电阻电容的降额设计要求有哪些呢？
电阻
01
[1]：电阻上存在不超过1s的脉冲负荷时要同时满足瞬态降额要求。脉冲大于1s时仍然按照稳态降额评估。
[2]：电阻降额需要同时满足功率、电压和温度的降额要求。
01
平均功率
计算平均功率时，电压使用vrms有效值，当电压不是恒定值时计算需要考虑脉冲状态，如时钟匹配电阻。需要注意，额定功率值厂家有时使用峰值功率，有时使用平均功率。
采购的绝大多数电阻额定环境温度ts为70℃，所以如果能保证电阻器工作温度在70℃以下，采用60%功率降额即可。如果电阻器工作温度高于70℃，则需要按照公式计算。
02
脉冲功率
脉冲功率按照单脉冲、多脉冲来划分。不同系列电阻的单脉冲峰值功率曲线不同，而不同厂家的多脉冲评估方法可能存在差异，具体应用时需要查阅厂家资料。
峰值脉冲功率pm在不同脉宽下的值不同，一般来说pm会以图表的形式呈现在电阻的datasheet中，如下图所示：
（1）这里脉冲宽度ti以矩形波为准，如下图所示是脉宽为t1的矩形波，评估该波形下的pm可以直接将ti=t1，之后在图表中得到对应的pm值：
（2）非矩形波脉冲需要转换成矩形波再查阅表格确定pm的值，以下是几种典型非矩形波脉冲的转换方法，在这里t1是等效脉宽：
（3）多脉冲波形的峰值脉冲功率pm按照脉宽t1、通断比t2/t1（上面给出的图表例子中，多脉冲的通断比tp/ti=1000），t1和t2定义如下：
（4）环境温度高于70℃时，需按照温度曲线进一步降额：
03
稳态电压
稳态电压要求不超最高工作电压ur的70%。ur取 (pr*r)0.5 值与同系列最高使用电压中的较小值。
如某0.25w/1mω的电阻，(pr*r)0.5=500v，查阅厂家手册，最高使用电压为250v，则最高工作电压ur取值为250v。
04
脉冲电压
脉宽＜1s时，若无特殊规定，峰值脉冲电压um取同系列电阻的最高过负荷电压。
脉宽≥1s时，按稳态电压的要求降额。
电容
02
与电阻一样，电容存在稳态、瞬态两种工作状态。
电压电流的瞬时变化波形脉宽≥1s，或者周期性的电压/电流可以视为稳态工作状态。稳态工作状态下，存在某一点（区域）对应器件某项参数的最大应力，则可以称为稳态条件下该项应力最坏情况。
瞬态工作条件为波形脉宽＜1s，且非周期性电压/电流。
划分环境温度的稳态、瞬态依据：一定时间内（天），异常温度（一般为高温）时长不超过整个时长的1%为瞬态，反之则为稳态工作环境。瞬态工作环境下，该区域中某一点对应器件某项参数的最大应力，称为瞬态条件下的该项应力最坏情况。对稳态工作环境来说，则是稳态条件下该项应力最坏情况。
01
非固体铝电解电容
非固体铝电解电容的封装有插装和贴片两种，降额的要求相同。
纹波电流（irms）
电容器件在应用中的纹波电流可以大于额定值，但不应超出安全应用区域。如果应用中电容的充放电电流超出安全应用区域，需要具体评估应用风险。在计算安全应用区域时，需要注意按照频率系数，将纹波电流折算到额定纹波电流的相同频率上。电容的安全应用区域定义如下图所示：
寿命估计
一般来说，单板采用的电容使用寿命需要≥80%*单板设计寿命，以保证单板按照设计寿命正常工作。电容的寿命估计有以下两种方法：
（1）芯温法
将电容芯的核心温度（tcore）作为输入条件，计算电容器寿命的方法。对于体积较大的焊片型（snap-in）和螺栓型（screw）高压铝电解电容，推荐采用芯温法估算寿命。
（2）纹波电流法
将电容工作时的充放电电流和环境温度作为输入条件，计算电容寿命的方法。对于体积较小的表贴型（v-chip）和引线型（radical）铝电解电容，推荐采用纹波电流法估算寿命。
对于液态铝电解电容，应根据实际应力条件估算应用寿命。寿命计算的基本理论模型是“10度法则”，即应用温度每降低10℃，电容器的应用寿命翻倍。详细的寿命估算方法可以咨询厂商获取。
这里对中高/低压液体铝电容的寿命估计公式进行简单介绍：
中高压液体铝电容（＞100v）：
lx = lo*2(to+δto-tcore)/10*(ur/ux)2.5，（当ux＜0.8*ur时，ur/ux按1.25计算）
低压液体铝电容（≤100v）：
lx = lo*2(to+δto-tcore)/10
公式中的符号含义如下：
lo：标称寿命，to：额定温度，δto：标称寿命定义条件下的电容温升
ur：额定电压，ux：实际应用电压，tx：电容工作环境温度，低于40℃时按照40℃计算
tcore：应用条件下电容芯温度，芯温低于40℃时按照40℃计算
δtx：纹波电流造成的电容芯温升高。当处于自然散热时，以下式估算：
δtx = δto*(ix/kf/io)2，
这其中参数为：
kf：纹波电流频率因子，由esr频率特性决定，可参考datasheet获取。
ix：实际测量纹波电流的有效值，需要测量。
io：额定纹波电流，低阻抗低压液体铝电解电容一般定义100khz时的额定纹波电流，其它类型液体铝电容一般定义120hz时的额定纹波电流，具体可参考datasheet。
02
固体电解电容
固体电解电容大体上可以分为钽电容、插装固体铝电解电容、表贴固体铝电解电容。
表贴固体铝电解电容有两种外形：塑封外形和圆柱形（v-chip）。塑封外形表贴固体铝电容内部为叠层结构，圆柱形（v-chip）表贴固体铝电容内部为卷绕结构。
钽电容包括以mno2为阴极材料的普通钽电解电容、以导电聚合物polymer为阴极材料的polymer钽电解电容。
mno2固体钽电容最终工作电压降额的选取还与温度、电源回路阻抗、电源上下电等有关。表中提供的参数估计值仅为最低要求，实际的降额选取应根据电路应用条件来做调整。
从实际应用统计及钽电容自身结构分析，高耐压高cv值mno2钽电容（≥25v/10uf）可靠性相对于低压钽电容要差。不建议12v以上的电路使用mno2钽电容。除了某些高阻抗、限流或者控制电路中，12v以上耐压需求可以考虑选择25v以上耐压电容外，低阻抗电源滤波不建议选择高耐压系列mno2钽电容。
mno2固体钽电容的降额还应注意根据以下情况作调整：
（1）回路低阻抗（＜0.1ω/v，不考虑并联电容电抗）的条件下，工作电压至少降额到30%额定工作电压以下。正常工作中，高温＞85℃的情况，工作电压建议降额到20%额定工作电压以下。
（2）在上下电受到浪涌冲击电流过大时（单颗电容浪涌电流＞3a、电压变化率＞0.01v/us），降额幅度最好考虑增加，同时应选择esr大一些、容量小一些的多个电容并联的方式来分摊冲击电流。
（3）注意避免因过度降额导致高耐压钽电容（≥25v）应用于低压电路的情况。
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01
[1]：电阻上存在不超过1s的脉冲负荷时要同时满足瞬态降额要求。脉冲大于1s时仍然按照稳态降额评估。
[2]：电阻降额需要同时满足功率、电压和温度的降额要求。
01
平均功率
计算平均功率时，电压使用vrms有效值，当电压不是恒定值时计算需要考虑脉冲状态，如时钟匹配电阻。需要注意，额定功率值厂家有时使用峰值功率，有时使用平均功率。
采购的绝大多数电阻额定环境温度ts为70℃，所以如果能保证电阻器工作温度在70℃以下，采用60%功率降额即可。如果电阻器工作温度高于70℃，则需要按照公式计算。
02
脉冲功率
脉冲功率按照单脉冲、多脉冲来划分。不同系列电阻的单脉冲峰值功率曲线不同，而不同厂家的多脉冲评估方法可能存在差异，具体应用时需要查阅厂家资料。
峰值脉冲功率pm在不同脉宽下的值不同，一般来说pm会以图表的形式呈现在电阻的datasheet中，如下图所示：
（1）这里脉冲宽度ti以矩形波为准，如下图所示是脉宽为t1的矩形波，评估该波形下的pm可以直接将ti=t1，之后在图表中得到对应的pm值：
（2）非矩形波脉冲需要转换成矩形波再查阅表格确定pm的值，以下是几种典型非矩形波脉冲的转换方法，在这里t1是等效脉宽：
（3）多脉冲波形的峰值脉冲功率pm按照脉宽t1、通断比t2/t1（上面给出的图表例子中，多脉冲的通断比tp/ti=1000），t1和t2定义如下：
（4）环境温度高于70℃时，需按照温度曲线进一步降额：
03
稳态电压
稳态电压要求不超最高工作电压ur的70%。ur取 (pr*r)0.5 值与同系列最高使用电压中的较小值。
如某0.25w/1mω的电阻，(pr*r)0.5=500v，查阅厂家手册，最高使用电压为250v，则最高工作电压ur取值为250v。
04
脉冲电压
脉宽＜1s时，若无特殊规定，峰值脉冲电压um取同系列电阻的最高过负荷电压。
脉宽≥1s时，按稳态电压的要求降额。
电容
02
与电阻一样，电容存在稳态、瞬态两种工作状态。
电压电流的瞬时变化波形脉宽≥1s，或者周期性的电压/电流可以视为稳态工作状态。稳态工作状态下，存在某一点（区域）对应器件某项参数的最大应力，则可以称为稳态条件下该项应力最坏情况。
瞬态工作条件为波形脉宽＜1s，且非周期性电压/电流。
划分环境温度的稳态、瞬态依据：一定时间内（天），异常温度（一般为高温）时长不超过整个时长的1%为瞬态，反之则为稳态工作环境。瞬态工作环境下，该区域中某一点对应器件某项参数的最大应力，称为瞬态条件下的该项应力最坏情况。对稳态工作环境来说，则是稳态条件下该项应力最坏情况。
01
非固体铝电解电容
非固体铝电解电容的封装有插装和贴片两种，降额的要求相同。
纹波电流（irms）
电容器件在应用中的纹波电流可以大于额定值，但不应超出安全应用区域。如果应用中电容的充放电电流超出安全应用区域，需要具体评估应用风险。在计算安全应用区域时，需要注意按照频率系数，将纹波电流折算到额定纹波电流的相同频率上。电容的安全应用区域定义如下图所示：
寿命估计
一般来说，单板采用的电容使用寿命需要≥80%*单板设计寿命，以保证单板按照设计寿命正常工作。电容的寿命估计有以下两种方法：
（1）芯温法
将电容芯的核心温度（tcore）作为输入条件，计算电容器寿命的方法。对于体积较大的焊片型（snap-in）和螺栓型（screw）高压铝电解电容，推荐采用芯温法估算寿命。
（2）纹波电流法
将电容工作时的充放电电流和环境温度作为输入条件，计算电容寿命的方法。对于体积较小的表贴型（v-chip）和引线型（radical）铝电解电容，推荐采用纹波电流法估算寿命。
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lx = lo*2(to+δto-tcore)/10
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lo：标称寿命，to：额定温度，δto：标称寿命定义条件下的电容温升
ur：额定电压，ux：实际应用电压，tx：电容工作环境温度，低于40℃时按照40℃计算
tcore：应用条件下电容芯温度，芯温低于40℃时按照40℃计算
δtx：纹波电流造成的电容芯温升高。当处于自然散热时，以下式估算：
δtx = δto*(ix/kf/io)2，
这其中参数为：
kf：纹波电流频率因子，由esr频率特性决定，可参考datasheet获取。
ix：实际测量纹波电流的有效值，需要测量。
io：额定纹波电流，低阻抗低压液体铝电解电容一般定义100khz时的额定纹波电流，其它类型液体铝电容一般定义120hz时的额定纹波电流，具体可参考datasheet。
02
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（2）在上下电受到浪涌冲击电流过大时（单颗电容浪涌电流＞3a、电压变化率＞0.01v/us），降额幅度最好考虑增加，同时应选择esr大一些、容量小一些的多个电容并联的方式来分摊冲击电流。
（3）注意避免因过度降额导致高耐压钽电容（≥25v）应用于低压电路的情况。
请问模拟信号长距离传输时有衰减怎么解决？
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为什么指纹锁会出现识别不灵敏？
电阻电容的降额设计要求有哪些呢？
G.fast：让高速网络部署更高速
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