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文檔簡介

關(guān)于常用電子元器件認知與檢測第一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日常用電子元器件的認知與檢測

教學(xué)要求:1、了解常用電子元器件:電阻器,電容器,電感器,二極管,三極管,可控硅等的分類,命名方法,型號規(guī)格,有關(guān)參數(shù),引腳的標識(標注)方法。

2、學(xué)會用萬用表檢測上述器件性能指標的一般方法。

3、學(xué)會從器件上的標識符號文字讀取該器件的性能,參數(shù)等信息的方法。

4、學(xué)會選擇元器件的方法。第二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日任務(wù)一電阻器的認知與檢測1.1電阻符號1.2電阻器的種類1.3電阻參數(shù)1.4電阻規(guī)格標注方法1.5電阻性能測量1.6敏感型電阻器第三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日學(xué)習(xí)目標:學(xué)習(xí)重點:了解電阻的符號、種類、參數(shù),了解各種敏感型電阻器,理解電阻器規(guī)格標注方法,性能測量。(1)電阻器在電路中的作用(2)電阻器種類及選用方法(3)電阻器的規(guī)格標注方法(4)常用電阻器阻值測量方法第四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日最常用的電子元件:電子產(chǎn)品中使用最多的電子元件,占35%以上。在某些產(chǎn)品,如彩色電視機中占50%以上。耗能元件:(發(fā)熱)符號:R單位:歐姆(Ω),千歐(kΩ),兆歐(MΩ)第七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日在電路的作用:分壓限流負載阻抗匹配此外,還有一些其它作用,如提供測試點,保護電路等。第八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.1符號

電路中:R。在電路圖中常用R1,R23,R001等表示。圖形符號普通電阻:

可變電阻:敏感型電阻:

第九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.2電阻器的種類

1.薄膜電阻器用蒸發(fā)的方法將一定電阻率材料蒸鍍于絕緣材料表面制成。主要如下:(1)

碳膜電阻器:(RT)

將碳氫化合物(通常是汽油或庚烷)在高溫真空下分解,使結(jié)晶碳沉積在陶瓷棒或陶瓷管骨架上制成,然后用刻槽的方法確定阻值。特點:碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低,是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。第十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(2).金屬膜電阻器(RJ)

用真空蒸發(fā)或燒滲的方法將合金材料蒸鍍于陶瓷棒骨架表面。特點:金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高,穩(wěn)定性好,噪聲,溫度系數(shù)小。在儀器儀表及通訊設(shè)備中大量采用。第十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(3).金屬氧化膜電阻器(RY)

在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物。特點:由于其本身即是氧化物,所以高溫下穩(wěn)定,耐熱沖擊,負載能力強。第十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(4).合成膜電阻將導(dǎo)電合成物懸浮液涂敷在基體上而得,因此也叫漆膜電阻。特點:由于其導(dǎo)電層呈現(xiàn)顆粒狀結(jié)構(gòu),所以其噪聲大,精度低,主要用他制造高壓,高阻,小型電阻器。第十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2繞線電阻器(RX)

用高阻合金線(溫度系數(shù)小,如康銅線)繞在絕緣骨架上制成,外面涂有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。繞線電阻具有較低的溫度系數(shù),阻值精度高,穩(wěn)定性好,耐熱耐腐蝕,主要做精密大功率電阻使用,缺點是高頻性能差,時間常數(shù)大。

第十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日3金屬玻璃鈾電阻器將金屬粉和玻璃鈾粉混合,采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上。特點:耐潮濕,高溫,溫度系數(shù)小第二十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日高壓玻璃鈾電阻

耐沖擊型玻璃釉膜功率電阻器

高壓片狀玻璃釉膜電阻器

第二十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日4、貼片電阻片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式,其電阻體是高可靠的釕系列玻璃鈾材料經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)而成,電極采用銀鈀合金漿料。典型尺寸:3.2mm×1.6mm,2mm×1.25mm,1.6mm×0.8mm;功耗:0.031-0.250W

工作電壓:直流100V、200V第二十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

特點:體積小,精度高,穩(wěn)定性好,由于其為片狀元件,所以高頻性能好。按制造工藝分,分為厚薄片式和薄膜片式:厚?。?.1Ω-10MΩ薄膜:220mΩ-330kΩ第二十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第二十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日5瓷殼(水泥)固定電阻器

小型化大功率,在大負荷下耐久性優(yōu)良由瓷殼填封導(dǎo)熱材料結(jié)構(gòu),安全性高有線繞和金屬氧化膜兩種芯體電阻值范圍寬(可達0.1Ω~75kΩ)第二十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日6.電阻網(wǎng)絡(luò)也叫陣列電阻、排電阻或也叫集成電阻,由多個片式電阻排列而成。第二十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

排電阻適合多個電阻阻值相同,而且其中的一個引腳都連在電路的同一位置的場合。排電阻比分立電阻體積小,安裝方便,但價格也稍貴。第二十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.3參數(shù)主要參數(shù):標稱阻值、允許偏差和額定功率。其它參數(shù):噪聲電動勢,電阻溫度系數(shù),最高工作電壓,絕緣電阻,絕緣耐壓,老化系數(shù),電壓系數(shù),高頻特性。第二十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.標稱阻值:一個電阻器,它所標注的阻值叫標稱阻值,其單位為Ω。不同精度的電阻器,其標稱阻值不同。按國家規(guī)定,電阻器的標稱阻值

E6、E12、E24、E48、E96、E192數(shù)系。在這些數(shù)系中,同一數(shù)系相鄰兩數(shù)的比例是基本上相等的。

第二十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日E6數(shù)系(誤差為±20%):1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8;E12數(shù)系(誤差為±10%):1、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2;E24數(shù)系(誤差為±5%):1、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1。

第三十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日電阻的偏差極限是相互重疊的:E6數(shù)系(誤差為±20%):

1:0.8–1.21.5:1.2–1.82.2:1.76–2.643.3:2.64–3.964.7:3.76–5.646.8:5.44–8.1610:8–12

這樣保證工廠生產(chǎn)任何一個電阻,無論阻值是多少,都可以標定為某一標稱值,做到零廢品生產(chǎn)。第三十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2.允許誤差:電阻器的允許偏差是指電阻器的實際阻值對于標稱阻值的允許最大偏差范圍,它標志著電阻器的阻值精度。普通電阻器:±5%,±10%,±20%,三個等級精密電阻器:±2%,±1%,0.5%,…0.001%,十幾個等級。第三十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日3.額定功率指電阻器當(dāng)大氣壓力為87-107kPa時,在特定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)所允許承受的最大功率。當(dāng)環(huán)境溫度低于額定溫度時,電阻器可滿負荷使用;當(dāng)環(huán)境溫度高于額定溫度時,電阻器允許承受的功率按直線下降,應(yīng)降負荷使用。用電阻器時,通常應(yīng)留有足夠的余量,使電阻器實際承受功率在額定功率值的30%左右,以確保電阻器穩(wěn)定可靠地工作。第三十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日線繞電阻額定功率:0.05,0.125,0.25,0.5,1,2,4,8,12,16,25,40,50,75,100,150,250,500非線繞電阻額定功率:0.05,0.125,0.25,0.5,1,2,5,10,25,50,100第三十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第三十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.4規(guī)格標注方法受電阻器表面積的限制,通常在電阻器的表面只標注電阻器的類別、電阻器的主要參數(shù),即標稱阻值、允許誤差和額定功率。額定功率小于0.5W的電阻器,只標注阻值和允許誤差,類別和功率通過外形尺寸與顏色來判斷。

第三十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.文字稱號直標法在電阻器表面將電阻器的材料類型和主要參數(shù)直接標出。第一個字母R表示電阻,第二個字母表示導(dǎo)體材料,第三個字母表示形狀性能。

第三十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第三十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日順序類別名稱簡稱符號第一個字母主稱電阻器

電位器阻

位R

W第二個字母導(dǎo)體材料碳膜

金屬膜

金屬氧化膜

線繞碳

線T

J

Y

X第三個字母形狀性能等大小

精密

測量

高功率小

高X

J

L

G第三十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日文字符號

單位

及進位關(guān)系

名稱

RΩ(100)歐姆

KKΩ(103)千歐

MMΩ(106)兆歐

GGΩ(109)吉歐

TTΩ(1012)太歐

(1)電阻值第四十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日標稱阻值文字符號標稱阻值文字符號標稱阻值文字符號0.1ΩR101MΩ1M033.2kΩ33k20.332ΩR3323.32MΩ3M32100kΩ100k1Ω1R010MΩ10M332kΩ332k3.32Ω3R3233.2MΩ33M2332GΩ332G10Ω10R100MΩ100M1TΩ1T033.2Ω33R2332MΩ332M3.32TΩ3T32100Ω100R1GΩ1G033.2GΩ33G2332Ω332R3.32GΩ3G32100GΩ100G1kΩ1k010GΩ10G3.32kΩ3k32遇有小數(shù)時,以R、k、M、G、T代替小數(shù)點。第四十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(2)允許誤差:文字符號法標志對稱允許偏差的符號表允許偏差(%)文字符號允許偏差(%)文字符號±0.001Y±0.5D±0.002X±1F±0.005E±2G±0.01L±5J(I)±0.02P±10K(II)±0.05W±20M(III)±0.1B±30N±0.25C

第四十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日文字符號法標志不對稱允許偏差的符號表允許偏差(%)文字符號+100-0H+100-10R+50-10T+30-10Q+50-20S+80-20Z+不規(guī)定-20不標記第四十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(3)額定功率:

2W以上:用數(shù)字標出

2W以下:通過外形尺寸判定第四十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日額定功率(W)碳膜電阻(RT)金屬膜電阻(RJ)長度(mm)直徑(mm)長度(mm)直徑(mm)1/8113.96–82–2.51/418.55.57–8.32.5–2.91/2285.510.84.2130.57.213.06.6248.59.518.58.6第四十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(4)材料類型,2W以下:用顏色標示。(在電阻上一般只有阻值與誤差標記)碳膜:綠色或棕色金屬膜:紅色線繞:黑色2W以上:以符號標示第四十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日電阻器材料與代表字母符號:符號TJXHYCSIN材料碳膜金屬膜線繞合成膜氧化膜沉積膜有機實芯玻璃釉膜無機實芯第四十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2.色標法:

用不同顏色的色環(huán)在電阻器表面標出標稱阻值和允許偏差。優(yōu)點:當(dāng)電阻被焊在電路板上時,色環(huán)電阻的各項指標更易看清。

第四十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(2)色標代表意義:色別有效數(shù)字乘數(shù)允許誤差(%)電壓(V)銀-10-2±10金-10-1±5黑0100-4棕110±16.3紅2102±210橙3103-16黃4104-25綠5105±0.532蘭6106±0.240紫7107±0.150灰8108-63白9109+5--20無色-0.01±20%第四十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日顏色黑褐紅橙黃綠藍紫灰白金銀代表數(shù)值0123456789誤誤結(jié)合電阻的標稱阻值第五十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日三環(huán):前兩位為有效數(shù)字,第三位為乘方數(shù),精度都是20%四環(huán):最后一環(huán)必為金色或銀色(±5%,10%),前兩位為有效數(shù)字,第三位為乘方數(shù),第四位為偏差。五環(huán):最后一環(huán)與前面四環(huán)距離較大,有時最后一環(huán)最寬。前三位為有效數(shù)字,第四位為乘方數(shù),第五位為偏差。5色環(huán)電阻通常都是誤差±1%的金屬膜電阻。第五十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第五十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第五十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.5性能測量主要指測量電阻器的阻值:

(1)電流電壓表比較法:阻值較小時,用電流表外接法;阻值較大時,用電流表內(nèi)接法。儀器的測量誤差比被測電阻器的允許偏差至少小兩個等級。第五十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.5檢測和選用1、電阻器的檢測一般用萬用表來測量電阻器的阻值:指針模擬表——檢查表針;選擇電阻擋;調(diào)零;測量電阻值(讀數(shù)*量程)阻值較小時,注意接觸良好;阻值較大時,注意避免并聯(lián)人體電阻。數(shù)字萬用表——第五十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2、選擇電阻器的基本方法熟悉電路,掌握電路對電阻元件的技術(shù)要求。優(yōu)先選用通用電阻器以及較疏的標稱值系列。選用電阻器的額定功率必須大于實際承受功率的兩倍。更換原則:

1、應(yīng)盡量選用原規(guī)格的電阻器;

2、阻值相同的情況下,可以用功率大的電阻更換功率小的電阻;

3、在找不到相同規(guī)格的情況下,可以用電阻串、并聯(lián)的方法;第五十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日在高增益前置放大器電路中,應(yīng)選用噪聲電動勢小的電阻器;根據(jù)電路工作頻率,正確選擇電阻器的種類;根據(jù)電路對溫度穩(wěn)定性的要求,選擇溫度系數(shù)不同的電阻器;根據(jù)安裝位置、工作環(huán)境等選用電阻器。

第五十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2電阻器的使用常識使用前測量阻值;額定功率是比承受功率大1倍以上;安裝前,將引線刮光鍍錫,以保證焊接可靠;高頻電路中,電阻器的引線不宜過長,也不要小于5毫米,焊接時應(yīng)用尖嘴鉗或鑷子夾住引線根部,以免熱量傳入電阻內(nèi)部,使電阻器變值。第五十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日裝配時標志部分向上;額定功率10W以上線繞電阻器,注意散熱,遠離其它元件;非繞線電阻器在使用前經(jīng)過老化處理,可以提高它的工作穩(wěn)定性。老化處理的具體方法是在電阻兩端加一直流電壓,使電阻器承受的功率為額定功率的1.5倍,加電5分鐘后,再測量它的阻值。電阻器在存放和使用過程中,都要保持漆膜的完整。第五十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.7、敏感型電阻器敏感電阻是指器件特性對溫度,電壓,濕度,光照,氣體,磁場,壓力等作用敏感的電阻器。敏感電阻的符號是在普通電阻的符號中加一斜線,并在旁標注敏感電阻的類型,如:T,V等。第六十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1熱敏電阻器:利用半導(dǎo)體的電阻率受溫度的影響很大的性質(zhì)制成的溫度敏感元件。按電阻溫度特性:負溫度系數(shù)熱敏電阻和正溫度系數(shù)熱敏電阻按使用條件,直熱式、旁熱式和延遲用按使用條件,常溫、高溫和低溫?zé)崦綦娮?。第六十一頁,共二百三十九頁?022年,8月28日第六十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第六十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日正溫度系數(shù)熱敏電阻:簡稱PTC(PositiveTemperatureCoefficient)電阻,指電阻會隨溫度的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有PTC效應(yīng)。在這些材料中,PTC效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加,這就是通常所說的線性PTC效應(yīng)。第六十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

KT系列高分子PTC熱敏電阻用于過流保護:高分子PTC熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱為自恢復(fù)保險絲,由于具有獨特的正溫度系數(shù)電阻特性(即PTC特性),因而極為適合用作過流保護器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險絲一樣,是串聯(lián)在電路中使用。第六十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第六十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日負溫度系數(shù)熱敏電阻:簡稱NTC(NegativeTemperatureCoefficient)電阻,指電阻會隨溫度的升高而減小。它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì),因為在導(dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。溫度低時,這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,所以電阻值降低。第六十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2光敏電阻器:電導(dǎo)率隨著光量的變化而變化的電子元件

第六十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第六十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日光敏電阻按其光譜范圍來分:有對紫外光敏感的、對可見光敏感的和對紅外光敏感的三種。按所用材料的不同:有硒、硒碲、鍺、硫化物,硒化物等光敏電阻。

第七十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日光敏電阻的光照特性和伏安特性第七十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日3壓敏電阻:阻值隨所加電壓變化而變化的電阻器。主要有碳化硅和氧化鋅壓敏電阻,氧化鋅具有更多的優(yōu)良特性。非線性電阻。第七十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第七十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日4濕敏電阻:由感濕層,電極,絕緣體組成,濕敏電阻主要包括氯化鋰濕敏電阻,碳濕敏電阻,氧化物濕敏電阻。氯化鋰濕敏電阻隨濕度上升而電阻減小,缺點為測試范圍小,特性重復(fù)性不好,受溫度影響大。碳濕敏電阻缺點為低溫靈敏度低,阻值受溫度影響大,由老化特性,較少使用。氧化物濕敏電阻性能較優(yōu)越,可長期使用,溫度影響小,阻值與濕度變化呈線性關(guān)系,有氧化錫,鎳鐵酸鹽,等材料。第七十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第七十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日5氣敏電阻:利用某些半導(dǎo)體吸收某種氣體后發(fā)生氧化還原反應(yīng)制成,主要成分是金屬氧化物,主要品種有:金屬氧化物氣敏電阻、復(fù)合氧化物氣敏電阻、陶瓷氣敏電阻等。第七十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第七十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日6力敏電阻:力敏電阻是一種阻值隨壓力變化而變化的電阻,國外稱為壓電電阻器。所謂壓力電阻效應(yīng)即半導(dǎo)體材料的電阻率隨機械應(yīng)力的變化而變化的效應(yīng)??芍瞥筛鞣N力矩計,半導(dǎo)體話筒,壓力傳感器等。主要品種有硅力敏電阻器,硒碲合金力敏電阻器,合金電阻器具有更高靈敏度。第七十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第七十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日敏感電阻器型號命名方法標準SJ1152-82《敏感元件型號命名方法》:第一部分:主稱(用字母表示);第二部分:類別(用字母表示);第三部分:用途或特征(用字母或數(shù)字表示);第四部分:序號(用數(shù)字表示)。第八十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日敏感電阻器型號中主稱、類別部分的符號所表示的意義一、主稱二、類別符號意義符號意義M敏感電阻器F負溫度系數(shù)熱敏電阻器Z正溫度系數(shù)熱敏電阻器G光敏電阻器Y壓敏電阻器S濕敏電阻器Q氣敏電阻器L力敏元件C磁敏元件第八十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日敏感電阻器型號中用途或特征部分的數(shù)字所表示的意義

0123456789負溫度系數(shù)熱敏特殊普通穩(wěn)壓微波測量旁熱測溫控溫

線性

正溫度系數(shù)熱敏

普通

測溫控溫消磁

恒溫光敏特殊紫外紫外紫外可見可見可見紅外紅外紅外力敏

硅應(yīng)變片硅應(yīng)變梁硅杯

第八十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日敏感電阻器型號中用途或特征部分的字母所表示的意義WGPNKLHEBCSQY壓敏穩(wěn)壓高壓保護高頻高能高可靠防雷滅弧消躁補償消磁

濕敏

控濕

測濕

氣敏

可燃

煙敏磁敏電位器

電阻器

第八十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日任務(wù)二電感器的認知與檢測2.1電感元件的電路符號、主要參數(shù)、型號命名和標識2.2電感線圈的特性2.3電感線圈的使用方法第八十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日一、學(xué)習(xí)目標

1、掌握電感元件的電路符號、主要參數(shù)、型號命名和標識

2、掌握常用電感線圈的特性及使用方法二、學(xué)習(xí)重點

常見電感線圈及其使用三、學(xué)習(xí)難點常見電感線圈使用第八十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日凡是能產(chǎn)生電感作用的元件統(tǒng)稱為電感元件,也稱電感器。通常電感器由線圈構(gòu)成,又稱為電感線圈。在電子整機中,電感器主要指線圈和變壓器等。電感元件是一種儲能元件,電感元件的原始模型為導(dǎo)線繞成圓柱線圈.當(dāng)線圈中通以電流i,在線圈中就會產(chǎn)生磁通量Φ,并儲存能量.表征電感元件(簡稱電感)產(chǎn)生磁通,存儲磁場的能力的參數(shù),也叫電感,用L表示,它在數(shù)值上等于單位電流產(chǎn)生的磁鏈。電感元件是指電感器(電感線圈)和各種變壓器。2.1電感元件的電路符號、主要參數(shù)、型號命名和標識第八十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.電感線圈的作用電感線圈有通直流而阻礙交流的作用,可以在交流電路中作阻流、降壓、耦合和負載用,與電容器配合時,可構(gòu)成調(diào)諧、濾波、選頻、退耦等電路。2.電感線圈的分類和命名按電感的形式可分為固定電感和可變電感線圈;按導(dǎo)磁性質(zhì)可分為空芯線圈和磁芯線圈;按工作性質(zhì)可分為天線線圈、振蕩線圈、低頻扼流線圈和高頻扼流線圈;按耦合方式可分為自感應(yīng)和互感應(yīng)線圈;按繞線結(jié)構(gòu)可分為單層線圈、多層線圈和蜂房式線圈等。第八十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日線性電感(L為常數(shù))iN+–uN—匝數(shù)Φ—磁通Ψ—磁鏈電感iL+–u(安)A韋伯(Wb)亨利(H)第八十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

[名稱:RC、RCW型磁棒線圈特性:輸出電流大價格低結(jié)構(gòu)堅實

用途:雜波消除、濾波、扼流,廣泛用于各種電子電路及電子設(shè)備第八十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

[名稱]:

TC、TBC環(huán)型線圈

特性:價格低電流大損耗小

用途:扼流線圈,廣泛用于各類開關(guān)電源,控制電路及電子設(shè)備。第九十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

[名稱]:空心線圈

特性:體積小高頻特性好濾波效果好

用途:手機、電話機、手提電腦等超薄型電器第九十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第九十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日3.常用的電感線圈的外形及電路符號如下圖6-1。圖6-1電感線圈外形及電路符號

第九十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日3.常用的電感線圈的外形及電路符號如下圖6-2。圖6-2電感線圈外形及電路符號第九十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(1)固定電感器LGB-X、LGB-S型立式固定電感器,單層或多層繞線在鐵氧體工型磁芯上,外包裝分別采用硅橡膠套管和熱縮套管??捎糜陔娨暀C和其他電子設(shè)備中起濾波和扼流作用。第九十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(2)工字形電感

※特性:

●儲存高;

●損耗?。?/p>

●價格低。

※用途:

●微波消除,RF濾波;

●輸出扼流;

●EMI/RFI濾波;

●廣泛用于電腦、顯示器;

●彩電及各種電子設(shè)備等。第九十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(3)棒裝線圈※特性:

●輸出電流大;

●價格低;

●結(jié)構(gòu)堅實。

※用途:

●微波消除;

●輸出扼流;

●EMI/RFI濾波;

●廣泛用于各類電子電路和電子設(shè)備等。第九十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(4)“尖波殺手”電感器※特性:

●高效率;

●很好的飽和特性;

●抑制尖波能力強。

※用途:

●開關(guān)電源的微波抑制;

●電子電路中的二極管恢復(fù)特性補償。第九十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(5)電流感測器

※特性:

●感應(yīng)靈敏度高;

●絕緣性能好。

※用途:

●電流傳感;

●常用于電子控制系統(tǒng)和電子設(shè)備等。

第九十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

(1)電感量電感量也稱作自感系數(shù)(L),是表示電感元件自感應(yīng)能力的一種物理量。線圈電感量的大小與線圈直徑、匝數(shù)、繞制方式及磁心材料有關(guān)。主要技術(shù)參數(shù)當(dāng)通過一個線圈的磁通發(fā)生變化時,線圈中便會產(chǎn)生電勢,這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電勢大小正比于磁通變化的速率和線圈匝數(shù)。自感電勢的方向總是阻止電流變化的,猶如線圈具有慣性,這種電磁慣性的大小就用電感量L來表示。L的基本單位為H(亨),實際用得較多的單位為mH(毫亨)和μH(微亨),其換算關(guān)系是:1H=103mH=106μH。4.主要技術(shù)參數(shù)第一百頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

(2)感抗XL

線圈對交流電有阻力作用,阻力大小用感抗XL來表示。XL與線圈電感量L和交流電頻率f成正比,計算公式為:XL(Ω)=2πf(Hz)L(H)第一百零一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(3)品質(zhì)因數(shù)

品質(zhì)因數(shù)也稱作Q值,是指線圈在一個周期中的儲存能量與消耗能量的比值,它是表示線圈品質(zhì)的重要參數(shù)。線圈在一定頻率的交流電壓下工作時,其感抗XL和等效損耗電阻之比即為Q值,表達式為:Q=2πfL/R由此可見,線圈的感抗越大、損耗電阻越小,其Q值就越高。損耗電阻在頻率f較低時,可視作線圈的直流電阻;當(dāng)f較高時,因線圈骨架及浸漬物的介質(zhì)損耗、鐵芯及屏蔽罩損耗、導(dǎo)線高頻趨膚效應(yīng)損耗等影響較明顯,R就應(yīng)包括各種損耗在內(nèi)的等效損耗電阻,不能僅計算直流電阻。直流電阻是電感線圈的自身電阻,可用萬用表電阻擋直接測得。第一百零二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(4)分布電容

線圈匝與匝之間、線圈與地之間、線圈與屏蔽盒之間以及線圈的層與層之間都存在著電容,這些電容統(tǒng)稱為線圈的分布電容。分布電容的存在會使線圈的等效總損耗電阻增大,品質(zhì)因數(shù)Q降低。為減少當(dāng)布電容,高頻線圈常采用多股漆包或絲包線,繞制線圈時常采用蜂房繞法或分段繞法等。第一百零三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(5)額定電流

額定電流是指允許長時間通過線圈的最大工作電流。(6)穩(wěn)定性

電感線圈的穩(wěn)定性主要指參數(shù)受溫度、濕度和機械振動等影響的程度。為增加穩(wěn)定性,可采用熱繞法或披銀法繞制或?qū)€圈進行浸漬和密封等處理。第一百零四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2.2電感線圈的特性(1)空芯線圈

用導(dǎo)線繞制在紙筒、膠木筒、塑料筒上組成的線圈或繞制后脫胎而成的線圈,由于此線圈中間不另加介質(zhì)材料,因此稱為空芯線圈。它用圖(

a)所示符號表示。英文字母

L表示電感線圈。空芯線圈的繞制方法有多種,如密繞法、間繞法、脫胎法以及蜂房式等,詳見圖(

b)所示。第一百零五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日圖所示的擴音機音頻輸出端用的分頻線圈

L1、

L2就是采用圖(b)所示密繞法繞制的,它與電容器組成分頻網(wǎng)絡(luò),對高、低音進行分頻,以提高放音效果。第一百零六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日圖所示調(diào)頻收音機調(diào)諧回路的本振線圈

L1就是用

0.7mm漆包線在直徑為

5mm骨架上繞制后脫胎而成的,它與可變電容器

C0組成調(diào)諧回路,調(diào)節(jié)可變電容器

C0,即可選擇廣播電臺。線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小的能力稱為線圈的電感量,用

L表示,單位為亨利,用英文字母

H表示。第一百零七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(2)磁芯線圈

用導(dǎo)線在磁芯、磁環(huán)上繞制成線圈或者在空芯線圈中插入磁芯組成的線圈均稱為磁芯線圈,它的符號和實物外形如圖所示。第一百零八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日圖所示的單管收音機電路中的高頻扼流圈(

GZL),就是選用了磁芯線圈、它的作用是阻止高頻信號通過,而讓音頻信號和直流電通過,使耳機發(fā)現(xiàn)聲音。第一百零九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(3)可調(diào)磁芯線圈在空芯線圈中旋入可調(diào)的磁芯組成可調(diào)磁芯線圈,它的符號和實物外形如圖所示。在電視機中頻調(diào)諧電路中就采用這種可調(diào)磁心線圈。當(dāng)旋動磁芯可微調(diào)線圈的電感量,用以調(diào)整電視機的中頻的頻率范圍。第一百一十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(4)鐵芯線圈

在空芯線圈中插入硅鋼片組成鐵芯線圈,符號和實物外形如圖

6-8所示。圖

6-9所示電子管收音機、擴音機電路中的

L1就是選用了鐵芯線圈,稱它為低頻扼流圈。它的作用是用來阻止殘余交流電通過,而讓直流電通過。一般地,有:CD型鐵芯、ED型鐵芯、階梯型鐵芯、XCD型鐵芯、XED型鐵芯、SD型鐵芯、OD型鐵芯、BKC型鐵芯、特種干式高壓變壓器鐵芯、CD型變壓器、BKC、SD三相干式變壓器、R型變壓器、直插線路板CD鐵芯

ED鐵芯

階梯鐵芯

OD鐵芯第一百一十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1.電感線圈的使用常識大多數(shù)的電子元器件,如電阻器、電容器。揚聲器等,都是生產(chǎn)部門根據(jù)規(guī)定的標準和系列進行生產(chǎn)的成品供選用。而電感線圈只有一部分如阻流圈、低頻阻流圈,振蕩線圈和LG固定電感線圈等是按規(guī)定的標準生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,絕大多數(shù)的電感線圈是非標準件,往往要根據(jù)實際的需要,自行制作。由于電感線圈的應(yīng)用極為廣泛,如LC濾波電路、調(diào)諧放大電路、振蕩電路、均衡電路、去耦電路等等都會用到電感線圈。要想正確地用好線圈,還是一件較復(fù)雜的事情。2.3電感線圈的使用方法第一百一十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1).電感線圈的串、并聯(lián)每一只電感線圈都具有一定的電感量。如果將兩只或兩只以上的電感線圈串聯(lián)起來總電感量是增大的,串聯(lián)后的總電感量為:L串

L1+L2+L3+L4……線圈并聯(lián)起來以后總電感量是減小的,并聯(lián)后的總電感量為:L并

1/(1/L1+1/L2+1/L3+1/L4+……)上述的計算公式,是針對每只線圈的磁場各自隔離而不相接觸的情況,如果磁場彼此發(fā)生接觸,就要另作考慮了。第一百一十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2).電感線圈的檢測在選擇和使用電感線圈時,首先要想到線圈的檢查測量,而后去判斷線圈的質(zhì)量好壞和優(yōu)劣。欲準確檢測電感線圈的電感量和品質(zhì)因數(shù)Q,一般均需要專門儀器,而且測試方法較為復(fù)雜。在實際工作中,一般不進行這種檢測,僅進行線圈的通斷檢查和Q值的大小判斷??上壤萌f用表電阻檔測量線圈的直流電阻,再與原確定的阻值或標稱阻值相比較,如果所測阻值比原確定阻值或標稱阻值增大許多,甚至指針不動(阻值趨向無窮大);可判斷線圈斷線;若所測阻值極小,則判定是嚴重短路萬果局部短路是很難比較出來人這兩種情況出現(xiàn),可以判定此線圈是壞的,不能用。如果檢測電阻與原確定的或標稱阻值相差不大,可判定此線圈是好的。第一百一十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日在電源濾波器中使用的低頻阻流圈,其Q值大小并不太重要,而電感量L的大小卻對濾波效果影響較大。要注意,低頻阻流圈在使用中,多通過較大直流,為防止磁飽和,其鐵芯要求順插,使其具有較大氣隙。為防止線圈與鐵芯發(fā)生擊穿現(xiàn)象,二者之間的絕緣應(yīng)符合要求。所以,在使用前還應(yīng)進行線圈與鐵芯之間絕緣電阻的檢測。具體方法與變壓器絕緣電阻的檢測方法相同(可參閱變壓器的檢測)。對于高頻線圈電感量L由于測試起來更為麻煩,一般都根據(jù)在電路使用效果適當(dāng)調(diào)整,以確定其電感量是否合適。對于多個繞組的線圈,還要用萬用表檢測各繞組之間線圈是否短路;對于具有鐵芯和金屬屏蔽罩的線圈,要測量其繞組與鐵芯或金屬屏蔽罩之間是否短路。第一百一十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日3).繞制線圈的注意事項線圈在實際使用過程中,有相當(dāng)數(shù)量品種的電感線圈是非標準件,都是根據(jù)需要有針對性進行繞制。自行繞制時,要注意以下幾點:(1)根據(jù)電路需要,選定繞制方法在繞制空心電感線圈時,要依據(jù)電路的要求,電感量的大小以及線圈骨架直徑的大小,確定繞制方法。間繞式線圈適合在高頻和超高頻電路中使用,在圈數(shù)少于3圈到5圈時,可不用骨架,就能具有較好的特性,Q值較高,可達150-400,穩(wěn)定性也很高。單層密繞式線圈適用于短波、中波回路中,其Q值可達到

150-250,并具有較高的穩(wěn)定性。(2)確保線圈載流量和機械強度,選用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線線圈不宜用過細的導(dǎo)線繞制,以免增加線圈電阻,使Q值降低。同時,導(dǎo)線過細,其載流量和機械強度都較小,容易燒斷或碰斷線。所以,在確保線圈的載流量和機械強度的前提下,要選用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線繞制。(3)繞制線圈抽頭應(yīng)有明顯標志帶有抽頭的線圈應(yīng)有明顯的標志,這樣對于安裝與維修都很方便。第一百一十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(4)不同頻率特點的線圈,采用不同材料的磁芯工作頻率不同的線圈,有不同的特點。在音頻段工作的電感線圈,通常采用硅鋼片或坡莫合金為磁芯材料。低頻用鐵氧體作為磁芯材料,其電感量較大,可高達幾亨到幾十亨。在幾十萬赫到幾兆赫之間,如中波廣播段的線圈,一般采用鐵氧體芯,并用多股絕緣線繞制。頻率高于幾兆赫時,線圈采用高頻鐵氧體作為磁芯,也常用空心線圈。此情況不宜用多股絕緣線,而宜采用單股粗鍍銀線繞制。在100MHz以上時,一般已不能用鐵氧體芯,只能用空心線圈;如要作微調(diào),可用鋼芯。使用于高頻電路的阻流圈,除了電感量和額定電流應(yīng)滿足電路的要求外,還必須注意其分布電容不宜過大。第一百一十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日4).提高線圈的Q值所采取的措施

品質(zhì)因數(shù)Q是反映線圈質(zhì)量的重要參數(shù),提高線圈的Q值,可以說是繞制線圈要注意的重點之一。(1)根據(jù)工作頻率,選用線圈的導(dǎo)線(2)選用優(yōu)質(zhì)的線圈骨架,減少介質(zhì)損耗(3)選擇合理的線圈尺寸,可以減少損耗(4)選定合理屏蔽罩的直徑(5)采用磁芯可使線圈圈數(shù)顯著減少(6)線圈直徑適當(dāng)選大些,利于減小損耗(7)減小繞制線圈的分布電容繞制線圈,始終把提高Q值,降低損耗,作為考慮的重點。第一百一十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

5).線圈使用、安裝要注意的問題任何電子設(shè)備中的電子元器件安裝板,都是經(jīng)過工程技術(shù)人員根據(jù)使用的各種元器件的性能特點,精心安排、全面布局、合理設(shè)計出來的。線圈的使用安裝注意如下問題。(1)線圈的安裝位置應(yīng)符合設(shè)計要求(2)線圈在安裝前,要進行外觀檢查(3)線圈在使用過程需要微調(diào)的,應(yīng)考慮微調(diào)方法(4)使用線圈應(yīng)注意保持原線圈的電感量(5)可調(diào)線圈的安裝應(yīng)便于調(diào)整第一百一十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2.應(yīng)用舉例濾波器電感磁芯的選用用干擾抑制鐵氧體做磁芯制作的電感在不同頻率下的等效電路是不同的,低頻時是一個電感,是一個電阻。電感與電阻有著本質(zhì)的區(qū)別。電感本身并不消耗能量,而僅儲存能量,因此,電感會與電路中的電容構(gòu)成諧振電路,使某些頻率上的干擾增強。電阻是要消耗能量的,從實質(zhì)上減小干擾。制作干擾濾波器中的電感一般不使用開放磁路的磁芯,因為開放磁路不僅會產(chǎn)生漏磁,在電感周圍產(chǎn)生較強的磁場,對周圍的電路產(chǎn)生干擾。而且,磁路開放的電感還容易感應(yīng)外界的磁場,降低濾波器的濾波性能。第一百二十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日任務(wù)三電容器的認知與檢測3.1電容器的電路符號、主要參數(shù)、型號命名和標識3.2電容器的種類,理解其特性,使用方法3.3電解電容器的種類和應(yīng)用,使用方法3.4可變電容器和微調(diào)電容器的特點和應(yīng)用,使用方法第一百二十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日二、學(xué)習(xí)重點

各種電容器的特點及應(yīng)用三、學(xué)習(xí)難點

各種電容器應(yīng)用一、學(xué)習(xí)目標

1.掌握電容器的電路符號、主要參數(shù)、型號命名和標識;

2.掌握常用固定電容器的種類,理解其特性,學(xué)會使用方法;

3.掌握電解電容器的種類和應(yīng)用,學(xué)會其使用方法;

4.掌握可變電容器和微調(diào)電容器的特點和應(yīng)用,學(xué)會其使用方法。第一百二十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日電容器俗稱電容。它是在兩個金屬電機之間夾了一層電介質(zhì)構(gòu)成。所以它具有了存儲電荷的能力。所以在理論上,它對直流電流具有隔斷的作用,而交流電流則可以通過,隨著交流頻率越高,它通過電流的能力也越強。一些常用電容器外觀見圖1。圖(1)

電容在電子線路中也是廣泛應(yīng)用的器件之一。我們多采用它來濾波、隔直、交流耦合、交流旁路等,也用它和電感元件一起組成振蕩電路。3.1電容器的電路符號、主要參數(shù)、型號命名和標識第一百二十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日電容器功能

電容器的兩個極片上有積存電荷的能力,是一種科存貯電荷的元件。它的電荷可以通過電路元件進行沖電和放電,而且充電放電都需要有一個過程和時間。電容器在電路中的主要功能如下:

用于穩(wěn)定電壓的電容即濾波電容

用于隔離直流的電容即隔直電容

與電阻或電感形成諧振的電容即諧振電容

用于空時的電容時間常數(shù)電容

用于交流通路的電容即耦合電容第一百二十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日電容的分類:按照電介質(zhì)的不同,電容有很多種。我們常見、常用的電容主要有:我們在大多數(shù)的電子制作中,經(jīng)常應(yīng)用的是瓷片電容和電解電容。

按照結(jié)構(gòu)的不同,我們將容量固定的電容稱為固定電容,而可以調(diào)節(jié)的稱為可調(diào)或半可調(diào)電容。普通收音機選臺的就是使用可變電容。名稱優(yōu)點缺點主要應(yīng)用瓷片電容體積特別小,高頻損耗少,耐高溫,價格低廉容量小普遍應(yīng)用滌綸電容體積小,容量大電解電容容量特別大鋁電解電容漏電大,容量不準確。鉭電解電容性能好但價格高耦合、濾波云母電容性能穩(wěn)定,耐高溫、高壓。高頻性能好價格高發(fā)光二極管紙介電容體積較小,容量較大、價格低高頻性能較差第一百二十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日▲基本結(jié)構(gòu)由兩塊相互靠近、彼此絕緣的金屬板組成.中間常夾上一層電介質(zhì)?!潆娕c放電使電容器帶電叫充電;使充電后的電容器失去電荷叫放電.電容器充電時,跟電源正極相連的極板帶正電,跟電源負極相連的極板帶負電?!鴰щ娞攸c電容器充電后兩極板的電荷等量異號,分布在兩板內(nèi)側(cè),板間形成一個電場。電容器的組成第一百二十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日物理意義表征電容器容納(儲存)電荷本領(lǐng)的物理量。定義使電容器兩板間的電勢差增加1V所需要增加的電量叫電容.當(dāng)△U=1V時,電容器所增加的電量△Q數(shù)值上等于它的電容量.必須注意,電容量是反映電容器本身屬性的物理量,與它所帶電量的多少及兩極板間電勢差的大小無關(guān).不同的電容器,使它們兩板間的電勢差增加1V所需要增加的電量不同;對于確定的電容器,使它的兩板間電勢差增加1V所需要增加的電量是一定的,即有確定的電容大?。畣挝环ɡ?F).應(yīng)用中還有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF).第一百二十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日電容大小的決定因素電容器的電容跟兩極板的正對面積、兩極板的間距以及兩極板間的介質(zhì)有關(guān)。兩極板的正對面積越大,極板間的距離越小,電介質(zhì)的介電常數(shù)越大,電容器的電容就越大。通常的可變電容器就是通過改變兩極板的正對面積來實現(xiàn)電容量的變化的。第一百二十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日電容器是在電子整機中大量使用的重要元件之一,一般約占所用電子元件總量的20%~30%。3.2電容器的種類,理解其特性,使用方法第一百二十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日按可調(diào)與否分:固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。按不同用途分:回路電容器、耦合電容器、旁路電容器、隔直流電容器、濾波電容器、儲能電容器、脈沖電容器。電容器還可分為低壓的和高壓的、無功功率小的和無功功率大的。一般電容器電解電容器可變電容器微調(diào)電容器電容器的分類第一百三十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日電容器的分類按電容器的容量是否可調(diào)分為按介質(zhì)不同可分為固定電容器可變電容器微調(diào)電容器有機介質(zhì)電容器無機介質(zhì)電容器電解電容器………紙介電容器塑料電容器其他有機介質(zhì)電容器氣體介質(zhì)電容器云母電容器玻璃及玻璃釉電容器瓷介電容器鋁電解電容器鉭電解電容器鈮電解電容器第一百三十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日國產(chǎn)電容器的型號一般由以下四部分組成:序號(用數(shù)字表示序號,以區(qū)別產(chǎn)品外形尺寸和性能指標)特征(一般用數(shù)字表示,個別類型用字母表示)材料(用字母表示)主稱(用字母C表示電容器)電容器的型號及標注方法第一百三十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百三十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百三十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百三十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百三十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百三十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百三十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日1、標稱容量與允許偏差電容器上所示的電容量的名義數(shù)值稱為標稱容量。國家規(guī)定只按一系列容量值生產(chǎn),這一系列容量值叫做電容器的標稱容量系列。標稱容量與實際電容量之間有一定的差別,稱為容量偏差,允許的偏差范圍稱為允許偏差。第一百三十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2、絕緣電阻和時間常數(shù)當(dāng)對電容器施加直流電壓時,電容器就被充電,充電電流隨時間逐漸下降,經(jīng)長時間充電以后,其電流實際上并不降到零而保留一定的最終值,稱為電容器的漏電流,包括通過電容器內(nèi)部介質(zhì)的漏電流以及通過電容器表面的漏電流。

為衡量大容量電容器絕緣質(zhì)量的優(yōu)劣絕緣電阻與電容量的乘積稱為電容器的時間常數(shù)()。測量絕緣電阻應(yīng)注意的問題:測量時間(1min)測量溫度(+20±5℃)測量電壓(100V或10V)測量環(huán)境的濕度第一百四十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日3、額定電壓在電容器規(guī)定的正極限環(huán)境溫度下,電容器能長期可靠地安全工作的最大直流電壓,稱為電容器的額定電壓。電容器的工作壽命與其工作電壓有關(guān),如要延長電容器的使用期限,應(yīng)降低其實際使用時的工作電壓。對于某些在交流電路中使用的電容器,還規(guī)定在一定頻率下所能連續(xù)施加的最大交流電壓,為額定交流電壓,以別于通常在電容器上所標志的額定電壓。第一百四十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日4、損耗角正切和無功功率1、電容器的損耗任何實際電容在電場作用下均有能量損耗,消耗的能量轉(zhuǎn)變成熱能,其中一部分向周圍環(huán)境散發(fā),另一部分則使電容器發(fā)熱,溫度升高。2、電容器的損耗角正切式中,是電容器電流、電壓間相位差的夾角,稱為電容器的損耗角。3、電容器的無功功率電容器的測量必須在規(guī)定的頻率下進行。第一百四十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日5、固有電感當(dāng)電容器用于高頻時,必須考慮到它實際上并不是個純電容元件,還有代表損耗的等效串聯(lián)電阻(ESR)和它自身的固有電感,稱為等效串聯(lián)電感(ESL)。在低頻時,一般ESR和ESL很小,可以忽略不計。但在高頻率時,電容量可能不再呈現(xiàn)容性反而呈現(xiàn)感性。所以在高頻時,為保證工作正常要采用無感電容。第一百四十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日6、穩(wěn)定性電容器在外界因素影響下的穩(wěn)定性是電容器質(zhì)量的一個極其重要的標志,重要用途的電容器必須具有高度的穩(wěn)定性。對于振蕩回路的電容器,穩(wěn)定性更有極其重要的意義,因為電容器的改變必然引起振蕩回路諧振頻、率的改變。溫度的影響潮濕的影響大氣壓力的影響機械作用的影響第一百四十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日7、介質(zhì)吸收系數(shù)在使用電容器時,總希望它一經(jīng)充電就很快達到電源電壓,放電時能立即將存儲電荷釋放完畢。實際上有些電容器除去所加電壓后,將其短路放電片刻,隨即將電路斷開,再經(jīng)一段時間后,電容器兩端仍會有一定數(shù)值的剩余電壓存在,這種現(xiàn)象稱為電容器的介質(zhì)吸收。電容器的吸收系數(shù)是剩余電壓與充電電壓的比值百分數(shù)。吸收系數(shù)較大的電容器在充電時需要經(jīng)過相對較長的時間,放電時電荷的釋放也需要較長的時間,這對某些要求反應(yīng)迅速的脈沖控制電路會導(dǎo)致不利的影響。第一百四十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日8、工作溫度組別電容器的使用溫度均有一定的上限和下限,不同的電容器可有不同的工作溫度范圍,分為若干工作溫度組別。正溫數(shù)字代號0123456溫度范圍()+55+70+85+100+125+155+200負溫字母代號ABCDE溫度范圍()-10-25-40-55-65電容器的工作溫度組別第一百四十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日9、可靠性電容器的可靠性也可用失效率、使用壽命等可靠性指標來表示,這些指標的定義與電阻器相同。電容器種類固定電容器電解電容器可變電容器紙介金屬化紙介塑膜玻璃云母瓷介鋁箔鉭箔液體鉭固體鉭空氣陶瓷活塞式基本失效率10.50.10.30.30.1210.20.40.050.40.1各種電容器的基本失效率()第一百四十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日R和電容C構(gòu)成電源開關(guān)S的消火花電路,他們串聯(lián)之后并聯(lián)在電源開關(guān)S的兩端,保護S的開關(guān)觸電免受打火的損傷。感性負載具有一個特性,即電源開關(guān)斷開時,要在感性負載(如直流電機)兩端產(chǎn)生很大的反向電動勢,這一反向電動勢在開關(guān)的兩個觸點之間產(chǎn)生打火,燒傷開關(guān)觸點表面,使用時間一長就會造成開關(guān)接觸不良。電源開關(guān)兩端接入消火花電路后,開關(guān)斷開時R和C并聯(lián)在開關(guān)S兩端,電感產(chǎn)生的反向電動勢加到R和C兩端,反向電動勢能量對C充電,即C吸收了反向電動勢能量,同時R又消耗了這個能量,這樣實際上加到電源開關(guān)S兩端的電壓很小,達到保護電源開關(guān)S的目的。2.4、電容器的應(yīng)用1、固定電容器的應(yīng)用(1)RC消火花電路第一百四十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(2)電解電容器的應(yīng)用A.半導(dǎo)體收音機供電整流濾波電路第一百四十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日B.電容分頻電路:電感、電容在手機中的應(yīng)用——二分頻電路目前市場上有一些貼牌機,在打開機殼后我們會看見在主板上有2個揚聲器,這樣使手機放出聲音更大、音效更好。這種手機在音頻放大電路上并沒有太大的變動,只是在音樂輸出電路采用了電感電容進行了分頻,從聲音信號中將高音和低音進行了分離,以達到更加真實完美的音樂效果。就好比我們用低音炮聽音樂,音樂要想更加真實完美地還原,在音箱里設(shè)有高音與低音的喇叭。二分頻電路就很好地將聲音信號中的高低音進行分離,送往2個揚聲器發(fā)聲。二分頻揚聲器電路有幾種如左圖所示:第一百五十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日2.5、電容器的檢測、選用1.電容器質(zhì)量的判斷與檢測

用普通的指針式萬用表就能判斷電容器的質(zhì)量、電解電容器的極性,并能定性比較電容器容量的大小。(1)質(zhì)量判定。用萬用表R×1k檔,將表筆接觸電容器(1μF以上的容量)的兩引腳,接通瞬間,表頭指針應(yīng)向順時針方向偏轉(zhuǎn),然后逐漸逆時針回復(fù),如果不能復(fù)原,則穩(wěn)定后的讀數(shù)就是電容器的漏電電阻,阻值越大表示電容器的絕緣性能越好;若在上述的檢測過程中,表頭指針無擺動,說明電容器開路;若表頭指針向右擺動的角度大且不回復(fù),說明電容器已擊穿或嚴重漏電,若表頭指針保持在0Ω附近,說明該電容器內(nèi)部短路。對于電容量小于1μF的電容器,由于電容充放電現(xiàn)象不明顯,檢測時表頭指針偏轉(zhuǎn)幅度很小或根本無法看清,但并不說明電容器質(zhì)量有問題。第一百五十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(2)容量判定。檢測過程同上,表頭指針向右擺動的角度越大,說明電容器的容量愈大,反之則說明容量愈小。(3)極性判定。根據(jù)電解電容器正接時漏電流小、漏電阻大,反接時漏電流大、漏電阻小的特點可判斷其極性。將萬用表打在Ω檔的R×1k檔,先測一下電解電容器的漏電阻值,而后將兩表筆對調(diào)一下,再測一次漏電阻值。兩次測試中,漏電阻值小的一次,黑表筆接的是電解電容器的負極,紅表筆接的是電解電容器的正極。(4)可變電容器碰片檢測。用萬用表的R×1k檔,將兩表筆固定接在可變電容器的

定、動片端子上,慢慢轉(zhuǎn)動可變電容器的轉(zhuǎn)軸,如表頭指針發(fā)生擺動說明有碰片,否則說明是正常的。使用時,動片應(yīng)接地,防止調(diào)整時人體靜電通過轉(zhuǎn)軸引入噪聲。2.5、電容器的檢測、選用第一百五十二頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

2.電容器的選用電容器的種類很多,性能指標各異,合理選用電容器對于產(chǎn)品設(shè)計十分重要。一般應(yīng)從以下幾方面進行考慮:(1)額定電壓。所選電容器的額定電壓一般是在線電容工作電壓的1.5~2倍。不論選用何種電容器,都不得使其額定電壓低于電路的實際工作電壓,否則電容器將會被擊穿;也不要使用其額定電壓太高,否則不僅提高了成本,而且電容器的體積必然增大。但選用電解電容器(特別是液體電介質(zhì)電容器)應(yīng)特別注意,一是由于電解電容器自身結(jié)構(gòu)的特點,應(yīng)使線路的實際電壓相當(dāng)于所選額定電壓的50%~70%,以便充分發(fā)揮解電容器的作用。如果實際工作電壓相當(dāng)于所選額定電壓的一半,反而容易使電解電容器的損耗增大;二是在選用電解電容器時,還應(yīng)注意電容器的存放時間(存放時間一般不超過一年)。長期存放的電容器可能會因電解液干涸而老化。第一百五十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日(2)標稱容量和精度。大多數(shù)情況下,對電容器的容量要求并不嚴格,容量相差一些是無關(guān)緊要的。但在振蕩回路、濾波、延時電路及音調(diào)電路中,電容量的要求則非常精確,電容器的容量及其誤差應(yīng)滿足電路要求。(3)使用場合。根據(jù)電路的要求合理選用電容器,云母電容器或瓷介電容器一般用在高頻或高壓電路中。在特殊場合,還要考慮電容器的工作溫度范圍、溫度系數(shù)等參數(shù)。(4)體積。設(shè)計時一般希望使用體積小的電容器,以便減小電子產(chǎn)品的體積和重量,更換時也要考慮電容器的體積大小能否正常安裝。第一百五十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日可變電容器常見故障及修理密封薄膜介質(zhì)電容器比較容易發(fā)生故障,損壞一般要更換,有些情況下可應(yīng)急修理使用。1、不能起調(diào)諧作用,轉(zhuǎn)不動或雖可旋轉(zhuǎn)但不能調(diào)出電臺。旋轉(zhuǎn)不動的主要原因是內(nèi)部介質(zhì)薄膜損壞后將動片塞(絆)住,一般需要更換新電容。能旋轉(zhuǎn)但不能調(diào)臺多是因為電容器軸空轉(zhuǎn),實際動片轉(zhuǎn)動造成,可以拆下防塵塑料罩,將固定動片的螺母旋緊即可排除故障。2、雜音。一種是旋至某一點時突有雜音,多為該處絕緣薄膜損壞,局部碰片造成,一般需要更新電容。二是旋轉(zhuǎn)時整個過程有無規(guī)則的雜音,多是動片與絕緣薄膜片摩擦產(chǎn)生靜電效應(yīng)或內(nèi)部有灰塵異物所造成的,或動片組與引出接線片的彈簧觸點之間氧化或有雜質(zhì)??梢韵葟穆萁z孔滴入幾滴酒精溶液反復(fù)旋轉(zhuǎn)電容器動片,使其內(nèi)部可能存在的灰塵、異物被酒精洗衣出,然后甩去酒精,涼干(需數(shù)小時),即可重新裝上。第一百五十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日3、旋轉(zhuǎn)角度與相應(yīng)容量值不對。正常旋轉(zhuǎn)角度為1800。若旋轉(zhuǎn)角度小于1800(高頻端或低頻端旋不到頭),這種故障多是內(nèi)部有損壞的介質(zhì)薄膜,阻礙了動片轉(zhuǎn)動角度造成,可拆開修理。若旋轉(zhuǎn)角度為3600,多半是動片限位卡損壞。如果是金屬限位卡,可以撬起使其復(fù)位;若是塑料的可以用502膠水再粘上一小塊塑料進行修復(fù)。4、附屬的微調(diào)電容損壞。微調(diào)電容如已開路,可以旋至不短路處,再外加十幾皮法的小微調(diào)電容進行補償。如微調(diào)電容開路不起作用,多因為與主電容器連接的螺絲松動,一經(jīng)旋緊即可修復(fù)??諝饨橘|(zhì)可變電容器的故障較小,結(jié)構(gòu)也簡單。容易發(fā)生的故障是定、動片相碰,旋動不靈活或停留不住,噪聲較大。主要故障部位是動片、定片、旋轉(zhuǎn)軸頂端螺絲和軸接觸處的鋼珠等。第一百五十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日任務(wù)四二極管的認知與檢測4.1PN結(jié)與二極管的單向?qū)щ娦?.2二極管的分類4.3二極管的主要參數(shù)4.4常用二極管介紹4.5半導(dǎo)體器件型號命名方法4.6二極管的極性判別4.7二極管性能測量及使用常識第一百五十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日二、學(xué)習(xí)重點

PN結(jié)與二極管的單向?qū)щ娦?,二極管的極性判別,性能測量及使用常識三、學(xué)習(xí)難點二極管的種類和應(yīng)用,學(xué)會其使用方法一、學(xué)習(xí)目標

1.掌握PN結(jié)與二極管的單向?qū)щ娦裕?/p>

2.掌握二極管的極性判別,性能測量及使用常識;

3.掌握二極管的種類和應(yīng)用,學(xué)會其使用方法;第一百五十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日晶體二極管第一百五十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百六十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百六十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日4.1PN結(jié)與二極管的單向?qū)щ娦杂靡欢ǖ墓に嚪椒ò裀型和N型半導(dǎo)體緊密地結(jié)合在一起,就會在其交界面處形成空間電荷區(qū)叫PN結(jié)。當(dāng)PN結(jié)兩端加上不同極性的直流電壓時,其導(dǎo)電性能將產(chǎn)生很大差異。這就是PN結(jié)單向?qū)щ娦浴5谝话倭?,共二百三十九頁?022年,8月28日半導(dǎo)體二極管基本結(jié)構(gòu)

將PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼,就成為半導(dǎo)體二極管。按結(jié)構(gòu)分,有點接觸型和面接觸型兩類。點接觸型表示符號正極負極金銻合金面接觸型N型鍺

正極引線負極引線PN結(jié)底座鋁合金小球引線觸絲N型鍺外殼第一百六十三頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日伏安特性當(dāng)外加正向電壓很低時,電流很小,幾乎為零。正向電壓超過一定數(shù)值后,電流很快增大,將這一定數(shù)值的正向電壓稱為死區(qū)電壓。通常,硅管的死區(qū)電壓約為0.5V,鍺管約為0.1V。導(dǎo)通時的正向壓降,硅管約為0.6~0.7V,鍺管約為0.2~0.3V。604020–0.02–0.0400.40.8–25–50I/mAU/V正向特性硅管的伏安特性死區(qū)電壓擊穿電壓U(BR)反向特性I/mAU

/V0.20.4–25–5051015–0.01–0.02鍺管的伏安特性0第一百六十四頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

在二極管上加反向電壓時,反向電流很小。但當(dāng)反向電壓增大至某一數(shù)值時,反向電流將突然增大。這種現(xiàn)象稱為擊穿,二極管失去單向?qū)щ娦?。產(chǎn)生擊穿時的電壓稱為反向擊穿電壓U(BR)。第一百六十五頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日在圖中,輸入電位VA=+3V,VB=0V,電阻R接負電源–12V。求輸出端電位VY。

因為VA高于VB

,所以DA優(yōu)先導(dǎo)通。如果二極管的正向壓降是0.3V,則VY=+2.7V。當(dāng)DA導(dǎo)通后,DB因反偏而截止。

在這里,DA起鉗位作用,將輸出端電位鉗制在+2.7V。

DA–12VYVAVBDBR第一百六十六頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日4.2、二極管的分類:按材料分:鍺二極管、硅二極管、砷化鎵二極管;按制作工藝:面接觸二極管和點接觸二極管;按用途分:整流二極管、檢波蘭極管、穩(wěn)壓二極管、變?nèi)荻O管、光電二極管、發(fā)光二極管、開關(guān)二極管等。第一百六十七頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日

點接觸型二極管由于接觸面點小,不能通過大電流,故只適合用于小電流整流,又因為接觸點小,所以極間電容量也很小,故適用于高頻電路檢波。面接觸型二極管與點接觸型二極管相反,由于接觸面大,可以通過較大的電流,但極間電容量大,因此不能用于高頻電路,而主要用做整流。

第一百六十八頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日第一百六十九頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日4.3、二極管的主要參數(shù)最大整流電流(IF):指長期工作時,允許通過的最大正向電流值。使用時不能超過此值,否則二極管會發(fā)熱而燒毀。最高反向工作電壓(VB):為防止擊穿,使用時反向電壓極限值。反向電流(IR):在規(guī)定的反向電壓條件下流過二極管的反向電流值。第一百七十頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日最高工作頻率(fm):二極管具有單向?qū)щ娦缘淖罡呓涣餍盘柕念l率。由于結(jié)電容的存在,當(dāng)頻率高到某一程度時,容抗小到使PN結(jié)短路。導(dǎo)致二極管失去單向?qū)щ娦?,不能工作,PN結(jié)面積越大,結(jié)電容也越大,越不能在高頻情況下工作。

第一百七十一頁,共二百三十九頁,2022年,8月28日4.4、常用二極管介紹

(1)整流二極管:整流二極管主要用于整流電路,把交流電變換成脈動的直流電,由于通過的正向電流較大,對結(jié)電容無特殊要求,所以其PN結(jié)多為面接觸型,因結(jié)電容大,故工作頻率低。通常,正向電流在1安以上的二極管采用金屬殼封裝,以利于散熱;正向電流在1安以下的采用全塑料封裝。第一百七十二頁,共二百三十九頁

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