有趣的數字-電容器和電阻器的標準組件值說明

為什么選擇27pF,而不選擇25pF?為什么需要使用47μF的電容器而不是50μF的器件?我們將說明為什么電容器(以及電阻器和電感器)具有有趣的值。

就像大多數無源元件一樣,電容器采用標準值。這些值基于通常稱為E系列的幾何級數。盡管實際上可以生產幾乎任何電容值的組件,但制造商仍使用優選值來簡化無源組件的制造。除了定義無源組件的值外,該系統還基于漸進比率指定建議的公差。組件值的標準化使無源組件(例如電容器,貼片電阻器和電感器)的制造商可以輕松地制造商組件。

優選數字系列(E系列) 

國際電工委員會(IEC)在1952年定義了優選編號系列,其目的是使制造商更輕松地生產無源元件。E系列定義電容和電阻值以及電容器和電阻器的容差。這些標準值在IEC標準,IEC 60063:1963和IEC 60063:2015中發布。IEC 60063定義了優選值和公差,而IEC 60062定義了電容器和電阻器的標記代碼。E系列已被包括電氣工業協會(EIA)在內的各種國際標準組織采用。

有趣的數字-電容器和電阻器的標準組件值說明

無源組件的尺寸,顏色代碼和值均基于國際標準。組件值標準化有很多好處。由于優選的數字系列使用對數刻度,其間距近似相等,因此限制了制造商需要生產的零件的值。此外,組件的標準化可確保組件的兼容性。因此,工程師不于特定制造商的組件。他們可以從任何合適的制造商處獲得兼容的電容器和電阻器。

E系列為電容器的電容和電阻的電阻以及推薦的公差定義了優選值。該系列對于電容器和電阻器(通用貼片電阻)的編碼和標記至關重要。另一方面,IEC 60062標準化了電容器和電阻器的編碼和標記。E系列是從第n個根的漸進比率10得出的,其中n = 2ix3,i是整數(0-6)。值n指定十年中的元素數。例如,E12系列每十年有12個元素,而E48系列每十年有48個元素。

E24,E12,E6和E3系列

E24 系列的值是通過舍入幾何系列的理論數值(n = 24)獲得的。重要的是要注意E24系列的某些值與數學上的偏差規則。E12系列的值是通過省略E24系列的每第二個項獲得的。類似地,E6系列的值是通過省略E12系列的每第二個項而獲得的。后,通過省略E6系列的每第二項獲得E3系列的值。表1列出了E24,E12,E6和E3系列的值。標準組件值的完整范圍包括表1中提供的E24,E12,E6和E3值的十進制倍數和約數。

E192,E96和E48系列

E192系列是從幾何級數(n = 192)獲得的。從該系列獲得的理論值四舍五入為三個有效數字。E96系列是通過省略E192系列的每兩個術語而獲得的。同樣,E48系列是通過省略E96系列的每兩個術語而獲得的。標準組件值的全部范圍由表2中提供的E192,E96和E48值的十進制倍數和約數組成。

電容和電阻值的容差與電阻

不同,電容值通常用兩個有效數字定義。因此,通常不使用E48,E96和E192系列以及建議的公差。在大多數情況下,電容器制造商對這些無源元件使用更嚴格的公差。對于電容器制造商,通常使用E24值的±1%公差。

電阻按標準值生產,以簡化制造,購買,處理和設計過程。優選的數字序列產生一個使零件值與其公差相關的間距。對于常規電阻器(常規電阻型號),公差為±20%(E6),±10%(E12),±5%(E24),±2%(E48)和±1%(E96)。一些制造商以更高的成本生產具有更精確公差的電阻器。對于電阻器,較少使用E96和E192系列。下表3顯示了E3,E6,E12,E24,E48,E96和E192系列的每十進制值的數量和公差。

為了獲得非標準的電容和電阻值,通常將無源組件串聯和/或并聯組合。在大多數電子系統中,使用復雜的電容器組合來滿足電路的特定要求。對于需要特定電容的應用(例如調諧),請使用允許手動或電氣調節電容的電容器。

結論

盡管可以生產任何電容值的電容器,但制造商仍可以生產標準值的電容器和電阻器。這些優選值基于通常稱為E系列的幾何級數。對于給定的序列,E值指定每十年的元素數。組件值的標準化使批量生產更容易。此外,電容器和電阻器值的標準化可以使不同制造商的組件兼容。除了定義電容和電阻,優選數字系列還提供建議的公差。

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