最新-学习指南:项目1电源产品的分析与制作-PPT课件.ppt
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1、电子产品分析与制作第 1 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作项目1 电源产品的分析与制作学习指南电子产品分析与制作第 2 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作电子元件的识别与测试1、电阻器2、电容器3、二极管4、三极管电子产品分析与制作第 3 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作电阻器色环电阻水泥电阻光敏电阻压敏电阻热敏电阻贴片电阻线绕电阻几种电位器电子产品分析与制作第 4 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作电阻器的标识:直标法用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值,额定功率、允许误差等级等。色标法 RJ710.1255k1II
2、 允许误差10%标称阻值(5.1k)额定功率 1/8W 型号 电子产品分析与制作第 5 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作电阻器、电位器的测量 通常可用万用表对电阻挡进行测量,值得注意的是拿固定电阻器时,两只手的手指不要触碰在被测固定电阻器的两根引出端上,否则人体电阻与被测电阻器并联,影响测量精度。电位器的质量判别将表笔接中间焊片及电位器的任何一端,旋转电位器轴柄,如表针平稳移动而无跌落、跳跃或抖动等现象,则说明电位器正常。电子产品分析与制作第 6 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作 电容值的标志方法直标法、色标法和数标法体积比较大的电容,多采用直标法。如:10F/
3、16V。色标法是从顶端沿引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一、二种环表示电容量,第三环表示有效数字后零的个数(单位为pF)。颜色代表的数值与色环电阻相同。数标法一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是10的多少次方(单位为pF)。如:102表示10102 pF=1000pF,203表示20103 pF=0.01F。数标法中还有一种字母表示法,电容的单位除基本单位法拉(F)外,其它单位还有毫法(mF)、微法(F)、纳法(nF)、皮法(pF)。其中1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法。借用数量级的字母,可将电容标志如下:1m=1000F,1p2=1.2
4、pF。电子产品分析与制作第 7 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作二极管的检测:极性判别;功能判别。“见教材”三极管的检测:三极的区分;类型区分;硅管锗管区分。“见教材”常用器件检测方法见“常用电子元件测试方法”电子产品分析与制作第 8 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作四、四、PN结的伏安特性结的伏安特性i=f(u)之间的关系曲线。之间的关系曲线。604020 0.002 0.00400.5 1.02550i/mAu/V正向特性正向特性死区电压死区电压击穿电压击穿电压U(BR)反向特性反向特性图图 1.1.10PN结的伏安特性结的伏安特性反向击穿反向击穿齐纳击穿齐
5、纳击穿雪崩击穿雪崩击穿电子产品分析与制作第 9 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作 1.2 半导体二极管半导体二极管在在PN结上加上引线和封装,就成为一个二极管。结上加上引线和封装,就成为一个二极管。二极管按结构分有二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型点接触型、面接触型和平面型图图1.2.11.2.1二极管的几种二极管的几种外形外形电子产品分析与制作第 10 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作 1.2.2二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性曲线可用下式表示二极管的伏安特性曲线可用下式表示0 D/V0.2 0.4 0.6 0.8 10 20 30 4
6、05101520 10 20 30 40iD/AiD/mA死区死区VthVBR硅二极管硅二极管2CP102CP10的的伏安伏安特性特性+iDvD-R正向特性正向特性反向特性反向特性反向击穿特性反向击穿特性开启电压:开启电压:0.5V导通电压:导通电压:0.7)1e(STUuIi一、伏安特性一、伏安特性0 D/V0.2 0.4 0.6 20 40 605101520 10 20 30 40iD/AiD/mAVthVBR锗二极管锗二极管2AP152AP15的的伏安伏安特性特性UonU(BR)开启电压:开启电压:0.1V导通电压:导通电压:0.2V电子产品分析与制作第 11 页学习指南学习指南v项目
7、1 电源产品的分析与制作 1.2.3 二极管的参数二极管的参数(1)最大整流电流最大整流电流IF(2)反向击穿电压反向击穿电压U(BR)和最高反向工作电压和最高反向工作电压URM(3)反向电流反向电流I IR R(4)最高工作频率最高工作频率f fM M(5)极间电容极间电容Cj在实际应用中,应根据管子在实际应用中,应根据管子所用的场合,按其所承受的所用的场合,按其所承受的最高反向电压、最大正向平最高反向电压、最大正向平均电流、工作频率、环境温均电流、工作频率、环境温度等条件,选择满足要求的度等条件,选择满足要求的二极管。二极管。电子产品分析与制作第 12 页学习指南学习指南v项目1 电源产品
8、的分析与制作1.2.4 稳压二极管稳压二极管一、稳压管的伏安特性一、稳压管的伏安特性(a)符号符号(b)2CW17 伏安特性伏安特性 利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态,反向电压应大于稳压电压。反向电击穿状态,反向电压应大于稳压电压。DZ电子产品分析与制作第 13 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作(1)稳定电压稳定电压UZ(2)动态电阻动态电阻rZ 在规定的稳压管反向在规定的稳压管反向工作电流工作电流IZ下,所对应的下,所对应的反向工作电压。反向工作电压。rZ=VZ/IZ(3)(3)最大耗散
9、功率最大耗散功率 PZM(4)(4)最大稳定工作电流最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流和最小稳定工作电流 IZmin(5)温度系数温度系数 VZ二、稳压管的主要参数二、稳压管的主要参数电子产品分析与制作第 14 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作一、发光二极管一、发光二极管 LED(Light Emitting Diode)1.符号和特性符号和特性工作条件:工作条件:正向偏置正向偏置一般工作电流几十一般工作电流几十 mA,导通电压导通电压(1 2)V符号符号u/Vi /mAO2特性特性1.2.6其它类型的二极管其它类型的二极管电子产品分析与制作第 15 页学习指南学
10、习指南v项目1 电源产品的分析与制作发光类型:发光类型:可见光:可见光:红、黄、绿红、黄、绿显示类型:显示类型:普通普通 LED,不可见光:不可见光:红外光红外光点阵点阵 LED七段七段 LED,电子产品分析与制作第 16 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作二、光电二极管二、光电二极管符号和特性符号和特性符号符号特性特性uiOE=200 lxE=400 lx工作原理:工作原理:三、变容二极管三、变容二极管四、隧道二极管四、隧道二极管五、肖特基二极管五、肖特基二极管无光照时,与普通二极管一样。无光照时,与普通二极管一样。有光照时,分布在第三、四象限。有光照时,分布在第三、四象限。电
11、子产品分析与制作第 17 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作1.3双极型晶体管双极型晶体管(BJT)又称半导体三极管、晶体三极管,或简称晶体管。又称半导体三极管、晶体三极管,或简称晶体管。(Bipolar Junction Transistor)三极管的外形如下图所示。三极管的外形如下图所示。三极管有两种类型:三极管有两种类型:NPN 型和型和 PNP 型。型。主要以主要以 NPN 型为例进行讨论。型为例进行讨论。图图 1.3.1三极管的外形三极管的外形X:低频小功率管:低频小功率管D:低频大功率管:低频大功率管G:高频小功率管:高频小功率管A:高频大功率管:高频大功率管电子产品
12、分析与制作第 18 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作1.3.1晶体管的结构及类型晶体管的结构及类型常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。图图1.3.2a三极管的结构三极管的结构(a)平面型平面型(NPN)(b)合金型合金型(PNP)NecNPb二氧化硅二氧化硅becPNPe 发射极,发射极,b基极,基极,c 集电极。集电极。发射区发射区集电区集电区基区基区基区基区发射区发射区集电区集电区电子产品分析与制作第 19 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作图图 1.3.2(b)三极管结构示意图和符号三极管结构示意图
13、和符号NPN 型型ecb符号符号集电区集电区集电结集电结基区基区发射结发射结发射区发射区集电极集电极 c基极基极 b发射极发射极 eNNP电子产品分析与制作第 20 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作集电区集电区集电结集电结基区基区发射结发射结发射区发射区集电极集电极 c发射极发射极 e基极基极 bcbe符号符号NNPPN图图 1.3.2三极管结构示意图和符号三极管结构示意图和符号(b)PNP 型型电子产品分析与制作第 21 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作1.3.2晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用以以 NPN 型三极管为例讨论型三极管为例讨论cNNPeb
14、bec表面看表面看三极管若实三极管若实现放大,必须从现放大,必须从三极管内部结构三极管内部结构和和外部所加电源外部所加电源的极性的极性来保证。来保证。不具备不具备放大作用放大作用电子产品分析与制作第 22 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作三极管工作状态的判断三极管工作状态的判断例例1:测量某测量某NPN型型BJT各电极对地的电压值如下,各电极对地的电压值如下,试判别管子工作在什么区域?试判别管子工作在什么区域?解:原则:原则:正偏正偏反偏反偏反偏反偏集电结正偏正偏正偏正偏反偏反偏发射结饱和饱和放大放大截止截止对NPN管而言,放大时对PNP管而言,放大时(1)放大区)放大区(2)
15、截止区)截止区(3)饱和区)饱和区电子产品分析与制作第 23 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作直流电源直流电源1直流电源的组成及各部分作用直流电源的组成及各部分作用2整流电路整流电路3滤波电路滤波电路4稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路5串联型稳压电路串联型稳压电路电子产品分析与制作第 24 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作引导问题:引导问题:1.如何将如何将50Hz、220V的交流电压变为的交流电压变为6V的直流电压?的直流电压?2.220V的交流电压经整流后是否输出的交流电压经整流后是否输出220V的直流电压?的直流电压?3.将市场销售的将市场销售的6V直
16、流电源接到收音机上,为什么有直流电源接到收音机上,为什么有的声音清晰,有的含有交流声?的声音清晰,有的含有交流声?4.对于同样标称输出电压为对于同样标称输出电压为6V的直流电源,在未接收的直流电源,在未接收音机时,为什么测量输出端子的电压,有的为音机时,为什么测量输出端子的电压,有的为6V,而,而有的为有的为78V?电子产品分析与制作第 25 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作5.为什么有的直流电源在电网电压变化和负载变化时为什么有的直流电源在电网电压变化和负载变化时输出电压不变,而有的随之变化?输出电压不变,而有的随之变化?6.一个一个5V交流电压是否可能转换为交流电压是否可能
17、转换为6V直流电压?一直流电压?一个个3V电池是否可以转换成为电池是否可以转换成为6V的直流电压?的直流电压?7.对于一般直流电源,若不慎将输出端短路,则一定对于一般直流电源,若不慎将输出端短路,则一定会使损坏吗?会使损坏吗?8.线性电源和开关型电源有和区别?它们分别应用在线性电源和开关型电源有和区别?它们分别应用在什么场合?什么场合?引导问题:引导问题:电子产品分析与制作第 26 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作1直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用图图 1.1直流稳压电源的方框图直流稳压电源的方框图电网电网电压电压电源电源变压器变压器整流整流电路电路滤波
18、滤波电路电路稳压稳压电路电路负负载载整流:整流:将交流变为直流的过程。将交流变为直流的过程。滤波:滤波:将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。电子产品分析与制作第 27 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作2整流电路整流电路2.1整流电路的分析方法及其基本参数整流电路的分析方法及其基本参数tU sin22LRU2222U22U优点:使用元件少。优点:使用元件少。缺点:输出波形脉动大;直缺点:输出波形脉动大;直流成分小;变压器利用率低。流成分小;变压器利用率低。图图 2.2一、工作原理一、工作原理图图2.1单相半波整流电路单相半波整流电路电子产品分析
19、与制作第 28 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作二、主要参数二、主要参数1.输出电压平均值输出电压平均值 UO(AV)输出电压平均值就是负输出电压平均值就是负载电阻上电压的平均值载电阻上电压的平均值)(d2120oO(AV)tuU 2202O(AV)45.02)(tdsin21UUtUU 2.负载电流的平均值负载电流的平均值L2LAVOAVORU45.0RUI)()(3.脉动系数脉动系数O(AV)O1mUUS 电子产品分析与制作第 29 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作三、二极管的选择三、二极管的选择根据流过二极管电流的平均值和它所承受的最大反向电根据流过二极管
20、电流的平均值和它所承受的最大反向电压来选择二极管的型号。压来选择二极管的型号。二极管的正向电流等于负载电流平均值二极管的正向电流等于负载电流平均值L2AVOAVDRU45.0II)()(二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压2maxR2UU对于二极管对于二极管最大整流平均电最大整流平均电流流IF和和最高反向工作电压最高反向工作电压UR均应留均应留10%的余地,以保证的余地,以保证二极管安全工作。二极管安全工作。L2AVOFRU21.1I 1.1I)(2R21.1UU电子产品分析与制作第 30 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与
21、制作2.2单相桥式整流电路单相桥式整流电路图图 2.4单向桥式整流电路单向桥式整流电路图图 2.5单向桥式整流电路的习惯画法单向桥式整流电路的习惯画法一、单向桥式整流一、单向桥式整流电路的组成电路的组成在实用电路中,多采用全在实用电路中,多采用全波整流电路,最常用的是波整流电路,最常用的是单向桥式整流电路单向桥式整流电路电子产品分析与制作第 31 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作二、工作原理二、工作原理1.u2 0时,电流由时,电流由+流出,经流出,经D1、RL、D2流入流入-。2.u2 0时,电流由时,电流由-流出,经流出,经D3、RL、D4流入流入+。iD1 iD2iD3
22、iD4uD3 uD4uD1 uD2图图 2.6单相桥式整流电路的波形图单相桥式整流电路的波形图电子产品分析与制作第 32 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作三、输出电压平均值三、输出电压平均值 UO(AV)和输出电流的平均值和输出电流的平均值IO(AV)2202O(AV)9.022)(tdsin21UUtUU L2LAVOAVORU9.0RUI)()(脉动系数:脉动系数:)4cos1542cos342(22OttUu 67.02232422O(AV)O1m UUUUS电子产品分析与制作第 33 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作四、二极管的选择四、二极管的选择每只二
23、极管只在变压器副边电压的半个周期通过电流,所以每只二极管只在变压器副边电压的半个周期通过电流,所以每只每只二极管的平均电流二极管的平均电流只有负载电阻上电流平均值的一半。只有负载电阻上电流平均值的一半。L2AVOAVDRU45.02II)()(二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压2maxR2UU对于二极管对于二极管最大整流平均电最大整流平均电流流IF和和最高反向工作电压最高反向工作电压UR均应留均应留10%的余地,以保证的余地,以保证二极管安全工作。二极管安全工作。L2AVOFRU21.12I 1.1I)(2R21.1UU电子产品分析
24、与制作第 34 页学习指南学习指南v项目1 电源产品的分析与制作如何实现正、负电源?如何实现正、负电源?将桥式整流电路变压器副边将桥式整流电路变压器副边中点接地,并将二个负载电中点接地,并将二个负载电阻相连接,且连接点接地。阻相连接,且连接点接地。三相整流电路三相整流电路图图2.7利用桥式整流电路实现正、利用桥式整流电路实现正、负电源负电源图图2.8三相整流电路三相整流电路uO1 1 为正;为正;uO2 2为负为负变压器副边的三个端均应接变压器副边的三个端均应接二只二极管,一只接阳极,二只二极管,一只接阳极,另一只另一只 接阴极。接阴极。D1 D2 D3轮流导通,阳极电位高轮流导通,阳极电位高
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