开关电源常用元器件的识别与检测

第2章开关电源常用元器件的识别与检测——开关电源维修技能实训本章主要内容电容器电阻器电感器二极管主要内容场效应管、绝缘栅双极型晶体管三极管

晶闸管特殊元器件检测动手实践2.1电阻器

2.1.1电阻与电阻的表示符号1.电阻器

通常，大家将导体对电流的阻碍作用称为电阻，应用这种阻碍作用制作的器件称为电阻器，简称电阻。常见电阻如图所示。2.电阻表示符号

一般情况下，电阻常用R、RN、RF、FS等符号表示。在电路图中常见的电阻符号如图所示。2.1.2电阻分类

电阻按照其工作特性及在电路中的作用可分为普通电阻和特殊电阻，普通电阻又分固定式电阻和可变式电阻两大类。1.固定电阻

阻值固定不变的电阻称为固定电阻，主要有碳膜电阻、金属膜电阻、氧化膜电阻、水泥电阻和线绕电阻等。2.可变电阻

阻值在一定范围内连续可调的电阻称为可变电阻或电位器。固定式电阻有两个接线端，电位器有三个接线端。3.特殊电阻

在电源电路中除了普通电阻广泛应用外，还有一些比较常用的特殊电阻如保险电阻又叫熔断电阻、NTC、PTC热敏电阻、排电阻等。2.1.3特殊电阻特殊电阻(1)保险电阻

在正常情况下具有普通电阻的电阻特性，一旦电路中因某个元器件损坏引起电压升高、电流增大，保险电阻就会在固定的时间内熔断，从而达到保护其他元器件的目的。目前CRT显示器电源电路中的保险电阻常用的是黑色圆柱形的，LCD显示器电源电路中的保险电阻一般有绿色贴片式、黑色排阻、灰色直插式和PTC等几种。保险电阻常用F、FB、L或R表示，有时还注为“0”、“000”或额定电流值，如图所示为贴片状保险电阻。(2)NTC、PTC热敏电阻NTC热敏电阻-------是一种具有负温度系数变化的热敏元件，它的阻值随温度升高而减小，可用于稳定电路的工作点。PTC热敏电阻------是一种具有正温度系数变化的热敏元件，在达到某一特定温度前，电阻值随温度升高而缓慢上升，当超过这个温度时，其阻值急剧增大，这个特定温度点成为居里点。PTC热敏电阻的居里点可通过改变其材料中各成分的比例而变化。它在家电产品中被广泛应用，如彩电的消磁电阻、电饭煲的温控器等。(3)排电阻

排电阻是一种按一定规律排列的分立电阻集成在一起的组合型电阻，也称为集成电阻。它是一种电阻网络，具有体积小、规整化、精密度高等特点，在计算机主板电路和LCD电路中比较常见，排电阻一般用RN表示。计算机主板电路中的排电阻主要有8脚和10脚两种，其中8脚的用得较多。如图所示为贴片排电阻及内部结构图。

标注方法主要三种：分别是直标法、数标法和色标法。1.直标法

指将电阻的类别、标称电阻值、允许偏差、额定功率及其他参数的数值等直接标在电阻的表面。如右图示说明其功率是5W，阻值是10Ω，误差为±5%。另外也有用数字加字母符号（Ω、k、M）或两者有规律的

组合来表示电阻的阻值。如“4Ω7”，表示阻值为4.7Ω；“4k7”，表示该电阻阻值为4.7kΩ。2.1.3电阻的标注方法2.数标法

主要用三位数表示阻值，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如电阻上标注“ABC”，其阻值为AB×10c，其中，“C”如果为9，则表明-1。例如标注为“563”，表示阻值为56×103Ω=56kΩ；标注为“279”，表示阻值为27×10-1Ω=2.7Ω；标注“000”，表示阻值为0。这种电阻通常作保险电阻。

另外，可调电阻在标注阻值时，也常用三位数字表示。第一、二位表示有效数字，第三位表示倍率。如“203”表示20×103=20kΩ。3.色标法（1）识别电阻用色环。

小功率的电阻多数情况下用色环表示，特别是0.5W以下的碳膜和金属膜电阻使用较为普遍，色环电阻的色环可分为三环、四环、五环3种，其标注及含义如右右图示。(2)色环法中色环的含义

参见色码对照表色环颜色有效

数字乘数精度误差黑0100－棕色1101±1%红色2102±2%橙色3103－黄色4104－绿色5105±0.5%蓝色6106±0.25%紫色7107±0.1%灰色8108－白色9109－金色10-1±5%银色10-2±10%无色±20%色环色码对照表（3）计算阻值例1：电阻的色标分别为红黄黑金，对照色码表，其阻值为4×100，其误差为±5%，即阻值为24Ω，误差为±5%；例2：电阻的色标分别为黄紫黑银棕，对照色码表，其阻值为470×10-2，电阻的误差为±1%，即阻值为4.7Ω，误差为±1%。4.识别首位色环的方法与技巧①先找末位色环，一般电阻的色环中，金银色环表示精度，如果在色环中有金或银色环的通常为末位色环；②其次，最靠近引线端的色标是首位色环，依此定出右边的第二、三、四和第五位色标；③第三，当色环中与最后一环的颜色相同时，则通过色环之间的距离来判断，即第一环与第二环之间的距离比最后一环与前一环的距离小;④第四，如果色环中没有金或银色环，并且无法判断哪个色环最靠近引线端，可以先用万用表测量一下（可以试着用不同的量程测量），然后根据测量的阻值，确定乘数位色环的颜色，继而判断出首位色环的颜色。2.1.4用万用表检测电阻

以常用的指针（模拟）式MF47F型和胜利VICTORVC9805A+为例说明用万用表检测电阻。指针式万用表检测电阻①先将表笔按颜色红笔插入“+”插孔，黑笔插入“-”插孔。②按照表盘放置符号“⊥”或“┎┒”进行垂直或水平放置，为测量做好准备工作。③旋转功能旋钮到欧姆档，选择合适量程（估计待测电阻的阻值，使指针稳定在刻度尺的中央为宜）。④调零。将两表笔金属部分相碰，用手指捏紧，另一只手转动“欧姆档调零旋钮”使指针偏转到电阻刻度线的最右端“0”处，分开两支表笔。⑤用两表笔可靠的接触电阻的两个电极，指针开始向右偏，当指针稳定不动后，读取表盘数据。如果指针停的位置太偏左侧，上调量程档，并重新“调零”，重新测量；若指针太偏右，下调量程档，并重新“调零”，重新测量，重新读数。注意欧姆档的刻度尺是不等距的，但在每个大格内的小刻度是等距的。⑥将读取的数乘以所选择的量程的倍数，就得到被测电阻的阻值。⑦若所测结果与该电阻标注值相近，说明该电阻是好的；若相差太大，则说明有问题。①打开电源，并选择测量档位及量程。200Ω以下电阻选择“200”量程，200Ω～2kΩ电阻选择“2k”量程，2k～200kΩ电阻选择“200k”量程，200kΩ～2MΩ电阻选择“2M”量程，大于2MΩ电阻选择“20M”量程。②测量。将万用表分别稳定接触电阻的两个电极，在显示屏上会显示一个数字，该数字即为电阻的阻值。③判断好坏。若所测结果与该电阻标注值相近，说明该电阻是好的；若相差太大，则说明有问题。提示：用数字万用表测量时，如果显示“1”表示“溢出”，说明量程选低了，可增大一档量程重测；如果无论哪个量程测量时，都显示“1”，说明该电阻已开路损坏；如果显示“00.0”，说明可能是量程选的太大了，减小一档重新测量。对于高值电阻，如果出现数字跳变的现象，读取一个最小值即可；如果数字大范围跳变，说明该电阻不可靠，不能再用。2.用数字万用表检测电阻2.1.5检测维修电阻时的代换原则

一般用功率、阻值均相同的同型号电阻进行更换即可，如果没有同型号时才进行替代，替代原则如下：1.普通电阻普通固定电阻损坏后，可用功率、阻值均相同的碳膜电阻或金属膜电阻替代；碳膜电阻损坏后，可用功率、阻值相同的金属膜电阻替代；金属膜电阻、金属氧化膜电阻、线绕电阻等损坏后，若手中没有同规格的电阻，可用电阻串并联的方法做应急处理。普通电阻允许以大功率电阻替代同值的小功率电阻，但应采用原材质。又如，不要轻易用普通电阻代替精密电阻。保护电路中的取样电阻要采用原值、等功率电阻代替，如果阻值偏小会影响保护电路的灵敏度，而偏大则会导致保护电路误动作。2.特殊电阻特殊用途电阻不能随便替代。例如，光敏电阻、压敏电阻、温度补偿电阻（正温度系数电阻，负温度系数电阻）和阻燃、熔断电阻等都有其特殊用途，当电阻损坏后不能随意替代。3.熔断电阻熔断电阻的替代方法：熔断电阻损坏后，若无同型号熔断电阻更换，也可以用与其主要参数相同的其他型号熔断电阻替代，或用电阻与熔断器串联后代用。用电阻与熔断器串联来替代熔断电阻时，电阻的阻值和功率应与损坏熔断电阻的阻值和功率相同，而熔断器的额定电流I可根据I、P、R三者的关系公式计算得出。电阻值较小的熔断电阻，也可以用熔断器直接代替。熔断器的额定电流值也可以根据计算公式计算出。4.光敏电阻光敏电阻的替代方法：光敏电阻损坏后，若无同型号的光敏电阻更换，则可以选用与其类型相同、主要参数相近的其他型号光敏电阻来替代，而光谱特性不同的光敏电阻（例如可见光光敏电阻、红外光光敏电阻、紫外光光敏电阻），即使阻值范围相同，也不可以互相替代。5.压敏电阻压敏电阻的替代方法：压敏电阻一般应用于过压保护电路中，压敏电阻损坏后，应更换与其型号相同的压敏电阻，或用与其参数相同的其他型号压敏电阻来替代。替代时，不能任意改变压敏电阻的标称电压及电流，否则会失去保护作用，甚至会被烧毁。2.2电容器2.2.1电容及其表示符号1.电容器

电容器是存储电荷的容器，它是由两个相互靠近的金属极板，中间夹一层绝缘介质构成的。当在电容器的两个电极上加上电压时，电容器就在两个极板上储存一定量的正负电荷。2.电容器的符号

常用C、CN、TC或BC表示，在电路中的图形符号如图所示3.容量及容量的单位容量：电容器标称容量一般简称为容量，标注在电容器壳体上。单位：容量的基本单位是法拉（简称法），用字母F表示。另外常用的还有微法（µF）、纳法（nF）、皮法（pF）等单位，它们之间的换算关系为：1F=106µF=109nF=1012pF。其中，微法（µF）和皮法（pF）两单位最常用，在实际应用时，电容量在1万皮法以上的电容器，通常用微法做单位，例如，0.047µF、0.1µF、2.2µF、47µF、330µF、4700µF等。电容量在1万皮法以下的电容器，通常用皮法做单位，例如2pF、68pF、100pF、680pF、5600pF等。2.2.2电容器分类

电容器有很多种类。按介质材料可分为铝电解电容器、钽铌电解电容器、陶瓷电容器、云母电容器、涤纶电容器、薄膜电容器、纸介电容器等。一般来说电解电容器的容量较大，而其他则较小。按有无极性可分为两类即有极性电容器和无极性电容器。2.2.3电容器的标注方法

电容器的容量、耐压等主要参数一般标示在电容器上。电容器的标注方法与电阻器基本相同，主要有直标法、色标法和数标法。1.直标法直标法就是用数字或符号将电容器的有关参数直接标示在电容器的外壳上，这种标注法常见于电解电容器和体积稍大的电容器上。如果标注为“47µF100V”，表示容量为47µF，耐力为100V。2.色标法色标法是对小型圆柱状电容进行标注的方法，与电阻器的色标法基本相同，这里不再叙述。3.数标法

数字加字母标注：数字表示有效数字，字母有p、n、m三种，表示单位，p表示pF，n表示103pF，m表示106pF（即mF），如2p2表示2.2pF，2n2表示2200pF，2m2表示2.2µF。

纯数字标注常用三位数，前两位数表示有效数字，第三位表示倍率，单位为pF。如：101表示10×101=100pF；102表示10×102=1000pF，223表示22×103=22000PF=0.022µF。2.2.4电容器的代换原则电容器损坏后，原则上应使用与其类型相同，主要参数相同，外形尺寸相近的电容器来代换。但若找不到相同类型的电容器，也可以用其他类型的电容器代换。普通电容器代换原则对于玻璃釉电容器或云母电容器损坏后，也可用与其主要参数相同的瓷介电容器代换。纸介电容器损坏后，可用与其主要参数相同但性能更优的有机薄膜电容器或低频瓷介电容器代换。2.电解电容器代换原则电解电容器中的铝电解电容器一般用于电源电路、中频电路、低频电路；非固体钽电解电容器一般用于通信设备及高精密电子设备的电路；无极性铝电解电容器一般用于音箱分频电路、电视机失真校正电路、电动机启动电路等。对于一般电解电容器，可以用耐压值较高的电容器代换相同容量的耐压值低的电容器。对于用于信号耦合、旁路的铝电解电容器损坏后，可用与其主要参数相同但性能更优的钽电解电容器代换。对于电源滤波电容器和退耦电容器损坏后，可以用较其容量略大、耐压值与其相同（或高于原电容器耐压值）的同类型电容器更换。3.可变电容器的代换原则可变电容器主要用于调谐电路，代换时，相关参数都要符合应用电路的要求。2.2.5用万用表检测电容器1.用指针式万用表检测固定电容器（1）0.01µF以下固定电容器检测方法一般0.01µF以下多是容量小的瓷片电容、薄膜电容，可用万用表定性地检查其绝缘电阻，判断有无漏电、内部短路或击穿现象,方法如下：将万用表功能旋钮旋至R×10k档，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，观察万用表的指针有无偏转，然后交换表笔再测一次。两次检测中，阻值都应为无穷大。若能测出阻值（指针向右摆动），则说明电容漏电损坏或内部击穿。（2）0.01µF以上固定电容器检测方法对于0.01µF以上的固定电容器，可用万用表的R×10k档直接测试电容有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量（与一个好的同容量的电容器相对比）。测试时，快速交换电容两个电极，观察表针向右摆动后能否再回到无穷大位置处，若不能回到无穷大位置处，说明电容器有问题。2.用指针式万用表检测电解电容器

电解电容器的容量比一般固定电容大得多，可利用电容器是否有充放电现象进行检测，进而判断其好坏。方法如下:(1)一般情况下，0.01~10µF间的固定电容器，可用R×10k档测量，0.1~47µF间的电容，可用R×100档测量，大于47µF的电容可用R×10或R×1档测量。测试时一般先对电容放电（将电容器的两个电极相碰一下即可）。(2)将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大幅度（对于同一电阻档，容量越大，摆幅越大），接着逐渐向左回转，直到停在某一位置，此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值远大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百千欧以上，否则，将不能正常工作。(3)在测试中，若正向、反向均无充电现象，即表针不动，则说明电容器容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。(4)如果要判断一只电容器的容量是否足够，可以用一只与被测电容容量相同的好电容器做对比，分别测试观察两只电容的充放电时表针的摆动幅度，可大致判断被测电容的容量是否足够。3.用指针式万用表判断电容器正负极性的方法对于正、负极标志不明的电解电容器，可用测量漏电阻的方法加以判别，方法如下:(1)先假定某极为正极，让其与万用表的黑表笔相接，另一电极与万用表的红表笔相接，记下表针停止的刻度（阻值）;(2)然后将电容器放电，两只表笔对调，重新进行测量，记下阻值;(3)判断正负极。两次测量结果中，阻值大的那一次，黑表笔接的就是电解电容的正极，而红表笔接的是负极。（测量时最好选用R×100档或R×1k档）数字万用表具有测试电容器的功能，测量量程一般为0~20µF，用数字万用表电容检测插孔检测电容器好坏的方法步骤如下：(1)将功能旋钮旋到电容档，量程大于被测电容容量。(2)将大于1µF电容器的两极短接放电。(3)将电容器的两只引脚分别插入电容器测试孔中。(4)从显示屏上读出电容值。(5)将读出的值与电容器的标称值比较，若相差太大，说明该电容容量或性能不良，不能再使用。4.用数字万用表的电容检测插孔测量电容好坏测量前必须先给电容放电（两引脚短接一下即可），否则容易损坏万用表。5.用数字万用表的电阻档检测电解电容好坏具体方法：(1)选择合适的档位及量程。将万用表调到欧姆档的适当档位，一般容量在1µF以下的电容器用20k档检测，1~100µF间的电容器用2k档检测，容量大于100µF的电容器用200档或二极管档检测。(2)测量电容正向漏电阻值。用万用表的两只表笔，分别与电容器两端相接（红表笔接电容器的正极，黑表笔接电容器的负极）。如果显示值从“000”开始逐渐增加，最后显示溢出符号“1”，表明电容器正常；如果万用表始终显示“000”，则说明电容器内部短路；如果始终显示“1”（溢出符号），则可能电容器内部极间断路。2.3电感器2.3.1电感器及其表示符号1.电感器

电感器又称电感线圈，简称电感，它是由外皮绝缘的铜或铝导线在空心骨架上或有磁芯的骨架上绕制而成的线圈。同电容器一样，电感线圈也是一种储能元件，它能使电能与磁场能相互转化。在电路中，电容器两端电压不能突变，同理，电感器中的电流也不能突变。电感器在电路中主要用于滤波（阻止交流干扰）、振荡（与电容组成谐振电路）、波形变换等。另外，还常用电感的电磁特性制作扼流圈、偏转线圈、继电器等。2.电感器的符号

电感用字母L表示，其符号右图所示。3.电感的基本单位

电感的基本单位为亨利（H），也常用毫亨（mH）和微亨（mH）为单位，其中1H=1×103mH=1×106mH。2.3.2电感器的分类1.电感器按照结构与性质不同有多种分类方法(1)按线圈中有无磁性材料可分为：空心电感、磁芯电感；(2)按工作性质可分为为：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈等；(3)按绕线结构可分为：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈；(4)按工作频率可分为：高频线圈、低频线圈；按结构特点可分为磁芯线圈、可变（可调）电感线圈、色码电感、无磁芯线圈等；(5)按有无引线可分为：有引线电感、无引线电感（又称贴片电感，主要用于液晶显示器等电路中。）2.电感结构特点(1)小型固定电感器是用漆包线或丝包线直接绕在棒形、工字型、王字型或圆形磁芯上，外表裹覆环氧树脂或封装在塑料外壳中。具有体积小、重量轻、结构牢固、安装方便等特点。常用于滤波、延迟等电路中。(2)贴片电感器是在陶瓷或微晶玻璃基片缠绕金属导线而成，贴片电感器有较好的稳定性、精度及可靠性，一般用于几十兆赫到几百兆赫的计算机主板、液晶显示器等电路中。2.3.3电感器的标注方法1.直标法直标法是指在小型固定电感器的外壳上直接用文字标出电感器的主要参数，如电感量、误差值、最大直流工作的对应电流等。其中，最大工作电流常用字母A、B、C、D、E五个档进行标注，相对应五个电流数值是50、150、300、700、1600，单位均为mA。例如：某电感器外壳上标有3.9mH、A、II字样，说明其电感量为3.9mH，误差为Ⅱ级（±10%），最大工作电流为A档，即50mA。2.色标法电感器的色标法与电阻器类似，第一、二环表示有效数字，第三环为乘数，第四环为误差。计算方法相同。单位为H。例如：某一电感器外壳分别标为棕黑金金，则其电感量为10×10-1μH，误差为±5%，也就是电感量为1H，误差为±5%。2.3.4电感器的替代原则1.替换原则(1)小型固定电感器与色码电感器、色环电感器之间，只要电感量、额定电流相同，外形尺寸相近，可以直接代换使用。(2)偏转线圈一般与显像管及行、场扫描电路配套使用，但只要其规格，性能参数相近，即使型号不同，也可相互代换。(3)半导体收音机中的振荡线圈，虽然型号不同，但只要其电感量，品质因数及频率范围相同，也可以相互代换。(4)显示器或电视机中的行振荡线圈，应尽可能选用同型号，同规格的产品，否则会影响其安装及电路的工作状态。2.3.5用万用表检测电感器1.用指针万用表检测电感器(1)万用表的档位旋至欧姆档的R×10档，然后调零校正；(2)用万用表的红、黑表笔分别接在电感器两引脚上，即测得当时电感的阻值。如果电感器的阻值趋于0Ω，则表明电感内部存在短路故障；如果被测电感的阻值趋于无穷大，选择最高阻值量程继续检测，阻值仍趋于无穷大，则表明被测电感已损坏。2.用数字万用表检测电感器(1)打开数字万用表电源开关，将数字万用表调到二极管档位（蜂鸣档）。(2)将两表笔放在电感器的两引脚上，读取并记下屏幕读数。(3)判断电感好坏。对于贴片电感此时的读数应为零，若读数变大或为无穷大则表示电感损坏；对于线圈匝数较多，线径较细的电感，读数会达到几十到几百欧姆，通常情况下线圈的直流电阻只有几欧姆。如果电感损坏，多表现为发烫或电感磁环明显损坏，若电感线圈不是严重损坏，而又无法确定时，可用电感表测量其电感量或用替换法来判断。2.4二极管2.4.1二极管及其特性1.二极管

二极管是在一个PN结的两侧引出两条电极引线并封装上外壳所构成的。2.单向导电特性

单向导电性指一般情况下，二极管加正向电压时导通，反向电压时截止。二极管通常用在整流、检波、电子开关等电路中。二极管在正常使用时的最大整流电流（IF）和最高反向工作电压（URM）是二极管的两个重要极限参数，工作时，不允许超过该值，否则，二极管有损坏的危险。2.4.2二极管的分类1.按使用的材料可以分为：锗管和硅管两大类，锗管正向压降比硅管小（锗管为0.2~0.3V，硅管为0.5~0.7V）；锗管反向漏电流比硅管大（锗管约为几百毫安，硅管小于1µA）；锗管的PN结可以承受的温度比硅管低（锗管约为100℃,硅管约为200℃）。2.按用途分为：普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括检波二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管等；特殊二极管包括变容二极管、光电二极管、发光二极管等。2.4.3二极管的符号1.二极管在电路中常用字母D或VD加数字表示。2.在电路中，不同二极管用不同的图形符号表示，如右图所示。2.4.4二极管的代换原则检波二极管的代换如果没有同型号的二极管时，可以选用半导体材料相同，主要参数相近的二极管来代换，也可用损坏了一个PN结的锗材料高频晶体管来代换。2.整流二极管的代换代换整流二极管时，主要应考虑其最大的整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数，通常高耐压值（反向电压）的整流二极管可以代换低耐压值的整流二极管，整流电流值高的二极管可以代换整流电流值低的二极管，反之则不能代替。3.稳压二极管的代换如果没有同型号的稳压二极管，可用参数相同的稳压二极管来代替，主要应考虑其稳定电压、最大稳定电流和耗散功率等参数，一般具有相同稳定电压值的高耗散功率稳压二极管可以代换耗散功率低的稳压二极管，反之则不能。例如，1W、6.2V的稳压二极管可以用2W、6.2V稳压二极管代换。4.开关二极管的代换如果没有同型号的开关二极管，可用与其主要参数相同的其他型号的开关二极管来代换。主要要考虑其正向电流、最高反向电压和反向恢复时间等参数，一般高速开关二极管可以代换普通开关二极管，反向击穿电压高的开关二极管可以代换反向击穿电压低的开关二极管。2.5三极管2.5.1三极管及其主要功能1.三极管半导体三极管也称为晶体三极管，是电子电路中最重要的器件。2.三极管的主要功能最主要的功能是电流放大或作为开关使用。三极管是电流控制器件，利用基区窄小的特殊结构，通过载流子的扩散和复合，实现了基极电流对集电极电流的控制，使三极管有更强的控制能力。3.三极管的工作状态在电路中，三极管通常有截止、放大、饱和导通三种工作状态2.5.2三极管的分类

三极管的种类很多，通常有如下几种分类方法。（1）按照制造材料分为：硅三极管和锗三极管两类。（2）按照导电类型分为：PNP型和NPN型两种类型，锗三极管多为PNP型，硅三极管多为NPN型。（3）按照工作频率分为：低频率管和高频率管，一般低频率管用以处理频率在3MHz以下的电路中，高频率管的工作频率可以达到几百兆赫。（4）按照允许耗散功率分为：小功率和大功率管，一般小功率管的额定功耗在1W以下，而大功率管的额定功耗可达几十瓦以上。（5）达林顿三极管和带阻尼行管①达林顿三极管：是由两个三极管串接组成的。电流放大倍数是两个三极管分别放大倍数的相乘，这个数字往往可以过万。优点是输入驱动电流甚小；缺点是怕高温，因高放大倍数易受干扰，在设计线路时也要注意相关的保护措施。②带阻尼行管:一般用于彩电或老型号的显示器的行输出电路中，是工作频率高、电压高、电流大的大功率三极管，带阻尼行管和不带阻尼行管的区别在于BE间有几十欧姆的阻值，EC间并联了一只二极管，不带阻尼的管子测EC间是不通的，带阻尼的测量时对调表笔会导通并有一定阻值。2.5.3三极管的代换原则

三极管的品种繁多，不同的电子设备与不同的电子电路对三极管各项性能指标的要求是不同的，高频三极管一般用于图像中放、伴音中放、缓冲放大电路的小信号处理；达林顿三极管一般用于音频功率输出、开关控制、电源调整、继电器驱动、高增益放大等电路中。当三极管损坏后，最好选用同类型（材料相同，极性相同）同特性（即参数值和特性曲线相近）同外形的三极管替换。如果没有同型号的三极管，则应选用耗散功率、最大集电极电流、最高反向电压、频率特性、电流放大系数等参数相同的三极管代换2.6场效应管、绝缘栅双极晶体管2.6.1场效应晶体管

场效应晶体管（FieldEffectTransistor,FET）简称场效应管，场效应管与半导体三极管的控制机理不同，它是一种电压控制器件，即利用电场效应来控制管子的电流，故命名为场效应管。1.特点

场效应管具有输入抗阻高、制造工艺简单、噪声系数小、热稳定性好及动态范围大等优点。特别适合大规模集成电路，在电路广泛应用为放大、开关和阻抗变换等。2.分类

按照沟道半导体材料的不同，场效应管可以分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管，结型场效应管均为耗尽型，而绝缘栅型场效应管又分为N沟道耗尽型和增强型以及P沟道耗尽型和增强型四大类。3.场效应管的电路符号

场效应管在电路中通常用字母V表示，而在电路中的图形符号主要有下面几种，如图所示。4.场效应管的代换原则方法原则：(1)最好用同类型、同特性、同外形的场效应管更换。(2)代换小功率场效应管时，应考虑其输入阻抗、低频跨导、夹断电压或开启电压、击穿电压等参数；代换大功率场效应管时，应考虑击穿电压、耗散功率、漏极电流等参数。另外，要分清N沟道和P沟道。2.6.2绝缘栅双极晶体管IGBT电力晶体管GTR，它的特点是双极型，电流驱动，有电导强制效应，通流能力很强，开关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂。MOSFET的优点是单极型，电压驱动，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路简单，结合二者的优点而成的复合器件就是绝缘栅双极晶体管IGBT。它目前已经取代了GTR和一部分MOSFET，成为电源中小功率电力电子设备的主导器件1.IGBT的结构和工作原理

IGBT为三端器件，分别为栅极G、集电极C和发射极E，如图所示，（a）为内部结构示意图，图中J标示PN结，（b）为其在电路中的图形符号。IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同，它是场控器件，其通断由栅射极电压UGE决定。需导通时，UGE大于开启电压，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导通；导通时有一定的压降，电导调制效应使电阻RN减小，使通态压降减小；需关断时，栅射极间施加反压或不加信号，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，IGBT关断。2.IGBT的特性和参数特点①开关速度高，开关损耗小。电压在1000V以上时，开关损耗只有GTR的1/10，与电力MOSFET相当；②相同电压和电流定额时，安全工作区比GTR的大，且具有耐脉冲电流冲击能力；③通态压降比MOSFET低，特别是在电流较大的区域；④输入阻抗高，输入特性与MOSFET类似；⑤与MOSFET和GTR相比，耐压和通流能力还可以进一步提高，同时保持开关频率高的特点。通常为了方便使用，IGBT与反并联的快速二极管封装在一起，制成模块而成为逆导器件。2.7晶闸管2.7.1晶闸管简介

晶闸管又称可控硅，是一种能以弱电流（几十毫安至几百毫安）控制强电流（几百安）的大功率半导体元件，是一种理想的开关元件，主要用作无触点开关。其特点是体积小、重量轻、效率高、寿命长，并且使用方便。2.7.2晶闸管分类

常用的晶闸管可分为：单向晶闸管和双向晶闸管两大类。2.7.3晶闸管的主要功能及其电路符号1．单向晶闸管（1）结构

晶闸管内部结构包含四层半导体构成的三个PN结，如图（b）、（c）所示。

晶闸管有三个电极——阳极（A）、阴极（K）、控制极（G），其图形符号如图（e）所示。在电路中可控硅常用字母BCR、SCR、BT、KG、CT等标识。(2)工作特点

单向晶闸管的工作特点主要有：①可控导通。在控制极与阴极间加上正向电压、阳极与阴极间加上正向电压时，阳极与阴极导通，内阻很小，压降很小。②正向阻断。如果在控制极与阴极间没有正向电压时，阳极与阴极不导通。③持续导通。可控硅一旦导通，即使去掉控制极电压，也能保持导通。要关断可控硅，必须将阳极电压降低到一定程度。④反向阻断。在阳极与阴极间加上反向电压时，无论控制极电压是正向还是反向，可控硅都不能导通。

综合其工作特点，可得出可控硅的导通条件为：阳极与阴极间为正向电压，即UA＞UK；控制极与阴极间要加正向电压，即UG＞UK。而且，可控硅导通后，控制极失去作用，要关断可控硅，只能撤去阳极与阴极的正向电压。（2）工作特点

无论主电极T1与T2间加正向电压还是反向电压，无论其控制极触发信号电压是正向电压还是反向电压，都能触发双向可控硅导通。2．双向晶闸管（1）结构双向晶闸管内部结构如图（a）所示，包含五层半导体，制作在同一块硅单晶片上，相当于两个反向并联单向可控硅。它也有三个电极，但没有阴极与阳极之分，统称为主电极T1和T2，另一个电极为控制极（G），其图形符号如图（b）所示。（a）（b）2.8特殊元器件检测2.8.1光电耦合器1.光电偶合器的工作原理光电耦合器（简称光耦）是把发光器件（如发光二极管）和光敏器件（如光敏三极管）组装在一起，通过光线实现耦合构成“电-光-电”的转换器件。光电耦合器分为很多种类，如图所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。（4脚封装）（6脚封装）

当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极管通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，CE导通；当输入端无信号，发光二极管不亮，光敏三极管截止，CE不通。从而实现了“电-光-电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在电路上获得广泛的应用。2.光电耦合器的种类

光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。

非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于开关信号的传输，不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦器件属于非线性光耦。

线性光耦的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦器件是PC817A—C系列。

开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡干扰。同时电源带负载能力下降。在开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦器件有：PC817A—C、PC111、TLP521等，常用的六脚线性光耦器件有：LP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。常用的4N25、4N26、4N35、4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。技巧提示：（1）在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源，若两端共用一个电源，则光电耦合器的隔离作用将失去意义。（2）当用光电耦合器来隔离输入输出通道时，必须对所有的信号（包括数字量信号、控制量信号、状态信号）全部隔离，使得被隔离的两边没有任何电气上的联系，否则光电耦合器的隔离是没有意义的。2.8.2三端精密稳压控制器1.三端精密稳压控制器常应用于电路中的TL431是三端精密稳压控制器，是一种可控精密电压比较稳压器件，相当于一个稳压值在2.5～36V间可变的稳压二极管，其外形、符号及内部结构如图所示。其中，A为阳极，K为阴极，R为控制极。2.TL431稳压器的工作原理加到R、A两端的电压URA在TL431内部通过比较运算放大器与基准电压（Vref）进行比较，当其高于基准电压时，运算放大器输出高电压使内部三极管导通加强即IKA增大，反之，IKA减小。TL431主要用在稳压控制电路中。2.8.3三端集成稳压器1.分类及型号最常见的有三端集成稳压器件可分为:固定式稳压器件和可调式稳压器件两种类型。2.三端固定式集成稳压器特点是输出电压不可调节，其型号主要有：（1）LM78XX系列，为正电压输入、正电压输出，常见的有LM7805、LM7809、LM7812等。（2）LM79XX系列，为负电压输入、负电压输出，常见的有LM7905、LM7909、LM7912等。（3）与LM系列相似的还有CW78XX系列、KA78XX系列等，它们可直接替换使用。三端固定式集成稳压器型号的后两位数XX表示输出稳压值，最大输出电流为1.5A。如LM7805为输出+5V电压，LM7812为输出+12V电压。如图所示为KA7805三端稳压集成器应用电路原理图及实物图。技巧提示:三端稳压集成稳压器输入端电压要大于输出电压时，才能输出规定电压。3.三端可调式集成稳压器

常见的三端可调式集成稳压器件有LM317。LM317实物图及其应用电路如图所示，输出电压由R/RV的比值决定，调节RV就可改变输出电压。一般情况下，要在LM317输入、输出端分别对地接入电容器，以稳定输出电压。2.8.4电磁继电器1．电磁继电器的分类继电器的分类方法较多，可以按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点负载、产品用途等分类，我们只简要介绍电磁继电器。电磁继电器主要有直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器等。（1）直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。（2）交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器，主要用在工业电器中。2．电磁继电器的结构与工作原理电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”，能移动的触点称为“动触点”。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服弹簧片的应力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧片的应力作用下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）断开（称为“释放”）。继电器就是这样通过吸合、释放，达到了接通或切断电路的目的。3．继电器的图形符号和触点形式

继电器的触点有三种基本形式——动合型（H型）、动断型（D型）、转换型（Z型）。继电器在电路中常用字母J来标识。4.电磁继电器的主要参数（1）额定工作电压

额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压，根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。（2）直流电阻

直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。（3）吸合电流

吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。（4）释放电流

释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。（5）触点切换电压和负载电流

触点切换电压和负载电流是指继电器允许加载到触点的电压和电流。它决定了继电器能控制的电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。5.继电器好坏的检测（1）测线圈电阻

通常情况下，可用万能表R×10档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。若阻值为无穷大，则线圈开路损坏。（2）测触点电阻

用万能表的电阻测量常闭触点与动触点间的电阻，其值应为0；而常开触点与动触点间的阻值就为无穷大。由此可以区别出哪个是常闭触点，哪个是常开触点。

对于常开触点与动触点接触电阻，可用一只与继电器额定电压相同的外接电源加到线圈上，在继电器吸合后测量，若电阻过大，则不可用。为保证测量可靠，可反复多次测试。2.9动手实践2.9.1实训1认识和测量常见二极管1.实训内容

二极管的损坏，主要有以下表现：二极管开路、击穿短路、正向电阻变大、反向电阻变小（或漏电）等。本实训内容是：（1）用指针万用表检测常规二极管的好坏；（3）在线检测常规二极管的好坏；（2）用数字万用表检测常规二极管的好坏；（4）检测光敏二极管好坏。2.实训工具材料（1）指针式万用表、数字万用表；（2）常用二极管、光敏二极管。3.操作要点（1）用指针万用表检测常规二极管的好坏方法:与用指针万用表判别极性的方法类似，但应该注意指针的偏转幅度。如果检测中，指针都有较大幅度偏转，接近右端0处，表明二极管击穿短路；如果两次检测中，指针都没有偏转，表明开路；对于反向漏电的二极管，一般情况下用R×10k档检测，黑表笔接负极，红表笔正极，指针是不能有偏转的（锗管除外）。若有少量偏转，说明二极管反向漏电（反向电阻较小），已不能使用。（2）用数字万用表检测常规二极管的好坏方法:将数字万用表调到二极管（蜂鸣）档，然后测量二极管两端的结压降，并观察显示屏上的数值；接着对调表笔再次测量结压降，并观察显示屏上的数值。如果正反向两次检测中，显示屏上的数值均小，数字万用表有蜂鸣叫声，表明二极管击穿短路；如果均无显示（只显示1），表明二极管开路。技巧提示:

对正向电阻变大反向电阻变小的二极管，一般情况下，用数字万用表不能有效检测出来，不如指针万用表有效。（3）在线检测二极管好坏

在线检测是指不将二极管从电路中焊拆下来，带电直接检测。方法有电阻法和电压法两种。电阻法要注意与二极管并联的电阻及其他电路对测量结果的影响，有时不能有效地鉴定其好坏时,可将其拆下进一步鉴定；电压法是在电路加电情况下，测量二极管的正向结压降，正常为0.5～0.7V，若二极管两端正向电压远远大于0.7V，该二极管肯定开路损坏了。（4）检测光敏二极管好坏光电二极管的检测方法与常规二极管的检测方法不同，检测时首先断开电路板的光电二极管，然后检测二极管两侧引脚的正向和反向电阻，正常情况下，应该是正向电阻数值较小，反向电阻接近无穷大，然后使用手电或其他光源照射光电二极管顶端的窗口，正常的光电二极管在收到光照后反向电阻应该变小。2.9.2实训2认识和测量常见三极管1.实训内容（1）用指针万用表检测三极管的极性；（2）用数字万用表检测三极管的基极；（3）用万用表的hFE档判别集电极和发射极；（4）用万用表测量识别锗管和硅管；（5）测量中小功率型三极管的好坏；（6）测量大功率晶体三极管的好坏；（7）测量普通达林顿管的好坏；（8）测量大功率达林顿管的好坏。2.实训工具材料（1）指针式万用表，数字万用表；（2）普通中小功率三极管、大功率三极管、普通达林顿管、大功率达林顿管、带阻尼行输出三极管。3.操作要点(1)用指针万用表检测三极管的极性①将万用表功能旋钮置于R×100或R×1k档，黑表笔接在某一只引脚上不动，红表笔分别测量另外两只引脚。如果两次测量中的其电阻值都很小，则该三极管为NPN型三极管，且黑表笔接的电极为基极；如果在两次测量中，其电阻值都很大，则该三极管为PNP型三极管，且黑表笔接的电极为基极；如果在两次测量中，其电阻值一个大一个小，则黑表笔接的电极不是基极，此时应将万用表黑表笔换到另一个引脚上进行测试，直到找到基极为止。②将万用表功能旋钮置于R×10k档，对于NPN型三极管，测量时，将红、黑表笔分别接基极外的两只引脚，用一只手捏住基极及黑表笔（注意基极和黑表笔不要短路），观察指针的偏转；将红、黑表笔交换再重复测量一次，观察指针偏转。对比这两次测量结果，指针偏转量最大的一次，其黑表笔接的是集电极，红表笔接的是发射极。③对于PNP型三极管，测量时将红、黑表笔分别接基极外的两只引脚，用一只手指将基极与红表笔相接触，观察指针的偏转幅度；将红、黑表笔交换再重测一次，观察指针偏转幅度。在这两次测量中，指针偏转量最大的一次，其黑表笔接的是发射极，红表笔接的是集电极。（2）用数字万用表检测三极管的基极①首先将数字万用表功能旋转置于二极管档（蜂鸣档），将红表笔接在某一只引脚上不动，黑表笔分别测量另外两只引脚，在两次测量中，若数字万用表显示560左右，则红表笔接的电极为基极，且该三极管为NPN型。否则，将黑表笔换一只引脚重测。②将黑表笔接在某一只引脚上不动，红表笔分别测量另外两只引脚，在两次测量中，数字万用表都显示560左右时，则黑表笔接的电极为基极，且该三极管为PNP型，否则，将黑表笔换一只引脚重测。（3）利用万用表的hFE档判别集电极和发射极①判定三极管的类型并找出基极。②将万用表功能旋转旋至hFE档。③将找出的基极按该三极管的类型插入万用表对应类型的基极插孔，共有两种插法，每插一次，读出万用表上指示的hFE值，比较这两次的值，hFE值较大的一次，该三极管的电极符合万用表上的排列顺序，由此确定三极管的集电极和发射极。但是，若三极管是坏的则不能测出。通过此法，也能测出三极管的电流放大倍数。（4）识别锗管和硅管一般情况下，由于硅三极管的PN结压降约为0.7V，而锗三极管的PN结压降约为0.3V，所以可以通过测量BE结正向电阻的方法来区分锗管和硅管。方法步骤如下：①用前面讲过的方法识别出三极管的极性，结果只有两个，要么是PNP型三极管，要么是NPN型。②如果是PNP型三极管，将指针万用表的旋钮旋至欧姆档的R×1k档，并进行调零。接着将红表笔接基极B，黑表笔接发射极E，然后观察测量的