全面图解电子元器件(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者:王学屯

出版社:电子工业出版社

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全面图解电子元器件

全面图解电子元器件试读:

前言

本书为“杰出电工系列丛书”之一,全书共13章。电子元器件是组成电子电路的最小单位,也是维修中经常需要检测和更换的对象。本书对常用电子元器件的特点、外形、符号、性能、参数、命名方法、应用及检测技术进行了系统的讲述与分析,内容较为新颖、资料翔实、通俗易懂,具有较强的针对性和实用性。

本书从实际操作的角度出发,以“打造轻松的学习环境,精练简易的图解方式”为目标。以简练的文字+精美的图片+现场操练的方式将理论和实践有机地结合起来呈现给大家。具体地说,本书有以下特点。(1)通俗易懂。文字叙述较为简练,且着重于技能方法的操作,并辅以大量实物照片和图表,图文并茂,大大降低了读者的学习难度。强调知识点为“专业技能”服务,以提高初学者的学习兴趣和解决实际问题的能力。(2)以大量的图片来代替文字的描述。为了使概念解释及理解通俗化,配有大量精美的图片及实物照片,使之可读性及认知性增强。(3)现场操练实情实景。全书共有24个现场操练,就像师傅亲身指导一样,步骤详细,可达到举一反三的效果。

本书章节简介见表1。表1 本书章节简介(续表)

本书可作为爱好电子电路的初、中级读者的自学参考书,也可作为农村电工、职业院校或相关技能培训机构的培训教材;同时,也适合学习家电维修的读者阅读。

全书主要由王学屯编写,参加编写的还有高选梅、王曌敏、刘军朝等。在本书的编写过程中参考了大量的文献,书后参考文献中只列出了其中一部分,在此对这些文献的作者深表谢意!

由于编者水平有限,且时间仓促,本书难免有错误和不妥之处,恳请各位读者批评指正,以便使之日臻完善,在此表示感谢。

编著者

第1章 电阻的应用、识别与检测

在电子电路中,电阻类元器件的使用量最多,学习元器件可以从电阻元件开始。

1.1 固定电阻的应用

1.1.1 电阻的分压、降压

1.电阻的分压

在实际电路中,每个电器的供电电压只有一个且是固定的,而电路中不同工作点通常都需要不同的工作电压,这就需要借助电阻对电源电压进行分压,以满足不同电路工作点对电压的需要。在采用电阻分压的电路中,电阻通常采用串联的方式进行连接,电阻分压电路如图1-1所示。

2.电阻的降压

电阻的降压电路如图1-2所示。二极管的额定电压一般在2V左右,而电源电压往往较高,就要通过串联电阻来达到降压(R压降为 17V)的目的,如图 1-2(a)所示。图 1-2(b)也是电阻的降压电路。图1-1 电阻分压电路图1-2 电阻的降压电路1.1.2 电阻的分流、限流

1.电阻的分流

电阻的分流电路如图1-3所示。R与R并联后,R支路分掉总电121流的一部分,使R支路的电流减小,因此,电阻并联可以起到分流2作用。图1-3 电阻的分流电路

2.电阻的限流

图 1-2(a)也是典型的电阻限流保护电路。在直流总电压一定时,发光二极管串联电阻后,接入电路的总电阻增大,这条支路中的总电流就减小,流过发光二极管的电流也相应减小,防止发光二极管因流过的电流过大而损坏。1.1.3 电阻的上拉、下拉

1.电阻的上拉

电阻的上拉电路如图 1-4(a)所示,这是数字电路中的一个反相器。反相器在不接入上拉电阻而输入端悬空时,外界的低电平干扰信号容易从输入端进入反相器中,使反相器输出端输出误动作;反相器在接入上拉电阻后,该电阻在没有输入信号时,可以使输入端始终稳定地处于高电平状态,防止了可能出现的低电平干扰。

2.电阻的下拉

电阻的下拉电路如图 1-4(b)所示,这是数字电路中的一个反相器。输入端通过下拉电阻接地,这样在没有高电平输入时,可以使输入端稳定地处于低电平状态,防止了可能出现的高电平干扰使反相器发生误动作。图1-4 电阻的上拉、下拉1.1.4 电阻的取样、反馈

1.电阻的取样

电阻的取样电路如图 1-5(a)所示,电阻的取样实际上就是对电路实际电压的反映,把这个电压作为检测电压,反馈到智能控制电路或自动控制电路中,以实现自动控制电路的作用。图1-5 电阻的取样

图1-5(b)是电动自行车欠压保护电路。欠压保护电路主要由单片机IC1、运放IC4A及外围元件等组成。

运放IC4A的反相输入端的电压一般是稳定的,由电阻R、R分54压所决定;同相输入端的电压是变化的,由电阻R和R及蓄电池的21电量所决定。

当蓄电池电量充足时,IC4A的5脚为高电平(高于4脚),其2脚输出也为高电平,IC1的18脚为高电平,单片机输出正常激励脉冲信号;当蓄电池电量下降时(低于31.5V),IC4A的5脚为低电平(低于4脚),其2脚输出也为低电平,IC1的18脚为低电平,单片机停止激励脉冲信号,电动机停止转动。与此同时,单片机17脚也输出高电平信号,经电阻R驱动欠压指示灯点亮,以提示电量不足。21

2.电阻的反馈

在图1-6电路中,假定两级放大器输入端输入信号极性为“上正下负”,即VT基极为“+”,集电极倒相后为“—”;VT基极为12“—”,其发射极为“—”;通过电阻R反馈至VT基极为“—”,使净f1输入量减少,因此,可判断该反馈为负反馈。R为负反馈电阻。f图1-6 R为负反馈电阻f1.1.5 电阻的启动、泄放

1.电阻的启动

如图1-7所示是彩电中A3开关电源电路(部分图),图中的R、R、R就是启动电阻。220V交流电压经整流(VD~520521522503VD)、滤波(C)后,得到+310V左右的直流电压,该电压直506507接送至开关管(VT)的集电极使之得到供电电压;同时该电压经513电阻R、R、R分压,送至开关管(VT)的基极,使基极520521522513得到启动电压,从而启动开关管进入工作状态。一般情况下,选取功率比较大的电阻作为启动电阻。图1-7 A3开关电源电路(部分图)

2.泄放电阻

如图1-7所示,图中的R就是泄放电阻。在储能元件(T)525511两端并联的电阻,给储能元件提供一个消耗能量的通路,使电路安全。这个电阻叫泄放电阻。

1.2 可变电阻的应用

1.2.1 连续可调分压器

连续可调分压器的工作原理如图1-8所示。在可变电阻的输入端加上+V的电压,调节其中心抽头就可得到0~+V的可变电压。图1-8 连续可调分压器的工作原理1.2.2 电位器的音量、平衡控制

1.电位器的音量控制

电位器的音量控制电路如图 1-9 所示。图中的电位器就相当于两个串联在一起的电阻,且这两个电阻可以通过中心抽头来改变阻值,从而控制输入分压量的大小,达到控制音量的目的。图1-9 电位器的音量控制电路

2.电位器的平衡控制

电位器的平衡控制电路如图1-10所示,这是常见的立体声功放电路,图中W为平衡控制电位器。调节该电位器可以控制左、右声道22的音量,使之达到平衡的效果。图1-10 电位器平衡控制电路1.2.3 可变电阻调整偏流

可变电阻调整偏流电路如图1-11所示,调节R可以改变VT的P11集电极电流,使之符合电路的正常工作状态。图1-11 可变电阻调整偏流电路

1.3 几种特殊电阻的应用

1.3.1 消磁电阻的应用

消磁电路如图1-12所示。消磁电路由正温度系数的热敏电阻RS和消磁线圈L组成。在常温下,RS的阻值约为20Ω,在开501511501机瞬间流过消磁线圈的电流很大,产生强大的瞬间磁场,金属物被磁化,随后,其电阻阻值随着温度的升高而迅速增大,流过消磁线圈的电流也迅速下降。这种变化电流所产生的磁场,达到了消磁的目的,从而完成了对荫罩的消磁作用。目前,所有的CTR(射线管)电视机的消磁线圈都安装在显像管的锥体部分,这样每开机一次便可消磁一次。图1-12 消磁电路1.3.2 热敏电阻的应用

热敏电阻根据其特性可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。

1.正温度系数热敏电阻的特点

PTC是Positive Temperature Coeffcient的缩写,其含义为正温度系数热敏电阻。正温度系数热敏电阻的特性如图 1-13所示。

从图1-13中可知,PTC元件的电阻在0~t时,阻值随温度的升高1而减小,t温度点称为转折温度,又叫居里点;在t~t时,随着温112度的升高,电阻值迅速增大,可增至数万倍,呈现出正温度系数特性。此时它可用于控温电路,其控温原理是:温度t升高→电阻R变大→热功率P减小→温度t降低,具体的控制温度与环境有关。利用该特性,正温度系数热敏电阻多用于自动控制电路。图1-13 正温度系数热敏电阻的特性

2.PTC热敏电阻过流、过热保护的应用

PTC热敏电阻除上面所说的消磁电路外,还常用于过流、过热保护电路等。PTC热敏电阻用于过流、过热保护电路原理如图1-14所示。图1-14 PTC 热敏电阻用于过流、过热保护电路原理图

当电路处于正常状态时,通过PTC热敏电阻的电流小于额定电流,PTC热敏电阻处于常态,阻值较小,串联在电路中的PTC热敏电阻不会阻碍电流的通过,不会影响被保护电路的正常工作。当电路出现故障时,电流就大大超过额定电流,PTC 热敏电阻随着温度的升高阻值会变得很大,呈高阻态,使电路处于相对的“开路”状态,从而达到保护后级电路的目的。

3.PTC热敏电阻启动电路的应用

如图1-15所示是电冰箱启动控制电路图。当手动置温控器K闭合1时,因PTC的冷态电阻值较小(多为22~33Ω),所以通电瞬间220V市电电压通过热敏电阻、压缩机启动绕组形成较大的启动电流,使压缩机电机开始运转,同时热敏电阻因流过大电流,温度急剧升至其居里点以上,就进入高阻态(相当于断开),断开启动绕组的供电回路(S、C绕组),完成启动任务。完成启动后,启动回路的电流迅速下降到30mA以内,运转回路的电流也下降到1A左右。

4.负温度系数热敏电阻的特点

NTC是Negative Temperature Coeffcient 的缩写,其含义为负温度系数热敏电阻。负温度系数热敏电阻的特性如图1-16所示。图1-15 电冰箱启动控制电路图1-16 负温度系数热敏电阻的特性

从图1-16可知,负温度系数热敏电阻与温度近似为线性关系。在一定电压下,刚通电时NTC 电阻较大,通过的电流较小。当电流的热效应使 NTC 元件温度升高时,其电阻减小,通过的电流又增大。NTC元件一般用在软启动和自动检测及控制电路中。

5.负温度系数热敏电阻的应用

图1-17是某电冰箱的温度传感器(温度检测系统)电路,RT是1负温度系数热敏电阻。图1-17 某电冰箱的温度传感器电路

传感器RT与电阻R串联后,对+5V电压进行分压,分压后的电112压经电阻R送入单片机内部。由于温度传感器采用的是负温度系数11热敏电阻,即在温度升高时其阻值减小,温度降低时阻值增大,所以单片机的输入电压规律就是:温度升高时,单片机的输入电压升高;温度降低时,单片机的输入电压降低。这一变化的电压送到单片机内部电路进行分析处理,以判定当前冷冻室或冷藏室的温度,并通过内部程序和人工设定,来控制电冰箱的运行状态。1.3.3 压敏电阻的应用

压敏电阻是一种在某一特定电压范围内其电导随电压的增加而急剧增大的敏感元件。主要用于电路的过压保护,是家用电器中的“安全卫士”。当压敏电阻两端的电压低于其标称电压时,其内部的晶界层几乎是绝缘的,呈高阻抗状态;当压敏电阻两端的电压(遇到浪涌过电压、操作过电压等)高于其标称电压时,其内部的晶界层的阻值急剧下降,呈低阻抗状态,外来的浪涌过电压、操作过电压就通过压敏电阻以放电电流的形式被泄放掉,从而起到过压保护的作用。

图1-18是某电冰箱的电源原理图,图中VR就是压敏电阻。当电1网电压高于250V时,压敏电阻VR就会立即击穿,从而使保险管F烧11毁,达到保护或防止电磁炉后级负载严重损坏的目的。图1-18 某电冰箱的电源原理图1.3.4 光敏电阻的应用

光敏电阻是用半导体光电导材料制成的,其基本特征如下。(1)光照特性。随着光照强度的增大,光敏电阻的阻值急剧下降,然后逐渐趋于饱和(阻值接近零欧)。(2)伏安特性。光敏电阻两端所加电压越高,光电流也越大,且无饱和现象。(3)温度特性。随着温度的增大,有些光敏电阻的阻值增大,有些则减小。

根据光敏电阻的上述特性,它多用于与光度有关的自动控制电路。

分立式声光控制开关的原理如图1-19所示,主要由电源电路、光控电路、声控电路及通断控制电路等组成。

光控电路主要由三极管 VT、VT、光敏二极管 VD及外围元件326等组成。当白天有光照射到光敏二极管VD时,其阻值变小,导致6VT导通,使VT基极为低电平,短路了声控信号到达 VT的基极,322此时声控无效;反之,当夜晚无光照时,光敏二极管阻值增大,VT3截止,声控起作用。

声控及通断控制电路主要由话筒MIC、三极管VT、VT、VT、421晶闸管VT及外围元件等组成。当夜晚无光照时,由于声控起作用。此时声控经话筒 MIC 拾音—电容 C耦合—三极管VT放大—电阻R246—三极管VT放大—电容C充放电至三极管VT,VT输出高电平触2111发晶闸管VT导通,从而点亮灯泡。由于触发声音较为短暂,当其消失后,VT的集电极又变为低电平,VT截止。但由于C两端的电压421不能突变,仍可维持VT集电极输出高电平,灯泡仍点亮。由于VT12截止,电源经R向C充电,随着C两端电压逐渐升高,当升到某一211值时,使VT导通,导致晶闸管因失去触发电压而关闭。1图1-19 分立式声光控制开关原理图1.3.5 气敏电阻的应用

气敏电阻是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一原理将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的电阻,常用于检测或传感器电路等。

自动型排油烟机的电路原理如图1-20所示。它装有两个电动机,一个100W的照明灯和四个选择开关。SB、SB分别是左、右风扇电21动机控制开关按键,SB是自动/手动选择开关,SB是照明灯开关。34图1-20 自动型排油烟机的电路原理图

单片机(ICLC227)18脚加正电压、9脚加负电压。BA为气敏传感器,当它检测到有煤气或油烟等有害气体时,其输出电压下降,即 4 脚电压下降。当该电压下降到一定值时,2脚输出高电平,驱动放大器VT工作并报警;与此同时,10脚、11脚同时输出低电平,从2而使左、右风机同时运转。1.3.6 湿敏电阻的应用

湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理制成的电阻,常用于检测、传感器电路等。

图1-21是婴幼儿尿床报警器电路,该电路是由检测放大电路、延时、低频振荡器和电源电路组成。图1-21 婴幼儿尿床报警器电路

电路中,检测放大电路由湿敏电阻R、晶体管VT和VT及电阻12R、R组成;延时电路由电阻R和电容C组成;低频振荡器由电阻1231R、R、电容C、晶体管VT和VT、扬声器等组成;电源电路由电45234池、电源开关S和滤波电容C组成。3

接通电源开关后,电路处于待机状态,湿敏电阻处于高阻状态,VT截止,VT导通,低频振荡器不工作,扬声器不发声。12

当婴幼儿尿床时,湿敏电阻两电极之间的阻值变小,使 VT导通,1VT截止,C经 R充电。当C充满电,VT的基极电压达到0.7V时,21333低频振荡器开始工作,扬声器发出“嘟…”报警声。1.3.7 保险电阻的应用

保险电阻又叫安全电阻或熔断电阻,是一种兼电阻器和熔断器双重作用的功能元件。在正常情况下,保险电阻与普通电阻一样,具有降压、分压、耦台、匹配等多种功能和同样的电气特性。而一旦电路出现异常,如电路发生短路或过载,此时流过保险电阻的电流会大大增加。当流过保险电阻的电流超过它的额定电流,使其表面温度达到500℃~600℃时,电阻层便会迅速剥落熔断,从而保护电路中其他的元件免遭损坏,并防止故障的扩大。保险电阻的电阻值很小,一般为几欧至几十欧,并且大部分都是不可逆的,即熔断后不能恢复使用。

保险电阻通常接在直流电路中,阻值较小,在电路中起过电流保护作用,如图1-22(a)所示;图1-22(b)所示为液晶彩电背光电路板上的熔断电阻实物图。图1-22 熔断电阻电路及实物图

1.4 电阻的分类

电阻的分类如图1-23所示。图1-23 电阻的分类

可变电阻(或电位器)的分类如图1-24所示。图1-24 可变电阻(或电位器)的分类

贴片电阻的分类如图1-25所示。图1-25 贴片电阻的分类

1.5 通孔电阻的识别

1.5.1 通孔电阻外形、符号的识别

1.通孔电阻外形的识别

部分通孔电阻的外形、特点及电路符号见表1-1。表1-1 部分通孔电阻的外形、特点及电路符号

2.通孔电阻符号的识别

在电路原理图中,固定电阻通常用“R”表示,可变电阻用“W”表示,排阻通常用“RN”表示。电阻的图形符号如图1-26所示。图1-26 电阻的图形符号

在电路原理图和印制电路板图中,电阻的标号形式为:“数字+R+数字”,例如,3R5表示第3单元电路中的第5个电阻。当单元电路较少时,可采取“R+数字”来表示,例如,R419表示第419个电阻。电阻的标号如图1-27所示。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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