常用元器件的識(shí)別與選用A

1、 各種材料的物體對(duì)通過它的電流都呈現(xiàn)一定的阻礙 作用，我們把這種阻礙電流的作用叫做電阻，物體阻礙 電流通過的固有屬性，稱為物體的電阻。因此，我們可 以利用不同屬性的材料制成不同的電阻器。電阻器是電 子設(shè)備中使用最多的基本元件之一。 就電阻器的作用而言，有時(shí)是有利的，有時(shí)是無利 的。比如在遠(yuǎn)距離電能傳輸?shù)碾娏こ讨?，傳輸?dǎo)線的 電阻消耗了大量的電能，而這些電能將轉(zhuǎn)換為熱能散發(fā) 到大氣中，這是不利的一面；然而在無線電工程、電子 儀器設(shè)備當(dāng)中，盡管電阻器同樣會(huì)消耗電能，但在許多 情況下，它又具有特殊的作用。 1.1電阻器的基本定義電阻器的基本定義 具有一定的阻值、幾何形狀和技術(shù)性能，并在電路 中起特

2、定作用的元件，稱之為電阻器（簡(jiǎn)稱電阻）。 1.2電阻的基本單位電阻的基本單位 電阻的基本單位是歐姆()，而在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中， 常常使用的是由歐姆()導(dǎo)出的單位，即千歐(K)、 兆歐（M）、吉?dú)W（G）等。 換算關(guān)系：1k103;1M106;1G109。 1.3電阻器的基本符號(hào)電阻器的基本符號(hào) 在畫電路圖時(shí)，電阻用符號(hào)“ ”表示，長(zhǎng)是寬 的3倍（至少2倍)。當(dāng)加上限定符號(hào)后，可表示不同特 性的電阻，后面將分別予以介紹。 1.4電阻器的作用電阻器的作用 在電子設(shè)備中，常作為負(fù)載、分流、限流、分壓、 降壓、取樣等。 金屬膜電阻金屬膜電阻 碳膜電阻碳膜電阻 t 一般符號(hào) 電位器 可變電阻 熱敏電阻 5.1

3、標(biāo)稱阻值標(biāo)稱阻值 是指在25的環(huán)境溫度下，所標(biāo)示的電阻值。 常用單位有：歐姆()、千歐(K)、兆歐(M) 5.2允許誤差允許誤差( (精度精度) ) 電阻器的實(shí)際阻值對(duì)于標(biāo)稱值的最大允許偏差范圍， 即標(biāo)稱阻值與實(shí)際阻值的差值跟標(biāo)稱阻值的百分比，稱 為允許誤差。 5.3額定額定( (負(fù)荷負(fù)荷) )功率功率 在一定的工作環(huán)境條件下，電阻器在電路中長(zhǎng)時(shí)間 連續(xù)工作不損壞或不顯著改變其性能時(shí)所允許消耗的最 大功率，稱為電阻器的額定功率。 電阻器是耗能元件，在工作電路中將電能轉(zhuǎn)化為熱 5.5. 電阻器的主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo) 能釋放。如果耗能太多，將會(huì)被燒毀。電阻器的額定功 率不是電阻器在實(shí)際工作時(shí)所必須消耗

4、的功率，而是電 阻器在工作時(shí)允許消耗功率的限制。為防止電阻器在電 路中被燒毀，選擇電阻器時(shí)，應(yīng)使額定功率高于實(shí)際消 耗功率的1.52倍。 在電路圖中，常用下列符號(hào)表示電阻器及其功率： 1 2 5 5 1020 1/8W1/4W1/2W 1W 2W5W10W20W 5.4溫度系數(shù)溫度系數(shù) 即溫度每變化1所引起的電阻值的相對(duì)變化。所有 材料的電阻率，都隨溫度而變化，在衡量電阻對(duì)溫度的 電阻器在規(guī)定的環(huán)境條件下能夠連續(xù)正常工作時(shí)， 所能施加的最大電壓。若實(shí)際的工作電壓大于極限電壓 時(shí)，電阻將被電擊穿而燒毀。它無法通過公式來計(jì)算， 而取決于電阻的外形尺寸及工藝結(jié)構(gòu)。 一般常用電阻器的功率對(duì)應(yīng)的極限電壓

5、如下： RP 0.25W 250V；0.5W 500V；12W 750V。 5.7電阻的噪聲電阻的噪聲 產(chǎn)生于電阻器中的一種不規(guī)則的電壓 起伏，包括熱噪聲和電流噪聲兩部分。 熱噪聲是由導(dǎo)體內(nèi)部電子的無規(guī)則自 由運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)體內(nèi)任意兩點(diǎn)之間的電壓 發(fā)生不規(guī)則的變化而引起的。與導(dǎo)體的 材料、形狀無關(guān)，主要由溫度引起。降低電阻的工作溫 度，可以減少熱噪聲。 電流噪聲是由導(dǎo)電微粒與非導(dǎo)電微粒之間的碰撞引起 的，它與電阻材料的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。 合金型電阻無電流噪聲，薄膜型的較小，合成型最大。 電壓 噪聲 理想 電流 1 10 n E n a 當(dāng)E取不同數(shù)值時(shí)，計(jì)算所得的數(shù)值四 舍五入取其近似值，就形成一個(gè)數(shù)

6、值系列。該系列的E 的取值一但選定，即可得出E個(gè)數(shù)值，當(dāng)nE時(shí)，得到 的是該系列的E個(gè)基本值，當(dāng)nE時(shí)，又可得出另一組 數(shù)值，分別是對(duì)應(yīng)前一組數(shù)值的10倍。例如：E6時(shí)， n n1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6 a1 a2 a3 a4 a5 a6a1 a2 a3 a4 a5 a6 1 1.467 2.15 3.16 4.64 6.811 1.467 2.15 3.16 4.64 6.81 n n7 8 9 10 11 127 8 9 10 11 12 a7 a8a7 a8 a9 a9 a10 a11 a12 a10 a11 a12 10 14.67 21.5 31.6 46.4 6

7、8.110 14.67 21.5 31.6 46.4 68.1 由以上可以看出，E取不同的值時(shí)，得到的數(shù)值系列 也不同，我們分別稱之為E6系列、E12系列、E24系列。 由于該標(biāo)稱系列首先是在英國(guó)（England)的電工工業(yè) （Electricity)中應(yīng)用，所以用“E”標(biāo)志這一系列， 并統(tǒng)稱之為E系列。 隨著電工工業(yè)的發(fā)展，以及實(shí)際應(yīng)用的需要，對(duì)每一 系列又規(guī)定了所適用的允許偏差范圍（即精度），常用 的E6、E12、E24系列對(duì)應(yīng)的偏差范圍分別為20%（M)、 10%（K)、5%(J)，而E48、E96、E192 系列的分別 為2%(G)、1%(F)、 0.5%(D)（參見下表1）。 在長(zhǎng)期

8、的工程實(shí)踐中，由于得到許多國(guó)家的應(yīng)用和認(rèn) 可，并延用到電容器、電感器的標(biāo)稱值。因此，在1952 年由國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）將E系列標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布為國(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)。 允許允許 偏差偏差 E24E24 5% E12E12 10% E6E6 20% E24E24 5% E12E12 10% E6E6 20% 阻阻 值值 系系 列列 1.01.0 1.11.1 1.21.2 1.31.3 1.51.5 1.61.6 1.81.8 2.02.0 2.22.2 2.42.4 2.72.7 3.03.0 1.01.0 1.21.2 1.51.5 1.81.8 2 22 2 2.72.7 1.01.0 1.51.5

9、2.22.2 3.33.3 3.63.6 3.93.9 4.34.3 4.74.7 5.15.1 5.65.6 6.26.2 6.86.8 7.57.5 8.28.2 9.19.1 3.33.3 3.93.9 4.74.7 5.65.6 6.86.8 8.28.2 3.33.3 4.74.7 6.86.8 由上述可知，我們?cè)谑袌?chǎng)上不能買到諸如標(biāo)稱阻值 為50k的電阻、26F的電容和5.9mH的電感，而只能 根據(jù)精度要求在相應(yīng)的系列中選擇接近的規(guī)格（除非電 路性能有特別的要求或選用非標(biāo)規(guī)格產(chǎn)品），一般應(yīng)盡 可能選擇普通系列規(guī)格。盡管精密系列的元件也可選用 (E48、E96、E192系列)，但由于

10、制造、篩選及測(cè)試的成 本較高，或因使用的數(shù)量較少，這類元件的價(jià)格要比常 用系列高出數(shù)倍甚至數(shù)十倍。因此，在合理選擇元器件 時(shí)，應(yīng)注意這一點(diǎn)。 7.電阻器的標(biāo)志方法與識(shí)別電阻器的標(biāo)志方法與識(shí)別 標(biāo)示電阻元件阻值、精度及額定功率的方法有很多 種，在此僅介紹幾種較常用的標(biāo)示方法及其識(shí)別。 7.1直標(biāo)法直標(biāo)法(又稱文字標(biāo)注法) 在元件的表面上直接標(biāo)示出電阻的類型(如RT)、阻 值(如10k)、精度(如1%)及額定功率(如2W)等。 在直標(biāo)法中，可以用單位符號(hào)代替小數(shù)點(diǎn)，例如： 0.33可標(biāo)為33，3.3k可標(biāo)為3k3。 利用直標(biāo)法雖然可以一目了然，但只適用于較大體 積的元件，而且在國(guó)際上也不能夠通用。

11、 7.2數(shù)碼標(biāo)注法數(shù)碼標(biāo)注法 用三位數(shù)字表示元件的標(biāo)稱值，從左至右，前二位 數(shù)表示有效數(shù)，第三位是有效數(shù)字后面零的個(gè)數(shù)，即前 兩位數(shù)乘以10n（n0 8）。例如：103(10K)、511 (510)、270(27)、105(1M)。 當(dāng)n9時(shí)，是唯一的特例，表示101。例如，電容 479表示4.7pF，電阻109表示1 。 采用數(shù)碼標(biāo)注法時(shí)，電阻默認(rèn)單位為，電容默認(rèn) 單位為pF，電感默認(rèn)單位為H，在數(shù)碼后邊往往用字 母表示偏差。 棕棕 紅紅 橙橙 黃黃 綠綠 藍(lán)藍(lán) 紫紫 灰灰 白白 黑黑 1234567890 第一位數(shù)第一位數(shù) 第二位數(shù)第二位數(shù) 倍乘數(shù)倍乘數(shù) 允許誤差允許誤差 1 0 102

12、10001000 ( (1K1K ) ) 誤差誤差：金色金色 5% 銀色銀色 10% 無色無色 20% 棕色棕色 1% 10% 倍乘數(shù)倍乘數(shù) 允許誤差允許誤差 1 0 0 102 10K10K 1% 7.3色環(huán)標(biāo)注法色環(huán)標(biāo)注法 色環(huán)電阻器的識(shí)別色環(huán)電阻器的識(shí)別 另外，碳膜電阻屬引極（線）式電阻，方便于手工 安裝及維修，且價(jià)格低廉，多用在一些低端產(chǎn)品或早期 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中。 8.4.1 將玻璃釉粉與金屬（銀、鈀、銠、釕等）氧化物粉 混合，采用絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)工藝在陶瓷基體上形成電 阻膜，電阻膜的厚度比普通電阻膜要厚得多。其主要 特點(diǎn)是：阻值范圍寬(5.1200M)，耐潮濕、耐高 溫，溫度系數(shù)小，常用

13、于高阻及厚膜電路。 8.4.2貼片電阻貼片電阻 貼片電阻是為SMT(Surface Mounting Technology)組 裝工藝而設(shè)計(jì)的一種微型電阻，又叫SMD。實(shí)際上它就 是玻璃釉電阻的一種片狀結(jié)構(gòu)形式，它的電阻體是高 可靠的釕系列玻璃釉材料經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)而形成，其電 它綜合了掩膜、光刻、燒結(jié)等工藝 技術(shù)，在一塊基片上制成多個(gè)參數(shù)和性 能一致的電阻，并連接成電阻網(wǎng)絡(luò)。阻 值范圍為5133k，其主要特點(diǎn)是： 功率小，高精度、高穩(wěn)定性，溫度系數(shù) 小、高頻特性好。常用于計(jì)算機(jī)、儀器 儀表以及A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路等。 容差較小(如0.1%)的金屬膜電阻器易受靜電損 傷。對(duì)于體積小、電阻率高的薄

14、膜電阻器，靜電可使其 阻值發(fā)生顯著變化(一般變小)，溫度系數(shù)也隨之發(fā)生相 應(yīng)的變化。因此，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意靜電防護(hù)。 在電子儀器、設(shè)備中，電容器也是一種必不可少的、 應(yīng)用較多的基本元件之一，而且其種類繁多。 1.電容器的基本概念電容器的基本概念 1.1電容器的基本定義電容器的基本定義 它的基本構(gòu)造是由兩個(gè)相互靠近的金屬電極板，中 + + 3.2電容量的標(biāo)注方法電容量的標(biāo)注方法 電容量的標(biāo)注方法常用文字標(biāo)注法和數(shù)碼標(biāo)注法，具 體的標(biāo)注方法與電阻器阻值的標(biāo)注方法相同，在此不再贅 在電容器表體上，還常常標(biāo)出允許誤差和耐壓值， 若不標(biāo)注耐壓值的，其耐壓一般不超過50V。在體積較 大的電解電容器上，往往還

15、標(biāo)示出所適用的工作環(huán)境溫 度范圍等。 標(biāo)稱容量是在電容器外表上所標(biāo)注的電容量，是標(biāo) 準(zhǔn)化了的電容值(也有非標(biāo)的)，其基本的數(shù)值同電阻器 一樣，常采用E6、E12和E24標(biāo)稱系列。 電容器的實(shí)際電容量與其標(biāo)稱容量的偏差稱為誤差， 允許的偏差范圍稱為精度。不同類型的電容器所采用的 精度等級(jí)也不同，精密電容器常用1(F)和2(G) 兩種精度等級(jí)，一般電容器的精度等級(jí)常用級(jí)5 (J)、級(jí)10(K)和級(jí)20(M)，而電解電 容器的精度等級(jí)常常采用級(jí)10、級(jí) 2050和級(jí)30 50。 4.2 耐壓值通常是指直流工作電壓(專用于交直流 電路的，標(biāo)有交流電壓)。 若電容器 工作在脈動(dòng)電壓下，則交、直流電壓分量

16、的總和應(yīng)小于 其耐壓值；當(dāng)工作在交流分量較大的電路(如濾波電路) 中，電容器耐壓值的選取應(yīng)留有充分的余量。 漏電流過大，會(huì)使電容器發(fā)熱、性能變壞，甚至失 效。電解電容還會(huì)引起爆炸的原因，就是由其漏電流較 大，因電解電容是采用電解質(zhì)(液)和金屬板作為電容的 負(fù)、正極，以金屬氧化膜作介質(zhì)（厚度只有幾納米至幾 十納米），這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其漏電流較大。一般鋁電解電 容漏電流可達(dá)mA級(jí)(與容量、耐壓成正比)，而其它類電 容器的漏電流極小。 4.4損耗及損耗因數(shù)損耗及損耗因數(shù) 理想的電容器不應(yīng)消耗電能，但實(shí)際上由于電容器 存在漏電流，會(huì)消耗一定的能量而 ， 一個(gè)存在漏電流的電容器，可以認(rèn)為是一個(gè)理想的 電容和

17、一個(gè)等效電阻相并聯(lián)(如右圖所示)。在電容器工 作時(shí)，一部分電流通過R消耗一定的電 能，這即是電容器的有功損耗P；而儲(chǔ) 存于C中的電能并未消耗掉，稱之為無 功損耗PQ。 有功損耗：PPRUIRUIsin， 無功損耗：PQPCUICUIcos。 有功損耗與無功損耗之比即為損耗 因數(shù)tg，即：P/PQtg,而為電容 的損耗角。 tg越小，則電容質(zhì)量越好， 一般為102104數(shù)量級(jí)。 U C IC I RIR I IC IR 4.5溫度系數(shù)溫度系數(shù) 電容的容量會(huì)隨溫度的變化而變化，一般常用C 表示電容器隨溫度變化的特性： C(C1-C2)/C1(T2-T1)C/C1T，單位：1/ C1為T1(室溫20

18、5)時(shí)的電容量； C2為T2(極限工作溫度)時(shí)的電容量。 C越小越好，電容越穩(wěn)定，由于C很小，通常用 PPm/表示(百萬分之一)，1/ =106 PPm/。云母及 瓷介電容的熱穩(wěn)定性好，溫度系數(shù)為104/(即為100 PPm/)。鋁電解電容的熱穩(wěn)定性較差，其溫度系數(shù)C 為102/，即為10000PPm/。多數(shù)電容的C為正溫 度系數(shù)，而瓷介電容的C為負(fù)溫度系數(shù)。在特殊應(yīng)用 時(shí)應(yīng)考慮這一參數(shù)。 電 介質(zhì)(NPO、COG)、類電介質(zhì)(X7R、X5R、2X1)和類 電介質(zhì)(Y5V、2F4、Z5U)瓷介電容器（ 瓷片電容 常用的有CC1、CC2、CC18A、 CC11、CCG等系列。 中、低頻電路中作隔

19、直、耦 合、旁路和濾波等電容器使用，以及 2F4、Z5U) 高壓瓷片電容高壓瓷片電容 低壓瓷片電容低壓瓷片電容 小功率和高壓高功率瓷片電容器等。常用的高頻和低頻 瓷片電容的特性如下： (1)高頻陶瓷高頻陶瓷CC1：體積小，損耗低，電容量對(duì)頻率、 溫度的穩(wěn)定性都較高 適用于高頻電路，如單 片機(jī)時(shí)鐘晶振電路中的補(bǔ)償電容(15P30P)就用 這種電容。 (2)低頻陶瓷低頻陶瓷CT1：體積小，價(jià)廉，損耗大，穩(wěn)定性也 較差。容量一般在10pF4.7F，額定工作電壓 為50V100V 。主要應(yīng)用于要求不高的低頻電路 中作旁路、隔直用，也不宜使用在脈沖電路中， 因?yàn)橐妆幻}沖電壓擊穿。 另外常用的高壓瓷片電容

20、有CC8和CT8等型號(hào)。主要用 在工作電壓較高的電路中。 貼片電容 也比較差。 薄膜電容器被大量應(yīng)用在 模擬電路中。尤其是在信號(hào)交連的部分， 必須使用頻率特性良好、介質(zhì)損耗較低的 電容器，方能確保信號(hào)在傳輸時(shí)不致有太 大的失真情形發(fā)生。在所有的薄膜電容器 中，聚丙烯(PP)電容和聚苯乙烯(PS)電容 的特性最為顯著(當(dāng)然這兩種電容器的價(jià) 格也比較高),因而，近年來在視聽設(shè)備中， 為了提高聲音和圖像的品質(zhì)，PP電容和PS 電容已被廣泛的使用。 5.35.3金屬化薄膜電容器金屬化薄膜電容器 金屬化薄膜電容器(Metallized Film Capacitor)就是利 用離子真空蒸鍍技術(shù)，在塑料薄膜

21、介質(zhì)上蒸鍍一層很薄 的金屬以替代箔式電極，這樣可以省去箔電極的厚度， 縮小電容器單位容量的體積，所以金屬化薄膜電容器較 有機(jī)薄膜電容器 小(電阻值大)、反接時(shí)漏電流較大的特性來進(jìn)行判別。 一個(gè)質(zhì)量好的電容器，用相 同的電阻檔位去檢測(cè)，電容器的容量越大，則指針擺動(dòng) 的幅度越大、回?cái)[復(fù)原的時(shí)間也就越長(zhǎng)，因此，可根據(jù) 這一點(diǎn)比較兩個(gè)電容器容量的大小，但不能確定各自的 具體容量值。 在檢測(cè)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)指針不擺動(dòng)，說明電容器內(nèi)部已 斷路；若發(fā)現(xiàn)指針迅速擺動(dòng)至最右端而不能回?cái)[復(fù)原， 貼片功率電感 uLL(di/dt), 按應(yīng)用屬性來分：通用電感器、專用電感器。 貼片電感 空氣芯電感 插件式磁珠 貼片式磁珠

22、常用電感器的電氣符號(hào) 貼片式功率電感 各種各樣的電感器 常用的磁環(huán) 色碼電感 由于電感器的繞組是由導(dǎo)線繞制而成的，一定長(zhǎng)度 LR0 C0 分布電容 理想電感 直流電阻 0 2 1 LC f0 在使用電感器時(shí)，為保證其工作的穩(wěn)定性，通常實(shí) 際工作的頻率應(yīng)遠(yuǎn)低于其固有頻率。 電感器的分布電容的存在，會(huì)降低它的穩(wěn)定性；由 于直流電阻的存在，會(huì)使其損耗增大、品質(zhì)因數(shù)降低， 因此在繞制時(shí)，常采用間繞法、蜂房繞法，以減小分布 電容；加粗導(dǎo)線以減小直流電阻。 5.35.3品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)(Q值) 品質(zhì)因數(shù)又稱Q值或優(yōu)值，是衡量電感器質(zhì)量的一 個(gè)重要參數(shù)。它是指電感器在某一頻率的交流信號(hào)下工 作時(shí)，所呈現(xiàn)的感

23、抗(XL)與其等效損耗直流電阻(R)的 比值，即：Q2fL/RL/RXL/R。當(dāng)頻率與L一定 時(shí)，Q值的大小與R有關(guān)，R越小，Q值越大，電感器工作 時(shí)的損耗越小，效率越高，選擇性也越好。 在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，Q值不僅與電感器的固有直流電 阻(R0)有關(guān)，還與線圈骨架的介質(zhì)損耗、鐵芯或屏蔽罩 所引起的損耗以及在高頻條件下工作時(shí)的集膚效應(yīng)等因 素有關(guān)，因而提高電感器的Q值，并不是一件易事。實(shí) 際電感器的Q值通常為幾十到幾百(最高可達(dá)500左右)。 用于不同電路的電感器，對(duì)其Q值的要求也不同，對(duì)于 諧振回路，要求電感器的Q值在100200之間，而對(duì)作 為耦合用的電感器的Q值，一般要求較低一些(為幾十就

24、可以了)。 集膚效應(yīng)集膚效應(yīng)(表皮效應(yīng))：當(dāng)交變的電流通過導(dǎo)體時(shí)， 電流將集中在導(dǎo)體的表面流過，這種現(xiàn)象叫集膚效應(yīng)。 5.45.4額定電流額定電流 是指電感器在長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)所允許通過的最大 電流值。若實(shí)際的工作電流超過其額定值時(shí)，電感器就 會(huì)因發(fā)熱而使其特性參數(shù)發(fā)生改變，甚至還會(huì)因此而燒 毀，因此，在選用電感器時(shí)，應(yīng)先計(jì)算好流過電感器的 最大電流值，留有一定的余量后再選擇合適的電感器。 特別是在某些工作電流較大的場(chǎng)合，如高頻阻(扼)流圈、 大功率諧振電感以及作功率電源濾波用的低頻阻(扼)流 圈，在選用時(shí)更應(yīng)該注意，同時(shí)還要考慮到散熱條件。 色環(huán)電感器又稱色碼電感器，是一種具有固定電感 量的

25、高頻電感器。它是在磁芯上纏繞一定匝數(shù)的漆包線 后再用環(huán)氧樹脂或塑料封裝起來，并在其軸向兩端引出 兩極，整個(gè)外形與色環(huán)電阻器極為相似，因此又稱之為 臥式固定電感器。其電感量及精度的色環(huán)標(biāo)志方法與色 環(huán)電阻器的標(biāo)志方法完全相同，電感量的單位為uH 采用鐵氧體磁芯，可制成電 感量較大、Q值較高而體積較小的電感器， 它的最高工作頻率可達(dá)200MHz。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 緊湊，并用環(huán)氧樹脂封裝，因而堅(jiān)固耐用， 可靠性高，成本也低廉，并適合自動(dòng)化生產(chǎn) 和自動(dòng)插件安裝。常用的有LG1、LGA、LGX 色環(huán)電感色環(huán)電感 等系列產(chǎn)品。LG1系列電感器的電感量范圍為0.1H 22mH，額定工作電流為0.051.6A(細(xì)分

26、為五種規(guī)格： 50mA、150mA、300mA、700mA、1.6A，也常用字母A、B、 C、D、E分別表示)，誤差范圍為5%10%；LGA系列 電感器采用超小型結(jié)構(gòu)，外形與0.5W色環(huán)電阻器相似， 其電感量范圍為0.22100H，額定工作電流為0.09 0.4A；LGX系列電感器也為小型封裝結(jié)構(gòu)，其電感量范 圍為0.1H10mH，額定工作電流只分為50mA、150mA、 300mA和1.6A四種規(guī)格。 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：常用于濾波、耦合或普通的 諧振電路等。 6.26.2貼片電感貼片電感 它是采用片式鐵氧體磁芯、繞線或疊層 式線圈結(jié)構(gòu)，制成表面貼裝的固定電感器。按線圈結(jié)構(gòu) 立式固定電感 主

27、要應(yīng)用于一些電子儀器 設(shè)備、電腦顯示板、筆記本電腦、脈沖記 CDD型功率貼片電感 疊層式貼片電感 憶電路及開關(guān)電源等。 阻流線圈又稱為扼流線圈(簡(jiǎn)稱扼流圈)、差模電感 器。它是利用線圈的電抗與頻率成正比的關(guān)系，制成用 來限制一定頻率的交流電流通過的電感線圈。根據(jù)扼制 交流信號(hào)的頻率的不同，它分為高頻阻流線圈和低頻阻 流線圈。 主要特性：主要特性：一般多采用開磁路、立式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、Q值較高、成本較低等特點(diǎn)。用 于阻高頻、通低頻交流電流的高頻阻流線圈，多采用空 心或鐵氧體高頻磁芯，骨架用陶瓷材料或塑料制成，線 圈采用蜂房式分段繞制；而用于阻止低 頻交流電流通過的低頻阻流線圈，

28、一般 采用“E”形硅鋼片鐵芯、坡莫合金鐵芯 ， 并且為了防止通過較大直流電流而引起磁飽和，在安裝 的鐵芯中都要留有適當(dāng)?shù)目障丁?應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：高頻阻流圈主要用于高頻電路，而低頻 阻流圈主要用于電源濾波、音頻及場(chǎng)輸出等電路中。在 筆記本電腦、打印機(jī)、影印機(jī)、監(jiān)視器、彩色電視機(jī)、 攝錄像機(jī)、微波爐、照明設(shè)備、汽車電子等產(chǎn)品中都得 到廣泛的應(yīng)用。 6.46.4共模電感共模電感 共模電感也叫共模扼流圈，它是在一個(gè)閉合磁環(huán)上 對(duì)稱繞制方向相反、匝數(shù)相同的線圈。當(dāng)有用的信號(hào)或 電源的電流(差模信號(hào))在兩個(gè)繞組中流過時(shí)，因流向相 反，產(chǎn)生的磁通量相互抵消，扼流圈則呈現(xiàn)低阻抗；而 當(dāng)噪聲電流（共模信號(hào)，

29、包括地環(huán)路引起的擾動(dòng)電流， 也稱作縱向電流）流經(jīng)兩個(gè)繞組時(shí)，因流向相同，產(chǎn)生 的磁通量同向疊加，扼流圈則呈現(xiàn)高阻抗，從而起到抑 鐵氧體磁芯對(duì)低頻電流 信號(hào)幾乎沒有阻抗，而對(duì)較高頻率的電 流信號(hào)會(huì)產(chǎn)生較大的衰減作用，它是將高頻電流的能量 共模電感器 磁珠電感磁珠電感 在其中轉(zhuǎn)換成熱能，以熱量的形式散發(fā)出去，其等效電 路可以等效為一個(gè)電感和一個(gè)電阻相串聯(lián)，兩等效元件 的值都與磁珠的長(zhǎng)度成比例 。 選用磁珠的大小，取決于所要吸收干擾信號(hào)的頻率 （在磁珠的數(shù)據(jù)手冊(cè)上一般會(huì)附有頻率與阻抗的特性曲 線圖）。因此，磁珠電感的特性參數(shù)標(biāo)示值是以它在某 一頻率(一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn))所產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的，

30、阻抗的單位采用歐姆。貼片式磁珠電感的 標(biāo)示方法通常采用數(shù)碼標(biāo)注法，比如型號(hào) 為2012B601，就是指在頻率為100MHz時(shí)磁 珠的特征阻抗為600(601)歐姆,2012B則表 示其外形尺寸及封裝型式。 鐵氧體磁珠電感是目前應(yīng)用發(fā)展很快 的一種抗干擾元件，其主要特點(diǎn)是：體積 貼片式磁珠電感貼片式磁珠電感 插件式磁珠電感插件式磁珠電感 小、價(jià)廉、使用方便、抑制高頻噪聲的效果顯著。 6.66.6電感和磁珠的聯(lián)系與區(qū)別電感和磁珠的聯(lián)系與區(qū)別 ( (1 1) )兩者都是感性元件，電感是儲(chǔ)能元件，而磁珠是能 量轉(zhuǎn)換(消耗)元件；電感的線圈匝數(shù)一般較多，而磁珠 的線圈匝數(shù)很少，電感器的電感量要比磁珠的電

31、感大得 多，因此，電感器適用于中低頻電路，而磁珠只對(duì)超高 頻信號(hào)才起一定的作用。 ( (2 2) )兩者都可用于處理電磁干擾(EMIElectro Magnetic Interference)和電磁兼容(EMCElectro Magnetic Compatibili- ty)問題。我們知道EMI的兩個(gè)途徑是輻射和傳導(dǎo)，對(duì)來 自于不同途徑的干擾應(yīng)采用不同的抑制方法，磁珠主要 用于抑制電磁輻射干擾，而電感在這方面則側(cè)重于抑制 傳導(dǎo)性干擾。 ( (3 3) )在電路中的主要作用不同。磁珠多在信號(hào)回路中用 于EMC對(duì)策，磁珠是專用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻 噪聲和尖峰干擾，以及吸收靜電脈沖信號(hào)，抑制

32、或吸收 的都是高頻信號(hào)，比如在一些射頻(RFRadio Frequency) 電路、鎖相環(huán)(PLLPhase-Locked Loop）電路、振蕩電 路、含有超高頻存儲(chǔ)器電路等，都需要在電源的輸入部 分加入磁珠；而電感器在電路中常作為一種蓄能元件， 比如在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率 范圍很少超過50MHz。 7.7.電感器的選用及注意事項(xiàng)電感器的選用及注意事項(xiàng) 7.17.1選用電感器的一般原則選用電感器的一般原則 選用電感器和選用電容器一樣，也會(huì)涉及到很多問 題。因此，在選用電感器時(shí)也應(yīng)綜合考慮各方面的因素 進(jìn)行合理選擇，選用的一般原則如下： ( (1 1) )首先根據(jù)工作頻率

33、的范圍，選擇合適磁芯材料的 電感器，因電感器的工作頻率范圍是受所用磁芯材料的 頻率特性限制的。如工作在低頻范圍內(nèi)，就應(yīng)選用鐵芯 或坡莫合金磁芯類電感器；若工作在中高頻范圍內(nèi)，就 應(yīng)該選用鐵氧體磁芯類電感器。 ( (2 2) )應(yīng)考慮由電感器所引起的電磁輻射對(duì)鄰近元器件 工作的影響，特別是在工作頻率較高時(shí)，更應(yīng)該慎重考 慮到這一點(diǎn)。電感器的安裝形式不外乎是臥式和立式這 兩種形式，一般立式結(jié)構(gòu)的電感器的電磁輻射較小，而 臥式結(jié)構(gòu)的電磁輻射較大，這是由其結(jié)構(gòu)所決定的，所 以應(yīng)盡量選用立式電感器。 ( (3 3) )盡量滿足電參數(shù)的要求。除滿足電感量及精度、 額定工作電流的要求外，還應(yīng)考慮對(duì)其Q值的要

34、求。 7.27.2使用電感器應(yīng)注意的事項(xiàng)使用電感器應(yīng)注意的事項(xiàng) (1)(1)電感器是由磁芯、繞組等構(gòu)成的，這就必然存在 自身損耗而引起溫升效應(yīng)，使電感器的本體工作溫度升 高，應(yīng)注意其本體溫度必須在規(guī)定的使用溫度范圍內(nèi)。 ( (2 2) )相鄰的電感器之間應(yīng)有一定的距離，并盡量讓它 們的繞組互成直角，以避免或降低彼此之間的相互感應(yīng) 程度。 ( (3 3) )對(duì)于體積較大、重量較重的電感器，必須安裝牢 固，必要時(shí)還應(yīng)采取抗震防護(hù)措施。 (4)(4)對(duì)于高頻電感器的安裝引腳，在滿足安裝要求的 前提下，保留的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以較低對(duì)外產(chǎn)生輻射干 擾的程度。 ( (5 5) )電感器周圍所鄰近的元器件對(duì)磁

35、場(chǎng)敏感時(shí)，必須 采取磁屏蔽或隔離防護(hù)措施。 8.8.電感器的一般性檢測(cè)電感器的一般性檢測(cè) 對(duì)電感器所進(jìn)行的一般性檢測(cè)，主要是外觀目檢和 借助萬用表檢測(cè)其有無內(nèi)部短路或斷路現(xiàn)象。對(duì)其電感 量及Q值的檢測(cè)，必須利用專用的電感檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。 ( (1 1) )外觀目檢，主要是從外觀上檢查磁芯是否有破裂 現(xiàn)象，線圈是否有松動(dòng)、錯(cuò)位、變形及劃傷現(xiàn)象，引腳 是否牢靠，并查看標(biāo)稱的參數(shù)與要求的值是否相符。線 圈有松動(dòng)、錯(cuò)位或變形時(shí)，會(huì)影響電感器的參數(shù)發(fā)生改 變，線圈的絕緣部分有硬劃傷時(shí)，會(huì)降低其絕緣強(qiáng)度。 經(jīng)目檢發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象的電感器，都不應(yīng)再去使用。 ( (2 2) )借助萬用表可以檢測(cè)電感器有無內(nèi)部短

36、路或斷路 現(xiàn)象。一般選用指針式萬用表的R1檔，將兩表筆分別 觸及電感線圈的兩引腳，對(duì)于一個(gè)好的電感器，在剛觸 及的瞬間，表針在向右擺動(dòng)的同時(shí)會(huì)略微地抖動(dòng)一下， 稍后會(huì)指示在阻值很小的位置，阻值的大小與繞制線圈 所用漆包線的粗細(xì)、匝數(shù)的若在檢測(cè)電感器 時(shí)，沒有上述現(xiàn)象且指示的電阻值為O或?yàn)闀r(shí)，則 說明電感線圈內(nèi)部有短路或斷路現(xiàn)象(有時(shí)是引腳與線 圈的接點(diǎn)處開路)；若有阻值但比實(shí)際應(yīng)有的阻值小， 說明線圈內(nèi)部有局部匝間短路現(xiàn)象。這樣的電感器也應(yīng) 不再使用。 9.9.變壓器簡(jiǎn)介變壓器簡(jiǎn)介 9.19.1概述概述 變壓器是利用互感原理制成的另外一種形式的電感 器，在電路中的作用主要有：電壓變換、阻抗變換

37、、信 號(hào)的耦合與隔離等。 9.29.2變壓器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 變壓器一般由線圈繞組、磁性材料和絕緣材料三部 分組成。有的為便于安裝和固定，附加了外殼或支架。 ( (1 1) )線圈繞組：通常是由各種絕緣強(qiáng)度較高的漆包導(dǎo) 線(或銅帶，只在高頻變壓器中使用紗包線)繞制成不同 形狀的線包或繞在具有一定形狀的絕緣骨架上。除自耦 式變壓器外，一個(gè)變壓器至少有兩個(gè)線 圈繞組，與供電電源相接的線圈繞組稱 為主繞組或一次繞組，與負(fù)載相接的所 有線圈繞組都叫副繞組或二次繞組。 ( (2 2) )磁性材料：工頻電源變壓器和低 頻變壓器中使用的磁性材料以含硅量較 高的硅鋼片為主。經(jīng)熱軋或冷軋及沖壓 工

38、藝形成不同厚度、形狀及尺寸的硅鋼 薄片，再經(jīng)過卷繞或疊裝成各種形狀和 不同體積大小的鐵芯；中頻變壓器、脈 沖變壓器、振蕩變壓器等使用的磁性材 料以鐵氧體磁材為主，通常由鎳鋅鐵氧 體(NX系列)或錳鋅鐵氧體(MX系列)等材 料燒鑄成不同形狀和大小的磁芯 E E型變壓器型變壓器 R R型工頻變壓器型工頻變壓器 中頻變壓器中頻變壓器 ( (3 3) )絕緣材料：除絕緣骨架外，還有層與層間的絕緣 材料(絕緣紙或塑料薄膜)及浸漬材料(絕緣漆)等。 9.39.3變壓器的分類變壓器的分類 按用途分：電源變壓器、隔離變壓器、調(diào)壓器、輸 入/輸出變壓器、脈沖變壓器。 按工作頻率分：低頻變壓器、中頻變壓器、高頻變

39、 壓器。 按導(dǎo)磁材料分：硅鋼片鐵芯變壓器、低頻磁芯變壓 器、高頻磁芯變壓器。 按鐵芯形狀分：E型變壓器、C型變壓器型、R型變 壓器、O(環(huán))型變壓器。 按電源相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器和多相?壓器(屬特種變壓器)。 9.49.4變壓器的主要特性參數(shù)變壓器的主要特性參數(shù) 變壓器的主繞組(又稱一次側(cè)或初級(jí))線圈的匝數(shù)通 常用N1來表示，其副繞組(又稱二次側(cè)或次級(jí))線圈的匝 數(shù)通常用N2來表示，當(dāng)在主繞組上加一交流電壓U1時(shí)， 就會(huì)在副繞組的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓U2，其大小是由N1與 N2的比值n所決定的, 即有：nN1/N2U1/U2。因此把n 稱為變壓器的匝數(shù)比、電壓比或簡(jiǎn)稱變比。當(dāng)n1時(shí)，

40、即U1U2，這種變壓器被稱為升壓變壓器；當(dāng)n1時(shí)， 即U1U2，這種變壓器被稱為降壓變壓器；當(dāng)n1時(shí)， 即U1U2，這種變壓器被稱為隔離變壓器。 9.4.29.4.2額定功率額定功率P P 此參數(shù)一般用于工頻電源變壓器(其它變壓器的額 定功率常用額定容量來表示，單位用VA或KVA）。它是 指電源變壓器在規(guī)定的工作頻率和電壓下，能長(zhǎng)期工作 而溫升不超過限定溫度時(shí)的輸出功率，單位常用瓦（W） 或千瓦(KW)。變壓器的額定功率與鐵芯的截面積、漆包 線的直徑等有關(guān)。變壓器的鐵芯截面積越大、漆包線的 直徑越粗，其輸出功率也就越大。另外，如開關(guān)電源中 使用的中高頻變壓器的額定功率，不僅與磁芯、漆包線 的線

41、徑等有關(guān)，而且還與開關(guān)頻率有關(guān)。 9.4.39.4.3效率效率 是指在帶有額定負(fù)載時(shí)，變壓器的輸出功率與輸入 功率的比值。在同等條件下，與變壓器的輸出功率成 正比，即輸出功率越大，效率也就越高。對(duì)于不同用途 的變壓器的效率也不盡相同，效率值一般高于60%，很 難達(dá)到100，這是因?yàn)樽儔浩鞴逃写嬖阼F損、銅損等 9.4.49.4.4工頻電源變壓器的空載電壓工頻電源變壓器的空載電壓U UOOOO 將電源變壓器的初級(jí)繞組接入電壓為標(biāo)準(zhǔn)220V的工 頻交流電，用交流電壓表測(cè)出次級(jí)繞組不帶任何負(fù)載時(shí) 的輸出電壓值，這就是變壓器的空載輸出電壓，簡(jiǎn)稱為 空載電壓。變壓器的次級(jí)繞組相對(duì)于所帶的負(fù)載，可等 效為一

42、個(gè)交流電壓源，由于其存在一定的內(nèi)阻(與次級(jí) 繞組的線徑有很大關(guān)系)，通常變壓器的空載輸出電壓 要比其帶載時(shí)所要求的輸出電壓高一些，一方面是考慮 在實(shí)際應(yīng)用中接入電源的電壓存在波動(dòng)，而另一方面考 慮的是在滿負(fù)荷時(shí)次級(jí)繞組上的內(nèi)壓降增大，會(huì)導(dǎo)致輸 出電壓下降而低于正常值，所以要留有余量。允許偏差 范圍一般為510。 在變壓器的次級(jí)繞組不帶任何負(fù)載時(shí)，將交流電流 表與變壓器的初級(jí)繞組相串接，并接入電壓為標(biāo)準(zhǔn)220V 的工頻交流電，此時(shí)所測(cè)得的電流值就稱為變壓器的空 載電流。此值一般不應(yīng)大于在變壓器滿載時(shí)一次側(cè)電流 的1020。空載電流較大時(shí)，通常是因?yàn)橐淮蝹?cè)的 阻抗較小或存在局部匝間短路，變壓器的空

43、載損耗將增 大，效率降低，溫度升高。所以在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，根據(jù) 其額定功率及選用的鐵芯等，先計(jì)算出一次側(cè)的阻抗， 然后再計(jì)算出繞組的匝數(shù)。 9.4.69.4.6頻率特性頻率特性 變壓器的頻率特性是指其能長(zhǎng)期正常工作的頻率范 圍，一般比較窄，主要是由使用的磁芯材料的工作頻率 范圍所決定的。若變壓器在其所允許的頻率范圍以外工 作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)溫度升高、效率降低或不能正常工作等現(xiàn) 象。不同工作頻率范圍的變壓器，不能夠互換或替代使 用。因此，在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作信號(hào)的頻 率及范圍，慎重地選用與之相適應(yīng)的磁芯材料。 當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，PN結(jié) 空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的

44、倍增 過程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，形成數(shù)值很大的反向擊穿 電流，稱之為二極管的擊穿現(xiàn)象。由此可知，二極管具 有兩種導(dǎo)電特性，即正向和反向?qū)щ娞匦?。將二極管的 正極接在高電位、負(fù)極接在低電位端時(shí)，二極管就會(huì)導(dǎo) 通，這種連接方式稱為正向偏置。必須說明的是，當(dāng)加 在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能夠?qū)?通，此時(shí)流過二極管的電流很微弱(微導(dǎo)通)。只有當(dāng)正 向電壓達(dá)到某一數(shù)值(稱為“門檻電壓”，鍺管約為 0.2V， 硅管約為0.6V)以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二 極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管 約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”，或稱為管壓 降。 如將二極管的正

45、極接在低電位、負(fù)極接高電位端， 此時(shí)二極管中僅有很微弱的電流流過(稱為漏電流)，此 時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式稱為反向偏置。 當(dāng)加在二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值時(shí)，反向 電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種 狀態(tài)稱為二極管的反向擊穿。 2.二極管的分類及符號(hào)二極管的分類及符號(hào) 二極管種類有很多，分類的方法也不統(tǒng)一。 按所用的半導(dǎo)體材料來分：鍺(Ge)和硅(Si)二極管。 按其用途來分：檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極 管、開關(guān)二極管、發(fā)光二極管、光電 二極管、變?nèi)荻O管等。 按內(nèi)部結(jié)構(gòu)來分：點(diǎn)接觸型、面接觸型及平面型二極 管。 一般二極管光電二極管發(fā)光二極管穩(wěn)壓二極管

46、變?nèi)荻O管 3.二極管的命名方法二極管的命名方法 各個(gè)國(guó)家對(duì)二極管的命名方法各不相同，在此僅介 紹國(guó)產(chǎn)二極管的命名方法。命名規(guī)定必須由四部分（有 的也有第五部分）組成： 第一部分：用“2”表示二極管。 第二部分：用字母表示二極管的材料和性質(zhì)， A鍺、N型； B鍺、P型； C硅、N型； D硅、P型。 第三部分：用字母表示二極管的主要用途，如 P普通； W穩(wěn)壓； Z整流； N阻尼； U光電； C變?nèi)莸取?第四部分：用數(shù)字表示產(chǎn)品的序號(hào)。 第五部分：附加說明產(chǎn)品的規(guī)格等，一般較少用。 (1)額定正向平均電流額定正向平均電流I IF F ：是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作 時(shí)允許通過的最大正向平均電流值。因電流

47、通過 管子時(shí)會(huì)使其發(fā)熱(因有結(jié)電阻)而溫度上升，溫 度超過容許限度(硅管為140、鍺管為90左右) 時(shí)，就會(huì)因管芯過熱而損壞。所以在使用二極管 時(shí)，實(shí)際工作電流的平均值應(yīng)小于IF。 (2)最高反向工作電壓最高反向工作電壓U URMRM ：系指二極管在反向應(yīng)用時(shí) 所允許承載的最大反向電壓。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一 般取URM(1/2 2/3)UBR(UBR為反向擊穿電壓)， 否則易導(dǎo)致二極管反向擊穿而失去單向?qū)щ娦裕?甚至造成永久損壞。 (3)反向電流反向電流I IR R：是指在二極管上施加反向電壓而未 被反向擊穿時(shí)的反向電流值，也叫反向漏電流。 IR值越小，表明二極管的單向?qū)щ娦阅茉胶?。另外?IR與

48、溫度有密切的關(guān)系，溫度每升高10，反向漏 電流將增加1倍。因此在使用時(shí)應(yīng)當(dāng)注意。 (4)正向?qū)娮枵驅(qū)娮鑂 RD D：就二極管的管壓降與其電流的 關(guān)系，可把它看作一個(gè)等效電阻，即RDUD/ID， RD與二極管的工作點(diǎn)有關(guān)。用萬用表測(cè)出的電阻就 是其直流電阻，而用不同的歐姆檔位測(cè)出的值有所 不同，原因就是因工作點(diǎn)不同所致。 RD的值一般 為幾十歐至近千歐姆。 (5)正向壓降正向壓降U UF F：正向?qū)〞r(shí)PN結(jié)產(chǎn)生的壓降(管壓降) 硅管約為0.60.7V，鍺管約為0.10.3V。 (6)最高工作頻率最高工作頻率f fmaxmax: :所允許的最高工作頻率。 (2)限幅元件限幅元件：二極管

49、正向?qū)ê螅恼驂航祷?保持不變（硅管為0.7V，鍺管為0.3V）。利用這一 特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號(hào)幅度限 制在一定范圍內(nèi)。 (3)開關(guān)元件開關(guān)元件：二極管在正向電壓作用下處于導(dǎo)通狀態(tài) 電阻很小，相當(dāng)于一只接通的開關(guān)；在反向電壓作 用下電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)，如同一只斷開的開 關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性，可以組成各種邏輯電 路。另外，還應(yīng)專用的開關(guān)二極管，如1N4148。它 除具有普通二極管的性能之外，還具有良好的高頻 開關(guān)特性（漏電流更小、反向恢復(fù)時(shí)間較短等）。 (4)續(xù)流元件：常用在開關(guān)電源的電感和繼電器等感性 負(fù)載中起續(xù)流作用。 4.2穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 4.2.1

50、穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓原理 穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)， 是一種直到臨界反向擊穿電壓之前 都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。在 這臨界擊穿點(diǎn)之上，反向電阻降低 到一個(gè)很小的數(shù)值，在這個(gè)低阻區(qū) 中電流增加而電壓則保持恒定。穩(wěn) 壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的， 因?yàn)檫@種特性, 它主要被作為穩(wěn)壓 器或電壓基準(zhǔn)源來使用。其伏安特 性如圖所示。 4.2.2主要特性參數(shù)主要特性參數(shù) (1)穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓U UZ Z：穩(wěn)壓管反向擊穿后并工作在規(guī)定的電 流值，此時(shí)穩(wěn)壓管兩端的電壓值。不同型號(hào)穩(wěn)壓管 的UZ值也不同，即使同一型號(hào)，也因工藝上的差異 也有所不同。因此，一般給出的是UZ值的范圍或給 出UZ值及其允許偏差范圍(如

51、5.1V10%)。 (2)穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流I IZ Z、額定電流額定電流I IZMZM及最小穩(wěn)定電流及最小穩(wěn)定電流I IZMINZMIN： IZ是指穩(wěn)壓管能正常工作時(shí)的參考電流，而IZM是指 能保證穩(wěn)壓管不被熱擊穿的極限工作電流，IZMIN是 穩(wěn)壓管能正常穩(wěn)壓的最小工作電流。通常IZMINIZ IZM，若IZIZMIN時(shí)，穩(wěn)壓管就起不到穩(wěn)壓作用或 穩(wěn)壓的效果差；若IZIZM時(shí)，則極易造成穩(wěn)壓管熱 擊穿。 (3)額定功率額定功率P PZMZM：PZM和IZM都是由穩(wěn)壓管的允許溫升極 限所決定的參數(shù)，PZM就是管子所允許的最大耗散功 率，通常PZM IZM UZ。當(dāng)穩(wěn)壓管的實(shí)際消耗功率大 于該值時(shí)

52、，很容易造成穩(wěn)壓管永久性熱擊穿而損壞。 (4)動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻r rZ Z：是指穩(wěn)壓管在正常的工作范圍內(nèi)，電 壓的變化量UZ與工作電流的變化量I之比。rZ是 一個(gè)動(dòng)態(tài)量，它與實(shí)際的工作電流值有關(guān)，工作電 流越大，動(dòng)態(tài)電阻值越小，則表明其穩(wěn)壓性能越好。 穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻值一般在幾歐到幾十歐姆。 (5)溫度系數(shù)溫度系數(shù)C CT T：它是表明UZ受溫度影響程度的一個(gè)參 量，即T每增加1時(shí)，UZ的相對(duì)變化量： CT(UZ/UZ）/T100%，CT的值越小越好， 表明其熱穩(wěn)定性越好。 變化范圍較大時(shí)，將會(huì)引起工作電流的變化也較大。 為確保限流電阻能正常連續(xù)工作而不致發(fā)生熱燒壞 現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)PUR2/R確

53、定所選電阻元件的額定功 率，即：PN(UimaxUZ)2/R。 4.3發(fā)光二極管發(fā)光二極管 4.3.1發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理 發(fā)光二極管( (light emitting diode常簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)ED)是 半導(dǎo)通二極管的一種，可以把電能 轉(zhuǎn)化成光能；它的基本結(jié)構(gòu)是一塊 電致發(fā)光的半 成，且具有單向?qū)щ娦?。在某些半?dǎo)體材 料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載 流子復(fù)合時(shí)，會(huì)把多余的能量以光的形式 釋放出來(稱為注入式電致發(fā)光)，從而把 電能直接轉(zhuǎn)換為光能。當(dāng)給PN結(jié)加上反向 電壓時(shí)，少數(shù)載流子則難以注入，所以不 發(fā)光。當(dāng)給PN加上正向電壓時(shí)，從P區(qū)注入 到N區(qū)的空穴和

54、由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在 PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子及P區(qū) 的空穴進(jìn)行復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。 不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能 量狀態(tài)(等級(jí))不同，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí) 所釋放出能量的多少也就不同，因此，可 以發(fā)出從紫外到紅外不同顏色(波長(zhǎng))的光。 釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長(zhǎng)越短。而所發(fā)光 的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。常用的發(fā)光二極管是發(fā)紅光(R)、 綠光(G)或黃光(Y)的二極管。 4.3.24.3.2發(fā)光二極管的分類發(fā)光二極管的分類 發(fā)光二極管的分類一般按特征、結(jié)構(gòu)及 形狀來分。按特征可分為：普通單色LED、 高亮度LED、超高亮度的LED、變色LED、閃爍LED、電壓 控制

55、型LED、紅外LED和負(fù)阻性LED等。按其結(jié)構(gòu)及形狀 來分，可分為半圓頭的、長(zhǎng)方體形的、貼片式的及特殊 形狀的等。對(duì)于半圓頭的LED又有不同的直徑，如常用 的3mm和5mm等。貼片式的LED也有不同規(guī)格的封裝 尺寸，如在電子儀器設(shè)備中常用的0805、1206等規(guī)格。 有的還按其用途來分，又可分為指示用LED、顯示用 LED、光源用LED等。 發(fā)光二極管的主要電特性參數(shù)與普通二極管的基本 相同，所以在此不再贅述。有顯著不同的是發(fā)光二極管 的管壓降、耐反壓值、額定正向工作電流。其管壓降因 所用半導(dǎo)體材料及制造工藝的不同而不同，一般在1.5V 2.5V，貼片發(fā)光二極管的一般在1.7V2.2V；耐反向

56、 電壓值也比較小，一般在幾伏至幾十伏；允許的正向驅(qū) 動(dòng)電流也比較小，一般在幾mA至幾十mA。 (1)普通單色發(fā)光二極管普通單色發(fā)光二極管：它具有體積小、工作電壓 低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽 命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可用各種直流、交流、脈沖等電源驅(qū) 亮。它屬于電流控制型半導(dǎo)體器件，使用時(shí)必 需接合適的限流電阻。 使用的是磷銦砷化鎵(GaAsInP)等材料，而普通單色 LED所使用的是磷化鎵(GaP)或磷砷化鎵(GaAsP)等材 料。 3)變色發(fā)光二極管變色發(fā)光二極管：變色發(fā)光二極管是能變換發(fā)光顏 色的發(fā)光二極管。變色發(fā)光二極管發(fā)光顏色的種類 可分為雙色、三色和多色(有紅、藍(lán) 、綠、白四種

57、顏色)發(fā)光二極管。 變色發(fā)光二極管按引腳數(shù)量可分為二端、三端、 四端和六端變色發(fā)光二極管。 常用的雙色發(fā)光二極管有2EF系列和TB系列，常 用的三色發(fā)光二極管有2EF302、2EF312、2EF322等 型號(hào)。 藍(lán)光與白光發(fā)光二極管藍(lán)光與白光發(fā)光二極管藍(lán)光發(fā)光二極管是由日本 的中村修二在1993年發(fā)明的，它是基于寬禁帶半導(dǎo) 體材料氮化鎵(GaN)和銦氮化鎵(InGaN)而制成的， 其發(fā)光的波長(zhǎng)450nm 470nm。這類LED在1990年代 后期得到了廣泛的應(yīng)用。 白光發(fā)光二極管，是用半導(dǎo)體材料硒化鋅(ZnSe)作 為基板，并在這基板上生長(zhǎng)出硒化鋅 的磊晶層。當(dāng)對(duì)其施加正向電壓時(shí)， 在其活躍的

58、地帶會(huì)發(fā)出藍(lán)光，而基板 會(huì)發(fā)出黃光，藍(lán)光與黃光混合起來便 是白色光。 紅外發(fā)光二極管紅外發(fā)光二極管紅外發(fā)光二極管也稱紅外線發(fā) 射二極管，它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成紅外光（不可 見光）并能輻射出去的發(fā)光器件，主要應(yīng)用于各種光 控及遙控發(fā)射電路中。 紅外發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)、原理與普通的發(fā)光二極管 相似，只是使用的半導(dǎo)體材料不同。紅外發(fā)光二極管 通常使用砷化鎵(GaAs)、砷鋁化鎵(GaAlAs)等材料， 采用全透明或淺藍(lán)色、黑色的樹脂封裝。為了適應(yīng)不 沖，其占空比約為1/3-1/4; 一些電器產(chǎn)品的紅外 遙控器，其占空比是1/10。 常見的紅外發(fā)光二極管，其功率分為小功率(1mW -10mW)、中功率

59、(20mW-50mW)和大功率(50mW-100mW) 三大類。常用的紅外發(fā)光二極管有SIR系列、SIM系 列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等。常用 紅外發(fā)光二極管的型號(hào)如SE303、PH303等。 用紅外LED發(fā)射紅外線去控制受控裝置時(shí)，受控裝 置中均有相應(yīng)的紅外光電轉(zhuǎn)換元件，如紅外接收 二極管、光電三極管等。在實(shí)際應(yīng)用中，紅外發(fā)射 管和接收管應(yīng)配對(duì)使用。 紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種：直射式和反射 式。直射式是指發(fā)射管和接收管相對(duì)分放在發(fā)射與 受控裝置的兩處，中間相距一定的距離；反射式是 指發(fā)光管與接收管并放在一起，只在發(fā)光管發(fā)出的 紅外光線遇到反射物時(shí)，接收管收到反射回來的

60、紅 外光線才進(jìn)行工作。 在發(fā)光二極管顯示電路中必須加限流電阻（恒流源 驅(qū)動(dòng)除外），其阻值選擇的依據(jù)是：往往根據(jù)所選用的 發(fā)光二極管的型號(hào)、所要達(dá)到的亮度要求及驅(qū)動(dòng)電源的 電壓，通過實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行測(cè)定，即在電路中串入一個(gè) 合適的可調(diào)電阻，由大阻值向小阻值調(diào)節(jié)，直至達(dá)到對(duì) 亮度的要求，此時(shí)的電阻值就是最佳取值。另外，在滿 足亮度要求的前提下，阻值可取稍大一些，以減小驅(qū)動(dòng) 電流，這樣可以延長(zhǎng)發(fā)光二極管的使用壽命。 若對(duì)所選用的發(fā)光二極管較熟悉，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)去 選，如3mm和5mm的普通發(fā)光二極管，驅(qū)動(dòng)電流一般 分別取3mA、6mA就可基本達(dá)到亮度要求，而0805、1206 封裝的貼片發(fā)光二極管，其驅(qū)