加絕緣150V≤Y3≤250V------Y4基本絕緣或附加絕緣<150V安規(guī)電容根據(jù)安全等級(jí)的不同可以分為以下幾類(lèi)。電力電子中的功率無(wú)源元件二極管電力電子中的功率無(wú)源元件12、常用二極管有整流二極管、快恢復(fù)二極管、肖特基二極管、穩(wěn)壓二極管和發(fā)光二極管，請(qǐng)簡(jiǎn)述以上各種二極管的特點(diǎn)？

電力電子中的功率無(wú)源元件1）整流二極管是將交流電源整流成脈動(dòng)直流電的二極管。其結(jié)電容較大，工作頻率一般小于3kHz。2）快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時(shí)間很短的二極管（5us以下），工藝上多采用摻金措施，結(jié)構(gòu)上有采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進(jìn)的PIN結(jié)構(gòu)。其正向壓降高于普通二極管（1-2V），反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢復(fù)和超快恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)。前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng)，后者則在100納秒以下。3）肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)肖特基二極管(SchottkyBarrierDiode），具有正向壓降低（0.4--0.5V）、反向恢復(fù)時(shí)間很短（10-40納秒），而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V，多用于低電壓場(chǎng)合。4）穩(wěn)壓二極管又名齊納二極管，是利用二極管的反向擊穿特性來(lái)穩(wěn)定直流電壓的。穩(wěn)壓管與一般二極管的最大區(qū)別是：一般二極管反向擊穿后就毀壞了，而穩(wěn)壓二極管只要不超過(guò)最大允許工作電流就不會(huì)毀壞。5）發(fā)光二極管是一種會(huì)發(fā)光的半導(dǎo)體組件，且具有二極管的電子特性。電力電子中的功率無(wú)源元件13、整流是利用二極管的何種特性？常見(jiàn)的二極管整流電路有半波整流，全波整流和橋式整流，試簡(jiǎn)單說(shuō)明各整流電路的特點(diǎn)？半波整流全波整流橋式整流電力電子中的功率無(wú)源元件1）整流利用了二極管的單向?qū)щ娦浴?）半波整流

特點(diǎn)：“犧牲”一半的交流為代價(jià)而換取整流效果的，電流利用率低。常用在高壓小電流場(chǎng)合，而在一般無(wú)線電裝置中較少采用。電力電子中的功率無(wú)源元件3）全波整流

特點(diǎn)：充分利用電能，提高了整流效率。變壓器次級(jí)側(cè)需要中心抽頭，給工藝制造上帶來(lái)麻煩。每只二極管承受的最大反向電壓，是變壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍，需要耐壓相對(duì)較高的二極管。如果二極管連接的方向相反，輸出電壓相反，得到的效果是完全相同的。電力電子中的功率無(wú)源元件4）橋式整流

特點(diǎn)：具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減小了每只二極管的電壓應(yīng)力，其承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整流電路小一半。橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過(guò)，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過(guò)。所以橋式整流電路的變壓器利用率較高，在同樣的功率容量條件下，體積可以小一些。橋式整流電路的總體性能由于半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源中。電力電子中的功率無(wú)源元件14、如下所示電路，變壓器副邊電壓有效值為U，則-HV端電位為多少？電容和二極管耐壓值至少是多少？簡(jiǎn)單說(shuō)明該電路的應(yīng)用場(chǎng)合，指出輸出電壓紋波的影響因素。

電力電子中的功率無(wú)源元件這是一種倍壓整流電路，其工作原理：1）2）3）輸出高壓、小電流、小功率的場(chǎng)合。4）頻率越高，階數(shù)越少，電容越大，輸出電流越小，則輸出電壓紋波越小。

電力電子中的功率無(wú)源元件15、如下所示電路，簡(jiǎn)要說(shuō)明其工作原理以及相對(duì)全波整流和橋式整流的優(yōu)缺點(diǎn)。電力電子中的功率無(wú)源元件這是一種倍流整流電路，適用于推挽與橋式變換器，其工作原理如下所示：電力電子中的功率無(wú)源元件1）優(yōu)點(diǎn)：a、高頻變壓器的副邊僅需單一繞組，不需要變壓器中心抽頭，而且變壓器僅需輸送近似一半的輸出電流，使得變壓器結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。相比較而言，橋式整流雖然也是采用單一副邊繞組，但使用的二極管數(shù)量多一倍；全波整流雖然二極管用得少，但副邊繞組需要中心抽頭，制做復(fù)雜。b、在開(kāi)關(guān)死區(qū)時(shí)，副邊側(cè)輸出(電感)電流基本上不通過(guò)高頻變壓器的副邊繞組續(xù)流。而且不會(huì)影響原邊性能，包括影響占空比的變化。c、輸出濾波電感可以做得較小，較適合于分布式功率耗散。2）缺點(diǎn)：a、需要二個(gè)輸出電感（比全波及橋式整流多用一個(gè)電感）。b、需要采用電流模式控制來(lái)保證兩個(gè)濾波電感中的電流均等。c、在副邊側(cè)，存在一個(gè)不通過(guò)輸出負(fù)載的無(wú)效整流電感回路。因此倍流整流器存在一個(gè)正常工作條件的要求。（抑制無(wú)效整流純電感回路，電感電流始終為正值，兩個(gè)電感的電流均等變化）電力電子中的功率無(wú)源元件16、有時(shí)單個(gè)二極管的耐壓或耐流不夠，需要多個(gè)二極管串聯(lián)或并聯(lián)，二極管的串聯(lián)和并聯(lián)應(yīng)該注意哪些方面？

電力電子中的功率無(wú)源元件1）串聯(lián)均壓二極管反向電阻不盡相同，會(huì)造成電壓分配不均，均壓電阻要取阻值比二極管反向電阻小的電阻器，各電阻器的阻值要相等。

電力電子中的功率無(wú)源元件2）并聯(lián)均流二極管特性不完全一致，不能均分所留過(guò)的電流，須在每只二極管上串聯(lián)阻值相同的小電阻，實(shí)現(xiàn)均流。一般選用零點(diǎn)幾歐至幾十歐的電阻器，電流越大，阻值要選得越小。

電力電子中的功率無(wú)源元件17、下述電路是一串聯(lián)穩(wěn)壓電路，計(jì)算其穩(wěn)壓值和晶體管功耗，簡(jiǎn)述當(dāng)輸入電壓和負(fù)載電阻變化時(shí)的穩(wěn)壓原理。

電力電子中的功率無(wú)源元件1）Uo=Uw-Ube2）P=（Uc-Uo）Uo/Rfz3）輸入電壓變大，輸出電壓變大，Ube變小，基極電流變小，Uce變大，輸出電壓變?。回?fù)載電阻變小，輸出電壓變小，Ube變大，基極電流變大，Uce變小，輸出電壓變大。電力電子中的功率無(wú)源元件18、A、B、Y是邏輯電平信號(hào)，請(qǐng)說(shuō)出以下電路輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系。

（a）（b）（c）（d）與門(mén)或門(mén)與非門(mén)或非門(mén)電力電子中的功率無(wú)源元件19、在高頻開(kāi)關(guān)電源中，二極管的反向恢復(fù)電流是重要的噪聲源，請(qǐng)說(shuō)出抑制二極管反向恢復(fù)的方法。電力電子中的功率無(wú)源元件1）尋找新的材料可以從根本上解決這一問(wèn)題，比如碳化硅二極管的出現(xiàn)帶來(lái)了器件革命的曙光，它幾乎不存在反向恢復(fù)的問(wèn)題。目前成本較高，尚未進(jìn)入大規(guī)模普及階段。2）二極管兩端并上RC的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這是解決功率二極管反向恢復(fù)問(wèn)題的常用方法。二極管反向關(guān)斷時(shí)，寄生電感中的能量對(duì)寄生電容充電，同時(shí)還通過(guò)吸收電阻R1對(duì)吸收電容C1充電。在吸收同樣能量的情況下，吸收電容越大，其上的電壓就越小；當(dāng)二極管快速正向?qū)〞r(shí)，C1通過(guò)R1放電，能量的大部分將消耗在R1上。3）串聯(lián)飽和電抗器，這是解決這一問(wèn)題的另一種常用方法。一般鐵氧體磁環(huán)和非晶合金材料的磁環(huán)都可以做飽和電抗器。用飽和電抗器解決二極管反向恢復(fù)問(wèn)題時(shí)，常用的錳鋅鐵氧體有效果，但是能量損失比非晶材料大。隨著材料技術(shù)的進(jìn)展，近年來(lái)非晶飽和磁性材料性能有了很大提高。當(dāng)二極管反向恢復(fù)時(shí)，飽和電感器的Ls值很快增大，抑制了反向恢復(fù)電流的增大，這樣就使電流變成di/dt較小的軟恢復(fù)，使二極管的損耗減小，同時(shí)抑制了一個(gè)重要的噪聲源；其余時(shí)候，該電感均呈飽和狀態(tài)。串入飽和電抗器對(duì)二極管反向恢復(fù)抑制效果最好。4）利用軟開(kāi)關(guān)電路電力電子中的功率無(wú)源元件20、當(dāng)開(kāi)關(guān)電源輸出低壓大電流時(shí)，一般考慮用什么技術(shù)用什么元件來(lái)取代傳統(tǒng)的整流二極管？有何優(yōu)點(diǎn)？同步整流技術(shù)，低導(dǎo)通電阻的MOS管，正向電壓小、阻斷電壓高、反向電流小。電力電子中的功率無(wú)源元件21、如下所示的反激電路，電路正常工作，如果其二極管D1突然1）短路2）開(kāi)路3）反向，電路會(huì)出現(xiàn)什么情況？

1）MOS管VT短路過(guò)流2）MOS管VT的漏源電壓很高，但不會(huì)無(wú)限高3）二極管D1短路過(guò)流電力電子中的功率無(wú)源元件磁電力電子中的功率無(wú)源元件22、簡(jiǎn)述涉及到電感的公式。1）定義式2）磁鏈公式3）法拉第電磁感應(yīng)定律4）能量公式

電力電子中的功率無(wú)源元件23、環(huán)形磁芯上兩個(gè)繞組ab和cd，如下圖所示，匝數(shù)1:1，全耦合。cd開(kāi)路測(cè)得ab電感為L(zhǎng)。試問(wèn)：(1)bd短路，ac測(cè)電感是多少？(2)bc短路，ad測(cè)電感是多少？(3)cd短路，ab測(cè)電感是多少？

ac為同名端1）02）4L3)0電力電子中的功率無(wú)源元件24、開(kāi)關(guān)電源變壓器的初級(jí)漏感測(cè)量方法是___，開(kāi)關(guān)電源變壓器的激磁電感測(cè)量方法是___。A次級(jí)開(kāi)路，測(cè)初級(jí)電感B初級(jí)開(kāi)路，測(cè)次級(jí)電感C次級(jí)短路，測(cè)初級(jí)電感D初級(jí)短路，測(cè)次級(jí)電感1）選C2）選A電力電子中的功率無(wú)源元件25、電感飽和是指_____。A,通過(guò)的磁通隨電流變化而變化B,電抗不變C,電抗減小D,電抗增大選CB超過(guò)了Bs，磁導(dǎo)率從很大快速下降到幾乎為1，電感量急劇變小，有些電路中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，大多數(shù)情況下應(yīng)該避免磁芯完全飽和。電力電子中的功率無(wú)源元件26、開(kāi)關(guān)電源變壓器的損耗主要包括：____。A,磁滯損耗、銅阻損耗、渦流損耗B,磁滯損耗、銅阻損耗、介電損耗C,銅阻損耗、渦流損耗、介電損耗D,磁滯損耗、渦流損耗、介電損耗選A變壓器損耗分為鐵損和銅損，鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗，磁滯損耗與磁滯回線面積有關(guān)，渦流損耗與電阻率、鋼帶厚度、工作頻率有關(guān)。電力電子中的功率無(wú)源元件27、電感、磁環(huán)、磁珠的應(yīng)用區(qū)別主要是____。A,電感用于濾波、磁環(huán)套在流有較大電流導(dǎo)線上抗射頻干擾、磁珠用于信號(hào)線抗射頻干擾B,電感用于濾波、磁珠套在流有較大電流導(dǎo)線上抗射頻干擾、磁環(huán)用于信號(hào)線抗射頻干擾C,磁環(huán)用于濾波、磁珠套在流有較大電流導(dǎo)線上抗射頻干擾、電感用于信號(hào)線抗射頻干擾D,磁珠用于濾波、磁環(huán)套在流有較大電流導(dǎo)線上抗射頻干擾、電感用于信號(hào)線抗射頻干擾選A

電力電子中的功率無(wú)源元件28、一線圈繞在沒(méi)有氣隙的磁芯上，當(dāng)磁芯的有效截面積增大時(shí)，磁感應(yīng)密度與磁通量如何變化？

所以B不變，變大電力電子中的功率無(wú)源元件29、一標(biāo)準(zhǔn)EE型磁芯，帶氣隙，假定磁芯不飽和，中柱繞50匝，右邊柱繞100匝，當(dāng)中柱繞組加上100V電壓時(shí)，右邊柱繞組兩端空載，試問(wèn)其空載電壓是多少？100V，法拉第電磁感應(yīng)定律電力電子中的功率無(wú)源元件30、兩個(gè)一樣的磁芯，繞組ab與cd繞法如下圖所示，匝比1:1，全耦合，cd開(kāi)路測(cè)得ab電感0.2H，（1）ab開(kāi)路測(cè)cd電感，多大？（2）若ac短路，則bd電感多大？（3）若ab端加100V電壓，cd端測(cè)得電壓多大？

電力電子中的功率無(wú)源元件1）cd電感可分成兩部分，左邊的磁芯產(chǎn)生的電感0.2H（與ab全耦合），右邊的磁芯產(chǎn)生的電感0.2H（與ab無(wú)耦合），方向一致，相互疊加，所以cd電感為0.4H2）ad為同名端，0.2H+0.2H+2*0.2H+0.2H=1H3）100V電力電子中的功率無(wú)源元件31、磁芯加氣隙后，磁滯回線有何變化？

矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度Hc、飽和磁感應(yīng)