电子元器件―电阻电容电感基础变压器知识

LOGO电子元器件基础－简介，LTD.---王海峰第一部分：电子元器件综述第二部分：电阻元件第三部分：电容元件第四部分：电感元件第五部分：变压器元件电子元器件是极成电子产品的基础。电子设备的性能及质量的优劣好坏，不仅取决于电路原理设计，结构设计，工艺设计的水平，还取决于能否正确合理地选用电子元器件及各种原材料。发展趋向是：集成化、小型化、性能更好，结构更合理。电子元器件的分类元器件一般分为有源器件“器件”，和无源器件“元件”。有源器件：工作时，其输出除了需输入信号外，还必须有专门的电源。在电路中的作用主要是能量转换，如晶体管、集成电路等。无源元件：工作时，不需要专门的附加电源，如电阻、电容、电感和接插件。第一部分电子元器件综述无源元件又分为电抗元件和结构元件，而电抗器件又可分为耗能元件和储能元件。电阻器是典型的耗能元件；电容器、电感器则属于储能元件。而开关、接插件属于结构元件。电抗元件包括电阻器（含电位器）、电容器和电感器（含变压器），占一个产品元器件的80%以上。因此，电抗器件被称为基础元件。因数原文中文电阻电容电感1012T（tera）太TΩ109G（giga）吉GΩ106M（mega）兆MΩ103k（kilo）千kΩ10－3m（milli）毫mΩmFmH10－6μ（micro）微μFμH10－9n（nano）纳nFnH10－12P（pico）皮pF电抗元件常用倍率符号常用电抗元件偏差符号表偏差百分数％±0.1±0.25±0.5±1±5±10±20+20-10+30-20+50-20+80-20+100-0字母代号BCDFJKMSEH曾用符号0ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ备注精密元件一般元件适用于一部分电容1.直标法（文字标注法）在元件表面直接标出数值与偏差，如图1.1所示。直标法中，可以用单位符号代替小数点，例如：0.33Ω可标为Ω33，3.3k可标为3k3。直标法一目了然，但只适用于较大体积元件，且国际上不能通用。二、电抗元件的标志方法阻值510Ω型号线绕电阻功率100W允许偏差±5%95*06RX20-100-510Ω-1阻值制造日期允许偏差ΔRJⅠW2.7kΩ5%94.2商标型号功率图1.1电抗元件直标法示例制造年月2.数码标注法用三位数字表示元件的标称值，如图1.2所示，从左至右，前二位数表示有效数，第三位是有效数字后的零的个数，即前两位数乘以10n（n=0~8）。当n=9时，为特例，表10–1。例如，电容479表示4.7pF。采用数码标注法时，电阻默认单位为Ω，电容默认单位为pF，电感默认单位为μH，在数码后边往往用字母表示偏差。零的个数有效数字474K1kV电容0.47μ±10%335J100V电容3.3μ±5%100V图1.2数码法及示例用不同颜色代表数字，可表示标称值和偏差，常用于电阻的标志。国外也有用色码标注电容与电感的。颜色有效数字乘数允许偏差％银色——10–2±10金色——10-1±5黑色0100——棕色1101±1红色2102±2橙色3103——黄色4105——绿色5104±0.5蓝6106±0.25紫7107±0.1灰8108—白色9109+50~-20无色————±203.色码法（色环标注法）棕灰棕金（第四环）（第三环）（第二环）（第一环）色环电阻器18×101=180Ω标称值180Ω偏差±5%黄橙黑红棕偏差乘数有效数前三环为精密色环电阻器标称值430×102=43kΩ偏差±1%（a）（b）图1.3电阻器色环标志法电阻的默认基本单位：Ω蓝灰红银标称值6800pF偏差±10%色点标示的电容器棕黑黑红银标称值0.01μF偏差±10%工作电压63V标称值0.015μF标称值4700pF偏差±10%偏差±20%立式色电容器卧式色环电容器图3.4电容器色码标志法位置方向棕绿橙银黄紫红电容的默认基本单位：pF第二位第一位乘数偏差绿银蓝棕EL标称值560μF偏差±10%黑棕黑金EL标称值10μH偏差±5%红红棕金标称值220μH偏差±5%棕灰红银标称值1.8mH偏差±10%（a）EL型电感器（b）SL型电感器图3.5电感器色标志法电感的默认基本单位：μH普通电阻大多用四个色环表示其阻值和允许偏差。第一、第二环表示有效数字，第三环表示倍率（乘数），与前三环距离较大的第四环表示允许偏差。该四环电阻的颜色分别为红、红、黑、金，对照色环表可以知道它的阻值为22×10=220Ω，金色代表允许误差为±5%。精密电阻采用五环标志，前三环表示有效数字，第四环表示倍数，与前四环距离较大的第五环表示允许偏差。如：棕、紫、黄、银、棕，表示阻值为174×10-2=1.74Ω，允许偏差±1%。另：用色码表示数字编号也是常见的方法，如彩色扁平带状电缆就是依次使用顺序排列的棕、红、橙、……黑，编号为1、2、3……10。色标法用于电阻标注时，还常用背景颜色区别材料，用浅色（淡绿色、浅棕色）表示碳膜电阻，红色（或浅兰色）表示金属膜或氧化膜电阻，深绿色表示线绕电阻。正确识别首环1离端部近的为首环2端头任一环与其它较远的一环为最后一环即误差3金银在端头的为最后一环(误差)4黑在端头为倒数第二环,并且末环为无色5紫灰白一般不会是倍率,即不大可能为倒数第二环120K±5%42±20%1.8K±2%1200M2.2K±5%4.2M±5%1.色码还可用来表示元器件的某项参数，原电子工业部标准规定，用色点标在半导体三极管的顶部，表示共发射直流放大倍数β或hFE的分档，其意义见下表：色点棕红橙黄绿蓝紫灰白黑Β0-1515-2525-4040-5555-8080-120120-180180-270270-400400以上知识拓展12.色环和色点还常用来表示电子元器件的极性。如：电解电容器上标有白色箭头的一极是负极；玻璃封装二极管上标有黑色环的一端、塑料封装二极管上标有白色环的一端为负极（阴极）。在电子技术行业中，追求简捷和约定俗成的习惯使元器件标识逐渐简化。如：用μ表μF，相应的pF、nF亦简化为p、n。为计算机操作方便而把μ用小写u代替也已被认同。同样，电阻的数值一般省掉“Ω”符号，如果一个电阻没有度量单位，就被认为是欧姆。在电感器中，常用的mH、μH亦可简化为m、μ（u）。三、编号与习惯标识第二部分电阻（位）器一、电阻基本概念电阻器是电子设备中使用最多的基本元件之一。统计表明，电阻器在一般电子产品中要占到全部元件的50%左右。我们把这种阻碍电流的作用叫做电阻（物体阻碍电流通过的属性，叫物体的电阻）。在远距离传输电能的强电工程中，电阻是十分有害的，它消耗了大量的电能。然而在无线电工程中，在电子仪器当中，尽管电阻同样会消耗电能，但在许多情况下，它具有特殊作用。第二部分电阻（位）器1.定义在物理学中，用电阻（Resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。4.符号在画电路图时，电阻用符号“”表示，长是宽的3倍（至少2倍)。当加上限定符号后，可表示不同特性的电阻，后面将分别介绍。3.作用：在电子设备中，作负载、分流、限流、分压、降压、取样等。1.按结构分：固定电阻器、可变电阻器、敏感电阻器。二、电阻器的分类2.按外形分：圆柱形、管形、方形、片状、集成电阻。3.按用途分：普通型、精密型、功率型、高压型、高阻型、高频型、保险型。⑴普通型（通用型）：适用于一般技术要求的电阻，功率为0.05（1/20）W～2W，阻值为1Ω～22MΩ，偏差为±5%～±20%。⑵精密型：功率小于2W，阻值0.01Ω～20MΩ，偏差为2%～0.001%。⑶功率型：功率在2W～200W之间，阻值0.15Ω～1MΩ，精度±5%～20%，多为线绕电阻，不宜在高频电路中使用。⑷高压型：适用于高压装置中，工作在1000V～100KV之间，高的可达35GV，功率在0.5～100W之间，阻值可达1000MΩ。⑸高阻型：阻值在10MΩ以上，最高可达1014Ω。⑹高频型（无感型）：电阻自身电感量极小，又称无感电阻，阻值小于1kΩ，功率可达100W，可用于频率在10MHz以上的电路。⑺集成电阻：这是一种电阻网络，具有体积小，规整化，精密度高等特点，适用于电子仪器仪表及计算机产品中。⑻保险型：采用不燃性金属膜制造，具有电阻与保险丝的双重作用，阻值范围为0.33Ω～10KΩ。当实际功率为额定功率30倍时，7s断，当实际功率是额定功率12倍时，30～120s断。4.按材料分⑴合金型：用块状电阻合金拉制成合金线或碾成合金箔片，制成电阻。如线绕电阻，精密合金箔电阻等。⑵薄膜型：在玻璃或陶瓷基体上沉积一层电阻薄膜，膜的厚度一般在几微米以下，薄膜材料有碳膜、金属膜、化学沉积膜、金属氧化膜等。⑶合成型：电阻体由导电颗粒（石墨、碳黑）和有机（无机）粘接剂混合而成，可以制成薄膜或实芯两种类型。表1.5列出了电阻器的型号和命名。第一部分：主称第二部分：电阻体材料第三部分：类型第四部分：序号字母含义字母含义符号产品类型用数字表示R电阻器T碳膜0常用一位阿拉伯数字或无数字表示1普通型H合成膜2普通型S有机实芯3超高频4高阻N无机实芯5高阻J金属膜67精密型Y金属氧化膜8高压型C化学沉积膜9特殊型G高功率I玻璃釉膜W微调T可调X线绕D多圈表1.5电阻器型号与命名三、电阻器主要技术参数指标•额定功率•标称阻值•允许偏差•温度系数•非线性度•噪声系数由于电阻器表面积有限，一般只标明阻值，精度，材料和额定功率，对于小于0.5W的小电阻，通常只标明阻值和精度，材料及功率由外形颜色和尺寸判断。1.负荷功率（额定功率）电阻器在电路中长时间连续工作不损坏或不显著改变其性能时所允许消耗的最大功率，称为电阻器的额定功率。电阻器是耗能元件，在工作电路中将电能转化为热能释放。如果耗能太多，将会被烧毁。电阻器的额定功率不是电阻器在实际工作时所必须消耗的功率，而是电阻器在工作时允许消耗功率的限制。为防止电阻器在电路中被烧毁，选择电阻器时，应使额定功率高于实际消耗功率的1.5～2倍。市场上销售的电阻器，对小于0.5W的一般不标其功率，使用者凭经验，按体积大小估计。同类电阻，体积越大，功率越大。表1.6列出了常用电阻器的功率与外形尺寸。名称型号额定功率外形尺寸最大直径最大长度超小型碳膜电阻RT130.1251.84.1小型碳膜电阻RTX0.1252.56.4碳膜电阻RT0.255.518.5碳膜电阻RT0.55.528.0碳膜电阻RT17.230.5碳膜电阻RT29.548.5金属膜电阻RJ0.1252.27.0金属膜电阻RJ0.252.88.0金属膜电阻RJ0.54.210.8金属膜电阻RJ16.613.0金属膜电阻RJ28.618.5注：有些RT型电阻的型号后标有0.25，0.5等数值，如RT0.25，RT0.5等，该数值表额定功率表1.6常用电阻器功率与外形尺寸在线路图中，常用下列符号表示电阻器及其功率：12510201/8W1/4W1/2W1W2W5W10W20W2.标称阻值与偏差（前已讲）功率1W或大于1W的电阻器，一律以阿拉伯数字标出。3.温度系数所有材料的电阻率，都随温度而变化，在衡量电阻温度稳定性时，使用温度系数：式中为电阻温度系数，单位为1/0C，R1、R2分别是温度为t1、t2时电阻的电阻值，单位为Ω。电阻的温度系数可为正，也可为负。其绝对值越大，性能越不稳定。一般金属膜、合成膜具有较小的正温度系数，碳膜电阻具有负温度系数。211211/rRRCRttr4.非线性流过电阻的电流与加在两端的电压不成正比时，称为非线性。即电阻的阻值会随电压而变。电阻的非线性用电压系数表示，即在规定电压范围内，电压每改变