常用元器件介绍.doc

1.1电阻
1.1.1功能：电阻器是电路元件中应用最广泛的一种，在电子设备中约占元件总数的30%以上，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还作为分流器分压器和负载使用，见图1.1
1.1.2符号：

图1.1
1.1.3分类：
1）从材料分：碳膜电阻（用RT表示），金属膜电阻（RJ表示），氧化膜电阻（用RY表示），线绕电阻（用RX表示），水泥电阻（用RS表示）等。见图1.2

图1.2
2）从功率分：1/6W,1/4W,1/2W,1W,2W等，大功率电阻一般水泥材料，用作负载。
3）从精密度分：常用的精度为±0.5%、±1%、±2%，±5%等，下面误差等级的分类：见表1.1
允许误差
±0.5%
±1%
±2%
±5%
±10%
±20%
级 别
005
01
02
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
表1.1
4）从功能分：有纯电阻、压敏电阻、热敏电阻（NTC电阻，PTC电阻）、光敏电阻等
1.1.4色环阻值表示法：碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或者四道色环。靠近电阻端的是第一道色环，其余顺次是二、三、四道色环，第一道色环表示阻值的最大一位数字，第二道色环表示第二位数字，第三道色环表示阻值未应该有几个零。第四道色环表示阻值的误差。色环颜色所代表的数字或者意义见下表1.2：
色 别
第一色环最大一位数字
第二色环第二位数字
第三色环应乘的数
第四色环误差
棕
1
1
10

红
2
2
100

橙
3
3
1000

黄
4
4
10000

绿
5
5
100000

蓝
6
6
1000000

紫
7
7
10000000

灰
8
8
100000000

白
9
9
1000000000

黑
0
0
1

金

0.1
±5%
银

0.01
±10%
无色

±20%
表1.2
示例：
1）在电阻体的一端标以彩色环，电阻的色标是由左向右排列的，图1的电阻为27000Ω±0.5%。
2）精密度电阻器的色环标志用五个色环表示。第一至第3色环表示电阻的有效数字，第4色环表示倍乘数，第5色环表示容许偏差，图1.3的电阻为17.5Ω±1%

表示27000Ω±5%
表示17.5Ω±1%
图1.3
1.1.5应用常识：
1）在电路图中电阻器和电位器的单位标注规则
阻值在兆欧以上，标注单位M。比如1兆欧，标注1M；2.7兆欧，标注2.7M。
阻值在1千欧到1兆欧之间，标注单位k。比如5.1千欧，标注5.1k；68千欧，标注68k；比如360千欧，标注360k。
阻值在1千欧以下，可以标注单位Ω，也可以不标注。比如5.1欧，可以标注5.1Ω或者5.1；680欧，可以标注680Ω或者680。
2）电阻的额定功率要选用等于实际承受功率1.5~2倍的，才能保证电阻耐用可靠。电阻在装入电路之前，要用万用表欧姆档核实它的阻值。安装的时候，要使电阻的类别、阻值等符号容易看到，以便核实。
3）当电流通过电阻的时候，电阻由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大于它能承受的功率，电阻就会烧坏。电阻长时间工作时允许消耗的最大功率叫做额定功率。电阻消耗的功率可以由电功率公式：P=I×U P=I2×R P=U2/R，选用电阻的时候，要留一定的余量，选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。比如实际负荷1/4瓦，可以选用1/2瓦的电阻，实际负荷3瓦，可以选用5瓦的电阻。
4）电阻的最高耐压：它是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值，电阻器内部产生火花，引起噪声，甚至损坏。下表1.3是碳膜电阻的最高工作电压。
标称功率（W）
1/16
1/8
1/4
1/2
1
2
最高工作电压（V）
100
150
350
500
750
1000

表1.3
1.1.6排型电阻
排电阻也叫集成电阻，其外形及内部结构见图1.4。通常作上拉电阻使用，相对于普通电阻，排阻的价格较高，不建议采用。
：

图1.4
1.2电容
1.2.1功能：电容的作用非常多，可以概括为如下几点。
a) 隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。
b) 旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
c) 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。
d) 滤波：我们常用的电容基本都是这个作用。
e) 温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。 
f) 计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。
g) 调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机等的调谐。
h) 储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。（如早期冰箱为了掉电后保存数据用的充电电容）。
4）电脑板常用的电容主要作用是滤波。电容选择时需要注意：耐压值，温度。由于使用环境温度不同，尤其是电解电容一般选择105℃，因为此电容的寿命与温度有着直接的关系，尤其是变频板中大的滤波电容选择85℃还是105℃尤其重要，价格也相差很大。
1．3 二极管
1.3.1功能：二极管的主要作用是：整流，开关，限幅，续流，检波，和变容二极管。电脑板中主要用的是整流二极管，续流二极管，稳压二极管，TVS瞬态抑制二极管，发光二极管，红外发射和接收二极管。
1）整流二极管(主要为电脑板供电，接在线性变压器的后面)推荐使用1N4007(正向额定电流为1A, 最高反向工作电压为1000V)。若变频中后面带大功率负载，需要选择大功率的整流管，或者整流桥（主要在变频洗衣机和变频空调中），此时的整流器件需要加散热片。若整流二极管接在开关变压器的后面，需要选择快恢复二极管。此器件在开关电源,UPS电源和变频调速中常用，其特点是具有开关特性好，反向恢复时间短、正向电流大、体积小。
2）续流二极管主要用并在继电器线圈两端，防止在线圈电压断开时，由于反电动势的作用，产生高的电压，而通过二极管释放掉。主要的型号为：1N4148，1N4007。
4）稳压二极管(又叫齐纳二极管)是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。常用的稳压二极管有5.1V,5.6V等，选择时注意稳压二极管的功率。
1．4 三极管
1.4分类：电脑板常用的三极管为S9012,S9013,8050,8055以及对应的贴片形式的三极管，一般选择三极管时需要注意：Ic,Vceo,Vcbo的值。此外三极管还包括场效用管，家电电脑板中基本不用。家电中所用的三极管主要工作在饱和区，
1．5 接插件
目前接插件主要厂家为JST,AMP,Molex,JAM。可以分为焊接在PCB板上的插座和空中对接插座。按照通过电流的大小又可以分为强电插座和弱电插座。同时各个厂家的型号是不同的。只有极个别的型号是可以通用的。所以设计时要注意根据图纸的要求选择插座，否则就有可能出现插座与插头不配套或者接触不好，导致接触电阻过大，尤其是强电插座容易出现着火现象。
一般来说现在强电插座间距为3.96*2mm,若使用3.96间距，去掉焊盘的面积，则两针之间的间距在2.5mm左右，可能存在安全隐患。因此3.96mm间距的强电插座，不推荐使用。此外强电插座需要有UL,VDE,等认证。弱电插座间距一般为2.5mm,2.0mm间距。此外为了电脑板灌胶的需要，所用的插座也是不同的，要求插座的高度较常规要高。
目前推荐顺序为AMP、Molex、JST、JAM
按安装形式分为立式、卧式和贴片三种，在家电内不推荐使用贴片是，主要是价格和焊接强度的原因，立式卧式是根据控制板的安装生产工艺决定的。特别注意的是很多端子带有自锁装置，布PCB板时一定考虑到端子的插拔方便。此外微波炉所用薄膜开关经常用到
变压器
1.6.1功能：变压器起到提供能源的作用，同时高压和低压进行隔离，起到安全的作用。
1.6.2分类：常见的变压器有电力变压器，专用变压器，电子变压器。其工作原理基本类似，即在变压器初级线圈通以交变的交流电源，在次级线圈产生出感应电动势，从而得到相应的电压。在电脑板中常用的为电子变压器，功率从2W至10W左右，一般的效率为50%。
1.6.3主要参数：变压器的主要参数为初级输入电压，初级空载电流，次级空载电压/电流，空载损耗，次级负载电压/电流。直流电阻，电气强度,绝缘电阻，温升，可恢复性。其中初级空载电流和空载损耗是非常重要的参数。变压器的温升不能超过60K.。规格书中必须规定外形尺寸，硅钢片的尺寸，骨架，漆包线，胶带的耐温温度。变压器必须有CQC认证证书。新的变压器必须提供详细的规格书。

继电器：
1.10.1功能：电磁继电器是自动控制电路中常用的一种元件。实际上它是用较小电流控制较大电流的一种自动开关，在家电控制中常用作负载的输出和电气隔离用。
1.10.2常用分类：
1）按触点类型分：单刀单掷（A）、单刀双掷（B）、双刀单掷（C）、双刀双掷（D）等,见图1.7。

图1.7
2）按工艺特性分：电磁继电器、固态继电器等
3）按功能分：一般电磁继电器、时间继电器、温度继电器等
4）按触点容量分：1A、2A、3A、5A、8A、10A、12A、15A、17A、20A、25A、30A等，见图1.8

图1.8
1.10.3注意事项：
1)额定工作电压或额定工作电流：这是指继电器工作时线圈需要的电压或电流。一种型号的继电器的构造大体是相同的。为了适应不同电压的电路应用，一种型号的继电器通常有多种额定工作电压或额定工作电流，并用规格型号加以区别。
2)直流电阻：这是指线圈的直流电阻。有些产品说明书中给出额定工作电压和直流电阻，这时可根据欧姆定律求出额定工作电流。若已知额定工作电流和直流电阻，亦可求出额定工作电压。
3)吸合电流：它是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在实际使用中，要使继电器可靠吸合，给定电压可以等于或略高于额定工作电压。一般不要大于额定工作电压的1.5倍。否则会烧毁线圈。

7)不同种类的家电负载多为感性，下表列举了不同负载所选的继电器触点容量见表1.5：

表1.5
1.11蜂鸣器：
1.11.1作用：在驱动电路的驱动下，通过震荡，发出一定频率的声音。
1.11.2常用外观见图1.10
：

图1.10
按应用方式分：有源型和无源型，有源的内部有震荡电路或是电磁式的，有极性之分，加上合适的直流电压即可发声，无源多为压电陶瓷片和助声腔构成，需要一定的频率和幅值的方波来驱动。

1.12按键开关
1.12.1功能：接入在电路中，通过闭合和断开，实现外部信息出入的方式

图1.12
1.12.2常见分类：薄膜按键、轻触按键、编码开关、波段开关等见图1.12。膜按键可粘贴在操作台面上，按键较多，常采用行列式扫描来处理，其他按键则会直接焊接在pcb板上使用；编码开关在旋转时有两组脉冲发出，检测两组脉冲 的先后顺序，即可识别顺时针和逆时针的脉冲。
1.12.3应用注意事项：
1）按键的寿命，轻触按键的寿命主要取决于其内部金属弹片的疲劳程度，薄膜开关的寿命主要取决于塑料的机械强度及触点的抗磨度，其他的按键也是金属触点的抗磨度，要注意的是以上按键不能做“开关”使用，即不能施加高的电压和通过大的电流（几个ma以下），否则按键很快就会损坏。
2）轻触按键的按键力度，一般分三级，可以根据需要选择适当的力度按键。
3）常用的按键中还有防水性的，可用在较为湿潮结露的环境中，如冰箱酒柜、洗衣机等，适合灌胶。
1.13显示类器件
1.13.1LED
1）功能作为信息输出，供用户了解对电器的操作过程及工作状态。如冰箱显示冷藏、冷冻设置温度及实际温度等，也可作为一种特定的光源应用。外形见图1.14。

2）常见分类：
按颜色分：红色、黄绿色、绿色、蓝绿色、蓝色、白色、黄色、橙色和其他复合色等（复合色可能由两个不同发光颜色的二极管共同发光组成）
按外形分：发光二极管直径（圆柱形）分为10mm、5mm、3mm等，还有其他椭圆形的管子（主要做户外大型显示屏用），方形等。
按发光类型分：有可见光、红外、紫外、激光等不同波长的二极管
按亮度分：有普亮、高亮、超高亮等
按发光二极管制作的产品：有数码管、点阵块、背光源、集束管、照明灯（交通灯）、装饰品、户外广告显示屏等及用户定做的各种显示屏等

1.13.2CD液晶屏常见分类
按显示类型分：主要为段式和点阵式，段式主要显示数字和特定符号等，点阵式的液晶则可显示文字、图案以及视频图像等，由单色和彩色之分，分辨率也各不相同。见图1.16
按液晶颜色分：可分为黑色，蓝色。液晶下面一般常用背光源点亮背光。
此外液晶也分为：正显和负显。

段式LED显示屏 段式LED显示屏 黑白点阵屏 彩色点阵屏
图1.16
1.13.3 VFD

图1.17
1）总述： 真空荧光显示屏（VACUUM FLUORESCENT DISPLAY）是从真空电子管发展而来的显示器件，由发射电子的阴极（直热式，统称灯丝）、加速控制电子流的栅极、玻璃基板上印上电极和荧光粉的阳极及栅网和玻盖构成。它利用电子撞击荧光粉，使荧光粉发光，是一种自身发光显示器件。由于它可以做多色彩显示，亮度高，又可以用低电压来驱动，易与集成电路配套，所以被广泛应用在家用电器、办公自动化设备、工业仪器仪表及汽车等各种领域中。根据结构一般可分为2极管和3极管两种；根据显示内容可分为：数字显示、字符显示、图案显示、点阵显示；根据驱动方式可分为：静态驱动（直流）和动态驱动（脉冲）。外形见图1.17。
1.14 线圈
1.14.1作用：电感线圈在线路中主要起滤波的作用。
1.14.2分类：常用的线圈有共模和差模电感，其额定电流，额定频率，电感量（需要指出测试条件），电感量偏差，直流电阻，耐压，电阻频率特性。其中电阻频率特性是最重要的参数之一，尤其是在变频板中线圈队抑制干扰电压和干扰功率起着极其重要的作用。在必要的时候，需要指出所用的磁性材料，因为磁性材料决定电阻频率特性和线圈的价格。线圈常用在强电的滤波中，在弱电较少用到，在洗衣机由于共地，常常在强电和+5V之间串接一个线圈。此外在直流凤机的调速，开关电源部分也用到差模电感线圈。
1.16 PCB板
不同家电采用的PCB板材质是不同的。如下表1.6为不同的材质和比较表。现在用的PCB板厚度为1.6mm,T铜箔的厚度为35um。
带线形变压器的控制板尽量选用FR-1以上的板材，热水器的板子尽量选选用FR-1以上的板材。
择关于PCB板的绘制规范间第三章的版图原理图绘制规范。
电脑板
板材
XPCO
FR-1
CEM-1
CEM-3
FR-4
空调
---
√
√
√
√
冰箱
---
---
---
√（主控）
√（电源）
洗衣机
---
√
√（大型）
---
---
微波炉
---
√
√（大型）
---
---
热水器
---
√
√
√
√
遥控器
√
√
---
---
---
加工性能
一般
一般
良
优
优
介电性能
一般
一般
良
优
优
阻燃性
无
有
有
有
有
机械性能
差
差
良
良
优
耐热耐湿性能
差
差
一般
优
优
耐漏电痕迹性和耐金属离子迁移性
差
差
优
良
良
价格
低
低
中
高
高
表1.6
1.17保险丝
作用：保险丝是为了防止负载过大电脑板所用的保险丝为一次性的。保险丝的选取需要根据负载的情况和认证得需要选取保险丝，按照保险丝外壳材料分为：玻璃壳和陶瓷壳。按照速度分为快融断和慢融断。按照引脚分为有引脚和无引脚。保险丝的选取需要各种认证。国内销售的整机用慢融断的保险丝。VDE认证需要快融断和陶瓷壳。另外由于出口美国UL认证的保险丝夹也需要UL认证，而现在网络内的厂家提供的保险丝夹都没有认证证书，所以若要出口美国建议采用带引脚的有UL认证的保险丝。
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