电子元件基础知识培训

电子基础知识培训,制作：袁于选2010.09.20,一、电子元件识别,（一）电阻1、电阻的认识定义：各种材料的物体对通过它的电流呈现一定的阻力这种阻碍电流的作用叫电阻。具有一定的阻值一定的几何形狀一定的技术性能的在电路中起电阻作用的电子元件叫电阻器即通常所称的电阻。电阻R在数值上等于加在电阻上的电压U通过的电流I的比值即R=U/I。,2、分类A、按制作材料可分为碳膜电阻金属膜电阻线绕电阻和水泥电阻等。其中常用的为碳膜电阻而水泥电阻则常用于大功率电器中或用作负载。B、按功率大小可为:1/8w以下(Chip)1/8w1/4w1/2w1w2w等。,炭膜电阻,绕线电阻,水泥电阻,C、按阻值表示法又可分为:数字表示法及色环表示法。D、色环电阻又可分为：精密电阻(五环)普通电阻(四环),阻值表示法,色环表示法,3、电阻的单位及换算A、电阻的单位我们常用的电阻单位是：欧姆、千欧(K),兆欧(M)电阻最基本的单位为欧姆()B、电阻的换算1M=1000K=1061=10-3K=10-6M,4、电阻的电路符号及字母表示常用的电路符号有兩种字母表示R5、电阻的作用阻流和分压。,6电阻的阻值辨认a.数字表示法此表示法常用于CHIP元件中。辨认时数字之前兩位为有效数字第三位为倍率。表示33104=330K表示27105=2.7M,334,275,b.色环表示法第一、二环为有效数字第三环为倍率第四环为误差。颜色:黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金銀代码:0123456789第三环:10010110210310410510610710810910-110-2第四环:土5土10,例如紅棕紅棕棕阻值为：212101=2.12K1棕灰绿橙棕阻值為185103=185K1,7.电阻数字表示法与色环表示法的相互运算a、7.6K5用色环表示为紫蓝红金。b、7.61K1用色环表示为紫蓝棕棕棕。c、820K用四环及五环表示为(四环误差为金五环误差为棕)四环灰红黄金五环灰红黑橙棕。,陶瓷放电管,当外加电压增大到超过气体的绝缘强度时，两极间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平。,SPD压敏电阻,（二）电容1种类按极性可分为有极性电容：铝电解电容和钽质电解电容(钽Tan：一种非常坚硬、密度很大的灰色金属元素，在摄氏150度以下能抗化学物质的强腐蚀。)无极性电容：陶瓷电容(又称瓷片电容)和塑料电容(又称唛拉电容)。,电解电容,陶瓷电容,塑料电容,2电容的电路符号及字母表示法(1)电容的电路符号有两种为无极性电容为有极性电容+-(2)电容字母表示C(3)电容的特性隔直通交。(4)作用用于贮存电荷的组件贮存电量充电放电滤波耦合旁路。,3电容的单位及换算公式a、电容的单位基本单位为法拉(F)。常用的有微法(UF)皮法(PF)、（F）法拉。b、换算公式1F=103MF=106UF=109NF=1012PF,4电解电容(EC)的参数：容量耐压系数温度系数。其中10UF表示电容容量50V表示耐压系数105为温度系数。电解电容的特点是容量大漏电大耐压低。按其制作材料又分为铝电解电容及钽质电解电容。,前者体积大损耗大；后者体积小损耗小性能较稳定。极性区分长脚为正短脚为负负极有一条灰带。常用单位为UF级。,电解电容,5陶瓷电容(CC)右上边的电容为常用的陶瓷电容容量为0.022UF。换算223J电容为22103PF=0.022UF“J”表示误差。,6麦拉电容(MC)常用的麦拉电容其表示法如104J/100V表示容量为0.1UFJ为误差100V为耐压值。,7色环电容(卧式)电容材料一般为聚脂类体积较小数值与电阻读法相似但后面单位为PF。例如(1)棕红黄银容量为0.12UF误差为10(2)棕红金容量为0.12UF色环电容与色环电阻的区别色环电容本体底色一般为淡黄色或红色中间部分比两端略高而色环电阻一般两端隆起中间部分略低。,8电容常用字母代表误差B:0.1C:0.25D:0.5F:1G:2J:5,K:10M:20N:30Z:+80-20。,1、二极管概论二极管最明显的性质就是它的单向导电特性，就是说电流只能从一边过去，却不能从另一边过来（从正极流向负极）。我们用万用表来对常见的1N4001型硅整流二极管进行测量，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极时，表针会动，说明它能够导电；然后将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，这时万用表的表针根本不动或者只偏转一点点，说明导电不良。（万用表里面，黑表笔接的是内部电池的正极）,（三）二极管,利用二极管单向导电的特性，常用二极管作整流器，把交流电变为直流电，即只让交流电的正半周（或负半周）通过，再用电容器滤波形成平滑的直流。事实上好多电器的电源部分都是这样的。二极管也用来做检波器，把高频信号中的有用信号“检出来”，老式收音机中会有一个“检波二极管”，一般用2AP9型锗管。,二极管概论,常见的几种二极管如图所示。其中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。图2是二极管的电路符号，像它的名字，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上“-”号。大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。,1.二极管概论,1发光二极管的原理发光二极管内部是具有发光特性的PN结。当PN结导通时，依靠少数载流子的注入以及随后的复合而辐射发光。发光二极管（LED）是一种由磷化镓（GaP）等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一定电流通过时，它就会发光。,2.发光二极管(LED)概论,二极管的类型也有好几种，常常用到以下的二极管：用于稳压的稳压二极管，用于数字电路的开关二极管，用于调谐的变容二极管，以及光电二极管等，最常看见的是发光二极管。,3.二极管概论,（5）防震动及抗冲击穿性能好，功耗低，寿命长。由于LED的PN结工作在正向导通状态，本射功耗低，只要加必要的限流措施，即可长期使用，寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。（6）使用灵活，根据需要可制成数码管、字符管、电平显示器、点阵显示器、固体发光板、LED平极型电视屏等。（7）容易与数字集成电路匹配。,4.发光二极管(LED)主要特点,3.其它发光二极管,1变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色（有红、蓝、绿、白四种颜色）发光二极管。2.变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。,3.其它发光二极管,闪烁发光二极管（BTS）是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件，可用于报警指示及欠压、超压指示。其外形、内部结构图及内电路框图见图.,电压控制型发光二极管?普通发光二极管属于电流控制型器件，在使用时需串接适当阻值的限流电阻。电压控制型发光二极管（BTV）是将发光二极管限流电阻集成制作为一体，使用时可直接并接在电源两端。右图是电压控制型发光二极管的外形图内部结构图。,3.其它发光二极管,电压控制型发光二极管的发光颜色有红、黄、绿等，工作电压有5V、9V、12V、18V、19V、24V共6种规格。,3.其它发光二极管,6.红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光控及遥控发射电路中。其外形图见下图。红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等.,1组成由单一的PN结组成。2类型常用的二极管有整流稳压发光二极管等。3电路符号及字母表示整流二极管(D),整流二极管,发光二极管,稳压二极管,稳压二极管(ZD)发光二极管(LED),（四）三极管1三极管的种类PNP型和NPN型图形為(NPN型)(PNP型),e,b,c,b,c,e,2三极管的极性基极(b)发射极(e)集电极(c)。3三极管的作用放大及开关。4符号Q,三极管的封装形式和管脚识别,常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，,如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为ebc；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为ebc。,三极管在PCB上的丝印符号,（五）电感1.用字母L表示在电路中的符号为2.电感的单位最基本的单位为亨利(H)常用的有毫亨(mH)微亨(UH)3.换算公式为1H=101mH=106UH4.电感数值的认法与电阻类似但后面的单位为UH。,一般电感,带磁芯电感,带铁芯电感,（六）用数字+字母代表的耐压系列0H=5V0J=6.3V1A=10V1C=16V1D=20V1E=25V1H=50V1J=63V1V=35V2A=100V2C=160V2D=200V2E=250V2H=500V2J=630V2V=350V3A=1000V3C=1600V3D=2000V3E=2500V3J=6300V,二、焊接,（一）焊接的分类电阻焊超声波焊接激光焊接热风焊接波峰焊接：通过专用设备波峰炉使得焊料在设备中熔化，被焊接物通过熔化的焊料后，冷却变成焊点。使用到的设备由手锓炉和波峰炉。手焊接：使用烙铁加热焊料，使焊料在被焊接物上熔化后，冷却后形成焊点。使用到工具主要为烙铁,（二）烙铁1、烙铁的种类(一)按功率分为低温烙铁高温烙铁、恒温烙铁。A低温烙铁通常为30W40W60W等主要用于普通焊接。B高温烙铁通常指60W或60W以上烙铁主要用于大面积焊接例如电源线的焊接等。C恒温烙铁又可分为恒温烙铁和温控烙铁(温控烙铁可以调节温度)温控烙铁主要用于IC或多脚密集组件的焊接恒温烙铁则主要用于CHIP（芯片）组件的焊接,(二)按烙铁头分为尖嘴烙铁斜口烙铁刀口烙铁。A尖嘴烙铁用于普通焊接。B斜口烙铁主要用于CHIP组件焊接。C刀口烙铁用于IC或者多脚密集组件的焊接。,2烙铁的使用与保养a、电烙铁使用前应检查使用电压是否与电烙铁标称电压相符;b、电烙铁应该接地；c、电烙铁通电后不能任意敲击、拆卸及安装其电热部份零件;,d、电烙铁应保持干燥，不宜在过份潮湿或淋雨环境使用;e、拆烙铁头时，要关掉电源；f、关电源后，利用余热在烙铁头上上一层锡，以保护烙铁头；g、当烙铁头上有黑色氧化层时候，可用砂布擦去，然后通电，并立即上锡；,（三）手动焊接的方法与技巧(1)烙铁的握法A低温烙铁手执钢笔写字状。B高温烙铁手指向下抓握。(2)烙铁头与PCB的理想解度为45。(3)在焊接时先将烙铁头呈45角放在被焊物体上再将锡丝放在烙上。直到锡完全自然覆盖焊接组件脚上（时间35s)。(4)焊接完成后先抽出锡丝再拿出烙铁否则，待锡凝固后则无法抽出锡丝。,标准烙铁持法,(四)海棉1海棉含水的标准将海棉泡入水中取出后对折握住海棉稍施加力使水不到流出为准。2海棉含水量不当的后果a.会使烙铁头在擦拭时温度变化大b.会导致烙铁头的使用寿命缩短c.会导致温度降低后升温慢直接影响焊接质量与时间的浪费。,(五)焊点好坏断的标准饱满光滑与PCB充会接触与组件脚完全焊接且成圆锥状。影响焊点好坏的因素。1焊锡材料。2烙铁的温度。3工具的清洁4焊点程度。,（六）焊接不良的种类和后果,1.冷焊,冷焊特点：焊点呈不平滑状态，严重时会在引脚的周围呈现皱纹或者开裂现象。不良影响：焊点寿命较短，容易在使用一段时间后，开始产生焊接不良等现象，导致功能失效。,2.剪脚过长或过短,剪脚的要求：零件的引脚吃锡后，其焊点的外引线长度要求在0.52.5mm之间。剪脚长的影响：1）容易造成锡裂；2）引脚的吃锡量不足；3）安规距离会不足。剪脚过短，容易造成虚焊、假焊。,3.焊多,锡多的特点：焊锡量过多，使焊锡点呈外突曲线；锡多的影响：过大的焊点不会给电流的导通起到很好的帮助作用，只会给焊点的强度变弱，还有可能导致假焊（包焊）,4空焊（虚焊）组件脚悬空于PCB空中使铜箔和组件脚互不接触如图左图5假焊(又称包焊)其现象有两种(1)焊点量大完全覆盖组件脚看不出组件脚的形状位置。(2)焊点是围丘状且与PCB铜箔接触位置有较小间隙。如右图,6连焊常见现象有两个不相连的锡点连在一起或组件脚连在一起如图,三、静电放电,一、静电和静电放电的定义和特点静电：就是静止不动的电荷。一般存在于物体的表面，是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果。静电放电：通常也叫ESD,是英文ElectricStaticDischarge的缩写，翻译成中文的意思就是静电的放电。是处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移。二、静电的产生,原子运动,接触分离摩擦起电,感应起电,其它起电方式有：热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等,静电的来源：1、人体静电2、仪器和设备的静电3、器件本身的静电4、其它静电来源,四、静电对电子产品损害有哪些形式?,静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。这三种特性能对电子元件的三种影响：1静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。2静电放电破坏，使元件受损不能工作(完全破坏)。3静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤（潜在损伤）。4静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/米）频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子产