电阻电容的选型
一、电阻选型
1.1安装方式
| 贴片电阻 | 体积小，适用于SMT生产；功率小；易拆解 |
| 插件电阻 | 体积大；功率大；不易脱落 |
1.2阻值
电阻的阻值是离散的，其标称阻值根据精度分为E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列，分别适用于允许偏差为±20%、±10%、±5%、±2%、±1%和±0.5%的电阻器。其中E24系列为常用数系，E48、E96、E192系列为高精密电阻数系。
E24系列：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、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1
E96系列：1.00、1.02、1.05、1.07、1.10、1.13、1.15、1.18、1.21、1.24、1.27、1.30、1.33、1.37、1.40、1.43、1.47、1.50、1.54、1.58、1.62、1.65、1.69、1.74、1.78、1.82、1.87、1.91、1.96、2.00、2.05、2.10、2.15、2.21、2.26、2.32、2.37、2.43、2.49、2.55、2.61、2.67、2.74、2.80、2.87、2.94、3.01、3.09、3.16、3.24、3.32、3.40、3.48、3.57、3.65、3.74、3.83、3.92、4.02、4.12、4.22、4.32、4.42、4.53、4.64、4.75、4.87、4.99、5.11、5.23、5.36、5.49、5.62、5.76、5.90、6.04、6.19、6.34、6.49、6.65、6.81、6.98、7.15、7.32、7.50、7.68、7.87、8.06、8.25、8.45、8.66、8.87、9.09、9.31、9.53、9.76
贴片电阻的丝印有以下三种情况：
①带有三位或四位数字
三位数字表示5%精度，前两位表示数值，最后一位表示指数。例如：103=10*10e3=10K
四位数字表示1%精度，前三位表示数值，最后一位表示指数。例如：1003=100*10e3=100K
②带有字母“R”
使用该丝印的电阻阻值一般较小，将R看作小数点，前面的数字为有效值。
例如：22R0=22.0Ω，100R=100Ω。
③两数字加一字母
这个方法就是用代码表示数字，对应E96标准。丝印为两个数字加一个字母的电阻，一般是精密电阻，这种精密贴片电阻是对某一个优先数进行编码，然后通过代码找到其代表的数值。对应的代码查询表如下：
例如：88A=806*e0=806Ω。
1.3封装
1.4功率
电阻的额定功率主要由封装决定，对应如下：
| 0201 | 0402 | 0603 | 0805 | 1206 | 1210 | 2512 |
| 1/20W | 1/16W | 1/16W | 1/10W | 1/8W | 1/4W | 1W |
1.5耐压
对应封装与耐压如下：
| 0201 | 0402 | 0603 | 0805 | 1206 | 1210 | 2512 |
| 15V | 25V | 50V | 100V | 150V | 150V | 150V |
1.6零欧电阻
零欧电阻又称跨接电阻器，并非真正电阻为0，而是用于特殊用途的电阻值很小的电阻器。
零欧电阻作用如下：
- 作为跳线使用
- 用作调试
- 测量大电流
- 单点接地
- 充当保险丝
- 连接数字地与模拟地
零欧电阻实际最大阻值有10mΩ、20mΩ、50mΩ。
对应不同封装的过流能力如下：
| 0201 | 0402 | 0603 | 0805 | 1206 | 1210 | 2512 |
| 0.5A | 1A | 1A | 2A | 2A | 2A | 2A |
二、电容选型
2.1电容参数
2.1.1电容值
常用电容标称值如下：
0.5pF, 0.8pF, 1.0pF, 1.1pF, 1.2pF, 1.3pF, 1.5pF, 1.6pF, 1.8pF, 2.0pF, 2.2pF, 2.4pF, 2.7pF, 3.0pF, 3.3pF,3.6pF, 3.9pF, 4.0pF, 4.3pF, 4.7pF, 5.0pF, 5.1pF, 5.6pF, 6.0pF, 6.2pF, 6.8pF, 7.0pF, 7.5pF, 8.0pF, 8.2pF, 9.0pF,9.1pF, 10pF, 11pF, 12pF, 13pF, 15pF, 16pF, 18pF, 20pF, 22pF, 24pF, 27pF, 30pF, 33pF, 36pF, 39pF, 43pF,47pF, 51pF, 56pF, 62pF, 68pF, 75pF, 82pF, 91pF;100pF, 110pF, 120pF, 130pF, 150pF, 160pF, 180pF, 200pF, 220pF, 240pF, 270pF, 300pF, 330pF, 360pF,390pF, 430pF, 470pF, 510pF, 560pF, 620pF, 680pF, 750pF, 820pF, 910pF;
1nF, 1.2nF, 1.5nF, 1.8nF, 2.2nF, 2.7nF, 3.3nF, 3.9nF, 4.7nF, 5.6nF, 6.8nF, 8.2nF, 10nF, 15nF, 22nF, 33nF,47nF, 68nF, 100nF, 150nF, 220nF, 330nF, 470nF, 680nF;
1μF, 1.5μF, 2.2μF, 3.3μF, 4.7μF, 6.8μF, 10μF, 22μF, 33μF, 47μF, 68μF, 100μF;
2.1.2耐压
耐压值与封装有关。封装越大，耐压越大。电容耐压值要达到线路电压的2倍或更多。
2.1.3阻抗
电容在谐振频率处阻抗最低，滤波效果最好。
2.1.4ESR与ESL
ESR为等效串联电阻，ESL为串联等效电感。
-
ESR 导致 损耗和发热，影响效率和寿命；
-
ESL 导致 高频失效，破坏滤波和信号完整性；
2.2陶瓷电容
陶瓷电容MLCC是片层多层陶瓷电容器。
陶瓷电容分为三类（一般不适用III类）：
| 类型 | 材料代号 | 介电常数 | 温度特性 | 容量稳定性 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| I类 | C0G/NPO | 低 (10~100) | ±30ppm/℃（近乎线性） | 极高 | 高频LC谐振、射频匹配 |
| II类 | X7R/X5R | 中 (1000~4000) | ±15%容差（-55℃~125℃） | 中等 | 电源退耦、滤波 |
| III类 | Y5V/Z5U | 高 (5000~20000) | +22%/-82%容差（-30℃~85℃） | 极差 | 低频旁路、非关键电路 |
其容量范围为0.5pF~100uF。
2.3铝电解电容
铝电解电容是电源电路中大容量储能和低频滤波的核心元件，以其超高容量体积比（μF~F级）和低成本优势，广泛应用于电源、工控、消费电子等领域。
| 类型 | 电解液 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 液态电解 | 乙二醇溶液 | 容量大、成本低，但ESR较高、寿命较短（易干涸） | 普通电源滤波、低频电路 |
| 低ESR液态 | 改良电解液 | ESR降低30%~50%，寿命延长（>5000小时@105℃） | 开关电源输出滤波 |
| 固态聚合物 | 导电聚合物 | ESR极低（<10mΩ）、无漏电、寿命长（>50万小时），但耐压≤100V、成本高 | 主板CPU供电、高频DC-DC模块 |
容量范围为1uF~2,2F，随频率升高而下降。
对应ESR范围分为：普通型（50~1000mΩ），低ESR型（10~50mΩ，用于开关电源），超低ESR型（<10mΩ，固态电解）
2.4钽电容
钽电容以其超高体积效率（单位体积容量最大）和优异的稳定性，成为高端电子设备中铝电解电容的升级方案。尤其在空间受限（如医疗植入设备、航空航天）和要求长寿命的场景中不可替代。
钽电容具有浪涌电流敏感与电压降额要求严苛的缺陷。
电压降额：
-
MnO₂钽电容： Vwork≤0.5×VratedVwork≤0.5×Vrated
-
聚合物钽电容： Vwork≤0.8×VratedVwork≤0.8×Vrated
浪涌电流防护：
-
必加串联电阻（仅对MnO₂型）：
Rseries≥Vin_maxIsurgeRseries≥IsurgeVin_max（IsurgeIsurge参考厂商值，如AVX规定≤1A）
-
替代方案：选用聚合物钽电容（无需限流电阻）
钽电容选型后必须进行浪涌测试（ISO 7637-2标准）和加速老化试验（85℃/85%RH，1000小时）
2.5安规电容
安规电容是用于电气安全防护的特殊电容。当电容损坏时，必须通过开路模式（而非短路）避免触电或火灾风险。其失效后不会导致电击或危及人身安全。
1. X电容（跨线电容）
-
位置：并联在火线（L）与零线（N） 之间
-
作用：滤除差模干扰（如电网突波）
2. Y电容（旁路电容）
-
位置：跨接在初级与次级之间（L-GND 或 N-GND）
-
作用：滤除共模干扰（如开关电源高频噪声）
差模干扰：任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。
共模干扰：任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差。
2.6不同类型电容对比
| 对比项 | 安规电容 | 普通电容 |
|---|---|---|
| 失效模式 | 强制开路（安全） | 可能短路（危险） |
| 认证要求 | 必须通过UL/ENEC | 无需认证 |
| 介质材料 | MKP/NPO（高可靠性） | 涤纶/瓷片（成本优先） |
| 价格 | 高（2~5倍） | 低 |
| 应用场景 | 跨初次级/电网滤波 | 板级退耦/信号耦合 |
| 特性 | 钽电容 (MnO₂) | 钽电容 (聚合物) | 铝电解电容 | 陶瓷电容 (MLCC) |
|---|---|---|---|---|
| 体积效率 | ★★★★ | ★★★★★ | ★★ | ★★ |
| ESR | 50~500mΩ | 5~30mΩ | 20~1000mΩ | <10mΩ |
| 电压敏感性 | 极高（需50%降额） | 高（需80%降额） | 中 | 低 |
| 高频特性 | 差（<100kHz） | 中（<500kHz） | 差（<10kHz） | 优（>1GHz） |
| 失效危险性 | 起火爆炸 | 短路 | 漏液 | 裂纹 |
| 使用场景 | 高频滤波、耦合和维持电压 | 低频滤波和大电流负载 | 高频率滤波和耦合 | |