常用电子元器件的基本认识

常用电子元器件的基本认识常用电子元器件的基本认识制作:：黄汝成时间：2008-05-10更新：2009-03-19任何电子设备都是由一个个电子元器件组成的，也就是说电子任何电子设备都是由一个个电子元器件组成的，也就是说电子元器件是构成各种电子设备昀基本的单元，我们有必要掌握各元器件是构成各种电子设备昀基本的单元，我们有必要掌握各种电子元器件的性质、参数、检测和应用。常用到的电子元器种电子元器件的性质、参数、检测和应用。常用到的电子元器件如下：件如下：•电阻器•电容器•电感器•变压器•二极管•三极管•场效应管（MOS管）•其它电子器件（开关、继电器、晶振、保险丝等）晶体管一、电一、电阻阻篇篇电阻的定义电阻的定义对电流移动有阻碍作用的称为电阻，现在通常指的是，用导电率较低的特殊材料（如合金），通过特殊的工艺加工而成含有一定阻值和形状的电子零件。在电路中主要起降压、限流和分流的作用。电阻代号：R电阻符号：电阻的种类电阻的种类1.碳膜电阻(CarbonFilm):2.金属氧化皮膜电阻(MetalOxideFilm):3.金属皮膜电阻(MetalFilm):4.保险丝电阻(Fusible):5.高压厚膜电阻(MetalGlaze):6.线绕电阻(WireWound):水泥绕线电阻:不燃性树脂涂装绕线电阻:7.可变电阻器(VarietyResistorVR):8.SMD厚膜晶片电阻(ThickFilmChip):晶片电阻:晶片排阻:9.热敏电阻(NegativeTemperatureCoefficientNTC、PositiveTemperatureCoefficientPTC)NTC（负温度系数热敏电阻）:PTC（正温度系数热敏电阻）:11.压敏电阻（MetalOxideVaristorMOV):又称为金属氧化变阻体1、碳膜电阻（CarbonFilm）：碳膜电阻器通常是采用真空烧结法，将碳化氢透过热分解后附着于白瓷棒表面而构成碳薄膜，并施行螺旋状切条以调整电阻值，昀后再加二端导线及涂装而成，由于使用之碳材料本身温度系数较高且皮膜越薄则温度系数相对提高（1M以上成品温度系数高达-1000ppm以上），因此并不适用于误差值5%以下之产品，但因价格低而被广泛应用于一般需求之降压回路上，另由于其皮膜亦属薄膜类，在外界气侵入时会出现电蚀现象。2、金属氧化皮膜电阻（MetalOxideFilm)：金属氧化皮膜电阻是采用氧化锡和氧化锑合金材料，在高温下喷洒在白瓷棒上，其厚度与初始阻值成反比，然后和碳膜电阻一样施行螺旋状切条以调整其电阻昀后再加两端导线及涂装（用Epoxyresin）而成。一般用在功率电阻上，温度系数较大300ppm/℃，适宜做在J（5%）档误差以下的电阻。其主要特点是：因采用不燃性绝缘涂装，可耐溶剂清洗及适高温，氧化过度膜经年久电阻值变化少，皮膜强度特强，低杂音，可制绕线电阻不能制作的高阻值功率型电阻。3、金属皮膜电阻（MetalFilm）：金属皮膜电阻是利用金属薄膜为电阻基体之电阻器，通常系真空蒸着法或溅镀法将镍铬合金材料附着于白瓷棒之表面，并与其它如碳膜、金属氧化皮膜等电阻器一样施行螺旋状切条以调整其电阻值昀后再加两端导线及涂装（用Epoxyresin）而成，由于使用之镍铬材料可达到极低之温度系数（10ppm~100ppm），因此其阻值可达+0.25%~+1%之范围，且被广泛运用于须有较佳分辨率之电路中，但因其属薄膜制程，阻值愈高则皮膜愈薄，且耐电压能力较弱，因此在100K以上高阻值时须注意其使用电压不得超过昀高使用电压之规格（1/4W为250V），且无法承受超过昀高使用电压之瞬间异常突波。其次若长期在100V以上高压使用中，当有外界湿气浸入时其电蚀现象会更为加剧，导致皮膜逐渐剥落并使阻值升高或OPEN，因此较不适用于高压电路或之有开闭突波之电路。保险丝电阻（Fusible):保险丝电阻和金属皮膜电阻的原材料和加工方式几乎一样，为了做成有保险丝功能，其白瓷棒的含铝（氧化铝）量一般用在70%左右（其它电阻的含铝量一般大于80%，为了散热在白瓷棒要加上氧化铝，含铝量越高散热性越好），切割纹路也较大，为了预防熔断时引起燃烧，外层Coating是用不燃性材料Silicon来涂装的，可耐溶剂及适高温，其熔断条件通常是4倍电压、16倍功率/1分钟内熔断。它具有保险丝、电阻器兼备的功能，平时当电阻来使用，一旦电流异常增加时就发挥FUSE的作用来保护机器设备。高压厚膜电阻（MetalGlaze）：高压厚膜电阻器是以金属釉为电阻基体之新产品、系将金属粉与玻璃粉混合而成之膏装金属釉利，用浸渍方式将之涂布于白瓷棒上，然后经过800℃之烘烤下形成一层厚膜，再施予同样的螺旋状切沟、加线、涂装（用Epoxyresin）而成，由于其膜厚高达5μm以上且不论阻值多高亦不影响其膜厚，因此在高阻时可承受较高之电压（1/4W可达500V），另外由于使用材料本身即具备良好的耐湿特性，因此在长期高压使用下不会有湿气浸入造成电蚀现象之疑虑，所以目前很多公司皆将之设计于CRT等高压电路或有突波之电源电路中，且皆有相当明显之改善效果。线绕电阻(WireWound):把电阻线（铜镍、镍铬及锰铜合金线，直径越粗功率越大）绕在无碱性耐热瓷棒上（为了散热，瓷棒上有加铝，含铝量高散热性好），外面加耐热、耐湿及耐腐蚀材料固定而成；电阻体放入陶瓷框内，用特殊不燃性耐热水泥填充密封而成的称为水泥电阻，电阻体外涂装不燃性涂料（矽利康Silicon）树脂而成的称为不燃性树脂涂装线绕电阻。线绕电阻的特点是：易出精确电阻值，耐热性好(能在300℃的高温下稳定工作），电阻温度系数低，并呈直线变化，耐短时超负载，杂音低，阻值经年久不变化；额定功率较大（4~300W)；缺点是不能做成大阻值电阻（1K以下）。可变电阻器（VarietyResistorVR）：在碳素电木基板印上碳素（CarbonFilm）或金属陶瓷基板印上金属厚膜导体（MetalGlaze），再加上PIN脚和转动调整机构而成，主要在需调整电路上使用，如我司的充电电压调整和平衡调整，其阻值误差范围较大，一般为20%，另外还有绕线可变电阻器和电位器（如音响设备上调节音量、音调所使用的）。SMD厚膜晶片电阻（ThickFilmChip）：是采用精纯氧化铝结晶陶瓷基板印上高品质的金属厚膜导体，外层涂上玻璃釉保护体，产生出均匀晶体品质及稳定的特性。按尺寸code分，目前已有0402、0603、0805、1206几种规格，体积与功率成正比。为了方便设计还有晶片排阻，有8PIN、10PIN封装的，内部含有多个相同的电阻。热敏电阻（NegativeTemperatureCoefficientNTC、PositiveTemperatureCoefficientPTC）：NTC是在氧化锰、氧化铁上渗入半导体硅构成的金属氧化合金材料，PTC是用氧化锌渗入锰、锞、铜、镍，构成合金材料，然后通过研磨成本体，两面镀上银层焊上PIN，再涂装上不燃性保护层（Silicon）而成。NTC有两种用途，一种是PowerThermistor，一般做瞬间大电流抑制，我司用在UPSINVERTER输出端，负载接通前（常温）NTC呈大阻值，电流通过NTC后，NTC发热，阻值下降到昀低值，使消耗在NTC上的能量昀低。另一种是ThermistorSensor，一般用在温度侦测电路上。压敏电阻（MetalOxideVaristorMOV）：压敏电阻又称为金属氧化变阻体，其结构和NTC相同，其外表涂层一般采用环氧树脂（EpoxyResin），此种元件作用就如同一个可变的电阻，通常做暂态电压抑制器，当暂态电压加在压敏电阻两端时，压敏电阻的阻值就会快速（能达到50ns）下降到昀低值，将电压定位到安全值范围，将此暂态电压的能量消耗在压敏电阻上，所以又称为“突波吸收器”，通常用在电子设备的交流电输入端，吸收高压波尖峰（如附近感应交流和雷电所引起的高压波尖）。主要技术参数主要技术参数•标称阻值和允许误差电阻器上都标有电阻的数值，这就是电阻器的阻值标称值。电阻器的标称值往往和它的实际值不完全相符，实际值和标称值的偏差，除以标称值所得的百分数，叫电阻的误差，它反映了电阻器的精度。不同的精度有一个相应的允许误差，表1-1列出了常用电阻器的允许误差的等级（精度等级）。允许误差±0.5%±1%±2%±10%±20%ⅡⅢ0201±5%级别005Ⅰ类型精密型普通型表1-1现在成品固定电阻器大都为I级或II级，III级很少，能满足一般应用的要求。02、01、005的精密电阻器，仅供测量仪器及特殊设备选用。常用电阻器允许误差的等级E24E12E6±5%±10%±20%3.61.01.52.23.34.76.81.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.21.01.11.21.31.51.61.82.02.22.73.03.34.75.15.66.26.82.43.94.37.58.29.1表1-2电阻标称值系列国家有关部门规定了阻值系列作为产品的标准，表1-2的标称值是普通电阻器的标称值系列。表中的标称值可以乘以10n，例如，4.7这个标称值，就有0.47Ω、4.7Ω、47Ω、470Ω、4.7KΩ……•电阻器的额定功率当电流流过电阻器的时候，电阻器便会发热。功率越大，电阻器发热越厉害。如果使电阻器发热的功率过大，电阻器就会烧坏。电阻器长时间正常工作允许所加的昀大功率叫做额定功率。电阻器的额定功率通常有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W等。表示电阻器额定功率的通用符号如图所下图所示。•额定功率的选择：电阻器的额定功率应选用比实际承受功率大1.5~2倍的，才能保证耐用可靠。在某些场合，也可将小功率电阻器串并联使用，以满足功率的要求。电阻的单位及其换算1.电阻的基本单位:欧姆.Ω2.电阻单位换算:1MΩ=106Ω1KΩ=103Ω1MΩ=103KΩ=106Ω电阻阻值的表示法1.色环表示法A.四色环电阻阻值表示法•识别色环电阻器阻值首先要确定色环的顺序。判断四环色环顺序的规律有以下几条：1.离电阻器引脚昀近的色环为第一环，然后依次是第二、三、四环；2.第四环与另外三环相距较远；3.大多数色环电阻器的第四环颜色往往是金、银色。•确定好色环排列顺序后，再把第一环作为第一位有效数，第二环作为第二位有效数，第三环作为倍乘数，第四环作为误差数，按这个规律对照上表将各颜色色环代表的数值依次列出，得到的数值就是该色环电阻器的阻值。B.五色环电阻阻值表示法五环色环电阻器的识读方法与四环色环电阻器基本相同，只是五环色环电阻器的第一、二、三环都是有效数，第四环为倍乘数，第五环为误差数注意：电阻误差色环比较粗，而且与倒数第二色环之间的间隙较大，特别是PMF电阻，当其两端色环都为棕色时，一定要注意区分2.直接标注法：它是指将阻值直接标在电阻器上的方法。在电阻器上标注的阻值与实际阻值会存在一定的差距，这个差距称为误差，误差大小通常标在阻值后面。误差等级常见的有±5%、±10%和±20%，分别用I、Ⅱ、Ⅲ表示，或者用J、K、M表示；没有标出误的一般表示误差为±5%。利用直接标注法表示的电阻器如图所示。电阻器制作流程电阻器失效分析AdobeAcrobat7.0DocumentAdobeAcrobat7.0Document二、电二、电容容篇篇电容的定义电容的定义•两块相距很近并且中间夹着绝缘介质（空气、纸、陶瓷等）的导电极板就构成电容器。电容器又简称为电容，它的结构示意图和电路符号如图所示。电容的基本功能是储存电荷（电能），在电路中主要用作交流耦合、隔离直流、滤波、交流或脉冲旁路、RC定时、LC谐振选频等。•结构示意图：•文字符号：C•电路符号：金属极板绝缘介质金属极板电容的种类电容的种类电容器根据容量是否可调分为固定电容器和可变电容器•固定电容器固定电容器是指容量不能变化的电容器，根据极性它又可分为无极性电容器和有极性电容器（又称电解电容器）无极性电容有极性电容1.无极性电容器引脚不分正负，所以在电路