电子学基础分解课件.ppt

1、理论知识理论知识电子学基础电子学基础 制冷电控常用的电子器件包括：电阻、制冷电控常用的电子器件包括：电阻、电容、二极管、三极管、可控硅、轻触电容、二极管、三极管、可控硅、轻触开关、液晶、发光二极管、蜂鸣器、传开关、液晶、发光二极管、蜂鸣器、传感器、感器、7805/78127805/7812、20032003、复位芯片、继、复位芯片、继电器、变压器、压敏电阻、保险丝、热电器、变压器、压敏电阻、保险丝、热敏电阻、光耦、滤波器、接插件。敏电阻、光耦、滤波器、接插件。理论知识理论知识1、电阻电阻 我们日常生活中的许多电器都有电阻，只我们日常生活中的许多电器都有电阻，只是有的非常大，有的很小。这里我们说

2、的电阻是有的非常大，有的很小。这里我们说的电阻是电子器件中的电阻器，只是人们常把电阻器是电子器件中的电阻器，只是人们常把电阻器简称为电阻（以下简称为电阻）。电阻几乎是简称为电阻（以下简称为电阻）。电阻几乎是任何一个电子线路中不可缺少的一种器件，顾任何一个电子线路中不可缺少的一种器件，顾名思义，电阻的作用是阻碍电子的作用。在电名思义，电阻的作用是阻碍电子的作用。在电路中主要的作用是：缓冲、负载、分压分流、路中主要的作用是：缓冲、负载、分压分流、保护等作用。保护等作用。电阻器简称电阻（通常用电阻器简称电阻（通常用“R”表示）表示）在国际单位制中，在国际单位制中，电阻的单位是电阻的单位是（欧姆），欧

3、姆），此外还有此外还有 K（千欧），千欧），M（兆欧）。兆欧）。其中：其中：1M=1000K，1K=1000。t一般符号电位器可变电阻热敏电阻 金属氧化膜电阻器、绕线电阻器金属氧化膜电阻器、绕线电阻器 、无感性、无感性绕线电阻器、水泥型绕线电阻器。绕线电阻器、水泥型绕线电阻器。电阻阻值的标称一般使用色环方法表示。其电阻阻值的标称一般使用色环方法表示。其中又有中又有4 4环和环和5 5环之分，环之分，4 4环电阻误差比环电阻误差比5 5环电阻环电阻要大，一般用于普通电子产品上，而要大，一般用于普通电子产品上，而5 5环电阻环电阻一般都是金属氧化膜电阻，主要用于精密设备一般都是金属氧化膜电阻，主要

4、用于精密设备或仪器上。或仪器上。具体表示方法：棕具体表示方法：棕1 1，红，红2 2，橙，橙3 3，黄，黄4 4，绿，绿5 5，蓝蓝6 6，紫，紫7 7，灰，灰8 8，白，白9 9，黑，黑0 0。五色环电阻是精密电阻，它的前三环五色环电阻是精密电阻，它的前三环表示的是其标称阻值的有效数字，第四表示的是其标称阻值的有效数字，第四环表示倍率，最后一环表示偏差。色环环表示倍率，最后一环表示偏差。色环读数和四环的一样。四环电阻的偏差环读数和四环的一样。四环电阻的偏差环一般是金或银，一般不会识别错误，而一般是金或银，一般不会识别错误，而五环电阻则不然，其偏差环有与第一环五环电阻则不然，其偏差环有与第一环

5、（有效数字环）相同的颜色，如果读反，（有效数字环）相同的颜色，如果读反，识读结果将完全错误。那么，怎样正确识读结果将完全错误。那么，怎样正确判断呢？判断呢？第五环和第四环之间的间隔比第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判定色环的排列顺序。据此可判定色环的排列顺序。黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.1 0.01误差误差:1%2 0.5 0.2 0.1 5 10的电阻的电阻表示表示%51.5 的电阻的电阻表示表示%20.15 倍倍率

6、率10n误误差差有效有效数字数字有效有效数字数字误误差差倍倍率率10n电阻的检测电阻的检测 用万用表根据读数选择适当的量程用万用表根据读数选择适当的量程档，档，(如果是指针式万用表，短接表棒，如果是指针式万用表，短接表棒，先将指针调零先将指针调零)，然后测量电阻两引脚之，然后测量电阻两引脚之间的阻值，判断与色环标称值是否在误间的阻值，判断与色环标称值是否在误差范围内。差范围内。2、电容、电容 电容器包括固定电容器和可变电容电容器包括固定电容器和可变电容器两大类。其中固定电容器又可根据其器两大类。其中固定电容器又可根据其介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸纸

7、/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等；可变电容器也可以是玻璃、釉电容器等；可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。空气或陶瓷介质结构。电容器是由两个金属板，中间夹有绝缘材料电容器是由两个金属板，中间夹有绝缘材料(绝缘介质绝缘介质)构成的。绝缘材料不同，构成电构成的。绝缘材料不同，构成电容器的种类也不同。容器的种类也不同。电容的用途非常多，主要有如下几种：电容的用途非常多，主要有如下几种：(1(1)隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。(2(2)旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元旁路（去耦）：为交流电路中某

8、些并联的元件提供低阻抗通路。件提供低阻抗通路。(3(3)耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流耦合：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信号通过并传输到下一级电路 (4(4)滤波：在电源电路中，整流电路将交流变成滤波：在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。压。电容滤波是升高电压。电容滤波是升高电压。(5 5)储能：储存电能，用于必须要的时

9、候储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯。电器断电后发释放。例如相机闪光灯。电器断电后发光二极管还会继续亮一会儿，然后逐渐光二极管还会继续亮一会儿，然后逐渐熄灭，就是因为里面的电容事先存储了熄灭，就是因为里面的电容事先存储了电能，然后释放。当然这个电容原本是电能，然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。用作滤波的。电容的符号是电容的符号是C。在在国际单位制国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，里，电容的单位是法拉，简称法，符号是符号是F。常用的电容单位有毫法常用的电容单位有毫法(mF)、微法微法(F)、纳法纳法(nF)和皮法和皮法(pF)(皮法又称微微法皮法又称微微法)等，换算

10、关系是：等，换算关系是：1法拉法拉(F)=1000毫法毫法(mF)1000000微法微法(F)1微法微法(F)=1000纳法纳法(nF)=1000000皮法皮法(pF)。电容器的数值表示法：电容器的数值表示法：前两位为有效数字，第三位为前两位为有效数字，第三位为1010的的n n次幂，单位次幂，单位PFPF例如：例如：102=1.00 102=1.00 X 1000PF=1000PF=1nF=0.001UuFX 1000PF=1000PF=1nF=0.001UuF682=6.8X1000PF=6800PF=6n8F=0.0068uF 682=6.8X1000PF=6800PF=6n8F=0.0

11、068uF 电流与电压电流与电压的变化率成的变化率成正比。正比。90iuuiC+_itu i90uCXIU 则则:容抗容抗（）定义：定义：CfCXC211所以电容所以电容C具有隔直通交的作用具有隔直通交的作用 CfXC21XC直流：直流：XC ，电容电容C视为视为开路开路交流：交流：f瞬时功率瞬时功率 ：uiptUI2sinui+-ui+-ui+-ui+-+p 0p 0p 0pto所以电容所以电容C是储是储能元件。能元件。结论：结论：纯电容不消纯电容不消耗能量，耗能量，只和只和电源进行能量电源进行能量交换（能量的交换（能量的吞吐吞吐)。uiotu,i电容的检测电容的检测 检测检测1010pFp

12、F以下的小电容以下的小电容 。因。因1010pFpF以下的固定电容器以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表用表R R10k10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动指针向右摆动)为零，为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。则说明电容漏电损坏或内部击穿。对于对于0.010.01F F以上的固定电容，可用万用表的以上的固定电容，可用

13、万用表的R R10k10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或挡直接测试电容器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。器的容量。电解电容器的检测电解电容器的检测 因电解电容的容量较一般固定电容大得多，根据经验，因电解电容的容量较一般固定电容大得多，根据经验，一般情况下，一般情况下，1 14747F F间的电容，可用间的电容，可用R R1k1k挡测量，挡测量，大于大于4747F F的电容可用的电容可用R R100100挡测量。挡测量。将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触将万用表红表笔接负

14、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偏度的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。在测试中，若正向、反向均无充电到停在某一位置。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；的现象，即表针不动，则说明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。损坏，不能再使用。电容充放电电路如图所示。开关在如图中位置时，电源对电容充电，电容两端电压逐

15、渐增大，到最后电容对直流相当于断路，所以电容两端电压与电源电压相等。此时，将开关切换到另一端，电容两端电压不能突变，将在存在电阻的电路中放电，直至电荷量完全消失。这个就是电容的充放电过程。电容的放电过程与电容放电前电容的放电过程与电容放电前的两极电压、电容值和电阻值的两极电压、电容值和电阻值有关，其放电时间长短变化规有关，其放电时间长短变化规律服从指数变化规律。律服从指数变化规律。电容容量通常用电容容量通常用4 4位有效数字来表示，再用一个字母表示数值位有效数字来表示，再用一个字母表示数值的量级。例如：的量级。例如：1 1p2 p2 1.21.2pFpF 220n 220n 0.220.22F

16、 333 3.33.3F 2m2 2m2 22002200F 104K 10104 pF=0.1FF K K表示误差等级表示误差等级10%10%332 332J J 3333102 pF 误差误差5%5%电解电容的极性：电解电容的极性：电解电容是常电解电容是常用的有极性电容。引出脚长的为用的有极性电容。引出脚长的为正极性，短的为负极性。正极性，短的为负极性。47uF 32V3、电感、电感 电感器是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝，它在电路中用字母“L”表示。电感器的主要作用是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。电感量用L表示、电

17、感量的常用单位为H(亨利)、mH(毫亨)、H(微亨)。1H=103mH=106H可用万用表电阻档测试电感线圈的直流电阻。正常的电感线圈的直流电阻很小，若测量出的直流电阻很大，说明电感线圈已断路。U=I L 90iu相位差相位差90iu+-eL+-Lutu iiOLUI LXIU 则则:电感电感L具有通直阻交的作用具有通直阻交的作用f=0,XL=0，电感电感L视为视为短路短路LfLXL2 fLXL2 L IUfXL热敏电阻热敏电阻热敏电阻热敏电阻:电阻随温度变化而急剧变化。电阻随温度变化而急剧变化。1、负温度系数负温度系数(NTC)NTC)热敏电阻热敏电阻：温度升高，阻抗急剧下降。2、正温度系数

18、正温度系数(PTC)热敏电阻：热敏电阻：温度升高，阻抗急剧上升。温度传感器一种电阻值随其阻体温度的变化呈显著变化的负温度系数的热敏感半导体电阻器。PTC 起动器 是正温度系数热敏电阻又称为半导体起动器，元件发热，温度上升电阻值急剧增加。传感器的A/D采样电路如下图：压敏电阻压敏电阻压敏电阻：电阻值随电压的增大而急剧减小压敏电阻：电阻值随电压的增大而急剧减小 压敏电阻有什么用？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UN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

19、害。压敏电阻一般并联在电路中使用，当电阻两端的电压发生急剧变化时，电阻短路将电流保险丝熔断，起到保护作用。在空调的的控制电路上一般使用压敏电阻，当电源电压因错送电或有外部高电压窜入时，压敏电阻首先短路损坏，使电路中的保险丝炸毁，保护后级电子元件不受损坏。热敏电阻和压敏电阻都是非线性电阻热敏电阻和压敏电阻都是非线性电阻 半导体薄片置于磁场中，当它的电流方向与磁场方向不一致时，半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势，这种现象称霍尔效应。产生的电动势称霍尔电势 半导体薄片称霍尔元件霍尔传感器 半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I流过薄片时，在垂直于电流

20、和磁场的方向上将产生电动势EH，这种现象称为霍尔效应。磁感应强度磁感应强度B B为零时的情况为零时的情况c cd da ab b霍尔元件的结构及工作原理 作用在半导体薄片上的磁场强度B越强，霍尔电势也就越高。霍尔电势EH可用下式表示：EH=KH IB磁感应强度B 较大时的情况 当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的作用，向内侧偏移，在半导体薄片c、d方向的端面之间建立起霍尔电势。c cd da ab b叶片和齿轮位置传感器叶片和齿轮位置传感器测转角或转速测转角或转速 PG电机电机 PG电机是一种带有霍尔元件的电机。霍尔元件被安装在电机的内部，正常时风机每转一周，霍尔元件输出一个或几个脉冲信号。当风扇电机转速高时，其输出脉冲信号频率高；当风扇电机转速低时，其输出脉冲信号频率低。输出的脉冲信号被单片机采集，然后通过调整可控硅的导通角从而调整PG电机的工作电压，进行风速的自动控制。