【基础篇】电阻电容电感选型——用户“刘工程师”撰稿

【编者按】 电阻、电容和电感在电路中充当重要角色，如何做到对这三种元件进行选型并应用到电路中，极为关键。为了让工程师们设计电路时正确选择这三种元件，刘工通过自身的实战项目对电阻、电容和电感的选型依据、选型方法和选型实例进行详细的分析，希望对工程师们有所帮助，提高对这三种元件的认识，尤其对硬件工程师更为重要！

感谢阅读本文，在接下来很长的一段时间里，我将陆续分享项目实战经验。从电源、单片机、晶体管、驱动电路、显示电路、有线通讯、无线通信、传感器、原理图设计、PCB设计、软件设计、上位机等，给新手综合学习的平台，给老司机交流的平台。所有文章来源于项目实战，属于原创。以下内容为个人经验分享，仅供参考。

STC15实战项目MP2451电源图：

一、电阻

1、选型依据

阻值：电阻值；

封装：常用封装0201,0402,0603,0805,1206,1812等；

功耗：1/16W,1/10W,1/8W,1/4W,1/2W,1W,2W,3W等；

精度：1%，5%等。

2、选型方法

①、优先考虑阻值，对于不常见的阻值，可以通过电阻的串联与并联代替；

②、计算功耗: P = I²R 或 U²/R， 根据功耗，合理选择封装，一般0402的最大功耗为1/16W,0603的最大功耗为1/10W,0805的最大功耗为1/8W,具体看电阻的选型手册；

③、考虑精度：作为反馈环路、分压的电阻，一般选择精度为1%的，其它的，选择精度为5%的即可；

④、考虑成本:精度1%的比精度5%的贵，封装不同，价格也有些差异，常用的封装，价格稍微便宜些；

⑤、考虑PCB尺寸：板子越小，封装尽量用小点的，比如手机一般用0201，迷你型产品，0402用的多， 一般的产品，0603居多；

⑥、考虑加工:尺寸越大，对加工工艺要求越低。 0603与0402一般加工厂可以生产，这个主要跟加工厂的机器相关；

⑦、考虑维修：尺寸越小，焊接难度越大。

3、选型实例

以STC15实战项目MP2451电源图说明:

①、考虑PCB板尺寸没有要求，可能需要手工焊接，电阻选用常用0603封装的；

②、R23与R24为反馈电阻，选用精度为1%的；

③、电阻功耗都比较小，没有选择更大封装的尺寸。

二、电容

1、选型依据

容值：电容值；

电容类型：陶瓷电容，铝电解电容，钽电解电容等；

寄生参数：ESR，影响滤波效果；

封装：插件封装，贴片封装；

价格：影响产品成本；

尺寸：影响结构；

精度：陶瓷电容受温度影响较大，电解电容变化小些。

2、选型方法

①、优先考虑容值。 电容是储能器件，容值越大，瞬间可以提供更多的能量。负载瞬间电流越大，容值选择越大，如果容值偏小，瞬间无法提供足够大的电流，电压将被下拉，产生纹波，影响其它电路。 另外，由于寄生参数的存在，存在频率响应，电容不是越大越好，合适最佳。  比如集成电路内部主要是开关电路，频率较高，一般选用0.1uF的；

②、容值确定后，选择电容的类型。  一般小于10uF的，优先选择陶瓷电容，超过10uF，小于几百uF的，可以选择铝电解与钽电解电容， 超过几百uF的，一般选择铝电解电容；

③、再选择封装，封装选择需要考虑耐压、寿命、结构、加工、成本等，比如铝电解电容，插件的比较便宜，贴片的好加工；

④、耐压方面，陶瓷电容耐压较好，钽电解电容耐压较差，钽电解电容的耐压值最好大于电路电压的2倍左右；

⑤、寿命方面，铝电解电容较差，内部电解质受温度影响较大，设计时，不要靠近热源；

⑥、其它方面，钽电解电容价格较高，但封装小，滤波效果好；铝电解电容价格便宜，滤波效果稍差，一般与陶瓷电容并联，减小ESR，提升滤波效果。

3、选型实例

以STC15实战项目MP2451电源图说明:

①、C24，MP2451输入滤波电容，容值尽量大些，输入电压为5-28V，此处选择了22uF/35V的铝电解电容，满足要求；

②、C22与C23并联，提升滤波效果。

三、电感

1、选型依据

感值：电感值；

电感类型：功率电感，普通电感，共模电感等；

电感参数：DCR，饱和电流，温升电流；

封装：插件封装，贴片封装(常用)；

尺寸：影响结构。

2、选型方法

①、优先选择电感类型:信号滤波，一般选用0603,0402等常用的贴片封装；功率电路，一般选择功率电感，功率电感屏蔽型的EMC效果更好，但价格稍贵；

②、选择感值。滤波使用的，根据信号频率计算；功率电感，一般根据电源IC手册推荐的即可，影响纹波，负载动态响应等；

③、根据DCR，饱和电流，温升电流选择合适的尺寸，一般来说，尺寸越大，参数越好，但是价格越贵，同时，结构也会受到限制；

④、DCR越小越好，根据功率的I²R，DCR越大，发热越大，电源功率转换效率越低；

⑤、饱和电流必须大于电感流过的最大电流，如果电感饱和了，感值将急剧减小，失去储能的作用，相当于一根导线，损坏电路；

⑥、温升电流越大越好，发热越小。

3、选型实例

以STC15实战项目MP2451电源图说明:

L1为功率电感，饱和电流1.4A，远大于负载电流。

四、小结

电阻、电容和电感是电路中不可缺少的无源器件，应用时需要合理的选择，既满足电路的功能，又满足产品质量的要求。电阻、电容和电感涉及的知识点较广，本文通过电源图来分析如何选择电阻电容电感，仅起到抛砖引玉的作用，日后设计过程中，需要不断的总结经验，沟通交流，以达到真正的理解，灵活运用。

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作者：刘杰，在软硬件技术上有10年的经验，在单片机的经验更是突出，解决过多个单片机难题，可接单片机和软件开发等项目。目前在开讲单片机的教学，教程会在我爱方案网更新，敬请期待！

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