电子元器件知识大全.ppt

电子元器件认识 我们公司主要生产的产品是电源 power 就是转换式开辟电源供应器 简称开关电源 它的英文全称是SwitchingPowerSupply 简写为 S P S 开关电源 SPS 是由许多个各种电子元器件构成 要了解它的工作原理就要学会看电路图 而学会看电路图就要熟悉各电子元器件的主要性能参数 结构 工作原理 电路符号 下面就简单的介绍一下开关电源用到的各种电子元器件 电阻器 首先介绍电路中用的最多最常见的组件 电阻器 定义 在电路中 能对电流的流动起阻碍作用 产生电能转化为热能这种能量转化的电子组件 称为电阻器 简称电阻 在电路中用 R 表示 电路符号 国际电阻器电路符号 b 国内电阻器电路符号 电阻的单位 电阻的其本单位 欧姆 常用的单位还有千欧 兆欧 吉欧 它们之间的换算关系是 电阻 R 在电路中起阻碍电流即限流与分压作用的 它与电压 U 电流 I 之间的关系为 I U R此表达式为欧姆定律 它是电路中的基本定律之一 表示电流 电压和电阻三者之间的关系 该定律既适用于直流电路 也适用于交流电路 注意 式中电压和电流之方向必须一致 5 电阻的串联与并联在实际电路中 电阻组件往往不止一个 它们根据不同的 要求 按一定的方式联接起来 其常用的联接方式有串联 并联和混联 a 电阻一个接一个地串接起来 称为串联 如下图 R1R2R3 U1 U2 U3 图中串联电路的总电阻R R1 R2 R3各电阻两端的电压与电阻值的关系 分压公式 U1 U2 U3 R1 R2 R3可见在串联电路中电阻两端的电压值与电组值成正比b 几个电阻并排联接在一起 称为并联 如下图 II1I2I3 UR1R2R3 图中并联电路的总电流I I1 I2 I3并联电路的总电阻R的倒数等于各个电阻倒数的和即 1 R 1 R1 1 R2 1 R3图中 每个电阻中的电流分别为 I1 U R1I2 U R2I3 U R3又I U R或U IR将U代入支路电流表示式中 得 I1 IR R1I2 IR R2I3 IR R3上式就是并联电阻的分流公式 由此可见各电阻中的电流与电阻成反比 c 电阻的混联一个实际电路中 电阻既有串联又有并联的联接方式称为电阻的混联 如下图 IR1I1I2UR2R3 图中R2与R3并联后再与R1串联 在实际运用中 我们只要掌握串联 并联的特点 利用串并联等效电阻的公式 J就可求出混联电路的等效电阻 6 电阻器的种类有 碳膜电阻 金属氧化膜电阻 绕线电阻 贴片电阻 可调电阻 水泥电阻 a 碳膜电阻 47 1 8W5 立式 3M 1 8W5 编带 240 1 8W5 编带 510 1 4W5 编带 10 1 4W5 编带 330 1 4W5 立式 220K 1 2W5 立式 270 1 2W5 立式 100 1 2W5 立式 47K 1W5 立式 1 8 2W5 立式 100 2W5 立式 加热缩套管 10 2W5 立式 1 3 2W5 立式 1 5 2W5 立式 15 2W5 立式小型化 30 3W5 立式 47 2W5 立式小型化 b 金属氧化膜电阻 即精密电阻 11 3K 1 4W1 立式 1 5K 1 8W1 5 1K 1 8W1 68 1K 1 8W1 22 1K 1 8W1 510 1 8W1 c 绕线电阻 d 可调电阻 7 电阻的标注方法 直标法 数字型SMD贴片或大功率电阻使用这种方法色标法色标法是用色环或色点来表示电阻的标称阻值 误差 色环有四道环和五道环两种 读色环时从电阻器离色环最近的一端读起 在色标法中 色标颜色表示数字如下 在四色环中 第一 二道色环表示标称阻值的有效值 第三道色环表示倍数 第四道色环表示允许偏差 在五色环中 前三道表示有效值 第四到为倍数 第五道为允许误差 精密电阻常用此法 第一环 第二环 第三环 第四环 第一环 第二环 第三环 第四环 第五环 例 色环为 黄紫红金阻值 47 4700 4 7K 误差为 5 色环为 棕黑绿金阻值 M 误差为 5 色环为 棕绿黑棕棕阻值 150 1 5K 误差为 1 色环为 蓝灰棕红棕阻值 681 68 1K 误差为 1 贴片电阻阻值的识别 直标法 一般从电阻本体丝印上可以辨别 对于几点几欧 一般在两个数字之间用点分开或以 字符 一般以三位数定表示 为普通电阻 一般以四位数定表示 为精密电阻例 本体标识为 R7 阻值为47 4 7 本体标识为 103 阻值为10 10K 本体标识为 2001 阻值为200 2K 8 误差的表示法 如下表 9 我公司用到的非欧姆型电阻器 1 热敏电阻器 由半导体材料制成 无极性 一般有正温度系数型 PTC 负温度系数型 NTC 两种 可用于温度测量 温度警报 温度补偿 也可用阻容振荡器的回摇电路中 当振荡幅度过大时 透过增加负回接量可稳定振荡幅度 也可分直接式 旁热式两种直接式是由周围环境温度控制电阻 旁路式是由自己产生热量控制电阻 我司使用的為负温度系数型热敏电阻 抑制开机瞬间的尖锋脉冲电流 安规机种用到带套管的热敏电阻 温控 TC 电路用到的热敏电阻 2 压敏电阻器 突波吸收器 一般以氧化锌为主要原材料制造 无极性的陶瓷组件 它具有电压 电流对称特性电压性电阻器 当在压敏电阻两端施加电压时 电压达到某一个阀值时 压敏电阻器的电阻值迅速变小从而在电子 电力 线路中起降压作用 以达到保护其它组件作用 同时也可保护电子组件免受开关或雷声诱发产生的突破影响 二 电容器 定义 由两金属极板加以绝缘物质隔离所构成的可储存电能的组件称为电容器 电路符号及代号 a 表示为无极性电容器的电路符号 b 表示有极性的电容器的电路符号电容器的电路代号为 C 单位 电容器是储存电荷的容器 它的其基本单位是 法拉 F 经常用到的单位是 微法 uF 纳法 nF 皮法 pF 它们之间的换算关系是 1F uF nF pF 特性 通交流 阻直流因电容由两金属片构成 中间有绝缘物 直流电无法流过电容 但通上交流电时 由于电容能充放电所致 所以能通上交流 作用 滤波 耦合交变信号 旁路等 6 电容的分类 电容器可分为 陶瓷电容 电解电容 安规电容 贴片电容 塑料电容我司主要使用之电容 1 电解电容 低压滤波电容 低压滤波电容 滤波电容 导针型高压电容 牛角型高压电容 2 陶瓷电容包括一般陶瓷电容 Y电容 积层电容 SMD电容a 一般陶瓷电容 b Y电容普通及CE机种所用的Y电容 安规机种所用的Y电容 安规机种所用带套管的Y电容 c 积层电容 3 塑料薄膜电容 包括金属薄膜电容 X电容 麦拉电容 a 金属薄膜电容 105K400V b X电容 c 麦拉电容 7 标注方法 1 直标法 直接表示容量 单位 工作电压等 电解电容 X电容等常用这种标注方法 如 1uF 50V 330uF 200V 470uF 200V 330uF 450V 2 代码标注法 用数字 字母 符号表示容量 单位 工作电压等 陶瓷电容 Y电容 麦拉电容 积层电容 金属薄膜电容等常用这种标注方法如 104Z 104 表示容量为 100000pF Z 表示容量误差 80 20 表示工作电压 50V 103M 1KV 103 表示容量为 10000pF M 表示容量误差 20 1KV 表示工作电压 1KV 电容的误差表示方法 如下表 8 电容的串联 并联计算a 串联电路中 总容量 1 各电容容量倒数之和1 C总 1 C1 1 C2 1 C3例 电容C1 C2的电容量都为10uF 串联后的等效电容量C总 5uFb 并联电路中 总容量 各电容容量之和C总 C1 C2 C3例 电容C1 C2的电容量都为1uF 并联后的等效电容量C总 C1 C2 1uF 1uF 2uF 三 电感1 定义 由导体线圈绕制而成 能够存储能量的电子组件叫电感 电路代号 L 2 基本单位 亨利 H 单位换算关系是 1H 亨 1000mH 毫亨 1000000uH 微亨 3 电路符号 普通电感无极性 电感的特性 通直流 阻交流当线圈通入变动电流时 线圈就会产生变动的磁场 而变动的磁场又会使线圈产生感应电动势 这种现象叫自感 自感所产生的感应电动势是与输入线圈反向的 它总是阻碍通入线圈电流的变化 所以特性阻交流5 电感的作用 滤波 振荡 扼流等 1 5UH1 0 11 5TS 70uHDR6 8mm0 3 50TS 1 5uHDR6 8mm0 5 7 5TS 我公司常见的几种电感 0 8UH1 6 5 5TS加套管 0 8uHR6 15mm1 3 5 5TS 0 8uHR6 15mm1 3 5 5TS 400UH0 45 102 5TS 我公司常见的几种扼流圈 4PT80 2628uH1 0 2C25 5TS长脚 4PHKS106100 11 2PT80 2628uH 2PT80 2628uH抬高 我公司常见的磁控开关磁控开关是利用超微晶合金制作成的 超微晶合金是用非晶合金再经过处理后 获得直径在10 20纳米的微晶合金 也称为纳米晶软磁合金 非晶 超微晶在磁性 耐浓性 耐溶性 硬度 韧性和高电阻率均比晶态合金软磁材料好 它们不存在磁晶各向异性晶且等 不存在有序的原子排列 损耗功率小 是高频条件下的理想材料 MP13021 0 10 5TS 四 变压器1 定义 是应用电磁感应原理工作 能进行电压转换的一种电子组件 字母代号T2 电路符号 图中是带磁芯 的变压器的符号 它有两组线圈L1 L2 其中L1为初级 L2为次级 圈中黑点表示线圈的同名端 它表明是同名端的两端上的信号相位是同样的 3 变压器的工作原理当给初级线圈L1通入交流电时 交流电流流过初级线圈 初级线圈要产生交变磁场 初级线圈的交变磁场作用于次级线圈L2 次级线圈由磁励电 在次级两端便有感应电压 这样初级上的电压便传输到次级了 初级 次级线圈的匝数与电压成正比 N1 N2 U1 U2 L1L2 4 变压器的作用 变換電压 耦合信号 阻抗匹配 能量转换等 5 变压器的种类按工作频率分 高频 中频和低频变压器我公司常见的变压器 下面是2003版所用变压器 下面是2006版所用变压器 下面是220FX所用变压器 EEL 19A 220FX EEL 16220FX ERL 28 220FX 下面是EMI电路所用滤波变压器 五 半导体知识半导体 Semiconductor 是一种体积小 重量轻 使用寿命长 输入功率小和转换率高等优点 所以在现代电子技术领域中得到广泛的使用 当然 大家都知道用来制造半导体器件的材料主要有硅 Si 锗 Ge 和砷化 GaAs 等 其中以硅用的最广泛 1 定义 1 导体 它是原子结构最外层轨道上电子数很少 极易脱离轨道而成自由电子 这种物质导电性强 称之为导体 如铜 银 铝等 2 绝缘体 原子最外层轨道电子呈满足稳定状态 电子移去不易 也就是不易导电 这种物质称为绝缘体 如磁 玻璃 橡胶 3 半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质 如硅 锗2 特性 1 热敏特性 2 光敏特性 3 掺杂特性3 PN结纯净晶体结构的半导体称为本征半导体 半导体中存在着两种载流子 带负电的自由电子和带正电的空穴 本征半导体中 自由电子与空穴是同时成对产生的 对外不显电性 给本征半导体掺入不同的杂质就会形成N型半导体与P型半导体 在 型半导体中 自由电子为多数载流子 空穴为少数载流子 在P型半导体中空穴是多数载流子 电子是少数载流子 多数载流子主要由掺杂形成 少数载流子由热激发形成 4 PN结的形成在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质 分别形成N型半导体和P型半导体 此时将在N型半导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程 因浓度差 多子的扩散运动 由杂质离子形成空间电荷区 空间电荷区形成内电场 内电场促使少子漂移内电场阻止多子扩散最后 多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡 对于P型半导体和N型半导体结合面 离子薄层形成的空间电荷区称为PN结 5 PN结的单向导电性如果外加电压使PN结中 P区的电位高于N区的电位 称为加正向电压 简称正偏 P区的电位低于N区的电位 称为加反向电压 简称反偏 1 PN结加正向电压时的导电情况 外加的正向电压有一部分降落在PN结区 方向与PN结内电场方向相反 削弱了内电场 于是 内电场对多子扩散运动的阻碍减弱 扩散电流加大 扩散电流远大于漂移电流 可忽略漂移电流的影响 PN结呈现低阻性 PN结加正向电压时的导电情况如下图所示 PN结加正向电压时的导电情况 2 PN结加反向电压时的导电情况PN结加反向电压时的导电情况如下图所示 外加的反向电压有一部分降落在PN结区 方向与PN结内电场方向相同 加强了内电场 内电场对多子扩散运动的阻碍增强 扩散电流大大减小 此时PN结区的少子在内电场的作用下形成的漂移电流大于扩散电流 可忽略扩散电流 PN结呈现高阻性 PN结加正向电压时 呈现低电阻 具有较大的正向扩散电流 PN结加反向电压时 呈现高电阻 具有很小的反向漂移电流 由此可以得出结论 PN结具有单向导电性 PN结加反向电压时的导电情况 六 二极体1 电路符号 普通二极体稳压二极体发光二极体2 二极管的伏安特性 二极管是由一个PN结构成的 它的主要特性就是单向导电性 通常主要用它的伏安特性来表示 二极管的伏安特性是指流过二极管的电流iD与加于二极管两端的电压uD之间的关系或曲线 用逐点测量的方法测绘出来或用晶体管图示仪显示出来的U I曲线 称二极管的伏安特性曲线 正向特性由图可以看出 当所加的正向电压为零时 电流为零 当正向电压较小时 由于外电场远不足以克服PN结内电场对多数载流子扩散运动所造成的阻力 故正向电流很小 几乎为零 二极管呈现出较大的电阻 这段曲线称为死区 当正向电压升高到一定值U Uth 以后内电场被显着减弱 正向电流才有明显增加 U 被称为门限电压或阀电压 U 视二极管材料和温度的不同而不同 常温下 硅管一般为0 5V左右 锗管为0 1V左右 当正向电压大于U 以后 正向电流随正向电压几乎线性增长 把正向电流随正向电压线性增长时所对应的正向电压 称为二极管的导通电压 用UF来表示 通常 硅管的导通电压约为0 6 0 8V 一般取为0 7V 锗管的导通电压约为0 1 0 3V 一般取为0 2V 反向特性当二极管两端外加反向电压时 PN结内电场进一步增强 使扩散更难进行 这时只有少数载流子在反向电压作用下的漂移运动形成微弱的反向电流IR 反向电流很小 且几乎不随反向电压的增大而增大 在一定的范围内 如上图中所示 但反向电流是温度的函数 将随温度的变化而变化 常温下 小功率硅管的反向电流在nA数量级 锗管的反向电流在 A数量级 反向击穿特性当反向电压增大到一定数值UBR时 反向电流剧增 这种现象称为二极管的击穿 UBR 或用VB表示 称为击穿电压 UBR视不同二极管而定 普通二极管一般在几十伏以上且硅管较锗管为高 击穿特性的特点是 虽然反向电流剧增 但二极管的端电压却变化很小 稳压二极管就是利用这钟特点工作的 3 种类 普通二极体 萧特基 桥整 稳压管等 4 作用 整流 检波 稳压 指示等 5 按工作速度分类 1 普通二极体 1N4148 1N4007 2A05 4A05 2 快速二极体 以FR PR开头 FR1504 FR1004 3 超快速二极体 以UF HER SF 开头 UF1002 SF1004G HER108 4 萧特基 速度最快 SBL1045 SBL3045 SB340 SBL20C20TO 22020A 200V SBL3045TO 3P30A 45V 6 普通二极体主要参数反向峰值电压VR与正向电流IF的识别 7 桥整内部电路图及工作原理 当接点A为一个高电位时 D2导通 经负载RC流经D4 整流信号D4输出 当接点B为一个高电位时 D3导通 D2 D4处于截止状态 信号从D3 RC负载流向D1 D1将信号输出 A B D1 D4 D3 D2 RC 下面是我公司常用的桥整 PEC4064A 600V 2KBP06M2A 600V RS6056A 600V RS8058A 600V 8 稳压二极体 1 作用 在稳压电路中起稳压作用 2 工作原理 当稳压管反向击穿后 流过二极管的工作电流发生很大变化时 稳压二极管的电压降压V基本不变 所以稳压管稳压就是利用二极管两端的电压能稳定不变的特性 稳定电压是稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压 3 功率 a 1W系列 1N4728A 1N4761A系列 例 1N4728 3 3V1W 1N4736 6 8V1W1N4735 6 2V1W 1N4744 15V1Wb 1 2W系列我司所用规格为HZ TZX开头例 HZ4A2 3 6V1 2WHZX6V2 6 2V1 2WHZ6C2 6 2V1 2WTZX18 18V1 2WHZ24 24V1 2WTZX36 36V1 2W 4 稳压管伏安特性和符号 GDZ18C18V5 1 2WDO 35 1N4735A6 2V5 1WDO 41 GDZ6B26 2V5 1 2WDO 35 下面是几种常见的稳压管 10 发光二极体 LED 它是一种通以正向电流就会发光的二极体 它用某些自由电子和空穴复合时会产生光福射普通亮度之发光二极管 正常发光电压2 2V 例 3 红色绿色高量度之发光二极管 正常发光电压1 7V 例 5 红色 七 三极管1 定义 在一块极薄的硅或锗基片上制作两个PN结就构成三层半导体 从三层半导体上各自接出一根引线 就是三极管的三个极 再封装在管壳里就制成三极管 它是一种电流控制型电子器件 2 三极管的三个极 三极管的三个极分别叫发射极 e 基极 b 集电极 c 对应的每层半导体分别称集电区 发射区和基区3 电路符号 按基区材料 可分为NPN型和PNP型 我司多使用NPN型 如 STC945 E13007 TT2194 KSE13009 2SC3320等 PNP型如 8550 928 2907等 NPN型 PNP型 4 内部结构 NPN型 PNP型 图中的箭头表示电流的方向三极管是由三块半导体组成 构成两个PN结 即集电结和发射结 基结3个电极 分别是集电极 基极 发射极 管子中工作电流有集电极电流Ic 基极电流Ib 发射极电流Ie Ie Ib IcIc Ib 为三极管电流放大倍数 I I I I I I 作用 放大我司用于放大的有STC945 PN2222 HPN2907等开关我司用于开辟的有E13007 D42406 KSE13009等6 分类 1 按村材料分有硅管与锗管等 2 按工作频率分有高频与低频管 3 按耗散功率分有小功率管 中功率管及大功率管 4 按本体尺寸大小分有TO 92 C945 TO 126 772 882 TO 220 E13007 TO 3P 13009 3320 7 工作原理 E1 E1 E2 E2 Ue Ue Uc Uc Ub Ub Ic Ib2 Uce Ib1 Ib4 Ib3 Ib5 a NPN型 b PNP型 c 三极管的輸出特性曲線 1 放大区发射结正偏 集电结反偏 E1 E2 即NPN型三极管Vc Vb Ve PNP型三极管Vc Vb Ve 三极管处于放大状态 由于Ic Ib 即Ic受Ib控制 而Ic的电流能量是由电源提供的 此时Ube 0 6 0 7V NPN硅管 2 截止区Ib 0的区域称截止区 UBE 0 5V时 三极开始截止 为了截止可靠 常使UBE 0 即发射结零偏或反偏 截止时 集电结也反向偏置 3 饱和区当VCE VBE 即集电结正向偏置 发射结正向偏置时 三极管处于饱和区 饱和压降UCE sat 小功率硅管UCE sat 0 3V 锗管UCE sat 0 1V8 识别晶体三极管NPN型与PNP型 1 本体直标法 AB代表PNP型如 A733B772CD代表NPN型如 C945D882 2 用万用表测量法用万用表两极表笔分别对调测量晶体三只脚 当其中一脚与其它两脚成单向导通 则该脚为基极 检测出基极 注意万用表表笔若为红色 电表正端 则此三极管为NPN型 反之则为PNP型 下面是常见的三极管 HSD882TO 923A 30V 8550SDTO 92 0 7A 25V 2SA928ATO 92L 2A 30V KSC5027TO 2203A 800V 2SC3320TO 3P15 400V KSE13007TO 2208A 400V 沟道型 沟道型 八 场效应管场效应管是一种由输入信号电压来控制其输出电流大小的半导体三极管 是电压控制器件 输入电阻非常高 场效应管有三极 珊极 G 源极 S 漏极 D 场效应管分为 结型场效应管 JFET 和绝缘珊场效应管 IGFET 两大类 1 结型场效应管 1 结型场效应管有N型和P型沟道两种 电路符号如下 2 工作原理结型场效应管有两个PN结 在珊源极上加一定电压 在场效应管内部会形成一个导电沟道 当d s极间加上一定电压时 电流就可以从沟道中流过 即通过源电压来改变导电沟道电阻 实现对漏极电流的控制 2 绝缘珊场效应管它是由金属氧化物和半导体组成 故称为MOSFET 简称MOS管 其工作原理类似于结型场效应管 分为增强型与耗尽型 如下图 耗尽型 N沟道 图a P沟道 图c 增强型 N沟道 图b P沟道 图d SSS2N60TO 220F2A 600V 九 集成电路 IC 1 定义 它是利用半导体的制造工芑 将二极管 三极管 电阻 电容和连接线等整个电路集中制造在一个很小的硅片上 再经引红和封装 形成一个具预定功能的微型整体 就是集成电路 简称IC 它具有体积小 寿命长 成本低 可靠性高 性能好等优点 2 分类 1 集成电路按功能分为数字集成电路和模拟集成电路 数字集成电路是输入信号与输出信号为高 低两种电平 且有一定逻辑关系的电路 电路中的晶体管都工作于开关状态 即稳态时是处于导通或截止状态 数字电路形式比较简单 通用性较强 类型繁多 广泛用于计算器技术及自动控制电路中 模拟集成电路的输入信号或输出信号为连续变化的电压或电流信号 它能对信号进行放大或变换 包括各种集成运算放大器 功率放大器 集成稳压器 振荡器 检波器等 2 集成电路按集成度分为小规模 中规模 大规模和超大规模集成电路 6 光电藕合器 光电藕合器主要由两个组件组成 一个发光二极管 LED 另一个是光敏器件 它可以是光电池 光敏三极管 光敏单向可控硅等器件 电路符号 工作原理 当有电流流过LED时 便产生一个光源 光的强度取决于激励电流的强度 此光源照射到封装在一起的光敏三极管上后 光敏三极管产生一个与LED正向电流成正比例 该比例称为CTR 即电流传输比 ICPC817CCTR 200 400 8mm ICPC817CTR 200 400 10mm ICPC817CTR 200 400 10mm ICPC123MCTR 130 260 10mm 5A 250V 3 10mm玻璃带帽美规快熔 直 6 3A 250V 5 20mm玻璃无脚美规慢熔 5A 250V 5 20無腳美規慢熔 6 3A 250V 5 20mm无脚欧规慢熔 保险管