资料常用电子元件.docx
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资料常用电子元件
常用电子元件
在电子制作中，要使用到许多不同的电子元件。
在这一节中，将简单地介绍常用的电子元件。
同学们应认识它们，了解它们的作用，记住它们的符号，以便于今后应用这些元件组装出各种实用的、有趣的电子制品。
一、电阻器和电容器
（一）电阻器
我们将电池、开关和灯泡用导线连接起来。
开关闭合后，电流由电池正极流出，经开关和小灯泡流入电池负极，小灯泡发光。
导线和小灯泡都能导电，它们称为导体。
在一般情况下金属都是导体。
导体在电流通过时，对电流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为电阻。
电阻的文字符号是R。
电阻大小的基本单位是欧姆（符号Ω），还有较大的单位千欧（KΩ），和兆欧（MΩ）。
它们的换算关系是：
1MΩ＝103KΩ 1KΩ＝103Ω
常用的电阻分两大类。
阻值固定的电阻器称为固定电阻器。
阻值连续可变的电阻器称为可变电阻器（包括徽调电阻器和电位器）。
它们的外形和图形符号见表3一1。
由于制作的材料不同，电阻器也可分为碳膜电阻、金属膜电阻或线绕电阻等等。
电阻器在电路中起什么作用呢？
表一 常用电阻器
固定电阻器
微调电阻器
电位器
R
R
R
我们将图3-1电路中的开关换为1个470欧姆的电位器（如图3一2（A））。
旋转电位器的转柄，小灯泡的亮度要随着电阻值的大小而改变。
电阻值越大，小灯泡越暗。
这说明电阻器在电路中可以控制电流的强弱。
我们可以参考这个电路制成一个可以调光的玩具小台灯。
图3-2 电阻器和电容器在电路中的作用
电阻器的主要参数有两个：
1．标称阻值和允许误差。
在电阻上标注的电阻数值叫作标称阻值。
如1.5K，5.1Ω……。
它的实际阻值允许有一定的误差，叫允许误差，分为Ⅰ级（±5％），Ⅱ级（±10％），Ⅲ级（±20％）。
如电阻器上标“3KΩⅠ”，则表示这个电阻的阻值是3KΩ，误差为士5％。
电阻的标称值和误差也可以用色环来表示。
在电阻上印有四条色彩鲜艳的园环，紧靠电阻左端的三条色环表示电阻值，最后一条色环表示允许误差。
识别方法见表3一2。
微调电阻器和电位器的标称值是它的最大电阻值。
如100K电位器，表示它的阻值可在零至100千欧内连续变化。
2．额定功率。
指电阻器正常工作时允许的最大功率。
超过这个值，电阻器将过分发热而烧毁。
在本章所涉及的电子制作中，如无特殊要求，电阻器均采用1/8w的碳膜电阻。
（二）电容器
两个彼此绝缘、互相靠近的导体就构成了一个电容器。
两个导体叫作电容器的两个极，分别用导线引出。
电容器的文字符号是C。
它的大小用电容量来衡量。
电容量的基本单位是法拉（用F表示），还有较小的单位微法（μF）和皮法（PF），这三个单位的换算关系是：
1F＝106μF 1μF＝106PF
表二 色环表示法
颜色
第一色环
第二色环
第三色环
第四色环
十位数字
个位数字
倍乘数
允许误差
棕
1
1
×101
红
2
2
×102
橙
3
3
×103
黄
4
4
×104
绿
5
5
×105
蓝
6
6
×106
紫
7
7
×107
灰
8
8
×108
白
9
9
×109
黑
0
0
×（100）
金
×0.1
±5%
银
×0.01
±10%
本色
±20
电容器也可以按其电容量是否可以改变分为固定电容器和可变电容器。
（包括微调电容器和可变电容器）若按制作材料划分也可分为瓷介电容器、电解电容器、空气电容器等等。
电容器的外形和出形符号如表3-3。
固定电容器
微调电容
可变电容
C
C
C
C
电容器在电路中有什么作用呢？
我们用电容器代替图3-1电路中的开关（如图3-2（B））。
接通电路时，我们看到小灯泡闪亮一下后就不再亮了。
这是因为电容器在充电的瞬间，电路中有电流。
而充电过程很快结束了，电容器充满电荷后，电流消失了。
电容器容量越小，充电所用时间越短暂，可见直流电是不能通过电容器的。
若将电源改为交流电源，小灯泡将持续发光，若交流电频率可以变化，那么在相同的电压下，高频率交流电较低频率交流电更易于通过同一个电容器而使小灯泡更亮些。
这些实验可以说明电容器在电路中，可以起“隔直流，通交流”，“通高频、阻低频”的作用。
电容器的主要参数也有两个：
1．标称电容量和允许误差。
标称电容量指电容器上标注的电容量。
允许误差分三级，同于电阻器误差的表示方法。
微调电容器和可变电容器标出了它的电容量的最小值和最大值，如7／270P
2．耐压。
指电容器正常工作时，允许加在电容器上的最高电压值。
不能超过，否则将损坏电容器。
特别需要指出的是电解电容器两极有正负之分，是有极性电容器，使用时必须按电路要求接入，不能将两根引脚接反。
技能训练 认识电阻器和电容器
目的 认识电阻器和电容器，学会识别色环电阻的阻值和误差。
器材 不同规格和种类的电阻器和电容器。
10只不同的色环电阻。
步骤
1．认识不同规格和种类的电阻器，读出电阻器的标称阻值和误差。
2．认识不同规格和种类的电容器，读出电容器的标称电容量和误差。
3．将10只色环电阻插在硬纸板上，观察色环颜色（参考表3-2），写出各电阻的标称值和误差。
4．同学问相互检查，10只色环电阻，你识别正确的有几只？
二、晶体管和集成电路
在电子制作中要经常使用晶体管和集成电路。
晶体管分为晶体二极管和晶体三极管，它们是用半导体材料制成的，所以也叫半导体管。
（一）晶体二极管
晶体二极管的文字符号是VD，它的外形和图形符号见表3-4。
表四 常用二极管
检波二极管
整流二极管
发光二极管
光电二极管
晶体二极管在电路中有什么作用呢？
我们将晶体二极管接在图3-1电路中的开关位置上（如图3-3（A））。
灯泡发光，说明这时二极管导通，二极管的电阻（称为正向电阻）很小。
若将二极管两极引脚对调（如图3-3（B）），这时小灯泡就不亮了。
这时二极管的电阻（称为反向电阻）很大，电路中几乎没有电流。
这个现象说明二极管有单向导电的特性。
利用二极管的这个特性，可使用二极管进行检波和整流。
图3 晶体二极管的单向导电性
晶体二极管的参数有两个：
1.最大正向电流：
二极管导通时允许通过的最大电流。
2.最高反向电压：
二极管截止时加在二极管上的最高电压。
以上两项参数在使用中都不能超过，否则二极管将损坏。
还有一些特殊用途的二极管，如光电二极管、发光二极管等，也在电子制作中经常用到。
（二）晶体三极管
晶体三极管也是用半导体材料制成的，由于结构不同分为PNP型和NPN型两大类。
三极管的文字符号是V。
常用的三极管的外形和图形符号如表3-5。
表3-5 常用三极管
PNP型
NPN型
晶体三极管的三个极，分别称为基极（b）、集电极（c）和发射极（e）。
发射极上的箭头表示流过三极管的电流方向。
可见两类三极管中电流的流向是相反的。
晶体三极管在电路中具有放大作用和开关作用。
我们使用晶体三极管在电路中放大微弱的信号电流或制成自动开关，控制用电器的通断。
晶体三极管工作原理较复杂，在这里不作介绍。
三极管的主要参数是穿透电流和放大倍数。
穿透电流Iceo越小，三极管稳定性越好。
放大倍数β一般从几十到几百，应根据电路需要选择。
（三）集成电路
集成电路是将二极管、三极管和电阻电容等元件按照电路结构的要求，制作在一小块半导体材料上，形成一个完整的具有一定功能的电路，然后封装而成。
它的文字符号是IC，常用集成电路的外形和图形符号见表3-6。
表 3-6 常用集成电路
集成电路是60年代后期，随着电子技术的发展而迅速发展起来的。
使用集成电路和使用分立元件组装的电路相比，具有元件少、重量轻、体积小、性能好和省电等多项优点。
所以电子产品的集成化已成为电子技术发展的必然趋向。
本章的电子制作中将使用到集成电路，同学们可以在实践中体会到它的优越性。
技能训练 认识晶体管和集成电路
目的 认识晶体管和集成电路
器材 晶体二极管 2AP9 2CPI0 1N4001--1N40071N4148
晶体三极管 3DG6 3A×31 9013901480508550
集成电路 LM386LM317 KD-9300NE555CD4017等
步骤
1．认真观察晶体管和集成电路的外观形状，型号和引脚的分布。
2．观察晶体三极管管脚排列，辨别b、c、e三个极并弄清判别方法。
思考与实践
通过本节的学习，你初步认识了哪些电子元件？
找一个小型半导体收音机，打开机壳后盖观察收音机电路板上的各种电子元件。
指出各元件的名称，你还有哪些元件不认识，问问老师和同学。
维修知识
家电维修基本原理
在检查集成电路时，不要先急于换集成块，而应先检查其外围电路，在确认外围电路正常时，再考虑更换集成块。
若不问青红皂白，一味更换集成块，只能造成不必要的损失，且现在的集成块引脚众多，稍不注意便会损坏，而且即使确定是集成块内部问题，也应先考虑能否通过外围电路进行修复
一、先调查，后熟悉
当用户送来一台故障机，首先要询问产生故障的前后经过以及故障现象，犹如医生对病人诊病一样，先要问清病情，才能对症下药。
根据用户提供的情况和线索，
再认真地对电路进行分析研究（这一点对初学者尤其重要），弄通弄懂其电路原理和元器件的作用，做到心中有数，有的放矢。
二、先机外，后机内
对于故障机，应先检查机外部件，特别是机外的一些开关、旋钮位置是否得当，外部的引线、插座有无断路、短路现象等。
当确认机外部件正常时，再打开机器进行检查。
三、先机械，后电气
例如一台收录机放音无声，应当先分清是机械原因引起的（如机心的问题），还是由电气毛病造成的。
只有当确定各部位转动机构无故障时，再进行电气方面的检查。
四、先静态，后动态
所谓静态检查，就是在机器未通电之前进行的检查。
当确认静态检查无误时，方可通电进行动态检查。
若发现冒烟、闪烁等异常情况，应迅速关机，重新进行静态检查。
这样可避免在情况不明时就给机器加电，造成不应有的损坏 。
五、先清洁，后检修
在检查机器内部时，应着重看看机内是否清洁，如果发现机内各元件、引线、走线之间有尘土、污物、蛛网或多余焊锡、焊油等，应先加以清除，再进行检修，这样既可减少自然故障，又可取得事半功倍的效果。
实践表明，
许多故障都是由于脏污引起的，一经清洁故障往往会自动消失。
六、先电源，后机器
电源是机器的心脏，如果电源不正常，就不可能保证其他部分的正常工作，也就无从检查别的故障。
根据经验，电源部分的故障率在整机中占的比例最高，许多故障往往就是由电源引起的，所以先检修电源常能收到事半功倍的效果。
七、先通病，后特殊
根据机器的共同特点，先排除带有普遍性和规律性的常见故障，然后再去检查特殊的电路（包括一些特殊的元器件），以便逐步缩小故障范围，由面到点，缩短修理时间。
八、先外围，后内部
在检查集成电路时，不要先急于换集成块，而应先检查其外围电路，在确认外围电路正常时，再考虑更换集成块。
若不问青红皂白，一味更换集成块，只能造成不必要的损失，且现在的集成块引脚众多，稍不注意便会损坏，而且即使确定是集成块内部问题，也应先考虑能否通过外围电路进行修复。
从维修实践可知，集成块外围电路的故障率远高于其内部电路。
九、先直流，后交流
这里的直流和交流是指电路各级的直流回路和交流回路。
这两个回路是相辅相成的，只有在直流回路正常的前提下，交流回路才能正常工作。
所以在检修时，必须先检查各级直流回路（静态工作点），然后检查交流回路（动态工作点）。
十、先故障，后调试
对于“电路、调试”故障并存的机器，应当先排除电路故障，然后再进行调试。
因为调试必须是在电路正常的前提下才能进行。
当然有些故障是由于调试不当而造成的，这时只需直接调试即可恢复正常。
常用电子节能灯的维修
电子节能灯具有低电压启辉、无频闪、无噪音、高效节能、开灯瞬间即亮、使用寿命长（３０００小时以上，为普通白炽灯的３倍多）等优点，很受消费者的欢迎（尤其在电源电压波动频繁的地区）。
电子节能灯有玻罩型和裸露型。
玻罩型又有球型、球柱型、工艺型等三个系列，前两个系列均有全透明、刻花、彩色刻花和乳白色４个品种。
它具有外形美观、安装时不易损坏灯管、耐碰撞等优点；裸露型则有Ｈ型、ＵＨ型、３Ｕ型、４Ｕ型、２Ｄ型及螺旋型等。
按发光的颜色分，则可分为红、绿、蓝、黄（色温为２７００Ｋ，属暖色光，类似于白炽灯的光色）、白（色温以６４００Ｋ居多，属冷色光，类似于日光灯的光色）；而色温为５０００Ｋ的灯管因光色接近于自然光，对眼睛无刺激，更适合于学生和精细工作。
本文介绍的电子节能灯电路见图１，印板图见图２。
该电路已加有软启动（灯丝预热）电路，可延长灯管寿命。
多应用于护目灯和外销灯具中。
维修电子节能灯，首先要排除假故障。
关灯后节能灯有间隙性的闪光，这并不是灯的质量问题。
主要原因是电工线路安装不规范，将开关设在零线造成的。
只要把进线端的零线与火线调换一下即可。
使用了带氖灯的开关，关灯后仍然能形成微流通路，或借线安装双联开关的，会造成有时关灯后有闪光现象。
维修电子节能灯时，为安全应用１：
１隔离变压器隔离市电。
一、灯不能正常点亮的检修
１．常见为谐振电容Ｃ６击穿（短路）或耐压降低（软击穿），应换为耐压在１ｋＶ以上的同容量优质涤纶或ＣＢＢ电容。
２．灯管灯丝开路。
若灯管未严重发黑，可在断丝灯脚两端并联０．０４７μＦ／４００Ｖ的涤纶电容后应急使用。
３．Ｒ１、Ｒ２开路或变值（一般以Ｒ１故障可能性较大），用同阻值的１／４Ｗ优质电阻代换。
４．三极管开路。
如发现只有一只三极管开路，但不能更换一只，而应更换一对耐压在４００Ｖ以上的同型号配对开关管。
否则容易出现灯光打滚或再次烧管。
５．灯光闪烁不停。
灯管若未严重发黑，检查Ｄ５、Ｄ６有无虚焊或开路，若Ｄ５、Ｄ６软击穿或滤波电容Ｃ１漏液及不良，也会使灯光闪烁不停。
６．灯难以点亮，有时用手触摸灯管能点亮或灯光打滚，这可能是Ｃ３、Ｃ４容量不足、不配对。
７．倘若单支小功率节能灯点亮后灯丝有发红或发光的现象，还应检查Ｄ１～Ｄ４有无软击穿，Ｃ１是否装反或漏电，电源部分有无短路等。
８．扼流圈Ｌ及振荡变压器Ｂ的磁心有断裂。
如若单换磁心，要注意三点：
（１）使用符合要求的磁心，否则可能使扼流圈的电感值有较大出入，给节能灯埋下隐患；（２）磁隙不能过小，以免磁饱和；（３）磁隙间用合适的垫衬物垫好后，用胶粘剂粘上，并缠上耐高温阻燃胶带，以防松动。
此外对Ｂ的同名端不能接错。
９．检修使用触发管的电子镇流器，应重点检查双向触发二极管，此管一般用ＤＢ３型，它的双向击穿电压为３２±４Ｖ。
二、有元件明显损坏的检修
１．虽不熔断保险、不烧断进线处线路而电阻等有明显损坏的，三极管必损无疑。
这首先可能是灯管老化引起的，其次是使用环境差，另外可能是由Ｃ１失去容量造成的。
对于前二种情况，在更换电阻、三极管时，最好也更换配对的Ｃ３、Ｃ４小电解。
对于后一种，Ｃ３、Ｃ４不必更换，由于Ｃ１工作在高压条件下，务必选用优质耐热电解电容器进行代换。
２．在熔断保险、烧断进线处线路的情况下，若Ｃ１、Ｑ１、Ｑ２完好，则必须逐个对Ｄ１～Ｄ４进行常规检查和耐压测试。
或把Ｄ１～Ｄ４全部用优质品代换。
３．Ｃ１爆裂，如伴有熔断保险、烧断进线的现象，应将Ｄ１～Ｄ４、Ｃ１全部更换。
４．只有Ｑ２一侧的阻容件、三极管烧坏的，应重点检查Ｃ２是否已击穿。
５．若高频变压器Ｂ损坏，可用∮０．３２ｍｍ高强线在１０ｍｍ×６ｍｍ×５ｍｍ的高频磁环上绕制，Ｔ１、Ｔ２各为４圈；Ｔ３为８圈（注意头尾）。
扼流圈Ｌ：
灯管功率５～４０Ｗ，相应为１．５～５．５ｍＨ之间。
三、少数电子节能灯有干扰遥控彩电的现象。
可调整Ｌ的电感量或Ｃ２的电容量，使其不干扰遥控电视机，又能安全工作。
四、使用节能灯的注意事项
１．节能灯不能在调光台灯、延时开关、感应开关的电路中使用。
２．应避免在高温高湿的环境中使用。
３．电子节能灯与其他照明灯具一样，不宜频繁开和关。
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