小家电常用元器件识别与检测 - 图文
更新时间:2024-02-01 23:58:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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第1章小家电常用元器件识别与检测 第1节小家电常用电子元器件识别与检测
小家电都是由大量的电子元器件构成的,要想成为一名合格的小家电产品维修人员,必须先了解这些元器件的作用、工作原理和检测方法,否则是无法胜任维修工作的。
为此,本章对典型的电子元器件进行了详尽分类和简单分析,并详细介绍了使用万用表
对它们进行检测的方法与技巧,这些无论是对于初学者,还是对于维修人员都是极为重 要的。
小家电常用的电子元器件有电阻、电容、二极管、三极管、场效应管、晶闸管、电感、 变压器、开关、继电器等。 一、电阻 1.电阻的作用
电阻(电阻器的简称)的作用就是阻碍电流流过,它是一个耗能元件,电流经过它就产
生热能。电阻在电路中通常起分压限流、温度检测、过压保护等作用。电阻可根据阻值能否
变化而分为固定电阻、可变电阻和特种电阻三大类。特种电阻包括压敏电阻、热敏电阻、光
敏电阻、排电阻等。电路中,电阻与电压、电流的关系是:R=U/I。其中,R是电阻,U是电 压,,是电流。 2.命名方法
根据相关标准SJ 153-73《电阻器、电容器型号命名方法》的规定,电阻器产品的型号
由4部分组成,各部分的含义如下:
3.单位
电阻的单位是欧姆(Ω)。为了对不同阻值的电阻进行标注,还使用千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
等单位。其换算关系为:lMΩ=l OOOKΩ:lKΩ=1 000Ω。 4.固定电阻
顾名思义,固定电阻的阻值是不可变的。而固定电阻根据作用不同又分为普通电阻和熔 断电阻两类。 (1)普通固定电阻
根据材料的不同普通电阻可分为碳膜电阻、金属膜电阻、合成膜电
阻、线绕电阻等。其中常用的是碳膜电阻和金属膜电阻。普通固定电 阻在电路中通常用字母“R”表示
(2)熔断电阻
熔断电阻也叫保险电阻,它既有过流保护的作用,又有电阻限流的作用。熔断电阻通常
安装在供电回路中,实现限流供电和过流保护的双重功能。当流过它的电流达到保护值时,
它的阻值迅速增大到标称值的数十倍或熔断开路,切断供电回路,以免故障扩大,实现过流
保护功能。因此,此类电阻过流损坏后除了应检查过流的原因,还应采用同规格的电阻更换。
常见的熔断电阻实物外形和电路符号如图1-3所示。
(3)阻值的标注
固定电阻通常采用直标法、数字符号法、色环标注法三种标注方法。
直标法:直标法就是直接在电阻表面标明其阻值,如100Ω、lKΩ、2.2MΩ等。
数字标注法:数字标注法就是在电阻表面用三位数表示其阻值的大小,三位数的前两位
是有效数字,第三位数是10的指数,如100表示阻值为1OΩ, 101表示阻值为100Ω;当阻
值小于lOΩ时,用“R”代替小数点,如4R7表示阻值为4.7Ω,R33表示阻值0.33Ω。图
1-2 (c)所示的电阻就采用了该标注方法。
色环标注法:色环标注法简称色标法,它就是利用颜色表示元件的各种参数值,并直接
标注在产品表面上的一种方法。通常金属膜电阻、小功率碳膜电阻采用该标注方法。
在色环中,紧靠电阻体引脚根部一端的色环为第1色环,以后依次排列。各种颜色表示
的数值如表I-l所示。
碳膜电阻多采用4色环标注阻值,第1道色环表示的是十位数,第2道色环表示个位数,
第3道色环表示应乘数的指数,第4道色环表示允许误差。
金属膜电阻多采用5色环标注阻值,第1道色环表示百位数,第2道色环表示十位数,
第3道色环表示个位数,第4道色环表示应乘数的指数,第5道色环表示允许误差。
根据表1-1,图1-4 (a)中电阻表面的色环表示它的阻值为220Ω,允许误差士5%;图1-4
(b)中电阻表面的色环表示它的阻值为17.5Ω,允许误差士1%。
提示 部分熔断电阻仅有1道色环,而不同的颜色的色环代表不同的阻值和特性。比如,
色环为黑色,说明它的阻值为10Ω,并且在通过的电流达到0.85A时,1min内它
的阻值会迅速增大,并超过标称值的50倍;色环为红色,说明它的阻值为2.2Ω,
当它通过的电流达到3.5A时,2s内阻值就会迅速超过标称值的50倍;色环为白
色,说明它的阻值为lΩ,并且在通过的电流达到2.8A时,lOs内它的阻值会迅速 超过标称值的400倍。 (4)电阻的串联
如图1-5 (a)所示,一个电阻的一端接另一个电阻的一端,称为串联。串联后电阻的阻
值为这两个电阻阻值之和,即R1十R2=R。比如,R1、R2是2.2kΩ,那么R为4.4kΩ。 (5)电阻的并联
如图1-5 (b)所示,两个电阻的两端并接,称为 并联。并联后电阻的阻值为两个电阻阻值相乘再除以 两阻值之和,即R=R1 xR2/(R1 +R2)。比如,R、R2是 lOkΩ,那么R为5kΩ。 (6)固定电阻的检测
有的固定电阻开路或阻值增大后会出现表面有裂 痕或颜色变黑的现象,所以通过直观检查就可以确认。
若所怀疑电阻的外观正常,则需要用万用表对其进行
检测,来判断它是否正常。用万用表测量电阻时,有在路测量和非在路测量两种方法。非在
路测量就是将电阻从电路板上取下或悬空一个引脚后进行测量,根据测得阻值判断它是否正
常的方法;在路测量就是在电路板上直接测量所怀疑电阻的阻值,判断它是否正常的方法。
提示 固定电阻损坏后主要会出现开路、阻值增大、阻值不稳定或引脚脱焊的现象。另
外,测量前要根据被测电阻的估测值(电阻自身标注值或图纸上的数据)来选择 万用表合适的量程。
①非在路测量。如图1-6 (a)所示,将万用表的表笔接在被测电阻两端,若测量的阻
值与标称值相同,说明该电阻正常;若阻值大于标称值,说明该电阻阻值增大或开路。固定
电阻一般不会出现阻值变小的现象。
注意 参见图1-6 (b),测量大阻值电阻,尤其是阻值超过几十千欧姆的电阻时,不能用
手同时接触被测电阻的两个引脚,以免人体的电阻与被测电阻并联,导致测量的
数据低于正常值。另外,若被测电阻的引脚严重氧化,测量前要用刀片、锉刀等 工具将氧化层清理干净。
②在路测量。怀疑电路板上的小阻值电阻阻值增大或开路时,可采用指针万用表的
Rχ1挡或数字万用表的200Ω挡在路测量。由于电路中可能还有三极管、二极管等其他元器
件与被测电阻并联,所以检测的结果有时会小于该电阻的标称值,因此该方法仅作为初步 检测。
如图1-7 (a)所示,将指针万用表置于R×1挡,测量彩电电路板开关电源部分的限流电
阻,测得的阻值为6.8Ω,若阻值过大,说明该电阻异常。如图1-7 (b)所示,将数字万用表
置于200Q挡,测得该电阻的阻值为7.4Ω,若阻值过大,说明电阻异常。
提示 部分数字万用表的200Ω挡测量小阻值电阻时,显示屏显示的数值会略高于标称
值,这也是此类万用表的不足之处。 5.可调电阻
可调电阻就是旋转它的滑动端时阻值会变化的电阻。可调电阻在电路中通常用VR或RP
表示,常见的可调电阻实物和电路符号如图1-8所示。可调电阻多采用直标法和数字符号法 进行阻值标注。
如图1-9所示,首先测两个固定脚间的阻值,应等于标称值,再分别测固定脚与可调脚
间的阻值,若可调脚到两个固定脚之间阻值之和等于标称值,说明该电阻正常;若阻值大于
正常值或不稳定,说明该电阻异常或接触不良。
提示 可调电阻损坏后主要会出现开路、阻值增大、阻值变小、接触不良或引脚脱焊的 现象。可调电阻氧化是接触不良和阻值不稳定的主要原因。 6.压敏电阻
压敏电阻VSR是一种非线性元件,就是两 端的压降超过标称值后阻值会急剧变小的电 阻。电子产品采用此类电阻用于市电(220V, 50Hz的正弦交流电)过压保护。常见的压敏电 阻实物和电路符号如图
1-10所示。
检测压敏电阻时可用指针万用表的R*lOk挡,测得的阻值应为无穷大,若阻值小,说明 它已损坏。 7.热敏电阻 (1)热敏电阻的识别
热敏电阻就是在不同温度下阻值会不同的电阻。热敏电阻有正温度系数热敏电阻和负温
度系数热敏电阻两种。所谓的正温度系数热敏电阻就是它的阻值随温度升高而增大;负温度
系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小。正温度系数热敏电阻主要应用在彩电、彩显的消磁
电路或冷热饮水机的压缩机启动回路。负温度系数热敏电阻主要应用在电动车充电器的300V
供电限流回路或电饭锅、饮水机、电磁炉、电热水器等温度检测电路中。常见的热敏电阻外
形如图1-11所示,电路符号如图1-12所示。
(2)热敏电阻的检测
检测热敏电阻时不仅需要在室温状态下测量其阻值,而且还要在确认室温阻值正常后为
其加热,检测它的热敏性能是否正常。下面以27Ω的热敏电阻(夏普彩电的消磁电阻)为例 进行检测。
如图1-13,室温状态下,用指针万用表的R×1挡测量得该热敏电阻的阻值为27Ω,否则
说明它损坏;确认室温状态下的阻值正常后,用电烙铁为它加热后,再用R×lk挡测得它的
阻值迅速增大,接近无穷大,说明正常。否则,说明它的热敏性能下降,需要更换。
确认热敏电阻在室温状态下的阻值正常后,用电烙铁为它加热,若阻值下降(负
温度系数热敏电阻)或增大(正温度系数热敏电阻),说明它正常,否则说明它的
热敏性能下降,如图1-13 (b)所示。 8.光敏电阻
光敏电阻是应用半导体光电效应原理制成的一 种元件,当光线照射到光敏电阻表面后,光敏电阻 的阻值迅速减小。常见的光敏电阻实物和电路符号 如图-14所示。 9.排电阻
排电阻由多个阻值相同的电阻构成,它和集成电路一样,有单列和双列两种封装结构,
所以也叫集成电阻。典型的单列排电阻外形和电路符号如图1-15所示。
10.电阻的更换
电阻损坏后.最好采用相同阻值、功率的同类电阻更换。比如,正温度系数的热敏电阻
损坏后必须采用同类、同阻值电阻更换:熔断电阻损坏应采用同规格的熔断电阻更换。而普
通电阻的要求相对低一些,通常允许用大功率电阻更换小功率电阻,但不允许用小功率电阻
更换大功率电阻,并且手头没有阻值、功率合适的电阻更换时,可采用串联、并联的方法进
行代换,比如需要更换的电阻为lkΩ/0.25W,而手头只有510Ω/0.25W的电阻,可以将2只
510Ω/0.25W的电阻串联后进行代换,当然也可以用2只2.2kΩ/0.25W电阻并联后代换。而保
险电阻具有过流保护功能,所以对功率要求比较严格,若1Ω/lW的保险电阻损坏后,可用两
只0.47Ω/0.5W的保险电阻串联后更换,当然也可采用两只2Ω/0.5W的保险电阻并联后更换。
更换可调电阻时除了应采用同阻值、同规格的可调电阻更换之外,还应先将更换
的可调电阻调到原电阻的位置或中间位置,这样安装后需要调整的范围较小。 二、电容 I.电容的作用
电容(电容器的简称)的主要物理特征是储存电荷,就像蓄电池一样可以充电(charge)
和放电(discharge)。电容在电路中通常用字母“C”表示,它在电路中的主要的作用是滤波、 耦合、延时等.
2.电容的特性
与电阻相比,电容的性能相对复杂一点。它的主要特点是:电容两端的电压不能突变,
就像一个水缸一样,要将它装满需要一段时间,要将它全部倒空也需要一段时间。电容的
这个特性对以后我们分析电路很有用。在电路中电容有通交流,隔直流;通高频,阻低频 的功能。
3.电容的命名方法
根据《电阻器、电容器型号命名方法》的规定,电容器产品的型号由4部分组成,各部 分的含义如下:
4.电容的单位
电容的单位是法拉(F)。但F的单位太大,通常使用微法(uF)、皮法(pF)等单位。
其换算关系为:1F=1 000 000uF;luF=1 000nF;1nF=1 OOOpF。 5.电容的分类 (l)按构成材料分类
电容按采用的材料可分为电解电容、瓷片(陶瓷)电容、 涤纶(聚酯)电容、钽电容等,其中钽电容特别稳定。电容在 电路中的符号如图1-16所示,常见的电容实物如图1-17所示。 (2)按焊接方式分类
电容按焊接方式分为插入焊接式和贴面焊接式两种。
(3)按有无极性分类
电容按有无极性可分为无极性电容和有极性电容两种。其中,图1-17 (a)所示的电
解电容是有极性的,它的背面上有明显的正极或负极标志。在更换此类电容时应注意极
性,若不小心接错极性容易导致它过压损坏。而图1-17中的涤纶、瓷片电容通常是无极性 电容。
(4)按结构分类
电容按结构可分为固定电容、半可变电容、可变电容。所谓的半可变电容和可变电容就
是调节后,电容的容量会发生变化。半可变电容和可变电容仅应用在早期的收音机和扩音机
等设备中,现在的小家电产品应用的主要是固定电容。 6.容量的标注方法
电容通常采用直标法、数字符号法、色环标注法三种标注方法来标注容量。 (1)直标法
直标法就是直接在电容表面标明其容量的大小,电解电容多采用此类标注方法,如2.2uF、
lOpF、1OOuF等,有的厂家将2.2uF标注为2u2,省略了小数点,也有的厂家用“R”代替小
数点,如3R3表示容量为3.3uF,R2.2表示容量为0.22uF。另外,还有的厂家标注电解电容
的容量时省略了单位,如将560uF的电解电容标注为560。 (2)数字标注法
数字标注法就是在电容表面用三位数表示其容量的大小,瓷片电容、金属氧化物电容多
采用此类标注方式。三位数的前两位是有效数字,第三位数是10的指数。此类电容的单位是
pF,如103表示容量为10 000pF; 104表示容量为100 000pF,即O.1uF。 (3)色环标注法
色环标注法就是利用3道或4道色环表示电容容量的大小,独石电容(多层陶瓷电容
器)多采用此类标注方式。色环中,紧靠电容引脚一端的色环为第1色环,以后依次为第2
色环、第3色环。第1色环、第2色环是有效数字,而第3色环是所加的“O”的个数,各
色环颜色代表的数值与色环电阻一样,若电容表面标注的色环颜色依次为橙、橙、棕,表
明该电容的容量为330pF。另外,若某一道色环的宽度是标准色环的2或3倍,则说明采
用了2或3道该颜色的色环,如电容表面标注的色环颜色为(3倍宽)红,表明该电容的容 量为2 200pF。 7.电容的串联
一个电容的一端接另一个电容的一端,称为串联。串联后电容的容量为这两个电容容量
相乘再除以它们之和,即C= Cl XC2/(C1+C2)。
两只有极性的电容逆向串联(也就是负极接负极或正极接正极)后,就会成为一 只大容量的无极性电容。
注意 在串联电容时,要注意电容的耐压值,以免电容因耐压不足而过压损坏,导致
电容击穿或爆裂。原则上,选用串联的电容耐压值应不低于或咯低于原电容的 耐压值
8.电容的并联
两个电容两端并接,称为并联。并联后电容的容量是这两个电容的容量之和,即C=C1+C2。
电容并联时,电容的耐压值应与原电容相同或高于原耐压值即可。 9.电容的检测
电容的检测常采用代换法和仪器检测法。仪器检测法除了可以用数字万用表的电容挡或
电容表测量被检电容的容量来判断它是否正常之外,当然也可采用指针型万用表的电阻挡检
测该电容的阻值来判断它是否正常。
提示 因数字万用表的电容挡一般只能测量20uF以内的电容,所以超过20uF的电容应
采用电容表、指针万用表检测或采用代换法检测。 (l)电容的放电
若被测电容中存储有电荷,应先将它存储的电荷释放掉,以免损坏万用表、电容表或电
击伤人。被测电容的端电压较高时,可用电烙铁的插头碰触电容的引脚,利用电烙铁的内阻
将电荷释放掉,这样可减小放电电流,如图1-18 (a)所示;若电容存储的电荷较少,可用
万用表表笔或螺丝刀的金属部位短接电容的两个引脚,将存储的电荷直接放掉,如图1-18 (b) 所示。
(2)数字万用表检测电容
采用数字万用表测量电容的方法比较简单,首先将功能开关置于电容挡C (F),再将被
测电容插入电容测试座中,显示屏就可以显示电容的容量。若数值小于标注值,说明电容容
量减小,若数值大于标注值,说明电容漏电。
如图1-19,当需要测量的电解电容的容量为lOuF时,将万用表置于20uF挡,再将该电
容插入电容测试座中,显示屏显示的数值为10.14,说明该电容的容量为10.14uF;需要测量
电容的容量为5 600pF (5n6)时,将万用表置于20nF挡,再将该电容插入电容测试座中,
显示屏显示的数值为5.52,说明该电容的容量为5.52nF。
注意 测量电容时,要注意以下三点:一是要将电容插入专用的电容测试座中,而不要
插入表笔插孔内;二是注意由于每次转换量程都需要一定的复零时间,必须待复
零结束后再插入待测的电容;三是测量大电容时,显示屏显示稳定的数值需要一
定的时间。
(3)指针万用表检测电容
采用指针万用表的电阻挡检测电容的方法如图1-20所示,不同容量电容的测量阻值如表 1-2所示。
采用电阻挡检测电容时,首先要根据电容的容量大小来选择万用表电阻挡的大小,然后
将红、黑表笔分别接在电容的两个引脚上,通过表针的偏转角度来判断电容是否正常。若表
针快速向右偏转,然后慢慢向左退回原位,一般来说电容是正常的。如果表针摆起后不再回
转,说明电容器已经击穿。如果表针摆起后逐渐停留在某一位置,则说明该电容已经漏电;
如果表针不能右摆,说明被测电容的容量较小或无容量。比如,测量47uF的电容时,首先
选择Rxlk挡,用两个表笔接电容的两个引脚后,表针因电容被充电而迅速向右偏转,随后
电容因放电慢慢回到左侧“O”的位置,说明该电容正常,如图1-20所示。不同容量电容的 测量阻值如表1-2所示。
有些漏电的电容,用上述方法不易准确判断出好坏。当电容的耐压值大于万用表
内电池电压值时,根据电解电容器正向充电时露电电流小,反向充电时露电电流
大的特点,可采用RxlOk挡,为电容反向充电,观察表针停留位置是否稳定,即
反向漏电电流是否恒定,由此判断电容是否正常,这种检测方法准确性较高,比
如,黑表笔接电容的负极,红表笔接电容的正极时,表针迅速向右偏转,然后逐
渐退至某个位置(多为0的位置)停留不动,则说明被测的电容正常;若表针停
留在50 - 200kΩ内的某一位置或停留后又逐渐慢慢向右移动,说明该电容已露电 10.电容的更换
更换电容时要注意三个方面:第一个是类别,若损坏的是0.33uF的涤纶电容,维修时就
不能用0.33uF的电解电容更换;第二个是容量,若损坏的是4.7uF的电容,维修时就不能用
2.2uF的电容更换,也最好不要用容量太大的电容更换,不过,原则上电源滤波电容可以用
容量大些的电容更换,这样不仅可排除故障,而且滤波效果会更好;第三个是耐压,若损坏
的是耐压为50V的电容,维修时不要用耐压低的电容更换,否则轻则会导致更换的电容过压
损坏,重则会导致其他元件损坏。
维修时若没有相同的电容更换,也可以采用串联、并联的方法进行代换,如需要更换
47uF/25V的电容,可用两只lOOuF/16V电容串联后代换,也可以用2只22uF/25V电容并联 代换。
注意 电磁炉功率变换部分的高频谐振电容采用的是MKPH电容,此类电容具有高频特
性好、过流和自愈能力强的优点,其最大的工作温度可达到105 0C,所以不能采
用普通的电容更换,以免产生电磁炉加热不正常等故障,甚至产生IGBT功率管 等器件损坏的故障。 三、晶体二极管
晶体二极管( diode)是最常见的半导体器件之一。晶体二极管有两个引脚,一个是正极 (也称阳极 1.分类
根据作用的不同,二极管可分为普通二极管、开关二极管、快恢复/超快恢复二极管、肖
特基二极管、变容二极管、稳压二极管、发光二极管、红外发光二极管等。根据材料的不同
可分为硅二极管和锗二极管。 2.特点
二极管的两极有正极、负极之分(或称阳极与阴极),并且导通电流只能从二极管的正极
流向负极。严格地说,二极管是一个非线性器件,当二极管两端的电压加到一定的值时,二
极管才开始导通,当电压大到一定程度时,电流就不再上升。
通常把二极管导通时的电压称为起始电压。不同材料构成的二极管起始电压也不同,
一般来说,锗材料二极管的起始电压为0.25V左右:硅材料的二极管起始电压为0.65V 左右。
普通二极管工作时需要加正偏电压,即二极管的正极接电源正极,二极管的负极接电源
的负极,而稳压二极管等特殊二极管工作时需要加反偏电压,即二极管的正极接电源负极,
二极管的负极接电源正极。 3.普通二极管
(1)普通二极管的识别
普通二极管是利用二极管的单向导电性来工作的,有 两个引脚,有白色或黑色竖条的一端为负极,如图1-21所 示。常见的普通二极管有IN4001~IN4007(1A)、 1N5401—IN5408 (3A)等。
A).另一个是负极(也称阴极
K),
所以被称为二极管。
(2)普通二极管的检测
二极管是否正常可以用指针万用表的电阻挡或数字万用表的二极管挡进行检测。采用万
用表测量二极管,有在路测量和非在路测量两种方法。非在路测量就是将被测二极管从电路
板上取下或悬空一个引脚后进行测量,判断它是否正常的方法;在路测量就是在电路板上直
接对它进行测量,判断它是否正常的方法。
①指针式万用表检测二极管。采用指针万用表测量二极管的正向电阻时,应将黑表笔接
二极管的正极、红表笔接二极管的负极(有白色或黑色竖条的一端为负极),而调换表笔后就
可以测量二极管的反向电阻。普通二极管正向电阻的阻值范围多为3~8kΩ,反向电阻的阻值 应为无穷大。
提示 二极管表面的负极标记不清晰时,也可以通过测量确认正、负极,先用红、黑色
表笔任意测量二极管两个引脚间的阻值,测得阻值较小的一次检测中,黑表笔接 的是正极。
非在路测量:如图1-22所示,将万用表置于Rxlk挡,用黑表笔接IN4007的正极、红
表笔接它的负极所测得正向电阻的阻值为6.5kΩ左右。随后,将万用表置于RxlOk挡,调换
表笔测量它的反向电阻阻值为无穷大。若正向电阻的阻值过大或为无穷大,说明该二极管导
通电阻大或开路:若反向电阻的阻值过小或为O。说明该二极管漏电或击穿。
在路测量:如图1-23所示,将万用表置于Rxl挡,测得二极管的正向电阻阻值应为十
几Ω,而反向电阻的阻值应为无穷大。若正向电阻的阻值过大,说明该二极管导通电阻大或 开
路
;若
反
向
电
阻
的
阻
值
过
小
或
为
0,说
明
该二极管漏电或击穿。
注意 若被测元件两端并联了小阻值元件,就会导致测量结果不准确,即测量数据低于
标称值。因此,怀疑二极管漏电时,需要采用非在路测量法对其进行复测.
②数字万用表检测二极管。采用数字万用表测量二极管的正向电阻时,应将红表笔接二
极管的正极、黑表笔接二极管的负极(有白色或黑色竖条的一端为负极),而调换表笔后就可
以测量二极管的反向电阻。采用数字万用表测量时也有在路测量和非在路测量两种方法,但
无论哪种测量方法,都应将万用表置于“二极管”挡。
如图1-24所示,采用数字万用表测量二极管时,应将它置于“二极管”挡,红表笔接
二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时屏幕显示数值为0.5—0.7,调换表笔后,数
值为无穷大(有的数字万用表显示l,有的显示“OL”,说明被测二极管正常,否则说明二 极管损坏。
提示 细心的读者会发现,在使用数字万用表检测二极管时,屏幕上显示的数值就是二
极管PN结的导通压降。
4.快恢复/超快恢复二极管 (l)快恢复/超快恢复二极管的识别
快恢复二极管FRD、超快恢复二极管SRD是一种新型的半导体器件,它具有反向恢复
时间极短、开关性能好、正向电流大等优点。它包括小功率、中功率和大功率三大类。其中,
小功率型整流管的外形和普通整流管相似;中功率整流管(电流为20~30A)采用T0-220
封装结构,如图1-25所示;大功率整流管(电流大于30A)采用T0-3P封装结构;快恢复/
超快恢复整流管电路符号如图1-26所示。
提示 常见的共阴极超快恢复整流管有MUR3040PT等,常见的共阳极超快恢复整流管
有MUR16870A等。
(2)快恢复/超快恢复二极管检测
单管快恢复二极管的检测和普通二极管基本相同,但正向电阻的阻值要小一些。通过图
1-26 (b)、图1-26 (c)可以看出,双管快恢复二极管由两个二极管构成。用数字万用表测量
图1-26 (b)所示的共阳极型快恢复二极管时,需要将万用表置于“二极管”挡,再将红表
笔接在该二极管的中间脚上,黑表笔分别接在两侧的引脚上,显示屏显示的数值应在0.5以
内,并且要一样;而黑表笔接中间脚,红表笔分别接两侧引脚时,显示屏显示的数值应该为
无穷大。否则,说明该二极管损坏。而图1-26 (c)所示的共阴极快恢复二极管测量结果与
图1-26 (b)所示的二极管正好相反。 5.稳压二极管 (l)稳压二极管的识别
稳压二极管简称稳压管,它是利用二极管的反向击穿特性来工作的。稳压管常用于基准
电压形成电路和保护电路。稳压管的外形和普通二极管基本相同,如图1-27所示。 (2)稳压二极管的标注
稳压二极管的稳压值多采用直标法、色环标注法两种标注方法。
①直标法。直标法就是直接在稳压二极管表面上标明二极管的名称或者稳压管的击穿电
压值(即稳压值),并通过一条白色或其他颜色的色环表示极性。
②色环标注法。部分稳压管采用2道或3道色环标注法表示击穿电压值的大小,紧靠阴
极引脚一端的色环为第1道色环,以后依次为第2道色环、第3道色环。各色环颜色代表的 数值与色环电阻一样。
采用2道色环标注时,第1道色环表示十位上的数值,第2道色环表示个位上的数值,
如稳压管所标注的色环的颜色依次为棕、绿色,则表明该稳压管的击穿电压值为15V。
采用3道色环标注,并且第2道色环和第3道色环采用的颜色相同时,第1道色环表示
个位上的数值,第2道色环、第3道色环共同表示十分位上的数值,即小数点后面第一位数
值,如稳压管所标注的色环为绿、棕、棕,则表明该稳压管的击穿电压值为5.1V;
采用3道色环标注,并且第2道色环和第3道色环采用的颜色不同时,第1道色环表
示十位上的数值,第2道色环表示个位上的数值,第3色环表示十分位上的数值,即小数
点后面第一位数值,如稳压管所标注的色环为棕、红、蓝,则表明该稳压管的稳压值为 12.6V。
(3)稳压二极管的检测
稳压二极管损坏常见的故障现象是开路、击穿和稳压值不稳定。稳压管是否正常也可以
用数字万用表和指针万用表进行检测。怀疑稳压管击穿或开路时,可采用在路测量法进行判
断。而检测稳压管的稳压值时应采用指针万用表电阻挡测量或采用稳压电源结合万用表测量 的方法。
①指针万用表电阻挡测量。将万用表置于RxlOk挡,并将表针调零后,用红表笔接稳
压管的正极,黑表笔接稳压管的负极,当表针摆到一定位置时,从万用表直流IOV挡的刻度
上读出其稳定数据。估测的数值为10V减去刻度上的数值,再乘以1.5即可。比如,测量12.7V
稳压管时,表针停留在1.5V的位置,这样,(10V-1.5V) x1.5 -12.75V,说明被测稳压管的
稳压值大约为12.75V,如图1-28所示。
提示 若被测稳压管的稳压值高于万用表R×lOkΩ挡电池电压值(9V或15V),则被测
的稳压管不能被反向击导通,也就无法测出稳压管的反向电阻阻值。
②使用稳压电源、万用表电压挡测量。如图1-29 (a)所示,将一只限流电阻的一端通
过导线接在0~35V稳压电源的正极输出端子上,再将电阻的另一端接在稳压管的负极上,
而稳压管的正极接在稳压电源的负极输出端上。接通稳压电源的电源开关后,旋转稳压电源
的输出旋钮,使输出电压逐渐增大,测量稳压管两端的电压值,待稳压电源的输出电压在不
断升高,而稳压管两端电压却保持稳定时,所测电压值就是该稳压管的稳压值。比如,将一
只1kΩ的电阻和一只稳压管串联后,接在稳压电源的直流电压输出端子上,打开稳压电源的
开关,并调整旋钮使其输出电压为15V后,测稳压管两端电压时,显示屏显示的数值为12.23,
继续调整旋钮使电源输出电压升高,若万用表显示数据不变,仍为12.23,则说明被测稳压管
的稳压值是12.23V,如图1-29 (b)所示。
6.开关二极管
开关二极管也是利用其单向导电特性来实现开关控制功能的,它导通时相当于开关接通,
截止时相当于开关断开,目前应用的开关二极管最常见的是IN4148. IN44480它的实物外 形与图
1-27所示的稳压管基本相同,而电路符号
和普通二极管相同。
开关二极管的检测和快恢复二极管相同,不再介绍。 7.发光二极管 (1)发光二极管的识别
发光二极管LED简称发光管,主要应用在电子产品中作电源或工作状态的指示灯。按发
光颜色,发光二极管一般分发红光、绿光、黄光等几种;按管脚,它有二脚和三脚两种,二
脚型发光管内仅有一个发光管,三脚型发光管内有两个发光颜色不同的发光管,如图1-30 所示。
发光管的工作电流一般为几mA至几十mA,发光管的发光强度基本上与发光二极管的
正向电流成线性关系。发光管只工作在正向偏置状态。正常情况下,发光管的正向导通电压
为1.5—3V,常见的发光管导通电压多为1.8V左右。
提示 若流过发光管的导通电流太大,就有可能造成发光管过流损坏。在实际应用中,
一般在发光管供电回路中串接一只限流电阻,以防止它过流损坏。 (2)发光二极管的检测
如图1-31所示,将数字万用表置于“二极管”挡,把红表笔放于发光二极管一端,黑表
笔放于另一端,若测量时发光管能发光且显示屏显示的数值为1.609左右,调换表笔后数值
为无穷大,说明被测发光管是正常的,否则该发光二极管已损坏。检测发光管时它能发光,
则说明红表笔所接的引脚是正极,黑表笔接的引脚是负极。 8.红外发光二极管 (1)红外发光二极管的识别
红外发光二极管是一种把电信号直接转换为红外光信号的发光管,虽然它采用砷化镓
( GaAs)材料构成,但也具有半导体的PN结。红外发光二极管主要应用在红外遥控器内,
常见的红外发光二极管如图符号和发光二极管相同。
1-32所示,它的电路
(2)红外发光二极管的检测
将万用表臵于RxlkΩ挡,用黑表笔接红外发光二极管的正极、红表笔接它的负极所测得正
向电阻的阻值应在25kΩ左右,调换表笔测量它的反向电阻,阻值应大于500kΩ或为无穷大。
若正向电阻的阻值过大或为无穷大,说明该红外发光二极管导通电阻大或开路;若反向
电阻的阻值过小或为0,说明它漏电或击穿。
提示 发光二极管和红外发光二极管的引脚极性可以通过它塑料壳内的金属片大小来区
分,较小较窄金属片所接的引脚是正极,而较宽较大金属片所接的引脚是负极。
目前,新型的MF47万用表上具有红外发光二极管检测功能,将该表臵于红外发
光二极管检测挡位上,再将红外发光二极管对准表头上的红外检测管,随后把另
一块MF47型万用表臵于R×l挡,用黑表笔接红外发光二极管的正极,用红表笔
接它的负极,正常时表头上的接收二极管会闪烁发光,见图
1-33。
图1-33利用红外二极管检测功能检测 9.双基极二极管
双基极二极管也叫单结晶体管(UJT),它是一种有一个PN结和三个电极的半导体器件。
(1)双基极二极管的识别
由于双基极二极管具有负阻的电气性能,所以它和较少的元件就可以构成阶梯波发生器、
自激多谐振荡器、定时器等脉冲电路。它的构成与等效电路如图1-34所示,它的电路符号和 常见实物如图1-35所示。
如图1-34所示,双基极二极管有两个基极B1、B2和一个发射极E。其中,B1和B2与
高电阻率的N型硅片相接,并且硅片的另一侧有一个PN结,在P型半导体上引出的电极就
是发射极E。因B1、B2之间的N型区域可以等效为一个纯电阻RBB,所以RBB就被称为基
区电阻。国产的双基极二极管的RBB的阻值范围多在2~lOKΩ之内。又因RBB由RBI(Bl与
E间的阻值)和RB2(B2与E间的阻值)构成,所以RBI的阻值随发射极电流IE而变化,就 像
一
只
可
调
电
阻
。常
见
的
双
基
极
二
极
管和电
路符号如图
1-35所示。
(2)双基极二极管的检测
如图1-36所示,将万用表置于RxlKΩ挡,用黑表笔接双基极二极管BT33F的E极,红
表笔接它的B1极时,测得的正向电阻的阻值为20kΩ左右;红表笔接它的B2极时,测得的
正向电阻的阻值为12KΩ左右;将红表笔接发射极,黑表笔分别接两个基极,测得的反向电
阻的阻值应为无穷大。而两个基极间的阻值约为8.5KΩ。
若正向电阻的阻值过大或为无穷大,说明该二极管导通电阻大或开路;若反向电阻的阻
值过小或为O,说明它漏电或击穿。
提示 BT31 - BT33等双基极二极管引脚的名称通过图1-37就可以识别。
10.双向触发二极管 (1)双向触发二极管的识别
双向触发二极管DIAC是一种双向的交流半导体器件。它 伴随双向晶闸管产生,具有性能优良、结构简单、成本低等优 点。双向触发二极管的实物外形、结构、等效电路、电路符号 和伏安特性如图1-38所示。
如图1-38 (b)、(e)所示,双向触发二极管属于三层双端半导体器件,具有对称性质,
可等效于基极开路、发射极与集电极对称的NPN型晶体管。其正、反向伏安特性完全对称,
当器件两端的电压U< UBO时,管子为高阻状态;当U> UBO时进入负阻区。当》UBR时也会 进入负阻区。
提示 UBO是正向转折电压,UBR是反向转折电压。转折电压的对称性用AUB表示,AUB <2V。
(2)双向触发二极管的检测
将指针万用表置于Rxlk挡,测量双向触发二极管的正向、反向电阻的阻值都应为无穷
大。若阻值过小或为0,说明该二极管漏电或击穿。 11.二极管的更换
二极管损坏后最好采用相同种类、相同参数的二极管更换,若没有同型号的二极管,也
应采用参数相近的二极管更换,比如双向触发二极管损坏后,必须采用相同型号的双向触发
二极管更换:再比如,红外光二极管损坏后必须用同型号的红外光二极管更换。而市电整流
电路的IN4007损坏后,可以用参数相近的1N4004更换。
注意 维修开关电源时,绝对不能用低频二极管更换高频二极管,如不能用1N4007更
换RU20另外,在更换稳压管时必须采用稳压值和功率值相同的稳压管进行更换。 四、整流桥堆 1.整流桥堆的识别
整流桥堆由2只或4只二极管构成。常用的整流桥堆如图1-39所示,它们的电路符号如 图1-40所示。
2.整流桥堆的检测
由于半桥整流堆和全桥整流堆是由二极管构成的,所以可通过测量每只二极管的正、反
向电阻阻值的方法来判断它是否正常,如图1-41所示。
3.整流堆的更换
整流桥堆损坏后最好采用相同参数的产品更换。
方法 若手头没有整流堆进行代换,也可以采用二只整流管组成整流堆代换半桥整流堆, 与
技巧 用四只整流管组成整流堆代换全桥整流堆。 五、高压硅堆 l.高压硅堆的识别
高压硅堆俗称硅柱,它是一种硅高频、高压整流管。因为它由若干个整流管的管芯串联
后构成,所以它整流后的电压可达到几千伏到几十万伏。高压硅堆早期主要应用在黑白电视
机的行输出变压器中,现在主要应用在微波炉等电子 产品中。常见的高压硅堆如图1-42所示。其中,大功 率高压硅堆的表面上标注的参数为0.2~0.8A/lOOkV, 说明该高压硅堆的整流电流可达到0.2--0.8A,而最大 耐压为lOOkV。
2.高压硅堆的检测与更换
因高压硅堆由若干个整流管的管芯组成,所以其反向电阻的阻值都应为无穷大,而正向
电阻的阻值也多为无穷大,部分高压硅堆用万用表的RxlOk挡测量正向电阻时,有较大的阻
值,否则说明它损坏。 ,
高压硅堆损坏后最好采用相同参数的产品更换。 六、三极管
三极管(transistor)也称晶体管或晶体三极管,是电子产品中应用最广泛的半导体器件 之一。 1.作用
三极管在电路中通常用作放大与开关作用,放大器工作在三极管的线性区域,开关电路
中的三极管工作在饱和区与截止区。通过设置三极管电路不同的参数及外围电路,可以构成
多种多样的电路。三极管的三个电极分别为基极(base,简称为B)、集电极(collector,简 称为
C)与发射极(emitter,简称为E)。常用的三极管
实物如图143所示。
2.分类
三极管按构成的材料可分为硅三极管和锗三极管两种。目前,常用的是硅三极管;按结
构不同可分为NPN型与PNP型:按功率可分为小功率三极管、中功率三极管和大功率三极
管三种;按封装结构可分为塑料封装三极管和金属封装三极管两种,常用的是塑封三极管;
按工作频率可分低频三极管和高频三极管两种;按功能可分为普通三极管、达林顿三极管、
带阻三极管、光敏三极管等多种。目前,常用的是普通三极管;按焊接方式可分为插入式焊 接和贴面式焊接两类。 3.普通三极管的检测
普通三极管由两个PN结构成,电路符号如图1-44所示。普通三极管的检测可以使用指
针万用表的电阻挡,也可以使用数字万用表的二极管挡。
提示 如图1-44,为了和集电极相区别,三极管的发射极上画有箭头。箭头的方向代表
发射结在正向电压下的电流方向。箭头向外的是NPN型三极管,箭头向内的是
PNP型三极管。用万用表测量管子基极和发射极间PN结的正向压降时,可测得
硅管的正向压降一般为0.5 - 0.7V,锗管的正向压降多为O,2- 0.4V。 (1)三极管类型及基极判别
判断三极管是NPN型,还是PNP型,并且判断出哪个引脚是基极,对于普通三极管的
识别和检测是极为重要的,判断时可采用数字万用表的二极管挡,也可以采用指针万用表的 电阻挡。
①数字万用表判别方法。首先假设三极管的第1个引脚为基极,随后将万用表置于二极
管挡,用红表笔接三极管假设的基极,再用黑表笔分别接第2、3个脚,若显示屏显示数值都
为0.5~0.7,说明假设的1脚的确是基极,并且该管为NPN型三极管,如图1-45所示:若
红表笔接第1个引脚、黑表笔接第2个引脚时,显示屏显示的数值为0.5~0.7,而黑表笔接
第3个引脚时,数值为无穷大(有的数字万用表显示1,有的显示“OL”),则让黑表笔重新
接第2个引脚,用红表笔接第3个引脚,若显示屏显示0.5~0.7,说明该管是PNP型三极管,
并且第2脚就是基极,如图1-46所示;若红表笔接第1个引脚、黑表笔接第2、3个引脚时,
显示屏显示的数值为无穷大,说明假设的引脚不是基极,需要重新假设,再进行测量即可。
②指针型万用表判别方法。采用指针型万用表判别管型和基极时,首先将万用表置于
Rxlk挡,黑表笔接假设的基极,红表笔接另两个引脚时表针指示的阻值为lOkQ左右,则说
明假设的基极正确,并且被判别的三极管是NPN型,如图1-47所示。红表笔接假设的基极、
黑表笔接另两个引脚时表针指示的阻值为lOkQ左右,则说明红表笔接的引脚是基极,并且
被测量的三极管是PNP型,如图1-48所示。
提示 日本产三极管(如2SA966、2SC1815)的基极都在一侧,而国产三极管(如3DA87.
3DG12)的中间脚是基极。
(2)集电极、发射极判别(放大倍数检测)
实际应用三极管时,还需要判断哪个引脚是集电极,哪个引脚是发射极。用万用表通过 测量
PN结和三极管放大倍数
hFE就可以判别三极
管的集电极、发射极。
①通过PN结阻值判别的方法。如图1-45所示,显示屏显示的数值为0.563时,说明黑
表笔接的引脚是集电极;显示屏显示的数值为0.566时,说明黑表笔接的引脚是发射极。
如图1-48所示,采用指针万用表测量PNP型三极管2SA1321时,用红表笔接基极,黑
表笔分别接另两个引脚,所测两个阻值也会一大一小。在阻值小的一次测量中,黑表笔所接
的是集电极,剩下的引脚就是发射极。
②通过hFE判别的方法。如图1-49所示,万用表的面板上 都有NPN、PNP型三极管b、c、e引脚插孔,所以检测三极管的 hFE时,首先要确认被测三极管是NPN型,还是PNP型,然后将 它的b、c、e极三个引脚插入面板上相应的b、c、e插孑L内,再 将万用表置于hFE挡,通过显示屏显示的数据就可以判断出三极 管的集电极、发射极。若数据较小或为0,可能是假设的c、e极 反了,再将c、e引脚调换后插入,此时数据较大,则说明插入的 引脚就是正确的c、e极了。
提示 该方法不仅可识别出三极管的引脚,而且可确认三极管的放大倍数。图1-49 (b)
所示的三极管放大倍数为112。 (3)好坏的判断
用万用表检测三极管好坏时,可采用在路测量和非在路测量两种方法进行判断。
①在路测量。如图1-50所示,将数字万用表置于二极管挡,在测量NPN型三极管时,
红表笔接三极管的b极,黑表笔分别接c极和e极,所测的正向电阻都应在0.665左右:用
黑表笔接b极,红表笔接c极时,阻值为无穷大(显示1.),而be结的反向电阻为1.974;而
c、e极间的正向电阻的阻值为1.209,反向电阻的阻值为无穷大。若测得的数值偏离较大,
则说明该三极管已坏或电路中有小阻值元件与它并联,需要将该三极管从电路板上取下或引
脚悬空后再测量,以免误判。
提示PNP型三极管的测量跟NPN型三极管相反,黑表笔接在b极,红表笔分别接c 极和e极。
如图1-51所示,将指针万用表置于Rxl挡,在测量NPN型三极管时,黑表笔接三极管
的b极,红表笔分别接c极和e极,所测的正向电阻都应在20Ω以内;用红表笔接b极,黑
表笔接c极和e极,无论表笔怎样连接,反向电阻都应该是无穷大。而c、e间的正向电阻的 阻值应大于
200Ω,反向电阻的阻值应为无穷大。否
则,说明该三极管已坏。
提示PNP型三极管的测量跟NPN型三极管相反,红表笔接在b极,黑表笔分别接c 极和e极。
②非在路测量。非在路测量NPN型三极管时,和在路测量的方法一样,但反向电阻的 阻值必须是无穷大。 (4)估测穿透电流le。。
利用指针万用表测量三极管的c、e极间电阻,可估测出该三极管穿透电流厶。。的大小。
下面以常见的PNP型三极管2SA733P和常见的NPN型三极管2SD313为例进行介绍。
①PNP型三极管。如图1-52所示,将万用表置于RxlOk挡,黑表笔接e极,红表笔接
c极,阻值应为几十千欧到无穷大。如果阻值过小或表针缓慢向左移动,说明该管的穿透电 流Ice。较大。
提示 锗材料的PNP型三极管的穿透电流Ice。比硅材料的PNP型三极管大许多。采用
Rxlk测量ce结电阻时都会有阻值。
②NPN型三极管。如图1-53所示,将万用表置于RxlOk挡,红表笔接e极,黑表笔接
c极,阻值应为几百千欧,调换表笔后,阻值应为无穷大。如果阻值过小或表针缓慢向左移
动,说明该管的穿透电流le。。较大。
七、场效应管 1.场效应管的特点
场效应管的全称是场效应晶体管(Field Effect Transistor,简称为FET)。它是一种外形
与三极管相似的半导体器件。但它与三极管的控制特性却截然不同,三极管是电流控制型器
件.通过控制基极电流来达到控制集电极电流或发射极电流的目的,即需要信号源提供一定
的电流才能工作,所以它的输入阻抗较低,而场效应管则是电压控制型器件,它的输出电流
决定于输入电压的大小,基本上不需要信号源提供电流,所以它的输入阻抗较高。此外,场
效应管与三极管相比,具有开关速度快、高频特性好、热稳定性好、功率增益大及噪声小等
优点,因此在电子产品中得到了广泛的应用。 2.场效应管的分类
场效应管按其结构可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管两种;根据极性不同又分为N
沟道场效应管和P沟道场效应管两种:按功率可分为小功率、中功率和大功率三种:按封装结
构可分为塑封和金封两种;按焊接方式可分为插入式焊接和贴面式焊接两种;按栅极数量可分
为单栅极场效应管和双栅极场效应管两种等。而绝缘栅型场效应管又分为耗尽型和增强型两种。
提示 绝缘栅型场效应管可以代换结型场效应管,但绝缘栅增强型场效管不能用结型场 效应管代换。
3.场效应管的引脚功能
不管哪种场效应管,它都有栅极(gate,简称为G)、漏极(drain,简称为D)和源极(source,
简称为s)三个电极。这三个电极所起的功用与三极管对应的基极、集电极、发射极有点类
似。其中,G极对应b极,D极对应c极,S极对应e极。而N沟道型场效应管对应NPN型
三极管,P沟道型场效应管对应PNP型三极管。常见的场效应管实物如图1-54所示,场效应 管的电路符号如图1-55所示。
4.大功率场效应管的检测 (1)引脚与管型的判断
如图1-56所示,将指针型万用表置于Rxl挡,测量场效应管任意两引脚之间的正、反
向电阻值。其中一次测量中两引脚的电阻值为十几Ω,这时黑表笔所接的引脚为源极S (N
沟道型场效应管)或漏极D(P沟道型场效应管),红表笔接的引脚是漏极D (N沟道型场效
应管)或源极S(P沟道型场效应管),而余下的引脚为栅极G。再将万用表置于RxlOk挡,
黑表笔接D极,红表笔接S极,阻值应大于500kΩ。此时,红表笔所接引脚不动,黑表笔将
D、G极短接后,再测D、S极,此时的阻值若迅速变小,说明该管被触发导通,并且该管为
N沟道场效应管。若经D、G极短接触发后,D、S极间阻值为无穷大,说明该管没有被触发
导通。将万用表再置于RxlOk挡,红表笔接D极,黑表笔接S极,红表笔短接D、G极后,
再测D、S极间电阻,若阻值迅速减小,说明该管被触发导通,并且该管为P沟道场效应管。
提示 用表笔的金属部位将触发后的场效应管的三个脚短接,就可以使该管恢复截止。
许多大功率场效应管的D、S极间并联了一只二极管,所以未触发前,测量D.S
极间的正、反向电阻实际上是测量了该二极管的阻值。有的场效应管被触发后,
D、S极间的阻值会很小,甚至会近于O。 (2)好坏的判别
指针万用表测量:用万用表Rxlk挡或RxlOk挡,测量场效应管任意两脚之间的正、反
向电阻值。正常时,除漏极与源极的正向电阻值较小外,其余各引脚之间(G与D、G与S)
的正、反向电阻值均应为无穷大。若测得某两极之间的电阻值接近0Q,则说明该管已击穿损
坏。确认被测管子的阻值正常后,再按图1-56所示的方法对其进行触发,若能够触发导通,
说明管子正常,否则说明它已损坏或性能下降。
数字万用表测量:如图1-57所示,将万用表置于“二极管”挡,测得G、S极或G、D
极之间的正、反向电阻都应为无穷大,测量D、S极间正向电阻的阻值时屏幕显示数值为0.5
左右,调换表笔后,数值为无穷大。如果出现两次及两次以上阻值较小的情况,则说明该场 效应管击穿。
5.场效应管的更换
维修中,场效应管的代换原则和三极管一样,也是要坚持“类别相同,特性相近”的原
则,类别相同是指代换中应选相同品牌、相同型号的场效应管,即N沟道管换N沟道管,P
沟道管换P沟道管;特性相近是指代换中应选参数、外形及引脚相同或相近的场效应管代换。
八、晶闸管(可控硅) 1.晶闸管的特点
晶闸管也称可控硅,是一种能够像闸门一样控制电流大小的半导体器件。因此,晶闸管
主要是作为开关应用在供电回路或保护电路中。晶闸管有单向 晶闸管(SCR)、双向晶闸管(TRIAC)、可关断晶闸管(GOT)、 温控晶闸管、光控晶闸管和逆导晶闸管等多种。常见的晶闸管 实物如图1-58所示。 2.晶闸管的命名方法
按国产晶闸管的型号命名方法,晶闸管的型号主要由4部 分组成,各部分的含义如下:
市场上的晶闸管种类繁多,产品不断更新换代,为了让读者更好地了解晶闸管的命名方
法和特点,下面通过2个典型的晶闸管型号进行介绍。
KPI-2型晶闸管,K表示晶闸管,P表示为普通反向阻断型,1表示为额定通态电流为 IA,2表示重复峰值电压为200V。
KS5-6型晶闸管,K表示晶闸管,S表示为双向型(双向晶闸管),5表示为额定通态电
流为SA,6表示重复峰值电压为600V。 3.单向晶闸管
单向晶闸管也叫单向可控硅,它的英文名称是sicicon controlled rectifier,缩写为SCR。
因为单向晶闸管具有成本低、效率高、性能可靠等优点,所以被广泛应用在可控整流、交流
调压、逆变电源、开关电源等电路中。 (1)单向晶闸管的构成
单向晶闸管由PNPN四层半导体构成,而它等效为两个三极管,它的三个引脚功能分别
是:G为控制极;A为阳极:K为阴极。单向晶闸管的结构、等效电路和电路符号如图1-60 所示。
(2)单向晶闸管的基本特性 如图1-59,通过单向晶闸管的等效电路 可知,单向晶闸管由一只NPN型三极管 VTI和一只PNP型三极管VT2组成,当单 向晶闸管的阳极A和阴极K之间加上正极 性电压,并且控制极G有触发电压输入时, 它就可以导通。这是因为单向晶闸管G极 输入的电压加到VT1的b极,使它导通,
它的c极电位为低电平,致使VT2导通,此时VT2的c极输出的电压又加到VT1的b极,
维持VT1的导通状态。因此,单向晶闸管导通后,即使G极不再输入导通电压,它也会维
持导通状态。只有使A极输入的电压足够小或为A、K极间加反向电压,单向晶闸管才能 关断
(3)单向晶闸管的好坏及引脚判断
由于单向晶闸管的G极与K极之间仅有一个PN结,所以这两个引脚间具有单向导通特
性,而其余引脚间的阻值应为无穷大。
如图1-60所示,将数字万用表置于二极管挡,任意测单向晶闸管两个引脚的阻值,测试中出
现0.647Q左右阻值时,说明红表笔接的引脚为G极,黑表笔接的是K极,剩下的引脚为A极。
提示 若采用指针万用表测量时,应采用Rx lk挡测量正向电阻,采用R×lOk挡测量
反向电阻。
(4)单向晶闸管的触发导通能力检测
提示 由于单向晶闸管的触发电流较大,所以应采用Rxl挡进行触发,而采用其他挡位
时很难将其触发导通。
如图1-61 (a)所示,将数字万用表置于二极管挡,黑表笔接K极,红表笔接A极,阻
值应为无穷大,此时用红表笔瞬间短接A、G极,随后测A、K极之间的阻值迅速变小,说
明晶闸管被触发并能够维持导通状态。否则,说明该晶闸管损坏。
如图1-61 (b)所示,将指针式万用表置于Rxl挡,红表笔接K极,黑表笔接A极,阻
值应为无穷大,此时用黑表笔瞬间短接A、G极,随后测A、K极之间的阻值为几十欧姆,
说明晶闸管被触发并能够维持导通状态。否则,说明该晶闸管损坏。
(b)指针万用表检测单向品闸管的触发能力 图1-61检测单向晶闸管触发导通能力示意图 4.双向晶闸管
双向晶闸管也叫双向可控硅,它的英文缩写是TRIAC。由于双向晶闸管具有成本低、效
率高、性能可靠等优点,所以被广泛应用在交流调压、电机调速、灯光控制等电路中。双向 晶
闸
管
的
实
物
外
形
和
单
向
晶
闸
管
基
本
相同。
(1)双向晶闸管的构成
双向晶闸管是两个单向晶闸管反向并联构成的,所以它 具有双向导通性能,即只要控制极G输入触发电流后,无论 T1、T2间的电压方向如何,它都能够导通。它的等效电路和 符号如图1-62所示。
(2)引脚和触发性能的判断
提示 由于双向晶闸管的触发电流较大,所以应采用Rxl挡进行触发,而采用其他挡位 时很难将其触发导通。
如图1-63所示,将指针万用表置于Rxl挡,任意测双向晶闸管两个引脚的阻值,当一组
的阻值为几十欧姆时,说明这两个引脚为G极和T1极,剩下的引脚为T2极。随后,假设Tl
和G极中的任意一脚为T1,将黑表笔接T1,红表笔接T2极,此时的阻值应为无穷大,用表
笔瞬间短接T2、G极,如果阻值由无穷大变为几十欧姆,说明晶闸管被触发并维持导通。调
换表笔重复上述操作,结果相同时,说明假定的引脚正确。若调换表笔操作时,阻值仅能在瞬
间显示几十欧姆,说明晶闸管不能维持导通,假定的G极实际为Tl,而假定的Tl极为G极。
九、电感
电感线圈简称电感,它是一种电抗器件,将一根导线绕在磁芯上就构成一个电感,一个
空心线圈也是一个电感。在电路中用字母“L”表示。它在电路里主要的作用是扼流、滤波、
调谐、延时、耦合、补偿等。 1.电感的特性
电感的主要物理特性是将电能转换为磁能,并储存起来。它是一个储存磁能的元件。电
感在电路中的一些特殊性质与电容刚好相反。电感中的电流不能突变,这与电容两端的电压
不能突变的原理相似。因此,在电路分析中常称电感和电容为“惯性元件”。 2.电感的单位
电感的单位是亨(H),常用的单位有毫亨(mH)、微亨(uH),其换算关系是:IH=1 000mH ImH=1 000 uH。
3.小家电常用的电感 (1)空心电感
所谓的空心电感就是导线在非磁导体上绕制而成,这种电感的电感量小,无记忆,很难
达到磁饱和,所以得到了广泛的应用。典型的空心电感实物外形和电路符号如图1-64所示。
提示 所谓磁饱和就是周围磁场达到一定饱和度后,磁力不再增加,也就不能工作在线
性区域了。 (2)铁氧体电感
铁氧体不是纯铁,是铁的氧化物,主要由四氧化三铁Fe304、三氧化二铁Fe203和其他一
些材料构成,是一种磁导体。而铁氧体电感就是在铁氧体的上面或外面绕上导线构成的。这
种电感的优点是电感量大、频率高、体积小、效率高,但也存在容易磁饱和的缺点。常见的
铁氧体电感实物外形和电路符号如图1-65所示。
(3)色环电感
色环电感的外形和普通电阻基本相同,它的电感量标志方法与色环电阻一样用色环来标
记。色环电感的实物外形如图1-66所示,它的电路符号和空心电感或铁氧体电感的电路符号 相同。
(4)贴片电感
贴片电感的外形和贴片电阻、贴片电容基本相同,常见的贴片电感的实物外形如图1-67
所示,它的电路符号和空心电感或铁氧体电感的电路符号相同。
4.电感量的标注
电容的容量通常采用直标法、色环标注法、色点标注法三种标注方法进行标注。 (1)直标法
直标法就是直接在电感表面上标明其电感量的大小,如2.2uH、3.9mH等。 (2)色环标注法
色环标注法就是利用3道或4道色环表示电感的电感量大小,紧靠电感引脚一端的色环
为第1色环,以后依次为第2色环、第3色环、第4色环。第1色环、第2色环是有效数字,
而第3色环是所加的“O”的个数,第4色环是允许误差,各色环颜色代表的数值与色环电阻、
色环电容一样,若电感表面标注的色环颜色依次为红、红、棕、金,表明该电感的电感量为
220uH,允许误差为5%,如图1-68所示。 (3)色点标注法
色点标注法就是利用3个或4个色点表示电感的电感量大小,与色环电感标注相似,但
顺序相反,即紧靠电感引脚一端的色环为第后一个色点,如图
1-69所示。
5.电感的串联
一个电感的一端接另一个电感的一端,称为串联。串联后电感的电感量为各电感量的和,
若电感L1和电感L2串联,则串联后的电感量L=L1+L2,比如,L1. L2都是2.2uH的电感,
那么串联后的电感量L为4.4uH。 6.电感的并联
两个电感的两端并接,称为并联。并联后电感的电感量的倒数为各电感量倒数之和,若
电感L1和L2并联,则L=Ll×L2/(Ll+L2)。比如,L1. L2都是IOuH的电感,那么并联后的 电感量L为5uH。 7.电感的检测
电感的判别常采用代换法和仪器检测法。仪器检测法除了可以用电感测量仪器或万用表
的电感挡(L)来判断它是否正常,当然也可采用指针型万用表的Rxl挡或数字万用表的200Ω
电阻挡或二极管挡检测电感的阻值来判断它是否正常。
如图1-70所示,先将万用表置于二极管挡,红、黑表笔接电感的两端,此时显示屏显示
的一般为零点几欧姆到几十欧姆。若阻值过大,说明开路;若阻值偏小,说明匝间短路。
提示 由于匝间短路用万用表一般测不出来,最好采用代换法进行判断。图1-70 (a)和
图1-70 (b)测量的不是同一个电感,所以阻值不同,不要误认为在路测量的阻值
大干非在路测量时的阻值.
在检测电路板上的电感时,可先采用在路测量法进行判断,若发现异常,再焊开
一个引脚后进一步检测,判断它是否正常。 十、变压器 1.变压器的识别
变压器是利用电磁感应原理,把一种交流电压转变成频率相同的另一种交流电压的器件。
小家电中常用的变压器主要有工频电源变压器和开关变压器等,如图1-71所示。
2.工频电源变压器的检测 (1)绝缘性能的测试
将万用表置于RxlOk挡,分别测量初级绕组与各次级绕组、铁芯、静电屏蔽层间电
阻的阻值,阻值都应为无穷大;若阻值过小,说明有漏电现象,这将导致变压器的绝缘性 能差。
(2)线圈好坏的检测
将万用表置于Rxl挡,测量各个绕组的阻值,判断线圈是否正常。若某个绕组的电阻值
为无穷大,则说明此绕组有断路性故障;若阻值小,则说明有短路现象。
提示 许多低频电源变压器的初级绕组与接线端子之间安装了温度熔断器。一旦电源电
压升高或负载过流引起变压器过热,该熔断器就会过热熔断,产生初级绕组开路
的故障。此时可小心的拆开初级绕组,就可发现该保险。更换后就可修复变压器,
应急修理时也可用导线短接。
绕组短路会导致电源输入回路的熔断器过流熔断或产生变压器初级绕组烧断、绕 组烧焦等异常现象 (3)判别初、次级线圈
工频电源变压器初级绕组的引脚和次级绕组的引脚一般都是它的从两侧引出,并且初级
绕组上多标有220V字样,次级绕组则标有额定输出电压值,如6V、9V、12V、15V、24V
等,通过这些标记就可以识别出绕组的功能。但有的变压器没有标记或标记不清晰,则需要
通过万用表的检测来判别变压器的初级、次级绕组。因工频电源变压器多为降压型变压器,
所以它的初级绕组因输入电压高、电流小,漆包线的匝数多且线径细,使得它的直流电阻
较大。而次级绕组虽然输出电压低,但电流大,所以次级绕组的漆包线的线径较粗且匝数
少,使得阻值较小,如图1-72所示。这样,通过测量初、次级绕组的阻值就能够识别出不 同的绕组。
(4)空载电流的检测
断开变压器所有的次级绕组,再将万用表置于交流500mA电流挡,表笔串入初级绕组回
路中,为初级绕组输入220V工频电源电压,此时万用表测出的数值就是空载电流值。该值
应低于变压器满载电流的10%~20%。如果超出太多,说明变压器有短路性故障。
提示 常见的电子设备电源变压器的正常空载电流应在
lOOmA左右。
(5)空载电压的检测
如图1-73所示,为电源变压器的初级绕组提供220V的工频交流电压,用万用表交流电
压挡就可以测变压器次级绕组输出的空载电压值。
空载电压与标称值的允许误差范围一般为:高压绕组≤士10%,低压绕组≤士5%'带中心
抽头的两组对称绕组的电压差应≤士2%。 (6)温度检测
接好变压器的所有次级绕组,为初级绕组输入220V工频交流电压,一般小功率电源变
压器允许温升为40~50℃,如果所用绝缘材料质量较好,允许温升还要高一些。
提示 若通电不久,变压器的温度就快速升高,则说明绕组或负载短路。 3.开关变压器的检测
如图1-74,用万用表Rxl挡测开关变压器每个绕组的阻值,正常时阻值较小。若阻值过
大或无穷大,说明绕组开路;若阻值时大时小,说明绕组接触不良。
提示 开关变压器的故障率较低,但有时也会出现绕组匝间短路或绕组引脚根部漆包线 开路的现象。 十一、继电器 1.继电器的作用
继电器是一种控制器件,通常应用于自动控制电路中,由控制系统(又称输入回路)和
被控制系统(又称输出回路)两部分构成。它实际上是用较小的电流、电压的电信号或热、
声音、光照等非电信号去控制较大电流的一种“自动开关”。由于继电器具有成本低、结构简
单等优点,所以广泛应用在工业控制、交通运输、家用电器等领域。 2.继电器的分类
继电器按工作原理可分为电磁继电器、固态继电器(SSR)、时间继电器、温度继电器、
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