电子元器件技术培训.ppt

电子元器件技术培训 电子元器件技术培训 空调电控器常用的器件包括 电阻 电容 二极管 三极管 可控硅 轻触开关 液晶 发光二极管 蜂鸣器 传感器 7805 7812 2003 复位芯片 继电器 变压器 压敏电阻 保险丝 热敏电阻 光耦 滤波器 接插件 电源线 培训内容只针对部分元器件 包括器件工作原理和检验标准 具体的应用电路由产品工程师安排培训 电阻 一 电阻我们日常生活中的许多电器都有电阻 只是有的非常大 有的很小 这里我们说的电阻是电子器件中的电阻器 只是人们常把电阻器简称为电阻 以下简称为电阻 电阻几乎是任何一个电子线路中不可缺少的一种器件 顾名思义 电阻的作用是阻碍电子的作用 在电路中主要的作用是 缓冲 负载 分压分流 保护等作用 碳膜电阻器 碳膜电阻器 碳膜电阻器是目前电子 电器 资讯产品中使用量最大 价格最便宜 品质稳定性 信赖度最高的碳膜固定电阻器 此电阻器是在高温真空中分离出有机化合物 碳 紧密附着於瓷棒表面的碳膜为电阻体 再加以适当的接头后切薄而成 并在其表面涂上环氧树脂密封保护优点 制作简单 成本低 缺点 稳定性差 噪音大 误差大 金属氧化皮膜电阻器 金属氧化皮膜电阻器 随着电子设备的发展其构成的零件亦趋向小型化 轻型化及耐用化等趋势 电阻在高温下工作 要有长期的安定性 稳定性 电阻的皮膜单位面积就要负载较高的电力 以适其工作的要求 而金属氧化皮膜电阻器就是合适的电阻 优点 体积小 精度高 稳定性好 噪音小 电感量小 缺点 成本高 绕线电阻器 无感性绕线电阻器 绕线电阻器 无感性绕线电阻器 将电阻线绕在无性耐热瓷体上 表面涂以耐热 耐湿 无腐蚀的不燃性涂料 保护而成 其特点如下 耐热性优 温度系数小 质轻 耐短时间过负载 低杂音 阻值经年变化小 无感性绕线电阻器 NKNP 有着绕线电阻器 KNP 基本特性 加上低电感量的优点 优点 功率大 缺点 有电感 体积大 不宜作阻值较大的电阻 水泥型绕线电阻器 水泥型绕线电阻器 将电阻线绕於无咸性耐热瓷件上或用氧化膜电阻等固定电阻器 外面加上耐热 耐湿及耐腐蚀的材料保护固定而成 水泥型电阻是把电阻体放入方形瓷器框内 用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成 具有耐高功率 散热容易 稳定性高等特点 优点 功率大 缺点 有电感 体积大 不宜作阻值较大的电阻 电阻的作用 电阻的标称及识别方法 电阻阻值的标称一般使用色环方法表示 其中又有4环和5环之分 4环电阻误差比5环电阻要大 一般用于普通电子产品上 而5环电阻一般都是金属氧化膜电阻 主要用于精密设备或仪器上 具体表示方法看有关资料 检验项目 外观 根据最新的国标GB T5729 2003的2 2 22要求 对于电阻器的预定用途来说 降低了其实用性的可见性损伤 温度特性 分别测试上限 或下限 类别温度 t2 R2 基准温度 t1 和R1 然后根据公式计算出电阻温度系数 根据公式a R2 R1 R1 t2 t1 结果应符合产品规范要求 过载 将电阻器水平放置 在电阻器两端施加2 5倍的电阻器额定电压或2倍的极限电压 取低值 试验持续时间0 125 0 75W 5s 1 2W 15s 3 4W 30s 试验后恢复1 5h 外观应无损坏且标志清晰 阻值变化 相对初始值 应符合产品规范要求 耐压 用金属箔包住电阻器本体 然后在电阻器引脚和金属箔间施加升压速度为100v s升至规定的电压 并在该电压下保持1min应无飞弧或击穿现象 1 2W 350VDC 1W2W 500VDC 3W或以上 700VDC 电容 电容器包括固定电容器和可变电容器两大类 其中固定电容器又可根据其介质材料分为云母电容器 陶瓷电容器 纸 塑料薄膜电容器 电解电容器和玻璃釉电容器等 可变电容器也可以是玻璃 空气或陶瓷介质结构 以下附表列出了常见电容器的字母符号 电容 1 标称电容量 CR 电容器产品标出的电容量值 云母和陶瓷介质电容器的电容量较低 大约在5000pF以下 纸 塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中 大约在0 005uF 1 0uF 通常电解电容器的容量较大 这是一个粗略的分类法 电容 2 类别温度范围电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围 该范围取决于它相应类别的温度极限值 如上限类别温度 下限类别温度 额定温度 可以连续施加额定电压的最高环境温度 等 电容 3 额定电压 UR 在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下 可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值 电容器应用在高电压场和时 必须注意电晕的影响 电晕是由于在介质 电极层之间存在空隙而产生的 它除了可以产生损坏设备的寄生信号外 还会导致电容器介质击穿 在交流或脉动条件下 电晕特别容易发生 对于所有的电容器 在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不得超过电容器的额定电压 电容 4 损耗角正切 tg 在规定频率的正弦电压下 电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切 在实际应用中 电容器并不是一个纯电容 其内部还有等效电阻 它的简化等效电路如附图所示 对于电子设备来说 要求RS愈小愈好 也就是说要求损耗功率小 其与电容的功率的夹角要小 这个关系为 tg RS XC 2 3 14 f C RS 因此 在应用当中应注意选择这个参数 避免自身发热过大而影响寿命 电容 5 瓷介电容瓷介电容分类 CC1一类高频低压瓷介电容器CT1二类低频低压瓷介电容器CS1三类低频低压瓷介电容器CC81一类高频高压瓷介电容器CT81二类低频高压瓷介电容器CT7交流安规瓷介电容器 瓷介电容 电容 使用用途 CC1 CC81型高频瓷介电容器也称作温度补偿型电容器 具有较低的介电常数 稳定性高损耗低 电容量随温度变化近似线性 主要用于谐振回路和需要补偿温度效应的电路 高稳定电路 中 CT1 CT81型低频瓷介电容器也称高介瓷介电容器 主要以钛酸钡为基制成 具有容量大 体积小 损耗低的特点 在电路中主要作隔直 旁路 耦合使用 CS1型半导体电容器具有较高的介电常数 电容器体积更小 电容量更大 更经济 适用于小型化电路中 CT7型交流瓷介电容器主要用于电子设备交流主回路中以抑制电干扰 产品一般采用环氧树脂包封 电解电容 电容器的电容量由测量交流电容量时所呈现的阻抗决定 交流电容量随频率 电压以及测量方法的变化而变化 铝电解电容的容量随频率的增加而减小 和频率一样 测量时的温度对电容器的容量有一定的影响 随着测量温度的下降 电容量会变小 另一方面 直流电容量 可通过施加直流电压而测量其电荷得到 在常温下容量比交流稍大一点 并且具有更优越的稳定特性 电解电容 电解电容 漏电流 电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用 然而由于铝氧化膜介质上浸有电解液 在施加电压时 重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流 刚施加电压时 漏电流较大 随着时间的延长 漏电流会逐渐减小并最终保持稳定 测试温度和电压对漏电流具有很大的影响 漏电流会随着温度和电压的升高而增大 二极管 半导体二极管由一个PN结 再加上电极 引线 封装而成 二极管 正向特性 特性曲线的第一象限部分 曲线呈指数曲线形状 非线性 正向电压很低时正向电流几乎为0 这一区间称为 死区 对应的电压范围称为死区电压或阈值电压 锗管的死区电压大约为0 1V 硅管的死区电压约为0 5V 反向特性 反向电流很小 但当反向电压过高时 PN结发生击穿 反向电流急剧增大 二极管 三极管 1 三极管的结构及类型通过工艺的方法 把两个二极管背靠背的连接起来级组成了三极管 按PN结的组合方式有PNP型和NPN型 它们的结构示意图和符号图分别为 如图 1 2 所示 三极管 三极管 三极管的输出特性曲线 可控硅 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件 共有三个PN结 分析原理时 可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成 其等效图解如下图所示 可控硅 主要检验项目触发电流IGT 触发电压VGT 保持电流IH 可控硅 由于飞利浦的双向可控硅更改了BT131 600的晶元 造成质量下滑 电控开发部重新确认了日本东芝 三菱和ST的双向可控硅 经过对比测试 几家供应商的产品在质量上存在一定的差异 主要表现在重复峰值断态电流和过载电流 1 5A 两个项目上 造成可控硅供货紧张 根据 关于可控硅生产使用注意事项的技术通知 生产部 可控硅质量问题讨论会议纪要 和 可控硅检验标准 三份文件的要求 现在对可控硅的使用做出如下规定 可控硅 可控硅重复峰值断态电流检测标准暂时由600VAC 交流 IDRM小于0 5mA改为600VDC 直流 IDRM小于0 5mA 对于所有33 35 36 43 50等大功率机型及工作电源电压为110 130V的海外所有机型必须使用飞利浦BT131 600 国外封装 的原库存品 内部晶元改变前的产品 及东芝的可控硅 在32以及32以下的内销和海外非110 130V的分体机上 使用日本三菱的可控硅 飞利浦BT131 600 晶元更改后的产品 和ST双向可控硅 受供货的限制 1月20日前禁止使用飞利浦 晶元更改前产品 和东芝可控硅 可控硅 重点检测项目1 重复峰值断态电流 600VDCIDRM 0 5mA 2 高温 85 下 可控硅通以1A交流负载电流 其可靠工作的时间应大于48h 3 常温下 可控硅通以1 2A交流负载电流 其可靠工作的时间应大于15min 可控硅 BT131600PHV03 BT131600Phi03 Z0107STNAA404 M1J434 E BCR1AM1240 131 6W48 液晶 液晶是一种几乎完全透明的物质 同时呈现固体与液体的某些特征 它从形状和外观看都是一种液体 但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态 光线穿透液晶的路径由构成它的分子排列决定 这是固体的一种特征 到20世纪60年代 人们发现给液晶充电会改变它的分子排列 继而造成光线的扭曲或折射 这又属于液体的特征 主要参数 显示性能 工作电压 存储和使用温度 液晶 传感器 温度传感器一种电阻值随其阻体温度的变化呈显著变化的负温度系数的热敏感半导体电阻器 传感器 B值B值用公式表示为 B T1 T2 T2 T1 Ln R1 R2 式中 B 常数 K R1 在温度T1时的电阻值 R2 在温度T2时的电阻值 T1 298 15K 25 T2 358 15K 85 或323 15K 50 传感器 2 额定零功率电阻值温度传感器在特定的基准温度的标准值 除非另有规定 该基准温度为25 3 热耗散系数 静止空气中 传感器温度变化1 耗散功率的变化 用mW 表示 4 热时间常数 在零功率条件下 当温度突变时 温度传感器的温度变化为其初始的和最终的温度差的63 2 所需要的时间 7805 7812 三端稳压器 由输入 输出和地三个外接端口组成 具有一定负载能力并能稳定输出的直流电压调节器 7805 7812 输入端口 电压调节前由外部输入到稳压器的端口 输出端口 电压调整后由稳压器输出到外部的端口 地端口 GND 与输入端口和输出端口构成稳压器内部电压调节电路的电流回路端口 输入电压 VI 由外部加载在输入端口的调整前的直流电压 输出电压 VO 由稳压器输出端口提供给外部电路的调整后的直流电压 输出电流 IO 由稳压器输出端口提供给外部电路的直流电流 即负载电流 7805 7812 静态电流 Id 在无负载电流输出的情况下 稳压器用来维持本身正常工作状态所耗的电流 电压调整率 SV 在稳压器的输入端口加载一适当的直流电压VI 使输出电压至规定值VO 输入电压存在某一较小的正变化 VI时 输出电压产生的变化值 VO与规定值VO的比值 电压稳定系数 SVS 在稳压器的输入端口加载一适当的直流电压VI 使输出电压至规定值VO 输入电压存在某一较小的正变化 VI时 输出电压的变化率 输出电压的变化值 VO与规定值VO的比值 与输入电压的变化率 输入电压的变化值 VI与该VI的比值 之间的比值 7805 7812 电流调整率 SI 在稳压器的输入端口加载一适当的直流电压VI 使输出电压至规定值VO 稳压器输出的规定的电流存在某一较小的正变化 IO时 输出电压的变化值 VO与规定值VO的比值 电流稳定系数 SIS 在稳压器的输入端口加载一适当的直流电压VI 使输出电压至规定值VO 稳压器输出的规定的电流存在某一较小的正变化 IO时 输出电压的变化率 输出电压的变化值 VO与规定值VO的比值 与输出电流的变化率 输出电流的变化值 IO与规定的最大负载电流IO的比值 之间的比值 7805 7812 纹波抑制比 Srip 在稳压器的输入端口加载一适当的直流电压VI 使输出电压至规定值VO 稳压器输出电压纹波峰 峰值VOP P与输入电压纹波峰值VIP P之间的比值 为恰当地表达纹波抑制比的大小 通常将上述比值取自然对数的二十倍作为表示值 其单位为分贝 dB 7805 7812 输出电压长期稳定性 St 在稳压器的输入端口加载一适当的直流电压VI 使输出电压至规定值VO 在某一时间范围 t内 稳压器保持输出规定的电流IO 其输出电压的最大变化值与规定值VO的比值 为恰当地表达输出电压长期稳定性值 通常在上述比值的基础上取其108倍值为表示值 短路电流 IOS 在稳压器的输入端口加载一适当的直流电压VI 使输出电压至规定值VO 将负载短接后稳压器输出的电流 最小输入输出压差 VI VO min 在稳压器的输入端口加载直流电压VI并调节该电压 输出电压为规定值VO时 VI与VO的最小差值 继电器 电磁继电器 利用输入电路内电流在电磁铁铁心与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电气继电器 接触电压降 接触压降 从触点组件两引出端测得的一付闭合触点间的电压降值 动作时间 对处于释放状态的继电器 在规定的条件下 从施加输入激励量规定值的瞬间起至继电器切换的瞬间止的时间间隔 继电器 继电器 继电器 释放时间 对处于动作状态的继电器 在规定的条件下 从输入激励量产生规定变化 该变化将引起继电器返回 的瞬间起至继电器返回的瞬间止的时间间隔 输入激励量 在规定的条件下 施加于继电器 能使继电器响应的一种继励量 2 主要参数 线圈温升 电气寿命 接触电阻 变压器 安全隔离变压器 指为安全特低电压 不超过50V 电路提供电源的隔离变压器 输入绕组 指与电源连接的绕组 输出绕组 指与配电线 电器元件 电气设备相连接的绕组 额定电源电压 指制造厂按变压器的规定运行条件给变压器标称的电源电压 注 指制造厂按变压器标称的以上限值和下限值表示的电源电压范围 变压器 变压器 额定电源电压范围 指制造厂按变压器标称的以上限和下限值表示的电源电压范围额定频率 指制造厂按变压器的规定运行条件对变压器标称的频率 额定输出电流 指制造厂按变压器的规定运行条件对变压器标称的额定电源电压和额定频率下的输出电流 额定输出电压 指制造厂按变压器的规定运行条件对变压器标称的额定电源电压 频率下输出额定电流值时的输出电压 变压器 温升 将变压器架空50mm 测量环境温度T1的温度计应放在距线圈表面200 300mm处 应避免直接变压器受到风吹以及其他发热体的热辐射 绕组温升用电阻法测量 先在室温下测量变压器绕组冷态电阻R1 再将变压器接到额定电源电压 额定频率 输出额定输出电流 若有多组绕组 各组同时输出额定电流 然后将电源电压提高10 稳定运行 待温升稳定 一般不小于4小时 后 测量其热态电阻R2 通过以下公式求得温升值 变压器 计算公式 T K R2 R1 234 5 T1 R1 T2 T1 T2试验结束时的环境温度T1试验前环境温度R1试验前冷态电阻R2热态电阻 变压器 变压器 变压器 例 双路 TF2 A80 D30 1F表示带保护器双路输出变压器 一组输出为 8 3V 800mA 另一组为14 5V 300mA 安装方式为翻边孔 使用电压220 240V 50 60Hz 设计代号为1 单路 TC1 B80 2 表示单路输出插针式变压器 不带保护器 使用电压110V 60HZ 9V 800mA 设计代号为2 压敏电阻 氧化锌压敏电阻是一种以氧化锌为主体 添加多种金属氧化物 经典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件 因为其特有的非线性电导性及通流容量大 限制电压低 响应速度快 无续流 无极性 电压温度系数低等特点 广泛应用于电力 通讯 铁路 邮电 化工 石油等领域的设施设备免受瞬间电涌电压的损害 压敏电阻 压敏电阻 压敏电阻与被保护的电器或元器件并联 当电路中未出现电涌电压时 压敏电阻工作在预击穿区 等效电路中晶界电阻约为1012 1013 cm 压敏电阻为高阻 不影响被保护设备正常运行 当电路中出现电涌电压时 由于压敏电阻器响应速度很快 它以纳秒级时间迅速导通 此时压敏电阻工作在击穿区 晶界被击穿 晶界电阻变小 其两端电压迅速下降 这样被保护的设备 元器件实际上承受的电压远远低于电涌电压 从而使其保护的设备 元器件免遭损坏 当电路中的电涌电压过后 压敏电阻恢复至预击穿区 呈高阻态 不影响设备正常运行 压敏电阻 进货检验项目 铭牌标志 外观质量 包装质量 结构尺寸 压敏电压 漏电流 电容量 脉冲电流脉冲条件下的电压 最大峰值电流 参考项目 电压比 参考项目 可焊性 耐焊接热 引脚强度 弯曲 引脚强度 抗拉力 气候顺序 上限类别温度 耐久性 振动 针焰试验 元件耐溶性 标志耐溶性 耐压 仅对绝缘型 绝缘电阻 仅对绝缘型 热敏电阻 阶跃型正温度系数 PTC S 以下本文简称为PTC 热敏电阻 在热敏电阻器特性的有效部分 其电阻值随温度增加而增加 当温度增加到某一特定值时 电阻值呈阶跃式增加电阻值随温度而增加的电阻器 VDR 图示符号 热敏电阻是利用半导体或高分子材料电阻率温度的影响变化很大的性质制成的温度敏感器件 热敏电阻主要用于温度检测 温度补偿 过电流保护 继电器时间延迟 电机启动等方面 在规定温度下 PTC热敏电阻器的电阻值 它是在其内部发热所引起的电阻变化 对于测量总误差而言可忽略不计的条件下所测的电阻值 热敏电阻 主要参数 1 1标称零功率电阻在室温25 2 时 用DC1 5V以下的电压测量 PTC热敏电阻的标称零功率电阻为标称值 不超出规定范围 热敏电阻 1 1不动作特性PTC热敏电阻的不动作特性符合表1的要求 热敏电阻 过流动作特性 PTC热敏电阻的过电流动作特性符合表2的要求 热敏电阻 最大电流 PTC热敏电阻在经过最大电流试验后 要求 R R 20 最大电流的试验条件如表3 热敏电阻 最大电压 PTC热敏电阻在经过最大电压试验以后 不烧毁 不击穿 要求 R R 20 最大电压的试验条件如表4 热敏电阻 恢复时间 PTC热敏电阻在经过恢复时间试验 从断电后起至其阻值降至标称阻值2倍时的时间应不多于90秒 恢复时间试验条件如表5 热敏电阻 失效模式试验 允许的失效模式是开路或高阻状态 但整个试验过程不得出现低阻态或起明火 失效模式试验条件如表6 热敏电阻 耐冲击电流能力 PTC热敏电阻在经过耐冲击电流能力试验以后 要求 R符合产品规格书要求 耐冲击电流能力试验条件如表7 接插件 接插件 接插件 连接器 装有接触件的整体 其接触件用于与插入式元器件的插脚进行电器连接 负载能力 连接器在规定条件下 能在给定的电压下通过额定电流值 接触电阻 在规定条件下一对接合的接触件的电阻 绝缘电阻 与试样接触或嵌入试样的两个电极之间的绝缘电阻 是加在电极上的直流电压与施加电压一定时间后电极间总电流之比 它取决于试样的体积电阻和表面电阻 接插件 插拔力 将压着后的端子装在壳体内 并去掉外部锁扣后将其与插座沿轴向进行插拔所需的插入力和拔出力 端子保持力 将正确压接后的连接器固定于壳体内 沿连接器方向以一定速度拉伸线体 使连接器从壳体脱出时所需的最小拉力 插针保持力 将针座固定 由顶端对插针施加推力 使插针与壳体之间发生位移所需的推力