无源元件

无源元件是电子电路中不具备放大或能量控制功能的基本元件。它们的工作不需要外部电源，主要对电压和电流进行被动响应。最常见的无源元件包括电阻器、电容器和电感器。

电阻器用于限制电流并产生电压降；电容器能够储存和释放电能，具有“隔直通交”的特性；电感器则利用磁场储存能量，能抵抗电流的变化。此外，变压器、保险丝等也属于无源元件。

与需要电源才能工作的有源元件（如晶体管、集成电路）不同，无源元件是构成电路的基础，决定了电路的基本特性，如滤波、定时、能量存储等，几乎存在于所有电子设备中，是电子学的基石。

无源元件的工作原理

  • 电阻器通过阻碍电流流动来限制电路中的电流大小，其阻值由材料电阻率和几何尺寸决定。
  • 电容器利用两个导体之间的绝缘介质存储电荷，通过电场形式储存电能。
  • 电感器通过导体线圈产生磁场来储存能量，当电流变化时会产生感应电动势。
  • 变压器基于电磁感应原理，通过初级和次级线圈的匝数比来改变电压和电流。
  • 二极管利用PN结的单向导电特性，只允许电流单向通过。
  • 电位器通过滑动触点改变电阻值，实现电压或电流的调节。
  • 压敏电阻在电压超过阈值时电阻急剧下降，起到过压保护作用。
  • 热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，可用于温度检测和补偿。

无源元件的特点

  • 不需要外部电源即可工作，依靠电路本身的能量运行。
  • 结构简单，可靠性高，使用寿命长。
  • 价格相对较低，易于大规模生产和使用。
  • 体积小，重量轻，便于集成在电路中。
  • 参数稳定，受环境影响较小。
  • 功率损耗相对较低，效率较高。
  • 无放大功能，不能增加信号能量。
  • 工作频率范围较宽，适用于多种应用场景。

无源元件的类型

  • 电阻器：包括固定电阻、可变电阻、敏感电阻等。
  • 电容器：包括电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等。
  • 电感器：包括空芯电感、铁氧体电感、功率电感等。
  • 变压器：包括电源变压器、音频变压器、射频变压器等。
  • 二极管：包括整流二极管、稳压二极管、发光二极管等。
  • 电位器：包括旋转式、推拉式、数字式等。
  • 滤波器：包括LC滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器等。
  • 连接器：包括插头插座、接线端子、射频连接器等。

无源元件的应用领域

  • 消费电子：手机、电视、音响等产品中的基础电路元件。
  • 电力系统：用于电能传输、配电和保护装置。
  • 通信设备：射频电路、滤波器、阻抗匹配等应用。
  • 汽车电子：发动机控制、照明系统、传感器等。
  • 工业控制：PLC、变频器、测量仪器等设备。
  • 医疗设备：监护仪、超声设备、治疗仪器等。
  • 航空航天：导航系统、通信设备、控制系统等。
  • 物联网：传感器节点、无线通信模块等应用。

如何选择无源元件？

  • 明确电路需求：根据电路设计的工作电压、电流、频率、精度等关键参数，确定所需无源元件的性能指标，例如电阻的功率和精度、电容的耐压值和容差、电感的饱和电流和Q值。
  • 考虑环境因素：评估元件的工作环境，包括温度范围、湿度、机械振动或冲击等，选择具有相应稳定性和可靠性的类型，如汽车级或工业级元件，以确保在恶劣条件下仍能正常工作。
  • 选择封装与尺寸：根据PCB板的空间布局和功率耗散要求，选择合适的封装尺寸（如贴片或插装）及散热能力，在满足电气性能的同时兼顾电路板的微型化和可制造性。
  • 关注温度特性与寿命：核查元件的温度系数（如电阻的TCR、电容的TCC）和寿命预期（尤其是电解电容），对于温度变化大或要求长期稳定性的应用，需选择温度特性好、寿命长的元件。
  • 平衡成本与供应链：在满足所有技术和可靠性要求的前提下，对比不同品牌和供应商的价格、交货期及库存稳定性，进行成本效益分析，并优先选择通用、易于采购的型号以保证生产可持续性。

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KOA 陶瓷电阻, 轴向, 330Ω, 2W, ±10%容差, -700 → -1800ppm/K, PCF系列
  • RS 库存编号 178-6559
  • 制造商零件编号 PCF2C331K
个（每托盘 20 ）
RMB7.89(不含税)
KEMET X5R贴片MLCC, 4.7μF, 0805 (2012M), 16V 直流, ±10%容差, 最高+85°C, 2 x 1.25 x 1.25mm, C系列
  • RS 库存编号 691-1189
  • 制造商零件编号 C0805C475K4PACTU
个（每托盘 25 ）
RMB0.75(不含税)
TE Connectivity 碳膜电阻, 220Ω, 0.5W, ±5%容差, -450 → 0ppm/°C, CFR50系列
  • RS 库存编号 132-337P
  • 制造商零件编号 CFR50J220R
个 (以每带装提供)
RMB0.44(不含税)
KEMET 螺钉铝电解电容, 1000μF, 450V 直流, 51 (Dia.) x 105mm, 最高+85°C, ALS30系列
  • RS 库存编号 381-9396
  • 制造商零件编号 ALS30A102KF450
个
RMB225.88(不含税)
Panasonic 贴片铝电解铝电解电容, 22μF, 50V 直流, 6.3 (Dia.) x 5.8mm, 最高+105°C, FK系列
  • RS 库存编号 537-0562
  • 制造商零件编号 EEEFK1H220P
个（每托盘 5 ）
RMB2.958(不含税)
RS PRO 直插铝电解电容, 10μF, 100V 直流, 8 (Dia.) x 16mm, 最高105°C
  • RS 库存编号 707-6408
个（每托盘 10 ）
RMB6.287(不含税)
Panasonic 0603 厚膜 表面贴装电阻器, 22 Ω, 0.1 W, ±1 %容差, ±100 ppm/°C ERJ3EKF22R0V, ERJ 3EK系列
  • RS 库存编号 287-635
  • 制造商零件编号 ERJ3EKF22R0V
个 (以毎袋：10)
RMB0.201(不含税)
Vishay 1206 厚膜 表面贴装电阻器, 390 Ω, 0.5 W, ±1 %容差 表面, ±100 ppm/K CRCW1206390RFKEAHP, CRCW系列
  • RS 库存编号 812-1883
  • 制造商零件编号 CRCW1206390RFKEAHP
个 (以毎袋：25)
RMB0.185(不含税)
RS PRO 碳膜电阻, 3.3kΩ, 0.25W, ±5%容差, -500 → +350ppm/°C, 0623
  • RS 库存编号 707-7701
个（每托盘 10 ）
RMB1.574(不含税)
Panasonic 直插铝电解电容, 1μF, 450V 直流, 8 (Dia.) x 11.5mm, 最高+85°C, M-A系列
  • RS 库存编号 228-7265
  • 制造商零件编号 ECA2WM010
个（每托盘 5 ）
RMB2.094(不含税)
TE Connectivity 绕线绕线固定电阻, 100Ω, 5W, ±5%容差, ±300ppm/°C, EP(Small)系列
  • RS 库存编号 762-9459
  • 制造商零件编号 EP5WS100RJ
个（每托盘 25 ）
RMB2.214(不含税)
Panasonic 直插铝电解电容, 10μF, 50V 直流, 6.3 (Dia.) x 5mm, 最高+85°C, KS-A系列
  • RS 库存编号 117-035
  • 制造商零件编号 ECEA1HKS100
个（每托盘 5 ）
RMB1.372(不含税)
Abracon 直插超级电容, 330mF, 5.5V 直流, 最低-25°C, -20/+80%容差, ADCH-S05R5S系列
  • RS 库存编号 266-442P
  • 制造商零件编号 ADCH-S05R5SA334ZB
个 (以每袋装提供)
RMB11.48(不含税)
Wurth Elektronik 直插共模电感, 2 x 1.5 mH, 最大38A, -30 → +50%容差, 10mm引线节距, WE-CMBNC系列
  • RS 库存编号 816-4862
  • 制造商零件编号 7448063801
个
RMB153.41(不含税)
Vishay 0603 厚膜 表面贴装电阻器, 1 mΩ, 0.25 W, ±1 %容差 表面, ±100 ppm/K CRCW06031M00FKEAHP, CRCW系列
  • RS 库存编号 820-6786P
  • 制造商零件编号 CRCW06031M00FKEAHP
个 (以每卷装提供)
RMB0.32(不含税)
Vishay 旋转电位器, 2kΩ, 1W, 3.18 mm轴径, ±20%容差, 伺服安装安装, 圆轴执行器, 导电塑料元件, 157系列
  • RS 库存编号 173-568
  • 制造商零件编号 157S202MB9002
个
RMB575.21(不含税)
Vishay 0805 厚膜 表面贴装电阻器, 1.5 Ω, 0.5 W, ±1 %容差, ±100 ppm/K CRCW08051R50FKEAHP, CRCW系列
  • RS 库存编号 812-3467P
  • 制造商零件编号 CRCW08051R50FKEAHP
个 (以每卷装提供)
RMB0.70(不含税)
RS PRO 卡入式铝电解电容, 470μF, 450V 直流, 35 x 50mm, 最高85°C
  • RS 库存编号 276-6084
个
RMB133.84(不含税)
Nidec Components 微调电位器, 11转, 顶部调整, 贴片安装, 0.25W
  • RS 库存编号 244-4315
  • 制造商零件编号 SM-42TW502
个
RMB25.01(不含税)
Wurth Elektronik 触点指, 安装螺钉固定, 镀金铍铜制, 2.7mm长x1.5mm宽x2mm厚
  • RS 库存编号 773-4230
  • 制造商零件编号 331031271520
个 (以毎袋：5)
RMB5.58(不含税)
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