电子元器件的基本知识

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电力电子器件

1 电力电子器件与主电路的关系

（1）主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。

（2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件。

2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗。

3 电力电子系统基本组成与工作原理

（1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。

（2）检测主电路中的信号并送入控制电路，根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。

（3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。

（4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证系统正常可靠运行。

4 电力电子器件的分类

4.1根据控制信号所控制的程度分类

（1）半控型器件：通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。如SCR晶闸管。

（2）全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件。如GTO、GTR、MOSFET和IGBT。

（3）不可控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。如电力二极管。

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第 3 页 共 6 页 4.2根据驱动信号的性质分类

（1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如SCR、GTO、GTR。

（2）电压型器件：通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如MOSFET、IGBT。

电子元器件常识

电子元件（1）

电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为：分流、限流、分压、偏置等。

1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如： 472 表示 47×100Ω（即4.7K）； 104则表示100K b、色环标注法使用最多，现举例如下：四色环电阻 五色环电阻（精密电阻）

2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：

颜色 有效数字 倍率 允许偏差（%）

银色 / x0.01 ±10

金色 / x0.1 ±5

黑色 0 +0 /

棕色 1 x10 ±1

红色 2 x100 ±2

橙色 3 x1000 /

黄色 4 x10000 /

绿色 5 x100000 ±0.5

蓝色 6 x1000000 ±0.2

紫色 7 x10000000 ±0.1

灰色 8 x100000000 /

白色 9 x1000000000 /

电子元件（2）

1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。

2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22

电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。

电容的符号是C。在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法。

很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多，因此，使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等。本文介绍电容器的主要参数及应用，可供读者选择电容器种类时用。

1、标称电容量(CR)：电容器产品标出的电容量值。

云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF以下)；纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容量居中(大约在0005μF10μF)；通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。

2、类别温度范围：电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围，该范围取决于它相应类别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。

3、额定电压(UR)：在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。

电容器应用在高压场合时，必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的，它除了可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下，电晕特别容易发生。对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不的超过直流电压额定值。

4、损耗角正切(tgδ)：在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。

这里需要解释一下，在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻，它的简化等效电路如下图所示。图中C为电容器的实际电容量，Rs是电容器的串联等效电阻，Rp是介质的绝缘电阻，Ro是介质的吸收等效电阻。对于电子设备来说，要求Rs愈小愈好，也就是说要求损耗功率小，其与电容的功率的夹角δ要小。

电子元器件知识

在表面贴装技术生产的过程中，我们会接触到各种各样的电子物料，通常将这些物料分为SMT元件（也称SMC，包含表面贴装电阻、电容、电感等）和SMT器件（也称SMD，包含表面贴装二极管、三极管、插座、集成电路等）两大类，下面就我们常用的电子元器件作以介绍：

一、 表面贴装电阻

贴片电阻在电子线路中用 表示，以大写英文字母 R 代表，其基本单位为欧姆，符号为 Ω 。

单位换算关系：1兆欧（MΩ）=1000千欧（KΩ）=1000000欧（Ω）。

主要参数：阻值、尺寸、功率、误差、温度系数和包装类型等。

1，表面贴装电阻的阻值大小一般丝印于元件表面，常用三位或四位数表示。

当用三位数字表示阻值大小时，第一、二位为有效数字，第三位为在有效数字后添加 0 的个数，单位为欧姆。例如：

103 表示 10000Ω 10KΩ

101 表示 100Ω

124 表示 120000Ω 120KΩ

但对于阻值小的电阻，有如下的表示方法：

6R8 表示 6.8Ω

2R2 表示 2.2Ω 用 R 代表小数点

000 表示 0Ω

当用四位数字表示阻值大小时，第一、二、三位为有效数字，第四位为在有效数字后添加 0 的个数，单位为欧姆。例如：

3301 表示 3300Ω 3.3KΩ

1203 表示 120000Ω 120 KΩ

4702 表示 47000Ω 47 KΩ

2，表面贴装电阻的尺寸常用其体积的长度与宽度尺寸表示，有公制（单位为毫米mm）和英制（单位为英寸）两种尺寸代码，由4位数字组成，前两位数表示电阻的长度，后两位数表示电阻的宽度。另外，不同尺寸的电阻，其额定功率也不同，有1/16W、1/10W、1/8W、1/4W、1/2W、1W等。下表为几种常用贴片电阻的尺寸代码、实际尺寸和额定功率的相对应关系：