制冷与空调系统基本电子元器件知识培训ppt

电子元器件基本知识,常用元件符号,1、电阻2、电容3、二极管4、三极管（MOSFET）5、继电器,一、常用元器件及分类,6、电感器7、互感器8、变压器9、直插IC、 贴片IC10、电源模块11、门电路,电阻的英文单词是：resistance 。在电气原理图中经常用R来表示电阻。它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关 。电阻器是电气、电子设备中用得最多的基本元件之一。主要用于控制和调节电路中的电流和电压，或用作消耗电能的负载。 电阻的单位：欧姆 （）05 100 101 4K7 472,1、电阻,1.1 电阻的分类,按材料分，有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等不同类型； 按功率分，有 1/16W、1/8W 、1/4W 、1/2W、1W、2W等额定功率的电阻； 按电阻值的精确度分，有精确度为 5%、 10%、 20%等的普通电阻，还有精确度为 0.1%、 0.2%、 0.5%、 l%和 2%等的精密电阻。 按封装形式分，可以分为贴片、插片电阻。,1.2 认识不同形式的电阻,碳膜电阻：碳膜电阻器具有以下特点:具有良好的稳定性，电压的改变对阻值的影响极小，且具有负阻度系数。高频特性好可制成高频电阻器和超高频电阻器。固有噪声电动势小，在10V/V 以下。阻值范围宽，一般为2.1-10M。额定功率有1/8W 、1/4W 、1/2W 、1W 、2W 、5W 、10W 等。精度高，通过对膜切割蝶纹可调整阻值，制成精密电阻器。脉冲负荷稳定，对脉冲的适应性好。制作容易.生产成本低.价格便宜，但体积较大。应用范围非常广泛.适用于交流、直流和脉冲电路,碳膜电阻,金属膜电阻器具有以下特点:耐热性好，额定工作温度为70 ，最高工作温度可达155。电压稳定性好，温度系数小。工作频率范围宽，噪声电动势很小，可在高频电路中使用。在相同的功率条件下，它比碳膜电阻器体积小很多，约为碳膜电阻器的一半。它可以通过切割蝶、纹方法进行精密阻值调节，精度可达0.5% 、 0.05% 。阻值范围很宽，可制成1 -1000M的电阻器。额定的功率有0.125W 、0.25W 、0.5W 、lW 、2W 、l0W 及25W 等。脉冲负荷稳定性较差，不如碳膜电阻器。应用非常广泛，适用于交流、直流及脉冲电路。,电阻阻值的标法：,数码法：在电阻器上用三数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。 色标法：用不同颜色的带或点在电阻器位数码表示标称值的标志方法。表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。 黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-5%、银-10%、无色-20% 当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差。当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。,1.由滑石瓷壳填封导热材料,安全性高2.在大容量、大负荷下耐久性优良3.电阻值范围宽4. 耐震、耐湿及良好散热,低价格5.全绝缘,高电阻值采用金属氧化膜体代替绕线方式6.耐用热性优，电阻温度系数小，呈直线变化7.耐短时间超负载：低杂音，阻值经年无变化8.表面采用电子陶瓷棒芯，陶瓷外壳，阻燃耐高温。该类型号电阻 小、大功率，在大负荷下耐久性优良，具有阻燃作用，耐热、耐湿、绝缘性能好，有较高的稳定性和可靠性，使用寿命长,101 103 330 472 510这些数字代表的阻值是多少？,可调电阻：,排阻：,压敏电阻：压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。,热敏电阻：热电阻的电阻值是随温度变化而变化，半导体陶瓷热敏电阻是负温度系数，温度越高电阻值越低。,电容(Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成 。可以存储能量和电荷。电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。,2、电容,电容的基本单位是：F（法），此外还有F（微法）、pF（皮法），另外还有一个用的比较少的单位，那就是：nF（纳法），由于电容F的容量非常大，所以我们看到的一般都是F、nF、pF的单位，而不是F的单位。他们之间的具体换算如下： 1F=1000000F 1F=1000 nF 1nF=1000 pF,结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。 按介质材料可分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。常见的有涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等 按极性分为：有极性电容和无极性电容。 我们最常见到的就是极性电解电容和无极性瓷片电容。按封装形式:分为插件电容和贴片电容。,2.1 电容的分类,电容的耐压 单位：V（伏特） 每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称耐压值有：63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等，有极性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，一般的标称耐压值有：4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。,电解电容：隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。 滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。 储能：储存电能，用于必须要的时候释放。,使用注意事项：1、方向性2、耐压值3、不能靠近功率元件（发热）,钽电容： 优点就是容量变化受外界环境影响小，用在对容量敏感的地方是不二之选。但是像电源退耦这样的场合，就不合适。可以选择成本低，耐过压的铝电解等等,瓷片电容： 瓷片电容以高频性优越，但一般容量比较低，价格便宜。,贴片电容： 数值计算法跟贴片电阻一样,薄膜电容：无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小。基于以上的优点，所以薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生。在所有的塑料薄膜电容当中，又以聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为显著，当然这两种电容器的价格也比较高,独石电容：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。 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。 容量范围： 0.5PF-1UF,超级电容器（supercapacitor），又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也有称作“电容电池”。,CCX高压瓷片电容：,微调电容：,CL涤纶电容：,CY云母电容：,安规电容安规电容的放电和普通电容不一样，普通电容在外部电源断开后电荷会保留很长时间，如果用手触摸就会被电到，而安规电容则没这个问题。,半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。 硅管与锗管的区别：导通电压不一样，硅管的导通电压为0.7V，锗管的导通电压为0.3V（正向偏置电压）。主板上用到的大多为硅管。 检波、整流、稳压、限幅、开关、钳位等 。,3. 二极管,按材料分为两种：一是硅二极管，二是锗二极管。按制作工艺分为：面接触二极管和点接角二极管。按用途分类：有整流二极管、检波二极管、发光二极管、稳压二极管、光敏（光电）二极管、开关二极管和快恢复二极管。按封装形式分为：贴片和插件二极管。,3.1 二极管的分类,普通二极管：,发光二极管：,3.2各种形式的常用二极管,快恢复二极管 是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。有单管和双管之分。双管的管脚引出方式又分为共阳和共阴,双色LED:,稳压二极管：工作于反向击穿区，在电路中与适当电阻配合后能起到稳定电压的作用。稳压管与其它普能二极管不同之反向击穿是可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。,贴片二极管,TVS二极管：,整流二极管： 整流二极管的作用是将交流电源整流成脉动直流电，它利用二极管的单向导电特性工作的。 如图所示为整流电路，由于二极管的单向导电特性，在交流电压正半周时二析管导通，当输出在交流电压负半周时二极管截止，无输出。经二极管整流出来的脉动电压再经滤波器滤波后即为直流电压 。,3.3 二极管的主要作用,检波二极管： 检波二极管是把叠加在高频载波中的低频信号检出来的器件，它具有较高的检波效率和良好的频率特性。开关二极管： 利用二极管单向导通的特性，在开关电路中可以对电流起接通和关断的作。,稳压二极管： 稳压二极管是利用结反向击穿时电压基本上不随电流变化而变化的特点来达到稳压目的，对于稳压二极管其稳压值就是击穿电压值（根据负载电压选择稳压值）。,发光二极管： 发光二极管英文简称为“LED”，它是采用磷化镓、磷砷化镓等半导体材料制成的，可以将电能直接转换为光能的器件，并且同时具有普通二极管的单向导通性。光敏二极管： 把光能转换成电能，用于光控设施 。,测试二极管的好坏a.正向特性测试 把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。b.反向特性测试 把万用表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，二极管就是合格的。,半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。 由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。 三极管的三个电极是E B C两个PN结，三个导电区。,4 三极管及MOSFET,半导体三极管的导通条件NPN型：发射结正偏，集电结反偏 VcVbVePNP型：发射结正偏，集电结反偏 VcVb3 Mhz)、低频(f1 w)、中功率(pc在0.51 w)和小功率(p，05 w)三极管,4.1 三极管的分类,4.2 各种三极管的图片,达林顿三极管,贴片三极管：,基极的判别 判别管极时应首先确认基极。对于NPN管，用黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触另外两个极，若测得电阻都小，约为几百欧几千欧；而将黑、红两表笔对调，测得电阻均较大，在几百千欧以上，此时黑表笔接的就是基极。PNP管，情况正相反，测量时两个PN结都正偏的情况下，红表笔接基极。实际上，小功率管的基极一般排列在三个管脚的中间，可用上述方法，分别将黑、红表笔接基极，既可测定三极管的两个PN结是否完好(与二极管PN结的测量方法一样)，又可确认管型。 集电极和发射极的判别确定基极后，假设余下管脚之一为集电极c，另一为发射极e，用手指分别捏住c极与b极(即用手指代替基极电阻Rb)。同时，将万用表两表笔分别与c、e接触，若被测管为NPN，则用黑表笔接触c极、用红表笔接e极(PNP管相反)，观察指针偏转角度；然后再设另一管脚为c极，重复以上过程，比较两次测量指针的偏转角度，大的一次表明IC大，管子处于放大状态，相应假设的c、e极正确,4.3 三极管的引脚辨别方法,三极管电路的主要用途有2个，1是信号放大电路中用作对弱信号的放大，第二个作用是用作开关电路中，做开关使用。,4.4 三极管的应用电路,三极管电路的主要用途有2个，1是信号放大电路中用作对弱信号的放大，第二个作用是用作开关电路中，做开关使用。,4.4 三极管的应用电路,金属氧化物半导体效应管也是三端可控器件，三个端口分别为G(栅极) S(源极) D(漏极)，与三极管的三个电极分别对应。,4.5 金属氧化物半导体效应管（MOSFET）,1、 工作性质：三极管用电流控制，MOS管属于电压控制，2、 成本问题：三极管便宜，MOS管贵。3、 功耗问题：三极管损耗大。4、 驱动能力：mos管常用来电源开关，以及大电流地方开关电路。实际上就是三极管比较便宜，用起来方便，常用在数字电路开关控制。MOS管用于高频高速电路，大电流场合，以及对基极或漏极控制电流比较敏感的地方。一般来说低成本场合，普通应用的先考虑用三极管，不行的话考虑MOS管。,4.5 金属氧化物半导体效应管（MOSFET）,IGBT IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅极型功率管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。应用于交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。,4.6 绝缘栅极型功率管,IGBT,4.6 绝缘栅极型功率管,由于IGBT模块为MOSFET结构，IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄，其击穿电压一般达到2030V。因此因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此使用中要注意以下几点： 在使用模块时，尽量不要用手触摸驱动端子部分，当必须要触摸模块端子时，要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后，再触摸； 在用导电材料连接模块驱动端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块； 尽量在底板良好接地的情况下操作,4.6 绝缘栅极型功率管,在安装或更换IGBT模块时，应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻，最好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇，当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热，而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。,4.6 绝缘栅极型功率管,变频器工作过程：变频器一般采用间接变频（交-直-交）方式，由整流和逆变两个过程组成。工频（50Hz）的电网电流经电源滤波等预处理后，送往整流模块（如二极管整流电桥），整流出来的直流电直接输入逆变模块（如采用IGBT作为基本元件的模块），逆变模块则在CPU芯片的驱动信号作用下将直流电转变成不同频率的交流电，供给压缩机工作。,4.7绝缘栅极型功率管应用电路,继电器是一种通过弱电控制强电或大功率气的一种元器件。主要优点体现在弱电控制强电；隔离的控制。继电器的分类标准不一，主要有如下分类：按继电器的作用原理或结构特征：,5 继电器,按继电器的触点负载分,按继电器的外形尺寸分类,按继电器的外形尺寸分类,直流电磁继电器：,5.2 各种继电器的图片介绍,直流电磁继电器工作示意图,固态继电器(SSR)与机电继电器相比，是一种没有机械运动，不含运动零件的继电器，但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，他利用电子元器件的点，磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。,固态继电器,固态继电器有三部分组成:输入电路，隔离(耦合)和输出电路。按输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电路三种。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时，通常使用两个可控硅或一个双向可控硅，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。,时间继电器通电延时、间隔延时、带瞬动、断电延时、断开延时、星三角起动延时、往复循环延时,典型继电器电路介绍,室外风机继电器驱动电路控制原理图,6 电感器,1.结构 电感器是用导线在绝缘骨架上单层或多层绕制而成的，又叫电感线圈。也是常用的无线电元件之一。 由电磁学原理可知，任何通过电路的电流周围都有磁场存在，且当电路中的电流发生变化时，电路周围的磁场也随之变化，而磁场的变化又会在导体内引起感应电动势。这种由于自身电流变化，引起磁场变化，又使自身产生感应电动势的现象，叫自感应。其大小用自感系数表示：,2. 作用 （1）作为线圈：主要作用是滤波、聚焦、偏转、延迟、补偿、与电容配合用于调谐、陷波、选频、震荡。 （2）作为变压器：主要用于偶合信号、变压、阻抗匹配等。,3. 符号,1.插件电感,贴片电感类,4. 分类： （1）按功能分：振荡线圈、扼流圈、耦合线圈、校正线圈和偏转线圈。 （2）按是否可调分：固定电感、可调电感和微调电感。 （3）按结构分：空心线圈、磁芯线圈和铁芯线圈 （4）按形状分：线绕电感（单层线圈、多层线圈及蜂房线圈）、平面电感（印制板电感、片状电感）。,5. 型号与命名,色环电感(色码电感)：是指在电感器表面涂上不同的色环来代表电感量(与电阻器类似)的电感。通常用四色环表示，紧靠电感体一端的色环为第一环，露着电感体本色较多的另一端为末环。其第一色环是十位数，第二色环为个位数，第三色环为应乘的倍数(单位为mH)，第四色环为误差率，各种颜色所代表的数值如第一部分所讲。 例如：色环颜色分别为棕、黑、金、金的电感器的电感量为1mH，误差为5。,电感符号用“L”表示，电感值就是电感量的属性，可用来计算对交流电的阻抗XL 2fL。XL是感抗，f是交流频率。电感单位换算： 1H(亨利）=1000mH(毫亨）=1000000uH（微亨） 电感的作用:通直流阻交流，对交流信号进行隔离,滤波 或与电容器,电阻器等组成谐振电路. 电感是用绝缘导线(例如漆包线,沙包线等)绕制而成的电磁感应元件。属于常用元件,色环电感表示方法,扼流线圈：又称为扼流圈、阻流线圈、差模电感器，是用来限制交流电通过的线圈，分高频阻流圈和低频阻流圈。采用开磁路构造设计，有结构性佳、体积小、高Q值、低成本等特点，适用于笔记型电脑、喷墨印表机、影印机、显示监视器、手机、宽频数据机、游戏机、彩色电视、录放影机、摄影机、微波炉、照明设备、汽车电子产品等。,扼流线圈的作用,利用线圈电抗与频率成正比的关系，可扼制高频交流电流，让低频和直流通过。根据频率高低，采用空气芯、铁氧体芯、硅钢片芯等。用于整流时称“滤波扼流圈”；用于扼制声频电流时称“声频扼流圈”；用于扼制高频电流时称“高频扼流圈”。用于“通直流、阻交流”的电感线圈叫做低频扼流圈，用于“通低频、阻高频”的电感线圈叫做高频扼流圈。,贴片电感：又称为功率电感,大电流电感、表面贴装高功率电感。具有小型化，高品质，高能量储存和低电阻之特性。 主要应用在电脑显示板卡，笔记本电脑，脉冲记忆程序设计。可提供卷轴包装，适用于表面自动贴装。,互感器是按比例变换电压或电流的设备。互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。互感器就起到变流（压）和电气隔离作用,7 互感器,6.1 互感器的分类 互感器分为电压互感器和电流互感器两大类。电压互感器可在高压和超高压的电力系统中用于电压和功率的测量等。电流互感器可用在交换电流的测量、交换电度的测量和电力拖动线路中的保护 。,空调室外机电压检测电路-KFR-3601GW/BP,电压互感器的应用,空调室外机电流检测电路-KFR-3601GW/BP,电压互感器的应用,6.2 各种互感器的图片,利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗。安全隔离等。,8 变压器,7.1 变压器的分类我们这里着重讲的是按照频率分类的变压器，即工频变压器和高频变压器。其中，工频变压器是使用在50(60)Hz的变压器，这类变压器的使用一般与市电有关。 高频变压器是变压器工作频率超过10K的变压器,典型电路,9 集成电路IC,一 什么叫集成电路 集