太阳诱电射频<span style='color:red'>元器件</span>,为实现可持续发展的社会做出贡献
  今天为您介绍太阳诱电的射频元器件。  近年来,在我们的社会中,数字化转型、DX和IoT化正在飞速发展,身边的各种产品都搭载了通信功能。如今不仅仅是智能手机和平板终端等,非常多的应用中都使用了射频元器件。为构建未来超智能社会,射频元器件的需求今后将进一步扩大和多样化。  在超智能社会society5.0,通过感测和IoT,我们生活的现实世界、物理空间的信息会被集聚到被称为网络空间的虚拟空间,AI会对收集到的海量信息、大数据进行分析,并通过各种元器件将分析结果反馈给物理空间。  通过这种物理空间与网络空间的高度融合所实现的便是society5.0。负责这种融合及数据交互的,便是以5G为代表的无线通信。  在具有高速、多连接、低延迟等特征的5G支撑的未来,促进福利,通过自动驾驶建设安全安心的城市,通过自动操作节省劳动力等都备受期待。我们太阳诱电会通过射频元器件为实现这些目标做出贡献。  5G在智能社会中发挥着重要的作用,面向5G技术的元器件有着各种技术课题需要解决。  第一是支持射频。  5G使用的是高频段的高密度通信。因此,元器件需要具备射频、大带宽、陡峭这三大特性。下左图以频率为横轴,以陡度为纵轴,表示了其对应的三种技术领域。  5G需要覆盖从低频到高频的多频段接入大带宽,但现有的FBAR或saw技术无法实现大带宽。另一方面,多层陶瓷电容虽然能覆盖较宽的频率范围,但其频率响应陡度却存在局限。  太阳诱电是一家拥有FBAR、saw、多层陶瓷电容这三项技术的电子元器件制造商。通过结合这3项技术,太阳诱电开发出了独有的兼顾大带宽和高衰减性的hybrid元器件。  另一项代表性的技术问题是小型薄型化。  5G通过增加天线数量的多重无线通信来实现高速稳定通信,但相应的通信电路比4G更为复杂化。而以智能手机为首的通信设备,朝着外壳薄型化和电池大型化的方向发展,电路部分的面积有缩小趋势。  上左图是4G与5G的电路对比。受天线数量增加和面积缩小的影响,5G通信电路与4G相比朝着高密度化方向发展,在有限的空间内需要放入大量零部件,因此5G必须做到电子零部件的小型薄型化。  右图以面积为横轴,高度为纵轴,表示电子元器件的大小。灰色圆圈表示现有产品随着小型薄型化的趋势,开发方向正在从右上向左下发展。  上左图是采用新技术和传统技术的产品性能比较。采用新技术的产品在保持几乎相同性能前提下,体积缩小了近90%。  太阳诱电的射频元器件采用业界领先的超小型化技术,对可穿戴及无人机等设备的零部件小型化起着至关重要的作用。太阳诱电通过节约资源和节能的产品制造来服务智能社会,并为实现可持续发展的社会做出贡献。
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发布时间:2025-04-25 13:17 阅读量:228 继续阅读>>
电子<span style='color:red'>元器件</span>常见的损伤形式有哪些?
  电子元器件作为现代电子设备的核心组件,在使用过程中可能因各种原因出现损伤,影响设备的正常运行。以下是电子元器件常见的损伤形式及其原因分析:  1. 电气过应力(EOS)损伤  电气过应力是指元器件承受超出设计范围的电压、电流或功率,导致损坏或失效。常见的EOS损伤包括:  过电压击穿:电压超出元件的耐压极限,导致绝缘体被击穿。  过电流烧毁:电流超出元件的负荷能力,引起元件过热或烧坏。  雷击或电磁干扰:外部环境中的雷击或电磁干扰可能通过线缆感应进入设备,造成EOS损坏。  2. 静电放电(ESD)损伤  静电放电是由于静电积累导致的瞬间高电压放电,可能对敏感元件造成以下损伤:  突发性失效:元器件的电气参数突发劣化,完全失去功能。  潜在性缓慢失效:元件性能逐渐下降,寿命缩短。  3. 热失效  热失效是由于元器件承受的热应力超过其承受能力,导致功能下降或损坏:  过热烧毁:元器件因散热不良或长时间高负荷工作而过热。  热疲劳:长期的温度波动导致材料疲劳,引发连接器松动或线路板变形。  4. 机械损伤  机械损伤由外力作用引起,包括:  冲击与跌落损伤:焊点断裂、封装开裂或内部结构位移。  振动疲劳损伤:长期振动导致材料疲劳,连接器松动。  挤压与摩擦损伤:不当安装或外力压迫造成表面划痕或引脚变形。  5. 环境应力失效  环境应力失效是由于外界环境因素的影响,导致元器件性能下降或损坏:  潮湿与氧化:湿度导致电介质老化或金属引线氧化。  腐蚀:化学腐蚀或电化学腐蚀影响元器件的可靠性。  6. 老化与耐久性失效  长期使用过程中,元器件性能逐渐下降,最终失效:  电参数漂移:电阻值或电容值逐渐偏离设计值。  材料老化:电介质老化或金属化层退化。  7. 设计与制造缺陷  元器件在设计或制造过程中存在的缺陷可能导致失效:  材料缺陷:如金属化层划伤或芯片键合问题。  工艺问题:如压焊丝键合不良或封装问题。  电子元器件的损伤形式多种多样,包括电气过应力、静电放电、热失效、机械损伤、环境应力失效、老化失效以及设计与制造缺陷等。了解这些损伤形式及其原因,有助于采取有效的防护措施,提高元器件的可靠性和使用寿命。
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发布时间:2025-04-17 16:54 阅读量:209 继续阅读>>
工程师一定要知道的电子<span style='color:red'>元器件</span>分类
         一、电子元器件分类有哪些?  电子元器件可以按照不同的分类标准进行分类,以下是一些常见的分类方式:  01按照功能分类:  主动元件:如晶体管、集成电路等,能够放大、开关、控制电流或电压的元件。  被动元件:如电阻、电容、电感等,不能放大或控制电流或电压,主要用于限制、储存或传输电能的元件。  02按照材料分类:  半导体元件:如二极管、晶体管、集成电路等,利用半导体材料的特性来控制电流或电压。  电子真空管:如电子管、光电管等,利用真空中的电子流来控制电流或电压。  电阻器:如固定电阻器、可变电阻器等,利用电阻材料的特性来限制电流或电压。  电容器:如电解电容器、陶瓷电容器等,利用电介质的特性来储存和释放电能。  电感器:如线圈、变压器等,利用电磁感应的原理来储存和传输电能。  03按照封装形式分类:  芯片封装:如SMD封装、BGA封装等,将电子元件制作成芯片形式,便于集成和焊接。  插件封装:如DIP封装、TO封装等,通过引脚插入插座或焊接到电路板上。  焊盘封装:如QFN封装、LGA封装等,通过焊盘与电路板焊接连接。  04按照工作频率分类:  低频元件:适用于低频电路,如电源电路、音频电路等。  高频元件:适用于高频电路,如射频电路、通信电路等。  这只是一些常见的分类方式,实际上电子元器件的分类还有很多,不同的分类方式可以根据不同的需求和应用来选择合适的元器件。  二、常用电子元器件  01电阻  “电阻是所有电子电路中使用最多的元件。”作为电子行业的工作者,电阻是无人不知无人不晓的,重要性毋庸置疑。  电阻,因为物质对电流产生的阻碍作用,所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化,电阻越小,电子流通量越大,反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体,简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。  在物理学中,用电阻(Resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。  电阻符号:电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。  02电容  电容(或电容量, Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。  一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板,也是电容器的俗称。  03电感  电感:当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利”(H)。也可利用此性质制成电感元件。  电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感。  电感的基本单位为:亨(H)换算单位有:1H=103mH=106uH。  04晶体二极管  晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。  此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。  晶体二极管符号:晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如:D5表示编号为5的二极管。  05晶体三极管  晶体三极管是一种控制电流的半导体器件,能把电流放大。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关,来控制各种电子电路。  三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。  晶体三极管符号:晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:Q17表示编号为17的三极管。
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发布时间:2025-04-16 17:50 阅读量:214 继续阅读>>
一文了解各种电子<span style='color:red'>元器件</span>损坏后的现象
  电子元件也有寿命,电子元件的寿命除了与它本身的结构、性质有关,也和它的使用环境和在电路中所起作用密切相关。  冬天快到来时,突来一股寒流,一部分人体格较差,受不了环境的冷热变化,发烧感冒了,但身体强壮的人抵抗能力强,没有生病。这说明生病和自身体质有关。  在电路中也有身体强弱之分,电子元器件抵抗能力排行榜如下:  电阻、电感,电容、半导体器件(包括二极管、三极管、场管、集成电路),也就是说,在同样的工作条件下,半导体器件损坏机率最大。  所以我们查找故障元件时要优先检查二极管、三极管、场管、集成电路等。一般半导体器件损坏时以击穿为多见,万用表二极管蜂鸣档测这些器件的任意两脚最低也应有一个PN结的阻值500左右,若是蜂鸣八成是坏了,可拆下再测以确认。  在电路中,工作在高电压、大电流、大功率状态下的元件无疑承受的压力也大,损坏的可能性大,同时也是电路的关键元件、功能性元件。  凡在大电流的地方发热就大(焦耳楞次定律——热量与电流的平方成正比),所以凡是加有散热片的元件都是易损件。大功率的电阻也是易损件。大功率的电阻怎么能看出来?和它的阻值无关,只和它的体积有关,体积越大,功率越大。在电路中,保险丝、保险电阻是最不保险的元件。首先因为它的熔点低,容易断,又因为它是保别人的险,冲到第一线,当警卫员,所以坏时先坏。  元件损坏的方式,有过压损坏、过流损坏,当然还有机械损坏。过压损坏如雷击,击穿桥式整流管。过流损坏如显示器行管热击穿。  过压损坏的元件外观看不出明显的变化,只是参数全变了。过流损坏的元件表面温度很高,有裂纹、变色、小坑等明显变化。严重时元件周围的线路板变黄、变黑。  常用电子元器件在外表看上去无异常时可以用数字万用表做一些简单的测试。  电阻  这个很简单,测试阻值对不对。  二极管  用数字万用表测试PN结的压降,可与同型号的完好的二极管做对比。  三极管  不管是N管还是P管可以用数字万用表测量测试两个PN结是否正常。  场效应管  测试场效应管的体内二极管的PN结是否正常,测试GD、GS是否有短路。  电容  无极性电容,击穿短路或脱焊,漏电严重或电阻效应。  电解电容的实效特性是:击穿短路,漏电增大,容量变小或断路。  电感  实效特性为:断线,脱焊。  芯片  集成电路内部结构复杂,功能很多,任何一部分损坏都无法正常工作。集成电路的损坏也有两种:彻底损坏、热稳定性不良。彻底损坏时,可将其拆下,与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻,总能找到其中一只或几只引脚阻值异常。对热稳定性差的,可以在设备工作时,用无水酒精冷却被怀疑的集成电路,如果故障发生时间推迟或不再发生故障,即可判定。通常只能更换新集成电路来排除。  无论是自然损耗所出现的故障,还是人为损坏所出现的故障,一般可归结为电路接点开路,电子元器件损坏和软件故障三种故障。接点开路,如果是导线的折断,拨插件的断开,接触不良等,检修起来一般比较容易。而电子元器件的损坏(除明显的烧坏,发热外),一般很难凭观察员发现。在许多情况下,必须借助仪器才能检测判断,因此对于技术人员来说,首先必需了解各种器件实效的特点,这对于检修电路故障,提高检修效率是极为重要的。
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发布时间:2025-04-14 17:55 阅读量:222 继续阅读>>
稳先微荣获“2024年度电子<span style='color:red'>元器件</span>行业国产品牌创新成长企业”奖项
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发布时间:2025-04-14 17:34 阅读量:213 继续阅读>>
太阳诱电车规级<span style='color:red'>元器件</span>阵容VOL3:电感器
  随着电动汽车、混动汽车等电动化、无人驾驶、远程信息处理等信息设备的高度化发展,用户对产品的可靠性和特性提出了更高的要求。太阳诱电向汽车电子市场提供的高可靠性商品,不仅符合AEC-Q200试验标准、IATF16949认证等标准,还融入了长寿命、低故障率等的优秀设计,并且以「非常适合的材料」呈现高可靠性商品。  / About RegulationAEC-Q200AEC-Q100: 集成电路(IC)AEC-Q101: 离散半导体元件(晶体管、二极管等)AEC-Q200: 无源元件(电容器、电感器等)AEC-Q200的特征:制定有能够保证产品具备耐高温潮湿、耐热冲击及耐久性等高可靠性的规格标准。IATF16949(汽车行业的质量管理体系)IATF16949是由IATF(International Automotive Task Force:国际汽车工作组)发布的针对汽车行业的质量管理体系标准。太阳诱电生产高可靠性商品的基地遍布世界各地。不仅是日本国内的工厂,韩国、中国、菲律宾和马来西亚的工厂也都已取得IATF16949认证。这使得我们可以通过生产基地的多极化(分散化),将自然灾害及国际纷争的影响所带来的风险降低到最低限度,并且利用贴近客户(消费地区)这一地利,确立了可将产品更快送达的SCM(供应链管理系统)。    / 汽车电子应用  / 电感器  从小型设备到高可靠性、满足不同市场需求的丰富产品阵容。  面向车载高可靠性产品市场的高可靠性功率电感器,满足汽车市场的高可靠性需求。
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发布时间:2024-09-27 13:44 阅读量:756 继续阅读>>
罗姆与联合汽车电子签署SiC功率<span style='color:red'>元器件</span>长期供货协议
  全球知名半导体厂商罗姆(ROHM Co., Ltd.,以下简称“罗姆”)于近日与中国汽车行业一级综合性供应商——联合汽车电子有限公司(United Automotive Electronic Systems Co., Ltd. ,以下简称“UAES”)签署了SiC功率元器件的长期供货协议。  UAES副总经理 郭晓潞(图右)、  ROHM Co., Ltd. 执行官 功率元器件事业本部 本部长 野间 亚树(图左)  UAES和罗姆自2015年开展技术交流以来,双方在搭载SiC功率元器件的车载应用产品开发方面建立了合作伙伴关系。  2020年,双方在位于中国上海的UAES总部成立了“SiC技术联合实验室”,加强了SiC电源解决方案开发的合作关系。2021年,罗姆的电源解决方案(包括具备业内先进性能的SiC功率元器件和外围部件)得到UAES的高度好评,并被选为优先型供应商。  经过多年来密切的技术合作,例如用于电动汽车的车载充电器等、搭载了罗姆SiC的车载产品已得到大量量产和采用。  目前,为了进一步提高电动汽车的效率,搭载罗姆SiC芯片的先进逆变器模块的开发也在加速,并且为满足不断扩大的需求,双方达成了此次长期供货合同。另外,搭载SiC的逆变器模块已于2023年11月份交付第一批客户。  在电动汽车逆变器的开发中,SiC功率元器件是非常重要的部件,由于可以进行高效率的电力电子设计,因此非常有助于例如延长续航距离和削减电池尺寸等电动汽车的技术革新。根据此次的长期供货协议,UAES公司将确保在电动汽车产品开发方面的重要部件——SiC功率元器件的产能。  今后,双方将继续深化合作,加快以SiC为中心的创新型电源解决方案的开发,为汽车的技术革新做出贡献。  UAES副总经理 郭晓潞表示:“随着电动汽车在中国车载市场蓬勃发展,SiC为首的功率半导体使用、交付会显得越来越重要。罗姆是全球知名半导体企业,特别在SiC高功率器件上有很深造诣。从2015年以来,我们与罗姆持续进行技术交流,对其提案的元器件以及周边部件解决方案有着很高的评价。此次,我们选择罗姆作为SiC芯片的长期供应商,对于今后项目量产供货得以很好保障,对此我们非常高兴。感谢罗姆一直以来的大力支持,与此同时,我们期待以此为新的起点来构筑长期的合作关系。”  ROHM Co., Ltd. 执行官 功率器件事业本部 本部长 野间 亚树表示:“非常荣幸能够与多年建立合作关系的UAES公司签署长期供货合同。UAES公司是中国汽车行业一级综合性供应商,致力于先进的车载应用开发。在持续高速增长的电动汽车市场中,SiC功率元器件是实现高效率化的重要技术,罗姆在SiC市场构筑了业界先进的开发和制造体制。双方的合作能够为市场带来更高性能、更佳品质的先进车载应用。未来,罗姆将通过提供以SiC为中心的电源解决方案,与UAES公司一道为电动汽车的技术革新做出贡献。”  UAES与罗姆的技术合作沿革  2015年 开始技术交流  2020年 开设“SiC技术联合实验室”。搭载了罗姆SiC功率元器件的车载产品实现量产  2021年 罗姆被UAES选为“SiC电源解决方案的优先型供应商”  2024年 签署SiC功率元器件长期供货协议(本次发布)  关于UAES  联合汽车电子有限公司(简称UAES)成立于1995年,是中联汽车电子有限公司和德国罗伯特•博世有限公司在中国的合资企业。公司拥有汽油发动机管理系统、变速箱控制系统、先进网联和电力驱动系统四大业务板块,以及悬架控制、热管理系统、软件与服务、智能传感器四小业务。公司总部位于上海市浦东新区,在上海、无锡、西安、芜湖、柳州和太仓设有生产基地,并在上海、重庆、芜湖、苏州和柳州设有技术中心。2023年,公司实现销售收入370.88亿元,员工人数超过10000人。凭借扎实的本地研发和生产能力,公司致力于为国内各汽车厂商提供从零部件到系统的多样化、定制化完整解决方案,以优质的产品和服务为汽车产业的高质量发展和转型做出积极贡献。  如欲进一步了解详情,请访问UAES官网:http://www.uaes.com/servlet/portal/index.html
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发布时间:2024-09-10 11:33 阅读量:786 继续阅读>>
雷卯荣获2023-2024车联网科技创新十佳芯片<span style='color:red'>元器件</span>奖
  在车联网行业蓬勃发展的浪潮中,雷卯近日迎来了一个激动人心的时刻——荣获“2023-2024车联网科技创新十佳芯片元器件奖”。这一殊荣不仅是对雷卯产品和技术的高度认可,更是对雷卯在汽车电子领域深耕不辍的见证。  上海雷卯是国家高新技术企业。公司研发团队由留美博士和TI原开发经理组建,凭借技术精湛的研发队伍和经验丰富的电磁兼容行业专家,主要提供防静电TVS/ESD以及相关EMC元器件(放电管TSS/GDT、稳压管ZENER、压敏电阻MOV、整流二极管RECTIFIER、自恢复保险丝PPTC、场效应管MOSFET、电感),紧跟国内外技术更新脉搏,不断创新EMC保护方案和相关器件,目标方向为小封装,大功率,为国产化替代提供可信赖方案和元器件。  技术创新,持续引领  本次大湾区车联网论坛上,上海雷卯提交了基于保护ISO7637-2和ISO16750-2 汽车电源保护的可回扫TVS,在同样的芯片面积下,提供更大保护电流和更低的箝位电压,经过众多tier1和车厂批量验证,获得良好评价。  值得一提的是上海雷卯的基于CAN总线和车载以太网的ESD保护器件在对比分析评价中,取得了非常好的参数成绩,电流和指标甚至强于安世和smetech厂家参数。以下列举几项关键器件参数。  在获得此次奖项后,我们将继续秉持“为未来汽车保驾护航,为中国制造曾信心”的理念,进一步提升产品性能,拓展应用场景,力争为客户提供更为优质保护器件。  行业展望,未来可期  车联网作为未来智能交通的关键组成部分,正在快速演变。随着5G技术的普及和自动驾驶的逐步落地,车联网市场蕴藏着巨大的发展潜力。我们相信,凭借此次获奖的契机,公司将进一步扩大市场份额,与合作伙伴共同探索更多可能性。  荣获“2023-2024车联网科技创新十佳芯片元器件奖”,是对我们过去努力的肯定,更是对未来发展的激励。我们将继续以创新为动力,推动车联网技术的进步,为用户带来更安全、更智能的出行体验。感谢所有客户、合作伙伴及员工的支持与信任,让我们携手共创智能出行的美好未来!
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发布时间:2024-08-29 10:21 阅读量:913 继续阅读>>
太阳诱电车规级<span style='color:red'>元器件</span>阵容VOL1:多层陶瓷电容器
       随着电动汽车、混动汽车等电动化、无人驾驶、远程信息处理等信息设备的高度化发展,用户对产品的可靠性和特性提出了更高的要求。太阳诱电向汽车电子市场提供的高可靠性商品,不仅符合AEC-Q200试验标准、IATF16949认证等标准,还融入了长寿命、低故障率等的最佳设计并且以「最适合的材料」呈现高可靠性商品。  / About Regulation       AEC-Q200       AEC-Q100: 集成电路(IC)       AEC-Q101: 离散半导体元件(晶体管、二极管等)       AEC-Q200: 无源元件(电容器、电感器等)       AEC-Q200的特征:制定有能够保证产品具备耐高温潮湿、耐热冲击及耐久性等高可靠性的规格标准。       IATF16949(汽车行业的质量管理体系)       IATF16949是由IATF(International Automotive Task Force:国际汽车工作组)发布的针对汽车行业的质量管理体系标准。太阳诱电生产高可靠性商品的基地遍布世界各地。不仅是日本国内的工厂,韩国、中国、菲律宾和马来西亚的工厂也都已取得IATF16949认证。这使得我们可以通过生产基地的多极化(分散化),将自然灾害及国际纷争的影响所带来的风险降低到最低限度,并且利用贴近客户(消费地区)这一地利,确立了可将产品更快送达的SCM(供应链管理系统)。       / 汽车电子应用  / 多层陶瓷电容器产品阵容  ※LWDC是TAIYO YUDEN CO., LTD.的日本及在其他的国家的商标。       ※系列前的代码是从产品编号里抽取出来的,用于表示产品的类型和特性等的区分。  / 推荐产品  树脂外部电极多层陶瓷电容器,通过在外部电极采用导电性树脂减少因基板弯曲应力而产生的裂紋,防止因热冲击导致的焊料老化问题。
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发布时间:2024-08-02 13:01 阅读量:700 继续阅读>>
电磁兼容(EMC)<span style='color:red'>元器件</span>该如何选型?
  在复杂的电磁环境中,每台电子、电气产品除了本身要能抗住一定的外来电磁干扰正常工作以外,还不能产生对该电磁环境中的其它电子、电气产品所不能承受的电磁干扰。或者说,既要满足有关标准规定的电磁敏感度极限值要求,又要满足其电磁发射极限值要求,这就是电子、电气产品电磁兼容性应当解决的问题,也是电子、电气产品通过电磁兼容性认证的必要条件。很多工程师在进行产品电磁兼容性设计时,对于如何正确选择和使用电磁兼容性元器件,往往束手无策或效果不理想,因此,很有必要对此进行探讨。    电磁兼容性元器件是解决电磁干扰发射和电磁敏感度问题的关键,正确选择和使用这些元器件是做好电磁兼容性设计的前提。因此,我们必须深入掌握这些元器件,这样才有可能设计出符合标准要求、性能价格比最优的电子、电气产品。而每一种电子元件都有它各自的特性,因此,要求在设计时仔细考虑。接下来我们将讨论一些常见的用来减少或抑制电磁兼容性的电子元件和电路设计技术。  元件组  有两种基本的电子元件组:有引脚的和无引脚的元件。有引脚线元件有寄生效果,尤其在高频时。该引脚形成了一个小电感,大约是1nH/mm/引脚。引脚的末端也能产生一个小电容性的效应,大约有4pF。因此,引脚的长度应尽可能的短。与有引脚的元件相比,无引脚且表面贴装的元件的寄生效果要小一些。其典型值为:0.5nH的寄生电感和约0.3pF的终端电容。  从电磁兼容性的观点看,表面贴装元件效果最好,其次是放射状引脚元件,最后是轴向平行引脚的元件。  一、EMC元件之电容  在EMC设计中,电容是应用最广泛的元件之一,主要用于构成各种低通滤波器或用作去耦电容和旁路电容。大量实践表明:在EMC设计中,恰当选择与使用电容,不仅可解决许多EMI问题,而且能充分体现效果良好、价格低廉、使用方便的优点。若电容的选择或使用不当,则可能根本达不到预期的目的,甚至会加剧 EMI程度。  从理论上讲,电容的容量越大,容抗就越小,滤波效果就越好。一些人也有这种习惯认识。但是,容量大的电容一般寄生电感也大,自谐振频率低(如典型的陶瓷电 容,0.1μF的f0=5 MHz,0.01μF的f0=15 MHz,0.001μF的f0=50 MHz),对高频噪声的去耦效果差,甚至根本起不到去耦作用。分立元件的滤波器在频率超过10 MHz时,将开始失去性能。元件的物理尺寸越大,转折点频率越低。这些问题可以通过选择特殊结构的电容来解决。  贴片电容的寄生电感几乎为零,总的电感也可以减小到元件本身的电感,通常只是传统电容寄生电感的1/3~1/5,自谐振频率可达同样容量的带引线电容的2倍(也有资料说可达10倍),是射频应用的理想选择。  传统上,射频应用一般选择瓷片电容。但在实践中,超小型聚脂或聚苯乙烯薄膜电容也是适用的,因为它们的尺寸与瓷片电容相当。  三端电容能将小瓷片电容频率范围从50 MHz以下拓展到200 MHz以上,这对抑制VHF频段的噪声是很有用的。要在VHF或更高的频段获得更好的滤波效果,特别是保护屏蔽体不被穿透,必须使用馈通电容。  二、EMC元件之电感  电感是一种可以将磁场和电场联系起来的元件,其固有的、可以与磁场互相作用的能力使其潜在地比其他元件更为敏感。和电容类似,聪明地使用电感也能解决许多 EMC问题。下面是两种基本类型的电感:开环和闭环。它们的不同在于内部的磁场环。在开环设计中,磁场通过空气闭合;而闭环设计中,磁场通过磁芯完成磁路,如下图所示。  电感中的磁场  电感比起电容一个优点是它没有寄生感抗,因此其表面贴装类型和引线类型没有什么差别。  开环电感的磁场穿过空气,这将引起辐射并带来电磁干扰(EMI)问题。在选择开环电感时,绕轴式比棒式或螺线管式更好,因为这样磁场将被控制在磁芯(即磁体内的局部磁场)。  开环电感  对闭环电感来说,磁场被完全控制在磁心,因此在电路设计中这种类型的电感更理想,当然它们也比较昂贵。螺旋环状的闭环电感的一个优点是:它不仅将磁环控制在磁心,还可以自行消除所有外来的附带场辐射。  电感的磁芯材料主要有两种类型:铁和铁氧体。铁磁芯电感用于低频场合(几十KHz),而铁氧体磁芯电感用于高频场合(到MHz)。因此铁氧体磁芯电感更适合于EMC应用。  在EMC应用中特别使用了两种特殊的电感类型:铁氧体磁珠和铁氧体磁夹。铁和铁氧体可作电感磁芯骨架。铁芯电感常应用于低频场合(几十KHz),而铁氧体芯电感常应用于高频场合(MHz)。所以铁氧芯感应体更适合于EMC应用。  三、滤波器结构的选择  EMC设计中的滤波器通常指由L,C构成的低通滤波器。不同结构的滤波器的主要区别之一,是其中的电容与电感的联接方式不同。滤波器的有效性不仅与其结构有关,而且还与联结的网络的阻抗有关。如单个电容的滤波器在高阻抗电路中效果很好,而在低阻抗电路中效果很差。  滤波器分类(基于功能)  滤波器分类(基于结构)  滤波器选型  四、EMC元件之磁珠  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。  磁珠工作原理  磁珠选型  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。  电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。电感多用于电源滤波回路,侧重于抑止传导性干扰;磁珠多用于信号回路,主要用于EMI方面。磁珠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,而电感是一种储能元件,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50MHz。  五、EMC元件之二极管  二极管是最简单的半导体器件。由于其独特的特性,某些二极管有助于解决并防止与EMC相关的一些问题。  六、模拟与逻辑有源器件的选用  电磁干扰发射和电磁敏感度的关键是模拟与逻辑有源器件的选用。必须注意有源器件固有的敏感特性和电磁发射特性。  有源器件可分为调谐器件和基本频带器件。调谐器件起带通元件作用,其频率特性包括:中心频率、带宽、选择性和带外乱真响应;基本领带器件起低通元件作用,其频率特性包括:截止频率、通带特性、带外抑制特性和乱真响应。此外还有输入阻抗特性和输入端的平衡不平衡特性等。  模拟器件的敏感度特性取决于灵敏度和带宽,而灵敏度以器件的固有噪声为基础。  逻辑器件的敏感度特性取决于直流噪声容限和噪声抗扰度。  有源器件有两种电磁发射源:传导干扰通过电源线、接地线和互连线进行传输,并随频率增加而增加;辐射干扰通过器件本身或通过互连线进行辐射,并随频率的平方而增加。瞬态地电流是传导干扰和辐射干扰的初始源,减少瞬态地电流必须减小接地阻抗和使用去耦电容。  逻辑器件的翻转时间越短,所占频谱越宽。为此,应当在保证实现功能的前提下,尽可能增加信号的上升/下降时间。  数字电路是一种最常见的宽带干扰源,其电磁发射可分为差模和共模两种形式。  为了减少发射,应尽可能降低频率和信号电平;为了控制差模辐射,必须将印制电路板上的信号线、电源线和它们的回线紧靠在一起,减小回路面积;为了控制共模辐射,可以使用栅网地线或接地平面,也可使用共模扼流圈。同时,选择“干净地”作为接地点也是十分重要的。  表面安装技术(SMT)是70年代末发展起来的新型电子装联技术,内容包括表面安装器件(SMD)、表面安装元件(SMC)、表面安装印制电路板(SMB)以及表面安装设备、在线测试等。  电子整机应用SMT最多的是计算机,其次是通讯、军用、消费类电子产品。  90年代SMT发展了一种新型电路基板,可用来制作多芯片组件MCM。目前片式集成电路的输入/输出端口已增加到上百个,引脚的中心间距已减小到0.3毫米。目前表面安装技术正在和微组装技术互相交错和渗透。由于SMD/SMC的超小型化,使基板焊区尺寸减小到I平方英寸以内,无论电磁发射还是电磁敏感度问题,都可以得到很好的解决。  七、电磁屏蔽材料的选用  具有较高导电、导磁特性的材料可以用作屏蔽材料。常用的有钢板、铝板、铝箔、铜板、铜箔等。也可以在塑料机箱上喷涂镍漆或铜漆的方法实现屏蔽。  屏蔽机箱的屏蔽效能除了与所选屏蔽材料的导电率、导磁率和厚度有关外,在很大程度上还依赖于机箱的结构,即其导电连续性。任何实用的屏蔽机箱上都有缝隙,这些缝隙是由于屏蔽板之间临时性搭接所造成的。由于缝隙的导电不连续性,在缝隙处会产生电磁泄漏。因此,对于永久性搭接,可以使用焊接的方法消除缝隙。如果使用铆接或螺钉连接,间距必须足够小。对于非永久性搭接,采用电磁密封衬垫等屏蔽材料则是十分有效的手段。  1.电磁密封衬垫  电磁密封衬垫是一中弹性好、导电性高的材料。将这种材料填充在缝隙处,能保持导电连续性,是解决缝隙电磁泄漏的好方法。在选用电磁密封衬垫时,需要熟悉以下特性参数:  转移阻抗设衬垫和两侧屏蔽板的接合面上流过电流I,而两侧屏蔽板之间的电压为V,则转移阻抗定义为Zr=V/I。转移阻抗越低,则两侧屏蔽板之间的电磁泄漏越小,加衬垫后该缝隙的屏蔽效能越高。  硬度衬垫的硬度应当适中,硬度太低,易造成接触不良,屏蔽效能较低;硬度太高,需要较大的压力,给结构设计造成困难。  压缩永久形变衬垫只有在外力作用下发生一定的形变时,才有屏蔽作用。当外力去掉后,衬垫不会完全恢复到原来的形状,即发生了永久形变。当然,衬垫的压缩永久形变越小越好。  衬垫厚度衬垫的厚度应能满足接触面不平整度的要求,利用其弹性,将缝隙填充满,达到导电连续性的目的。  常用的电磁密封衬垫有以下几种类型:  金属丝网衬垫用金属丝编织成的弹性网套,为纯金属接触,接触电阻低;但金属丝在高频时会呈现较大感抗,使屏蔽效能降低。所以只适用于l吉赫以下的频率范围。  橡胶芯编织网套将金属丝编织的网套套在发泡橡胶芯或硅橡胶芯上,具有很好的弹性和导电性。  导电橡胶衬垫在硅橡胶内填充金属颗粒或金属丝,构成导电的弹性物质。由于导电橡胶中的导电颗粒之间的容抗在高频时会降低,因此,填充金属颗粒在高频时屏蔽效能较高。如果填充方向一致的金属丝,还可以做到纯金属接触,但由于金属丝在高频时呈现较大感抗,使屏蔽效能降低,所以填充金属丝时只适用于低频。  铍铜指形簧片利用被铜良好的导电性和弹性,可制成各种指形簧片。由于纯金属接触,直流电阻低,感抗又小,所以低频和高频时都具有较高的屏蔽效能。  螺旋管衬垫用镀锡被铜或不锈钢做成的螺旋管,具有良好的弹性和导电性,是目前屏蔽效能最高的衬垫。  2.导电化合物  导电化合物包括各种导电胶和各种导电填充物等。环氧导电胶可用于金属之间,金属与非金属之间,各种硬性表面之间的导电粘接。可代替焊锡,完成微波器件引线连接;可修复印制板线路,可用于导电陶瓷粘接,天线元件粘接,玻璃除霜粘接,导电/导热粘接,微波波导部件粘接等。硅脂导电胶用于将弹性的导电橡胶粘接固定在金属表面上,可应用于航天、航空、军用等电子设备中。导电填充物是一种高导电浆糊状材料,用于无法加装屏蔽衬垫的缝隙处,固化后仍保持弹性。  3.截止波导通风板  屏蔽机箱的通风口及其它开口都是主要的电磁辐射源。采用开小孔或加金属丝网的方法都难以达到满意的屏蔽效能。理论证明,当金属管截面尺寸满足一定条件时,可以传输一定频率范围的电磁波,称为波导管。而波导管存在一个截止频率,当频率低于截止频率时,电磁波被截止而不能传输。根据这个原理可以设计成截止波导管。截止波导通风板由许多截止波导管依次排列组成,为了提高通风效率,每个截止波导管的截面都设计为六角形,故又称蜂窝状通风板。当屏蔽效能要求很高时,可用两块截止波导通风板构成双层通风板。而通风板材料的导电率是屏蔽效能的重要因素,采用高导电率材料或镀层的通风板可以得到高屏蔽效能。  4.导电玻璃和导电膜片  显示屏或显示窗口既要满足视觉要求,又要满足防电磁辐射的要求,为此,可选用导电玻璃实现屏蔽。导电玻璃可用两块光学玻璃中间夹金属丝网构成,金属丝网的密度越大,屏蔽效能就越高,但透光性变得越差。导电玻璃也可由光学玻璃或有机玻璃表面镀的金属薄膜构成。此外,还可以在透明聚脂膜片上镀以金属薄膜,制成柔性透明导电膜片。这种膜片的透光性可达70%(80%,而且膜片很薄,仅0.13mm,可以直接贴覆在常规玻璃或有机玻璃表面,特别适用于要求高透明度和中等屏蔽效能的仪表表盘、液晶显示器、面板指示灯孔、彩色显示器等部位。  八、电磁干扰滤波器的选用  实践表明,即使对一个经过很好设计并且具有正确的屏蔽和接地措施的产品,也仍然会有传导干扰发射或传导干扰进入产品。滤波是压缩干扰频谱的一种有效方法,当干扰频谱不同于有用信号的频带时,可以用电磁干扰滤波器将无用的干扰滤除。因此,恰当地选择和正确地使用滤波器对抑制传导干扰是十分重要的。从频率选择的角度出发,电磁干扰滤波器属于低通滤波器,分为信号线滤波器和电源线滤波器等。  1.信号线滤波器  信号线滤波器是用在各种信号线上的低通滤波器,用来滤除高频干扰成分。可分为线路板滤波器、馈通滤波器和连接器滤波器等三种。线路板滤波器适合于安装在线路板上,具有成本低、安装方便等优点;馈通滤波器适合于安装在屏蔽壳体上,特别适用于单根导线或电缆穿过屏蔽体时使用;滤波器连接器适用于多根导线或电缆穿过屏蔽体时使用。滤波器连接器在外形上和尺寸上都和普通连接器相同,两者完全可以互换。但滤波器连接器的每个针或孔上都有一个低通滤波器,它的电路可以是单个电容的,也可以是L型或π型的。  选用信号线滤波器时,应根据使用的场合,选择滤波器的类型,根据滤波要求选择滤波器的电路和性能指标,为了保证信号频率顺利通过滤波器,滤波器的截止频率应高于信号频率的上限。此外,还应正确选择滤波器的工作电压、电流、温度范围等。在使用信号线滤波器时,最重要的是保证滤波器有良好的接地,接地线应尽量短。滤波器外壳应与屏蔽体有良好的电接触,可以使用焊接方式或采用射频电磁密封衬垫。  新研制的滤波器阵列板是将滤波器制成微形器件,并排列成阵列,能快速安装到电子产品的底板或隔断上,以实现密封或隔离。  2.铁氧体电磁干扰抑制元件  铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。磁导率μ可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。因此,它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,L和R都是频率的函数。例如磁导率为850的铁氧体,在10MHz时阻抗小于10Ω,而超过l00MHz后阻抗大于100Ω,使高频干扰大大衰减。这样,就构成了一个低通滤波器。低频时R很小,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;高频时R增大,电磁干扰被吸收并转换成热能。  铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。例如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。  不同的铁氧体抑制元件,有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高,抑制的频率就越低。此外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下,还存在铁氧体饱和的问题,抑制元件横截面越大,越不易饱和,可承受的偏流越大。  铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入/输出电路,则应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。  安装时还应当注意,铁氧体元件易破碎,应采取可靠的固定措施。  3. 电源线滤波器  电源线是电磁干扰传入设备和传出设备的主要途径。为防止这两种情况的发生,必须在设备的电源接口安装电源线滤波器。它只允许电源频率通过,而高于电源频率的电磁干扰却受到很大的衰减。  电源线上的干扰以两种形式出现,在火线、零线回路中的干扰为差模干扰,在火线、零线与地线回路中的干扰为共模干扰。虽然电源线滤波器对差模干扰和共模干扰都有抑制作用,但效果不一样,应分别给出两者的插入损耗。除了特别说明允许不接地的滤波器外,所有电源滤波器都必须接地,因为滤波器中的共模旁路电容只有接地时才起作用。  使用电源滤波器时,应尽量靠近电源入口处安装,并使滤波器的输入/输出端之间屏蔽隔离,避免电磁干扰从输入端直接耦合到滤波器的输出端。此外,滤波器的接地点还应尽量靠近设备的接地点。电源线滤波器的技术指标包括:最大泄漏电流、耐压、额定工作频率、额定工作电压、额定工作电流和温度范围等。  九、结束语  电磁兼容性元器件是解决电磁干扰发射和电磁敏感度问题的关键,正确选择和使用这些元器件是做好电磁兼容性设计的前提。因此,我们必须深入掌握这些元器件,这样才有可能设计出符合标准要求、性能价格比最优的电子、电气产品。
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发布时间:2024-05-27 14:15 阅读量:654 继续阅读>>

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