电焊机工作原理及电焊机组成结构

1、电焊机工作原理及电焊机组成结构The pony was revised in January 2021电焊机工作原理及电焊机组成结构电焊机工作原理介绍？电焊机(electric welding machine)实际上就是具有下降外特性的变压器，将 220V和380V交流电变为低压的直流电，电焊机一般按输出电源种类可分为两种，一种是 交流电源的；一种是直流电的。直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器，分正负 极，交流电输入时，经变压器变压后，再由整流器整流，然后输出具有下降外特性的电 源，输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化，两极在瞬间短路时引燃电弧，利用产 生的电弧来熔化电焊条和焊材，冷

2、却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特 点，外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。电焊机的特点焊接由于灵活简单方便牢固可靠，焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工 业领域，如航空航天，船舶，汽车，容器等！一、电焊机优点：电焊机使用电能源，将电能瞬间转换为热能，电很普遍，电焊机适 合在干燥的环境下工作，不需要太多要求，因体积小巧，操作简单，使用方便，速度较 快，焊接后焊缝结实等优点广乏用于各个领域，特别对要求强度很高的制件特实用，可以 瞬间将同种金属材料(也可将异种金属连接，只是焊接方法不同)永久性的连接，焊缝经 热处理后，与母材同等强度，密封很好，这给储存气体和液体容器的制

3、造解决了密封和强 度的问题。二、电焊机缺点：电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场，电弧燃烧时 会向周围产生辐射，弧光中有红外线，紫外线等光种，还有金属蒸汽和烟尘等有害物质， 所以操作时必须要做足够的防护措施。焊接不适合于高碳钢的焊接，由于焊接焊缝金属结 晶和偏析及氧化等过程，对于高碳钢来说焊接性能不良，焊后容易开裂，产生热裂纹和冷 裂纹。低碳钢有良好的焊接性能，但过程中也要操作得当，除锈清洁方面较为烦琐，有时 焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷，但操作得当会降低缺陷的产生。三、交流电焊机电焊机组成结构交流电焊机乂称弧焊变压器，是一种特殊的降压变压器，它是由降压变压器、阻抗调 节器、手柄

4、和焊接电弧等组成。为了使焊接顺利进行，这种变压器电源能按焊接过程的需 要而具有如下特点：1.交流电焊机具有电压陡降的特性一般的用电设备都要求电源的电压不随负载的变化而变化，其电压是恒定的，如为 380V (单相)或220V。虽然接入焊接变压器的电压是一定的，如为380V或220V,但通过 这种变压器后所输出的电压可随输出电流(负载)的变化而变化，且电压随负载增大而迅 速降低，此称为陡降特性或称下降特性。这就适应了焊接所需各种的电压要求：(1)初级电压：即接入电焊机的外电压。由于弧焊变压器初级线圈两端要求的电压为单项380V,因此一般交流电焊机接入电 网的电压为单项380Vo(2)零电压：为了保

5、证焊接过程频繁短路(焊条与焊件接触)时，要求电压能自动降 至趋近于零，以限制短路电流不致无限增大而烧毁电源。(3)空载电压：为了满足引弧与安全的需要，空载(焊接)时，要求空载电压约为 6080V,这既能顺利起弧，乂对人身比较安全。(4)工作电压：焊接起弧以后，要求电压能自动下降到电弧正常工作所需的电压，即 为工作电压，约为2040 V,此电压也为安全电压。(5)电弧电压：即电弧两端的电压，此电压是在工作电压的范围内。焊接时，电弧的 长短会发生变化：电弧长度长，电弧电压应高些；电弧长度短，则电弧电压应低些。因 此，弧焊变压器应适应电弧长度的变化而保证电弧的稳定。2.交流电焊机具有焊接电流的可调节

6、性为了适应不同材料和板厚的焊接要求，焊接电流能从几十安培调到儿白安培，并可根 据工件的厚度和所用焊条直径的大小任意调节所需的电流值。电流的调节一般分为两级： 一级是粗调，常用改变输出线头的接法(I位置连接或H位置连接)，从而改变内部线圈 的圈数来实现电流大范围的调节，粗调时应在切断电源的情况下进行，以防止触电伤害； 另一级是细调，常用改变电焊机内“可动铁芯”(动铁芯式)或“可动线圈”(动圈式) 的位置来达到所需电流值，细调节的操作是通过旋转手柄来实现的，当手柄逆时针旋转时 电流值增大，手柄顺时针旋转时电流减小，细调节应在空载状态下进行。各种型号的电焊 机粗调与细调的范围，可查阅标牌上的说明。电

7、焊机的工作原理叙述工作原理电流电压经三相主变压器降压，由可控硅元件进行整流，并利用改变可控 硅触发角相位来控制输出电流的大小。从整流器直流输出端的分流器上取出电流信号，作 为电流负反馈信号，随着直流输出电流增加，负反馈也增加，可控硅导通角减小，输出电 流电压降低，从而获得下降的外特性。推力电路是当输出端电压低于15V时，使输出电流 增加，特别是短路时，形成外拖的外特性，使焊条不易粘住。引弧电路是每次起弧时，短 时间增加给定电压，使引弧电流较大，易于起弧。从以上叙述可以知道，电焊起弧的时候电路是处于短路状态，电压急剧下降，电流需 要很大；起弧后要稳弧，这时候焊条和容池的溶液还是短路过渡状态，电压

8、还是下降，电 流还是大；过渡完毕后处于正常焊接状态，电压回升，电流下降。起弧电流是电焊机工作在焊接起弧时能够输出的最大电流。推力电流是电焊机焊接时铁水在短路过渡时,焊机另外叠加一电流，使铁水稳定过渡， 不易粘条。焊接电流是电焊机正常焊接的时候提供的工作电流。整流器一什么是整流器？整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有 两个主要功能：第一，将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载，或者供给逆 变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时乂起到一个充电器的作用。二整流器三极管参数三极管的hFE参数与贮存时间ts相关，一般hFE大的三极管ts也较

9、大，过去人们对 ts的认识以及ts的测量仪器均较为欠缺，人们更依赖hFE参数来选择三极管。在开关状态下，hFE的选择通常有以下认识：第一、hFE应尽可能高，以便用最少的 基极电流得到最大的工作电流，同时给出尽可能低的饱和电压，这样就可以同时在输出和 驱动电路中降低损耗。但是，如果考虑到开关速度和电流容限，则hFE的最大值就受到限制；第二、中国的 厂家曾经倾向于选用hFE较小的器件，例如hFE为10到15,甚至8到10的三极管就一 度很受欢迎（后来，由于基极回路流行采用电容触发线路，hFE的数值有所上升），hFE的 数值小则饱和深度小，从而有利于降低晶体管的发热。实际上，晶体管的饱和深度受到lb

10、、hFE两个因素的影响，因而通过磁环及绕组参 数、基极电阻Rb的调整，也可以降低饱和深度。三现状目前，业界推出的节能灯和电子镇流器专用三极管都十分注重对贮存时间的控制。因 为贮存时间ts过长，电路的振荡频率将下降，整机的工作电流增大易导致三极管的损 坏。虽然可以调整扼流圈电感及其他元器件参数来控制整机功率，但ts的离散性，将使 产品的一致性差，可靠性下降。例如，在石英灯电子变压器线路中，贮存时间太大的晶体 管可能引起电路在低于输出变压器工作极限的频率振荡，从而造成每个周期的末端磁芯饱 和，这使得晶体管Ic在每个周期出现尖峰，最后导致器件过热损坏（图3）。如果同一线路上的两个三极管贮存时间相差太

11、大，整机工作电流的上下半波将严重不 对称，负担重的那只三极管将容易损坏，线路也将产生更多的谐波和电磁干扰。实际使用表明，严格控制贮存时间ts并恰当调整整机电路，就可以降低对hFE参数 的依赖程度。还值得一提的是，在芯片面积一定的情况下，三极管特性、电流特性与耐压 参数是矛盾的，中国市场曾经用BUT11A来做220V40W电子镇流器，其出发点是BVceo、BVcb。数值高，但是目前绝大部分电子镇流器线路中，已经没有必要过高选择三极管的电 压参数。滤波滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。根据观察某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方 法

12、。滤波一词起源于通信理论，它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。“接收信号”相当于被观测的随机过程，“有用信号”相当于被估计的随机过程。例如用 雷达跟踪飞机，测得的飞机位置的数据中，含有测量误差及其他随机干扰，如何利用这些 数据尽可能准确地估计出飞机在每一时刻的位置、速度、加速度等，并预测飞机未来的位 置，就是一个滤波与预测问题。这类问题在电子技术、航天科学、控制工程及其他科学技 术部门中都是大量存在的。历史上最早考虑的是维纳滤波，后来.卡尔曼和.布西于20世 纪60年代提出了卡尔曼滤波。现对一般的非线性滤波问题的研究相当活跃。从电气工程上,所有的元件可以归纳为三类最基本的元件，即

13、电阻，电感和电容.电阻的 阻值与交流电的频率无关.电感的阻值（称为感抗）X1=2 n fL,即与交流电的频率成正比.频 率越高,感抗越大.电容元件则与电感元件相反,它的容抗Xc=l/2 n fC,即与交流电频率反 比.因此，电气工程上，常利用LC元件对不同频率交流电量的电抗不同,对交流电量进行分 流，称为滤波.按不同功能，滤波器通常分三类:低通，高通，带通.例如低通的原理：利用电 容通高频阻低频，电感通低频阻高频的原理.对于需要截止的高频，利用电容吸收、电感 阻碍的方法不使它通过；对于需要的低频，利用电容高阻、电感低阻的特点使它通过。一、滤波的基本概念滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典

14、滤波和现代滤波。、经典滤波经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理 论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话 说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫 做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止 另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路。实际上，任何一个电子系统都具有自己的频带宽度（对信号最高频率的限制），频率 特性反映出了电子系统的这个基本特点。而滤波器，则是根据电路参数对电路频带宽度的 影响而设计出来的工程应用电路。、现代滤波用模拟电子电

15、路对模拟信号进行滤波，其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信 号中频率成分的选择。根据频率滤波时，是把信号看成是由不同频率正弦波叠加而成的模 拟信号，通过选择不同的频率成分来实现信号滤波。当允许信号中较高频率的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做高通滤波器。当允许信号中较低频率的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做低通滤波器。当只允许信号中某个频率范围内的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做带通滤波器。理想滤波器的行为特性通常用幅度-频率特性图描述，也叫做滤波器电路的幅频特 性。对于滤波器，增益幅度不为零的频率范围叫做通频带，简称通带，增益幅度为零的频 率范围叫做阻带。例如对于LP,从-wl当wl之间，

16、叫做LP的通带，其他频率部分叫做阻 带。通带所表示的是能够通过滤波器而不会产生衰减的信号频率成分，阻带所表示的是被 滤波器衰减掉的信号频率成分。通带内信号所获得的增益，叫做通带增益，阻带中信号所 得到的衰减，叫做阻带衰减。在工程实际中，一般使用dB作为滤波器的幅度增益单位。电容电容（或电容量，Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C,国 际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则 阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片 平行金属板。也是电容器的俗称。定义电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领

17、的物理量。我们把电容器的两极板间 的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。电容器从物理学上讲，它是一种静态 电荷存储介质（就像一只水桶一样，你可以把电荷充存进去，在没有放电回路的情况下， 刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显，可能电荷会永久存在，这是它的特征）， 它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤 波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。电容的符号是C。O e S/d=S/4 Ji kd （真空）=Q/U在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有亳法 （mF）、微法（UF）、纳法（nF）和皮法（pF）（皮法又称微微法）

18、等，换算关系是：1 法拉（F） = 1000 毫法（mF） = 1000000 微法（P F）1 微法（nF）二 1000 纳法（nF）二 1000000 皮法（pF）。相关公式：一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1 法，B|J： OQ/U但电容的大小不是由Q （带电量）或U （电压）决定的，即： C= e S/4 Ji kd。其中，。是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离， k则是静电力常量。常见的平行板电容器，电容为O£S/d. （ £为极板间介质的介电常 数，S为极板面积，d为极板间的距离。）电容器的电势能计算公式

19、：E=CIT2/27U/2多电容器并联计算公式：OC1+C2+C3+Cn多电容器串联计算公式：1/C=l/Cl+1/C2+-+1/Cn三电容器串联 C= （C1*C2*C3）/（C1*C2+C2*C3+C1*C3）电容与静电场电容是指容纳电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成，有静电场就有电容， 电容是用静电场描述的。一般认为：孤立导体与无穷远处构成电容，导体接地等效于接到 无穷远处，并与大地连接成整体电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻 器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容 器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本

20、结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中 间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为的极板，中间 的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容， 最多见的是电解电容和瓷片电容。不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存 的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个 很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（UF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法乂称微微法）等，它们的关系是：1法拉（F） = 1000000微法 （pF） 1 微法（uF）二 1000 纳

21、法（nF）二 1000000 皮法（pF）在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波 器，平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振 荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点，一般1UF以上 的电容均为电解电容，而1UF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电 容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两 个电极，作为正（+ ）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错， 而其他电容则没有极性。把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把

22、电源断开，两个引 脚间仍然会有残留电压（学了以后的教程，可以用万用表观察），我们说电容器储存了电 荷。电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容 器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。举一个现实生活中的例子，我们看到市售的整流电源在拔下插头后，上面的发光二极 管还会继续亮一会儿，然后逐渐熄灭，就是因为里面的电容事先存储了电能，然后释放。 当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波，不知你有没有用整流电源听随身听的经 历，一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容，造成耳机中 有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上

23、一个较大容量的电解电容（1000 UF,注意正极接 正极），一般可以改善效果。发烧友制作HiFi音响，都要用至少1万微法以上的电容器 来滤波，滤波电容越大，输出的电压波形越接近直流，而且大电容的储能作用，使得突发 的大信号到来时，电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时、大电容的作用有 点像水库，使得原来汹涌的水流平滑地输出，并可以保证下游大量用水时的供应。电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是 不能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。电路中，电容器常被用作耦合、旁 路、滤波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器

24、 呢？我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变，它的大小也在按规律变化。 电容器接在交流电源上，电容器连续地充电、放电，电路中就会流过与交流电变化规律一 致（相位不同）的充电电流和放电电流。电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超 过了它的额定电压，电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为，10V, 16V, 25V, 50V 等。1电容器的型号命名方法国产电容器的型号一般由四部分组成（不适用于压敏、可变、真空电容器）。依次分 别代表名称、材料、分类和序号。第一部分：名称，用字母表示，电容器用C。第二部分：材料，用字母表示。第三部分：分类，一般用

25、数字表示，个别用字母表示。第四部分：序号，用数字表示。用字母表示产品的材料：A-但电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电 解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性 有机薄膜、N-银电解、0-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、丫-云母、Z-纸介电容分类一、按照功能L名称：聚酯（涤纶）电容符号：（CL）电容量：4Op-4 P额定电压：63630V主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路2 .名称：聚苯乙烯电容符号：(CB)电容量：10p1 M额定电压：100V3OKV主要特点：稳定

26、，低损耗，体积较大应用：对稳定性和损耗要求较高的电路3 .名称：聚丙烯电容符号：(CBB)电容量：1000p10u额定电压：632000V主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路4 .名称:云母电容符号：(CY)电容量：口额定电压：100V7kV主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路5 .名称：高频瓷介电容符号：(CC)电容量：16800p额定电压：63500V主要特点：高频损耗小，稳定性好应用：高频电路6 .名称：低频瓷介电容符号：(CT)电容量：M额定电压：50V100V主要特点：体积小，价廉，损耗

27、大，稳定性差应用：要求不高的低频电路7 .名称：玻璃釉电容符号：(CI)电容量：口额定电压：63400V主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温(200度)应用：脉冲、耦合、旁路等电路8 .名称：铝电解电容符号：(CD)电容量：u额定电压：主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等9 .名称：但电解电容符号：(CA)电容量：u额定电压：主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容应用：在要求高的电路中代替铝电解电容10 .名称：空气介质可变电容器符号：可变电容量：1001500p主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对 数式等应用：电子仪

28、器，广播电视设备等11 名称：薄膜介质可变电容器符号:可变电容量：15550P主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大应用：通讯，广播接收机等12 .名称：薄膜介质微调电容器符号：可变电容量：129p主要特点：损耗较大，体积小应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿13 .名称：陶瓷介质微调电容器符号：可变电容量：主要特点：损耗较小，体积较小应用：精密调谐的高频振荡回路14 .名称:独石电容容量范围：MF耐压：二倍额定电压。应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁 路。独石电容的特点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。最大的缺点是温度系

29、数很高，做振荡器的稳漂让人受不了，我们做的一个555振荡 器，电容刚好在7805旁边，开机后，用示波器看频率，眼看着就慢慢变化，后来换成涤 纶电容就好多了。就温漂而言：独石为正温系数+130左右，CBB为负温系数-230,用适当比例并联使 用，可使温漂降到很小。就价格而言：包、银电容最贵，独石、CBB较便宜，瓷片最低，但有种高频零温漂黑 点瓷片稍贵，云母电容Q值较高，也稍贵。里面说独石乂叫多层瓷介电容，分两种类型，1型性能挺好，但容量小，一般小于0o 2U,另一种叫II型，容量大，但性能一般。二、按照安装方式插件电容、贴片电容贴片电容插件电容 电容的应用很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子

30、元器件，它在电子设备中充当整流器的 平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型 和结构种类比较多，因此，使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且 还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等。下文介绍电容器 的主要参数及应用，可供读者选择电容器种类时用。1、标称电容量(CR)：电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF以下)；纸、塑料和一些陶瓷介 质形式的电容量居中(大约在0005 UF10U玲；通常电解电容器的容量较大。这是一个粗 略的分类法。2、类别温度范围：电容器设计所确定的能连续工作

31、的环境温度范围，该范围取决于 它相应类别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额 定电压的最高环境温度)等。3、额定电压(UR)：在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在 电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高压场合时，必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/电极层之间存 在空隙而产生的，它除了可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在 交流或脉动条件下，电晕特别容易发生。对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与 交流峰值电压之和不的超过直流电压额定值。4、损耗角正切(tan8)：在规定频率的正弦电

32、压下，电容器的损耗功率除以电容器的 无功功率。这里需要解释一下，在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电 阻，它的简化等效电路如下图所示。图中C为电容器的实际电容量，Rs是电容器的串联 等效电阻，Rp是介质的绝缘电阻，R。是介质的吸收等效电阻。对于电子设备来说，要求 Rs愈小愈好，也就是说要求损耗功率小，其与电容的功率的夹角5要小。这个关系用下式来表达：tan8=Rs/Xc=2 3ifXcXRs因此，在应用当中应注意选择 这个参数，避免自身发热过大，以减少设备的失效性。5、电容器的温度特性：通常是以20c基准温度的电容量与有关温度的电容量的白分 比表示。补充：1、电容在电路中一般

33、用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是 由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交 流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗， 它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=l/2nf c （f表示交流信号的频率，C表示电容容量）电话机中常用电容的种 类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、笆电容和涤纶电容等。2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数 标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（UF） /mju：/、纳法（nF）、皮法（pF

34、）。其中：1法拉二1000毫法（mF） , 1毫法二1000微法(nF) , 1 微法二 1000 纳法(nF), 1 纳法= 1000 皮法(pF)容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 UF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：5=1000 pF 1P2= ln=1000PF数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为 标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。如：102表示标称容量为1000pF。221表示标称容量为220pFo224表示标称容量为22x10 (4)pF。在这种表示法中有一

35、个特殊情况，就是当第三位数字用9表示时，是用有效数字乘 上10-1来表示容量大小。如:229表示标称容量为22x(10-1) pFi允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如：一瓷片电容为104J表示容量为UF、误差为±5%。3使用寿命：电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应 而使介质随时间退化。4绝缘电阻：由于温升引起电子活动增加，因此温度升高将使绝缘电阻降低。电容器包括固定电容器和可变电容器两大类，其中固定电容器乂可根据所使用的介质 材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄

36、膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器 等；可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。以下附表列出了常见电容器的字母 符号。电容分类：a.电解电容b.固态电容c.陶瓷电容d.但电解电容e.云母电容f.玻璃釉电容g.聚苯乙烯电容h.玻璃膜电容1 .合金电解电容j.绦纶电容k.聚丙烯电容L泥电解m有极性有机薄膜电容n.铝电解电容5.电容的基本特性：通交流，隔直流：通高频，阻低频。电容一般的选用低频中使用的范围较宽，如可以使用高频特性比较差的；但是在高频电路中就有了很 大的限制了，一旦选择不当会影响电路的整体工作状态；一般的电源里用的有电解电容、和瓷片电容、但是在高频中就要使用云母等价格较贵 的电容，

37、就不可以使用绦纶的电容，和电解的电容，因为它们在高频情况下会形成电感， 以致影响电路的工作精度。电容器标称电容值E24 E12 E6 E24 E12 E6注：用表中数值再乘以10n来表示电容器标称电容量，n为正或负整数。主要参数的意义：标称容量以及允许偏差：目前我国采用的固定式标称容量系列是：E24, E12,E6系列。他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% 20%。电容器主要特性参数1、标称电容量和允许偏差标称电容量是标志在电容器上的电容量。电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。精度等级与允许误差对应关系：00 (01) -±1%、0 (02) -

38、±2%、I -±5%. II- ±10%、III-±20%s IV- (+20%-10%)、V- (+50%-20%)、VI- (+50%-30%)一般电容器常用I、H、01级，电解电容器用IV、V、V【级，根据用途选取。2、额定电压在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直 接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的 永久损坏。3、绝缘电阻直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻.当电容较小时，主要取决于电容的表面状态，容量时，主要取决于介质的性能，绝 缘电阻越大越好。

39、电容的时间常数：为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数，他等于电 容的绝缘电阻与容量的乘积。4、损耗电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了 其在某频率范围内的损耗允许值，电容的损耗主要由介质损耗，电导损耗和电容所有金属 部分的电阻所引起的。在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小，在交变电场 的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。5、频率特性随着频率的上升，一般电容器的电容量呈现下降的规律。电容的潜在危险及安全性在电容充电后关闭电源，电容内的电荷仍可能储存很长的一段时间。此电荷足以产生 电击，或是

40、破坏相连结的仪器。一个抛弃式相机闪光模组由AA干电池充电，看似安全， 但其中的电容可能会充电到300V, 300V的电压产生的电击会使人非常疼痛，甚至可能致 命。许多电容的等效串联电阻(ESR)低，因此在短路时会产生大电流。在维修具有大电 容的设备之前，需确认电容已经放电完毕。为了安全上的考量，所有大电容在组装前需要 放电。若是放在基板上的电容器，可以在电容器旁并联一泄放电阻(bleeder resistor) o在正常使用的，泄放电阻的漏电流小，不会影响其他电路。而在断电时，泄 放电阻可提供电容放电的路径。高压的大电容在储存时需将其端子短路，以确保其储存电 荷均已放电，因为若在安装电容时，若

41、电容突然放电，产生的电压可能会造成危险。大型老式的油浸电容器中含有多氯联苯（poly-chlorinated biphenyl）,因此丢弃时 需妥善处理，若未妥善处理，多氯联苯会进入地下水中，进而污染饮用水。多氯联苯是致 癌物质，微量就会对人体造成影响。若电容器的体积大，其危险性更大，需要格外小心。 新的电子零件中已不含多氯联苯。高电压电容潜在的危险在高电压和强电流下工作的电容有着超出一般的危险。高电压电容在超出其标称电压下工作时有可能发生灾难性的损坏。绝缘材料的故障可 能会导致在充满油（通常这些油起隔绝空气的作用）的小单元产生电弧致使绝缘液体蒸 发，引起电容凸出、破裂甚至爆炸，而爆炸会将易燃

42、的油弄的到处都是、起火、损坏附近 的设备。硬包装的圆柱状玻璃或塑料电容比起通常长方体包装的电容更容易炸裂，而后者 不容易在高压下裂开。被用在射频电路中和长期在强电流环境工作的电容会过热，特别是电容中心的卷筒。 即使外部环境温度较低，但这些热量不能及时散发出去，集聚在内部可能会迅速导致内部 高热从而导致电容损坏。在高能环境下工作的电容组，如果其中一个出现故障，使电流突然切断，其他电容中 储存的能量会涌向出故障的电容，这就即有可能出现猛烈的爆炸。高电压真空电容即使在正确的使用时也会发出一定的X射线。适当的密封、熔融 （fusing）和预防性的维护会帮助减少这些潜在的危险。焊机电原理图（220V焊机

43、）焊机接线图（220V焊机）焊机接线图（380V焊机）WSM315、400、500逆变焊机接线图变压器工作原理变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯 （或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或 磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余 的绕组叫次级线圈。一、分类按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、叙化物（蒸发冷却） 变压器。按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变 压器（插片铁

44、芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉 冲变压器。二、电源变压器的特性参数1工作频率变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作 频率。2额定功率在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。3额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。4电压比指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。5空教电流变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。

45、空载电流由磁 化电流（产生磁通）和铁损电流（山铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言， 空载电流基本上等于磁化电流。6空载损耗：指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流 在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。7效率指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈 冏。8绝缘电阻表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的 绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。三、音频变压器和高频变压器特性参数1频率响应指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。2通频带如果变压器在中间频率的输出电

46、压为U0,当输出电压（输入电压保持不变）下降到 时的频率范围，称为变压器的通频带B。3初、次级阻抗比变压器初、次级接入适当的阻抗R。和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配，则R。和Ri 的比值称为初、次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下，变压器工作在最佳状态，传输效率最 局。四、原理演示变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理 （如上图）：当一次侧绕组上加上电压U1时，流过电流11,在铁芯中就产生交变磁 通？1,这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势61, 62,感应电势公 式为：E=m式中：E-感应电势有效值f-频率、一匝数m主磁通最大值由于二次绕组与一次

47、绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压 降后，电压U1和。2大小也就不同。当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（10）,这个电流称为激磁电 流。当二次侧加负载流过负载电流12时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一 次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流10, 一部分为用来平衡12,所以这部分电流随着12变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁 势。上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二 次侧的能量传递。电子变压器工作原理图电子变压器就是开关稳压电源。它实际上就是一种逆变器。首先把交流电变为直流

48、 电，然后用电子元件组成一个振荡器直流电变为高频交流电。通过开关变压器输出所需要 的电压然后二次整流供用电器使用。开关稳压电源具有体积小,重量轻，价格低等优点,所 以被广泛用在各种电器中。开关稳压电源的原理较复杂。下面一种电子变压器电路图的分析，输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。 它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路，其性能稳定，体积 小，功率大，因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。电子变压器电路图：电子变压器工作原理电路如图所示。电子变压器原理与开关电源工作原理相似，二极 管VD1VD4构成整流桥把市电变成直流电，由振荡变压器T1,

49、三极管VT1、VT2组成的 高频振荡电路，将脉动直流变成高频电流，然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲 降压，获得所需的电压和功率。R1为限流电阻。电阻R2、电容C1和双向触发二极管VD5 构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005,其B为1520倍。也可用C3093等 BUceo>=350V的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器 可自制，用音频线绕制在H7X10X6的磁环上。Tia、Tib绕3匝，Tc绕1匝。铁氧体输出 变压器T2也需自制，磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径 为0. 45mm高强

50、度漆包线绕100匝，T2b用直径为1. 25mm高强度漆包线绕8匝。二极管 VD1-VD4选用IN4007型，双向触发二极管选用DB3型，电容C1C3选用聚丙聚酯涤纶 电容,耐压250V。此电子变压器电路工作时，A点工作电压约为12V； B点约为25V； C点约为105V； D 点约为10V。如果电压不满足上述数值，或电子变压器电路不振荡，则应检查电路有无错 焊、漏焊或虚焊。然后再检查VT1、VT2是否良好，Tia、Tib的相位是否正确。整个电子变压器电路装调成功后，可装入用金属材料制作的小盒内，发利于屏蔽和散热，但必须注 意电路与外壳的绝缘。引外，改变T2?a、b二线圈的匝数，则可改变输出的

51、高频电压。电子变压器的重要技术电源技术对电子变压器的要求，像所有作为商品的产品一样，是在具体使用条件下完 成具体的功能中追求性能价格比最好。有时可能偏重价格和成本，有时可能偏重效率和性 能。现在，轻、薄、短、小成为电子变压器的发展方向，是强调降低成本。从总的要求出 发，可以对电子变压器得出四项具体要求：使用条件，完成功能，提高效率，降低成本。1使用条件电子变压器的使用条件，包括两方面内容：可*性和电磁兼容性。以前只注意可*性， 现在由于环境保护意识增强，必须注意电磁兼容性。可*性是指在具体的使用条件下，电子变压器能正常工作到使用寿命为止。一般使用 条件中对电子变压器影响最大的是环境温度。决定电

52、子变压器受温度影响强度的参数是软 磁材料的居里点。软磁材料居里点高，受温度影响小；软磁材料居里点低，对温度变化比 较敏感，受温度影响大。例如镒锌铁氧体的居里点只有215，比较低，磁通密度、磁 导率和损耗都随温度发生变化，除正常温度25而外，还要给出60 , 80 , 100时的各种参数数据。因此，镒锌铁氧体磁芯的工作温度一般限制在100C以下， 也就是环境温度为40时，温升必须低于60 o钻基非晶合金的居里点为205 , 也低，使用温度也限制在100C以下。铁基非晶合金的居里点为370 ,可以在 150180以下使用。高磁导坡莫合金的居里点为460至480 ,可以在 200250以下使用。微晶

53、纳米晶合金的居里点为600 ,取向硅钢居里点为 730 ,可以在300c400下使用。电磁兼容性是指电子变压器既不产生对外界的电磁干扰，乂能承受外界的电磁干扰。 电磁干扰包括可听见的音频噪声和听不见的高频噪声。电子变压器产生电磁干扰的主要原 因是磁芯的磁致伸缩。磁致伸缩系数大的软磁材料，产生的电磁干扰大。铁基非晶合金的 磁致伸缩系数通常为最大（2730 ） X10 - 6 ,必须采取减少噪声抑制干扰的措 施。高磁导Xi50坡莫合金的磁致伸缩系数为25X10 - 6 ,镒锌铁氧体的磁致伸缩系 数为21X10 - 6 o以上这3种软磁材料属于容易产生电磁干扰的材料，在应用中要注 意。3 %取向硅钢

54、的磁致伸缩系数为（13 ） X10 - 6 ,微晶纳米晶合金的磁致 伸缩系数为（2 ） X10 6。这2种软磁材料属于比较容易产生电磁干扰的材 料。 %硅钢的磁致伸缩系数为X10 - 6 ,高磁导Ni80坡莫合金的磁致伸缩系数为 （）X10 - 6 ,钻基非晶合金的磁致伸缩系数为X10 - 6以下。这3种软 磁材料属于不太容易产生电磁干扰的材料。由磁致伸缩产生的电磁干扰的频率一般与电子 变压器的工作频率相同。如果有低于或高于工作频率的电磁干扰，那是由其他原因产生 的。2完成功能电子变压器从功能上区分主要有变压器和电感器2种。特殊元件完成的功能另外讨 论。变压器完成的功能有3个：功率传送、电压变

55、换和绝缘隔离。电感器完成功能有2 个：功率传送和纹波抑制。功率传送有2种方式。第一种是变压器传送方式，即外加在变压器原绕组上的交变 电压，在磁芯中产生磁通变化，使副绕组感应电压，加在负载上，从而使电功率从原边传 送到副边。传送功率的大小决定于感应电压，也就是决定于单位时间内的磁通密度变量 AB o AB与磁导率无关，而与饱和磁通密度Bs和剩余磁通密度Br有关。从饱和磁 通密度来看，各种软磁材料的Bs从大到小的顺序为：铁钻合金为，硅钢 为，铁基非晶合金为，铁基微晶纳米晶合金为，铁硅铝合金 为，高磁导铁银坡莫合金为，钻基非晶合金为，铁铝合金为， 铁银基非晶合金为 ，镒锌铁氧体为 。作为电子变压器的

56、磁芯用材料，硅钢和 铁基非晶合金占优势，而镒锌铁氧体处于劣势。功率传送的第二种是电感器传送方式，即输入给电感器绕组的电能，使磁芯激磁，变 为磁能储存起来，然后通过去磁变成电能释放给负载。传送功率的大小决定于电感器磁芯 的储能，也就是决定于电感器的电感量。电感量不直接与饱和磁通密度有关，而与磁导率 有关，磁导率高，电感量大，储能多，传送功率大。各种软磁材料的磁导率从大到小顺序 为：Ni80坡莫合金为（3 ） X106 ,钻基非晶合金为（1）X106 ,铁基 微晶纳米品合金为（58 ） X105 ,铁基非品合金为（25 ） X105 , Ni50 坡莫合金为（13 ） X105 ,硅钢为（29 ）

57、 X104 ,镒锌铁氧体为（1 3 ） X104 o作为电感器的磁芯用材料，Xi80坡莫合金、钻基非晶合金、铁基微晶纳 米晶合金占优势，硅钢和镒锌铁氧体处于劣势。传送功率大小，还与单位时间内的传送次数有关，即与电子变压器的工作频率有关。 工作频率越高，在同样尺寸的磁芯和线圈参数下，传送的功率越大。电压变换通过变压器原绕组和副绕组匝数比来完成，不管功率传送大小如何，原边和 副边的电压变换比等于原绕组和副绕组匝数比。绝缘隔离通过变压器原绕组和副绕组的绝缘结构来完成。绝缘结构的复杂程度，与外 加和变换的电压大小有关，电压越高，绝缘结构越复杂。纹波抑制通过电感器的自感电势来实现。只要通过电感器的电流发生变化，线圈在磁 芯中产生的磁通也会发生变化，使电感器的线圈两端出现自感电势，其方向与外加电压方 向相反，从而阻止电流的变化。纹波的变化频率比基频高，电流纹波的电流频率比基频 大，因此，更能被电感器产生的自感电势抑制。电感器对纹波抑制的能力，决定于自感电势的大小，也就是电感量大小，与磁芯的磁 导率有关，Ni80坡莫合金、钻基非晶合金、铁基微晶纳米晶合金磁导率大，处于优势， 硅钢和镒锌铁氧体磁导率小，处于劣势。3提高效率提高效率是对电源和电子变压器的普遍要求。虽然，从单个电子变压器