Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az elektronika passzív alkatrészei Elektronika. Előadás tartalma Passzív és elektromos ellenállások fajtái, tulajdonságaik Kondenzátorok fajtái, tulajdonságaik.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Az elektronika passzív alkatrészei Elektronika. Előadás tartalma Passzív és elektromos ellenállások fajtái, tulajdonságaik Kondenzátorok fajtái, tulajdonságaik."— Előadás másolata:

1 Az elektronika passzív alkatrészei Elektronika

2 Előadás tartalma Passzív és elektromos ellenállások fajtái, tulajdonságaik Kondenzátorok fajtái, tulajdonságaik Tekercsek fajtái, tulajdonságaik

3 Ellenállások Áram és a feszültség közötti kapcsolat leírására alkalmazott arányossági tényező Passzív ellenállás (statikus): Elektromos ellenállás (dinamikus): Fix értékű Változtatható értékű

4 Ellenállások Üzemszerűen mi változtatja az ellenállás értékét: –Potenciométer (csúszka elmozdulása) –Nyúlásmérő bélyeg (mechanikai behatás, nyúlás) –Termisztor (hőre változik!!!) –Varisztor (feszültségre változik) –Fotoellenállás ( fényre változik) –Hall-ellenállás (mágneses térre változik)

5 Passzív ellenállások Az ellenállás értéke nagy relatív állékonyságot mutat a környezeti paraméterekkel szemben A modern elektronika leggyakrabban alkalmazott alkatrésze mind diszkrét, mind integrált formában Megvalósítás szerint: –Huzalellenállás –Rétegellenállás

6 Huzalellenállások Alacsony hőmérsékleti együttható Nagy áram terhelhetőség Kis értékű ellenállások Fix és változtatható értékű kivitel (pl. műterhelés) Ellenállás számítása: 1000 °C alatti üzemre tervezett huzalellenállás anyagok: –Manganin (Cu-Ni ötvözet, forrasztható) –Konstantán (Cr-Ni ötvözet, nem forrsztható)

7 Rétegellenállások Szobahőmérsékleten a legkedvezőbb paraméterek: –Alacsony zaj –Jó linearitás –Alacsony hőmérsékleti drift –Nagy terhelhetőség –Alacsony meghibásodási gyakoriság –Magas üzemi hőmérséklet –Alacsony hőmérsékleti együttható Anyaguk alapján lehetnek: –Kristályos szénréteg –Szénréteg –Tömör szén –Fémréteg, stb. A leggyakrabban fémréteg ellenállás

8 Rétegellenállások Fizikai megvalósítás alapján lehetnek: –Önhordó (axiális vagy radiális lábkivezetés, THT) –Felületszerelt (SMT) –Vastag- vagy vékonyréteg ellenállások (hibrid, multichip, stb.) Egyedi, vagy hálós kialakítás Ólmos vagy ólommentes forrasztásra kialakítottak

9 Rétegellenállások

10 Ellenállások jellemző paraméterei Ellenállás értéke Toleranciája Terhelhetősége Hőfokfüggése

11 Ellenállások hőmérsékletfüggése Maximális üzemi hőmérséklet Növekvő környezeti hőmérséklet esetés a terhelhetőség csökken Hőmérsékleti együttható lehet : –Pozitív –Negatív

12 Ellenállások helyettesítőképe Hozzávezetés miatt kapacitás Huzalellenállás -> tekercselés miatt, rétegellenállás -> trimmerelés miatt induktivitás Az ellenállás impedanciája frekvenciafüggő Alacsonyabb értékű ellenállások esetén induktivitás Magasabb értékű ellenállások esetén a kapacitás a jellemző

13 Ellenállások zaja Minden alkatrész termel zajt 0°K felett (termikus vagy Johnson- zaj) A termelt zaj az ellenállás gyökével nő P z =kTB –T = abszolút hőmérséklet –B = az ellenállásra jutó jel sávszélessége –k = Boltzmann állandó ( 1,38* [Ws/K] Kerülni kell az indokolatlanul nagy értékű ellenállások használatát!

14 Elektromos ellenállások Külső hatásra az áram és a feszültség közötti arányossági tényező megváltozik A változás azdinamikus ellenállással írható le Fajtái: –Nyúlásmérőbélyeg –Hőellenállás (termisztor) –Varisztor –Fotoellenállás –Hall-ellenállások

15 Nyúlásmérőbélyeg Az iparban leggyakrabban alkalmazott átalakító A félvezető alapú nyúlásmérők elterjedőben Hőmérsékletfüggést kompenzálni kell: –Teljes hidas kapcsolás –Aktív/passzív szenzorok a semleges szálban –g = gauge-faktor, átalakítási tényező –R 0 = a bélyeg terheletlen ellenállása –ΔR = az ellenállás változás mértéke erő hatására

16 Hőellenállás (termisztor) Hőmérsékleti együttható szempontjából létezik: –Pozitív hőmérsékleti együtthatójú (PTK, PTC) –Negatív hőmérsékleti együtthatójú (NTK, NTC) PTK: –Nagy hőmérsékletű mérések ( °C) –Túláram korlátozás –Demagnetizálás (katódsugárcsöves megjelenítőkben)

17 NTK, NTC Negatív hőmérsékleti együttható Alapanyagok: –Fémoxidok –Titán vegyületek Alkalmazási terület: –-40…+200°C –Hőmérséklet mérés –Nagyfrekvenciás teljesítménymérés

18 Varisztor Fémoxid és félvezető alapú Erősen nemlineáris karakterisztika Alkalmazási terület: –Túlfeszültség levezetés –Feszültségfüggő osztás

19 Hall-ellenállások Hall-hatás: –Mágnese térben az elektronok pályája elhajlik, ha az áram útjára merőlegesen létrehozunk mágneses teret, így az áram útja megnő, ami az ellenállás növekedését eredményezi Alkalmazási területük: –Méréstechnika (lineáris üzem) –Közelítéskapcsoló (kapcsolóüzem)

20 Kondenzátorok Töltéstárolási képesség Ɛ = dielektromos állandó (permittivitás) A = tároló lemezek felülete d = tároló lemezek távolsága Ɛ 0 = vákuum dielektromos állandója ( ~8,855* As/Vm) Ɛ r = dielektromos állandó Lemezek közötti szigetelőanyag tulajdonságai: –Véges szigetelési ellenállás –Fajlagos ellenállása nagy, nem végtelen

21 Kondenzátorok csoportosítása Dielektrikum alapján: –Légnemű vagy folyadék –Műanyag –Elektrolit –Kerámia, csillám, kvarc Mechanikai konstrukció alapján: –Önhordó –Tekercselt –Hengeres –Fazék –Réteg –Fólia –Trimmer –Felületszerelt (SMD) Értékük relatív állandósága alapján: –Fixértékű –Változtatható értékű A kondenzátorra kapcsolható feszültség alakja szerint: –Polarizált –Nem polarizált

22 Nem-polarizált kondenzátorok A nem elektrolit dielektrikumúak általában nem polarizáltak Legelterjedtebb a műanyag dielektrikumú Kis és stabil kapacitások a kerámia, csillám vagy kvarc kondenzátorok Fémezett papír kondenzátorok (MP) –~kV-os átütési tartomány –A dielektrikum olajjal átitatott papír –A fegyverzetek gőzölögtetéssel felvitt rétegek –Motorindító, fáziskompenzáló Műanyag dielektrikumú kondenzátor: –~nF-tól ~µF kapacitás értékig –~100V-ig –Stabil kapacitást igánylő áramkörökben –Dielektrikumai: polisztirol, polipropilén, polietiléntereftalát, polietilén naftalát, polikarbonát, polifenilszulfid

23 Nem-polarizált kondenzátorok Kerámia dielektrikumú kondenzátor: –Nagy frekvencián is megbízható –Alacsony veszteségi tényező –Stabil –Kis értékű –Hőmérsékleti együttható pozitív és negatív is lehet

24 Polarizált kondenzátotok Száraz vagy nedves dielektrikumú A dielektrikum anyaga lehet: –Alumíniumoxid –Tantálpentoxid Alumíniumoxid kondenzátor: –Az egyik elektróda alumínium fólia –Megnövelt felületű alumíniumoxid szigetelés (rendkívül jó szigetelő) –Másik elektróda folyékony elektrolit –Veszteségi tényező rossz –Szivárgó áram jelentős –Nagy kapacitás –Alacsony élettartam Tantálpentoxid kondenzátor: –Kis méretben jelentős kapacitás –Stabil kapacitás –Széles hőmérsékleti tartomány –Kis mértékű fordított polaritást is elvisel

25 Valóságos kondenzátor helyettesítő képe R p = dielektrikum veszteségei R s = hozzávezetések és belső összeköttetések veszteségi ellenállása L = struktúrától függő induktivitás A kondenzátorokat általában a soros rezonancia frekvencia alatt használják, így induktivitásuk elhanyagolható Nagyfrekvencián a soros, míg kisfrekvencián a párhuzamos ellenállás dominál

26 Jósági tényező A jósági tényező (Q) a kondenzátor meddő teljesítményének és a veszteségi teljesítménynek a hányadosa Veszteségi tényező = tgδ Φ az áram és feszültség közötti fázisszög. δ = 90°- Φ veszteségi szög I h az áram hatásos komponense I m az áram meddő komponense

27 Veszteségi tényező Veszteségi tényező = tgδ Függvénye a frekvenciának és a hőmérsékletnek Veszteségi ellenállások: –Kisfrekvencián –Nagyfrekvencián

28 Feszültség terhelhetőség Növekvő feszültség = növekvő hővé alakított veszteség Nagyon vékony dielektrikumon fellépő térerő A gyártó általában a rákapcsolható névleges egyenfeszültséget adja meg A megengedett váltakozó feszültséget a névleges feszültség százalékában vagy abszolút értékben adják meg A hőmérséklet növekedésével csökken a megengedett feszültség frekvenciafüggő

29 Szivárgó áram A dielektrikum véges fajlagos ellenállása miatt a fegyverzetek között szivárgás lép fel Jelentős a mértéke az elektrolit kondenzátoroknál Töltését záros időn belül elveszti Katalógusadat

30 Tekercsek Az induktivitások fizikai megvalósításai Általában kapcsolóüzemű tápegységekben, illetve zavarszűrő kapcsolásokban használjuk Fajtái: –Légmagos –Vasmagos

31 Légmagos tekercsek Kis induktivitás Nagyfrekvencián Induktivitásuk stabil, lineáris Mechanikai stabilitás alacsony Csak rézveszteség µ = permeabilitás N = menetszám l = tekercs hossza A = tekercs keresztmetszete

32 Vasmagos tekercsek Ferromágneses anyagok Mágnesezési görbéje nem lineáris Rézveszteség Vasmag veszteségei: –Pv = vasveszteség –P H = hiszterézis-veszteség –Pö = örvényáramú veszteség P V =P H +P Ö A hiszterézis-veszteség arányos a mágnesezési görbe által bezárt területtel és a frekvenciával Az örvényáramú veszteség a vasmag kialakításától függ, a frekvencia négyzetével arányosan nő


Letölteni ppt "Az elektronika passzív alkatrészei Elektronika. Előadás tartalma Passzív és elektromos ellenállások fajtái, tulajdonságaik Kondenzátorok fajtái, tulajdonságaik."

Hasonló előadás


Google Hirdetések