來源:AVNET 我們知道電子產品都是由若干個電子元器件構成的,它們有些雖然看似微小但是不可或缺,甚至對于設備的功能和性能起到關鍵 “臨門一腳”的作用,電子元器件同樣也是電子產業發展的基石。 IP&E可以說是電子元器件中最基礎和重要的分支之一,可能有些朋友對于這個名稱并不熟悉,實際上IP&E是Interconnect, Passive and Electromechanical的縮寫,即為互連、無源和機電元器件。本文就將為大家介紹這些器件的種類,以及它們是如何在我們使用的電子產品中發揮作用的。 互連器件 互連器件是電子、電氣系統中將導線、電纜及元器件相互實現電連接的基礎元件,可分為連接器、電線電纜和電路板等幾種類型。 連接器是一種連接電氣端子以形成電路的耦合裝置,是電子產品實現信號傳輸或轉換的基本單元組件,借助連接器可實現電線、電纜、印刷電路板和電子元件之間的連接與分離,進而傳遞信號、交換信息。常見的連接器包括四部分:接觸零組件(端子或插針)、涂鍍層、接觸彈性組件(固定端子或插針)以及塑料外殼。 電線線纜如同電子產品的血管,它存在于連接器和設備、連接器和連接器之間,起到輸送電能、傳遞信息和實現電磁轉換的作用。 電路板是將各種分立元件通過焊接形成固定電路的基板,與電連接器、線束相比,電路板是一種不可逆電連接方式。 無源器件 無源器件指電子元器件工作時,其內部沒有任何形式的電源的器件。因其內部沒有電源,所以只能被動地響應電信號,從而不會影響信號的基本特征,也稱為被動元件。無源器件最主要的有三類,即我們最熟悉的電阻、電容和電感。 電阻是指用電阻材料制成的,有一定結構形式,能在電路中起限制電流通過作用的二端電子元件,電阻主要分為固定電阻,可變電阻,特種電阻(主要包括敏感型電阻器)三類,固定電阻在電子產品中應用最為廣泛。 電容通常是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件。在電路中電容的主要作用就是隔直流、通交流。 電感是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件,一般分類為插裝電感器、片式電感器兩大類。它經常和電容器一起工作,構成LC濾波器、LC振蕩器等。另外,人們還利用電感的特性,制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。 近些年,隨著5G建設速度加快,下游的網絡通訊、車用等領域對無源器件的需求量增長顯著,高性能的無源器件成為市場的迫切需求之一。 機電元件 機電元件是在制造和組裝電子產品時的常見元器件之一,包括電動機、繼電器、變壓器、濾波器、接觸器等。 繼電器是一種電子控制器件,具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路),當輸入量(如電壓、電流、溫度等)達到規定值時,可以使被控制的輸出電路導通或斷開。 變壓器是一種利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心(磁芯)。在電器設備和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等。 接觸器由電磁系統(鐵心,靜鐵心,電磁線圈)觸頭系統(常開觸頭和常閉觸頭)和滅弧裝置組成。通過接觸器的電磁線圈在通電和斷電后,所產生磁場的變化,使靜鐵心產生不同的電磁吸力吸引銜鐵,并帶動觸頭動作。 高密度電連接器與醫療監護 隨著便攜式和患者可穿戴設備的日益普及,連接器在醫療市場的需求持續增長,其中,高密度型為開發者們帶來了性能提升和諸多便利條件。高密度電連接器是在一個相對較小的連接器體中具有數量龐大的如PIN針的單獨觸點的連接器。與標準連接器相比,高密度連接器在同一殼體尺寸中具有更多數量的接觸點。 采用高密度設計可以在保持尺寸和降低額外重量的同時提高性能,對于配合要求高的醫療領域如患者監護、成像設備等具有重要意義。以心臟電生理設備為例,心率失常的患者需要及時、準確的診斷和治療以預防中風和血栓,最常見的診斷過程是醫生將導管插入心臟血管。這些導管含有細小的、帶電極的線,到達心房后可以展開,與心臟組織接觸,并繪制一張電脈沖圖,從而幫助醫生找出心律失常的根源。為了改善診斷的流程,醫療設備設計者需要增加導管電極的數量,并采用高密度連接器以保證設備的尺寸、重量及柔韌性。 多層陶瓷電容器與汽車電子 近年來,隨著汽車電子化程度的不斷提升,多層陶瓷電容器(MLCC)受到了熱捧,它除有電容器 “隔直通交”的通性特點外,還有體積小、比容大、壽命長、可靠性高,以及在惡劣的環境條件下保持穩定性能的優點,這與汽車在狹小而嚴酷的空間內搭載電氣與電子電路的要求一拍即合。 MLCC在汽車中的應用包括衛星定位系統、中央控制系統、無線電導航系統、車身穩定控制系統、ADAS系統等,電動化程度不同的車型對MLCC的需求量也有所不同,一輛純電動汽車需要的MLCC的數量可達到18000顆,即使是不具備自動駕駛功能的引擎車,MLCC的使用數量也有大約3000個。 ![]() MLCC在汽車電子中的應用(圖片來源:網絡) 繼電器與智能家居 家用電器是生活中不可缺少的助手,家電也是繼電器廣泛應用的領域。如今,節能、小巧和智能幾乎已成為了現代化家電的標配,這其中也少不了繼電器的功勞。 固態繼電器是家電中經常使用的一類繼電器,具有邏輯電路兼容、輸入功率小、靈敏度高,電磁兼容性好、噪聲低和工作頻率高等特點,能夠直接用于控制系統中。固態繼電器能夠控制電機,水泵等執行裝置的工作狀態,將控制裝置與執行裝置電氣隔離。在全自動洗衣機、空調、電冰箱等電器中,我們都可以看到它的身影。 智能家居己經走進了很多人的生活中,在眾多智能化場景和功能中,例如燈光控制、智能插座、智能面板、智能窗簾控制、溫度控制等,都需要有穩定耐用的繼電器為其保駕護航。除了功能多樣化,智能家居所涵蓋的電子設備的功率也有很大的跨度,例如低功率系統(如燈光、電動窗簾、音響系統等)及高功率設備(如空調、熱水器等)。采用高性能固態繼電器可以實現低功率回路控制和高功率單路控制,從而滿足系統中不同功率設備的開關控制需求。 ![]() 繼電器在智能家居中的應用(圖片來源:歐姆龍) 所謂不積跬步無以至千里,正這些基礎的元器件每一次的性能提升,每一次的尺寸縮小,最終才造就了我們生活中的這些更小、更輕、更好用電子產品。 |