第一节　机械控制型小家电使用的普通电子元件识别与检测

虽然不同的机械控制型小家电的结构不同，但也有些电子元器件是通用的，要想成为一名合格的小家电生产或维修人员，必须先认识这些电子元器件，了解它们的特性和基本原理，并掌握这些元器件的检测、代换方法，否则是无法胜任所从事的小家电生产和维修工作的。

一、电阻

1．电阻的作用

电阻的作用就是阻止电流，也可说它是一个耗能元件，电流经过它后就会发热。电阻在电路中通常起限流、分压、温度检测、过压保护等作用。

2．典型电阻的识别

机械控制型小家电电路使用的电阻主要有普通电阻和可调电阻两种。

（1）普通电阻

普通电阻在电路中通常用字母“R”表示，普通电阻的实物和电路符号如图1-1所示。

（2）可调电阻

可调电阻（电位器）就是旋转它的滑动端时它的阻值是变化的。若通过调整阻值可变的电阻就被称为可调电阻或微调电阻，而通过旋钮进行阻值调整的则称为电位器。可调电阻在电路中通常用VR或RP表示，常见的可调电阻（电位器）实物如图1-2所示，它的电路符号如图1-3所示。

3．电阻的串联

参见图1-4，一个电阻的一端接另一个电阻的一端，称为串联。串联后电阻的阻值为这两个电阻阻值之和，即 R ₁ + R ₂ = R 。比如， R ₁ 为4.7kΩ、 R ₂ 是5.1kΩ的电阻，那么 R 的阻值为9.8kΩ。

提示 串联回路中的电流处处相等，也就是流过 R ₁ 和 R ₂ 的电流是相同的，与阻值大小无关。而它们两端的压降却与阻值大小有关，也就是阻值越大，压降就越大。

4．电阻的并联

参见图1-5，两个电阻的两端并接，称为并联。并联后电阻的阻值为两个电阻相乘再除以它们的之和，即 R = R ₁ × R ₂ / （ R ₁ + R ₂ ）。比如， R ₁ 、 R ₂ 是12kΩ的电阻，那么 R 的阻值为6kΩ。

提示 并联回路中的电压处处相等，也就是 R ₁ 和 R ₂ 的两端的压降是相同的，与阻值大小无关。而流过它们的电流却与阻值大小有关，也就是阻值越小，电流就越大。

5．电阻的检测

（1）普通电阻的检测

测量普通电阻时，首先要选择合适的电阻挡位，将万用表的表笔接在被测电阻两端，若测量的阻值与标称值相同，说明该电阻正常，如图1-6所示。若阻值大于标称值，说明该电阻的阻值增大或开路。普通电阻一般不会出现阻值变小的现象。

注意 测量大阻值电阻，尤其是阻值超过几十千欧的电阻时，不能用手同时接触被测电阻的两个引脚，以免人体的电阻与被测电阻并联后，导致测量的数据低于正常值，如图1-6（b）所示。另外，若被测电阻的引脚严重氧化，应在测量前用刀片、锉刀等工具将氧化层清理干净，以免误判。

（2）可调电阻的测量

首先测两个固定端间的阻值等于标称值，再分别测固定端与可调端间的阻值，并且两个固定端与可调端间阻值的和等于两个固定端间的阻值，说明该电阻正常；若阻值大于标称值或不稳定，说明该电阻变值或接触不良。下面以4.7k可调电阻为例介绍可调电阻的测量方法，测量步骤如图1-7所示。

提示 可调电阻损坏后主要会出现开路、阻值增大、阻值变小、接触不良或引脚脱焊的现象。可调电阻氧化是接触不良和阻值不稳定的主要原因。

二、电容

1．电容的作用

电容的主要物理特征是储存电荷，就像蓄电池一样可以充电（charge）和放电（discharge）。电容在电路中通常用字母“C”表示，它在电路中主要的作用是滤波、耦合、延时等。而强电电路中的电容主要作用是市电滤波和市电移相。

2．电容的特性

电容的主要特性是两端的电压不能突变。就像一个水缸一样，要将它装满需要一段时间，要将它全部倒空也需要一段时间。电容的这个特性对我们以后分析电路很有用。在电路中电容有通交流、隔直流、通高频和阻低频的功能。

3．电容的应用

机械控制型小家电电路主要应用的是聚苯乙烯电容，它是采用金属化聚苯乙烯薄膜制成的无极性电容。此类电容具有损耗小、内部温升低、高频性能好、耐高压、负电容量温度系数小、阻燃性能好等优点。电机使用的运行电容和市电滤波用的MKP电容都属于聚苯乙烯电容。无极性电容在电路中的符号和常见的实物如图1-8所示。

4．电容的串联

参见图1-9（a），一个电容的一端接另一个电容的一端，称为串联。串联后电容的容量为这两个电容容量相乘再除以它们的和，即 C = C ₁ × C ₂ / （ C ₁ + C ₂ ）。例如， C ₁ 、 C ₂ 是容量为22μF的电容，那它们串联后的容量为11μF。由此可见，串联的电容越多，容量会越小，这和电阻构成的并联电路的特性是一样的。

提示 电容串联电路和电阻串联电路一样，就是流过每个电容的电流是一样的，与它们的容量大小无关。但它们两端的压降却与容量的大小有关，也就是容量大的电容两端的压降小，容量小的电容两端的压降大。因此，许多小家电产品采用电容对市电电压进行降压。

注意 在串联电容时，要注意电容的耐压值，以免电容因耐压不足而过压损坏，导致电容击穿或爆裂。一般情况下，选用串联的电容耐压值应不低于原电容的耐压值。不过，两个相同容量的电容串联时耐压只要超过原来电容耐压值的一半即可。

5．电容的并联

参见图1-9（b），两个电容两端并接，称为并联。并联后电容的容量是这两个电容容量的和，即 C = C ₁ + C ₂ 。电容并联时，电容的耐压值大于或等于原电容即可。例如， C ₁ 、 C ₂ 是容量为2.2μF的电容，那它们并联后的容量为4.4μF。由此可见，并联的电容越多，容量就会越大，这和电阻构成的串联电路的特性是一样的。

提示 电容并联电路和电阻并联电路是一样的，就是它们两端的电压相同，流过每个电容的电流是不一样的，与它们的容量大小有关，由于容量大电容的容抗较小，所以容量大电容流过的电流也就越大。

6．电容的检测

检测容量为5600pF（5n6）的电解电容时，将万用表置于20nF挡，再将该电容插入电容测试座中，显示屏显示的数值为5.47，说明该电容的容量值为5.47nF，如图1-10所示。若数值较小，说明电容容量不足；若数值大，说明电容漏电。

三、二极管

1．二极管的作用

二极管的作用主要有整流、检波、限幅、调制、开关、稳压、发光、混频、阻尼和瞬变电压抑制等功能。机械控制型小家电多采用普通整流二极管和双向触发二极管，而很少采用其他二极管。

2．二极管的主要特性

二极管最主要的特性是单向导电性。所谓的单向导电性可以通过加到二极管两端的电压与流经二极管的电流的关系来说明，这个关系也就是伏安特性，二极管的伏安特性曲线如图1-11所示。

提示 该特性曲线只适用于普通二极管，而对于稳压管、发光管等特殊二极管是不适用的，它们还有自己的伏安特性曲线。

（1）正向特性

加到二极管两端的正向电压低于死区电压时（锗管低于0.1V，硅管低于0.5V），管子不导通，处于“死区”状态，当正向电压超过死区电压，达到起始电压后，二极管开始导通。二极管导通后，电流会随着电压稍微增大而急剧增加。不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5～0.7V左右，锗管为0.1～0.3V左右。通过正向特性曲线发现， AB 间的曲线是弯曲的，所以该区域为非线性区域； BC 间的曲线较直，所以称为线性区域。

（2）反向特性

当二极管两端加上反向电压时，反向电流应该很小，随着反向电压逐渐增大时，反向电流也基本不变，这时的电流称为反向饱和电流（见曲线的 OD 段）。不同材料的二极管的反向电流大小不同，硅管约为一微安到几十微安，锗管可高达数百微安。另外，反向电流容易受温度变化的影响，所以锗管的稳定性比硅管差。

（3）击穿特性

当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿（见曲线的 DE 段）。这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工艺和材料制成的二极管，其反向击穿电压值有较大不同，最高可达数千伏。

（4）频率特性

由于二极管的PN结存在结电容的，该结电容在频率高到某一程度时容抗减小，使PN结短路，致使二极管失去单向导电性，导致二极管不能工作。PN结面积越大，结电容也越大，高频性能越差。

（5）击穿特性

二极管的击穿特性包括电击穿和热击穿两种。

①电击穿　电击穿不是永久性击穿。切断加在二极管两端的反向电压后，它能恢复正常的特性，二极管不会损坏，但可能会有损伤。

②热击穿　热击穿是永久性击穿。当二极管处于较长时间的电击穿状态，管内的PN结因长时间大电流而过热，导致二极管因过热而出现永久性的击穿，此时即使切断加在二极管两端的反向电压，它也不能恢复正常的特性。

3．整流二极管

（1）识别

普通整流二极管是利用二极管的单向导电性来工作的，有两个管脚，它根据功率大小有塑料封装和金属封装两种结构，如图1-12所示。普通整流二极管多用于低频整流，典型的塑料封装普通二极管有1N4001～1N4007（1A）、1N5401～1N5408（3A）等二极管。

（2）测量

采用数字万用表非在路测量二极管的正向导通压降时，显示的数值为0.55左右，调换表笔后，显示的数值为1，如图1-13所示。若正向、反向数值异常，则说明二极管损坏。

提示 若二极管表面的标记不清晰时，也可以通过测量确认正、负极，先用红、黑色表笔任意测量二极管两个管脚脚间的导通压降，在出现0.6左右的数值时，说明红表笔接的是正极。

4．整流桥堆

（1）小识别

整流桥堆是由2个或4个二极管构成的整流组件，其中2个二极管构成的是半桥整流桥堆，4个二极管构成的是全桥整流堆。每种整流堆按功率大小可分为小功率整流堆、中功率整流堆和大功率整流堆三类；按外形结构可分为方形、扁形和圆形三大类；按焊接方式分为插入式和贴面式两类。常见的整流桥堆如图1-14所示，电路符号如图1-15所示。

（2）测量

由于半桥整流堆和全桥整流堆是由二极管构成的，所以可通过检测每只二极管的正、反向导通压降来判断它是否正常。在路判断整流堆异常或购买整流堆时，需要对整流堆进行测量，下面以D15SB60型全桥整流堆为例介绍整流堆的测量方法与步骤，如图1-16所示。

5．发光二极管

（1）发光二极管的识别

发光二极管LED简称发光管，它在小家电电路内主要用作照明灯或指示灯。常见的发光管实物及其电路符号如图1-17所示。

（2）发光二极管的特性

伏安特性：发光二极管的伏安特性和普通二极管的相似，不过发光管的正向导通电压较大（1.5～3V），常见的发光管导通电压多为1.8V左右。

工作电流与发光强度的关系：发光管的工作电流一般为几毫安（mA）至几十毫安，发光管的发光强度基本上与发光二极管的正向电流成线性关系。因此，发光二极管供电电路需要串联相应阻值的电阻。

（3）发光二极管的检测

首先，将数字万用表置于导通压降检测挡（二极管挡），把红表笔接发光二极管的正极，黑表笔接负极，此时屏幕显示1.744左右的导通压降值，而且被测的发光管可以发光，如图1-18所示，说明被测的发光二极管正常，若不能发光，并且导通压降过大或过小，则说明被测的发光二极管异常或受其并联的元器件影响而不能发光，需要采用非在路测量法进一步确认。

提示 若不清楚发光二极管的正、负极时，可以通过查看管帽内的晶片的体积来确认，体积大晶片所接的管脚是负极、体积小晶片所接的管脚是正极。另外，测量发光管使它发光时，红表笔所接的管脚是正极，黑表笔接的管脚是负极。

6．双向触发二极管

（1）识别

双向触发二极管DIAC是一种双向的半导体器件。双向触发二极管具有性能优良、结构简单、成本低等优点，广泛应用在双向晶闸管的触发电路内。它的实物外形、结构、等效电路、电路符号和伏安特性如图1-19所示。

参见图1-19（b）、（e），双向触发二极管属于三层双端半导体器件，具有对称性，可等效为基极开路，发射极与集电极对称的NPN型晶体管。其正、反向伏安特性完全对称，当器件两端的电压 U < U _BO 时，管子为高阻状态；当 U > U _BO 时进入负阻区，当 U > U _BR 时也会进入负阻区。

提示 U _BO 是正向转折电压， U _BR 是反向转折电压。转折电压的对称性用Δ U _B 表示，Δ U _B ≤2V。

（2）测量

将指针万用表置于 R ×1k挡，测量双向触发二极管的正向、反向电阻的阻值都应为无穷大。若阻值过小或为0，说明该二极管漏电或击穿。

7．双基极二极管

（1）识别

双基极二极管也叫单结晶体管（UJT），它是一种只有一个PN结的三个电极半导体器件。由于双基极二极管具有负阻的电气性能，所以它和较少的元件就可以构成阶梯波发生器、自激多谐振荡器、定时器等脉冲电路。双基极二极管的内部构成与等效电路如图1-20所示，它的电路符号和常见实物如图1-21所示。

（2）测量

采用指针万用表测量双基极二极管时，应先将稳压器置于 R ×1k挡，测量方法如图1-22所示。

首先，将黑表笔接双基极二极管BT33F的E极，红表笔接它的B1极，测得的正向电阻的阻值为15kΩ左右；红表笔接它的B2极时，测得的正向电阻的阻值为10kΩ左右；将红表笔接E极，黑表笔分别接两个基极，测它的反向电阻的阻值应为无穷大，而两个基极间的阻值为7kΩ。

四、晶闸管

晶闸管也称可控硅，是一种能够像闸门一样控制电流大小的半导体器件。因此，晶闸管可以用作开关控制、电压调整和整流等功能。晶闸管的种类较多，但小家电电路采用的晶闸管主要有单向晶闸管和双向晶闸管两种。常见的晶闸管实物如图1-23所示。

1．单向晶闸管

单向晶闸管也叫单向可控硅，它的英文名称是sicicon controlled rectifier，缩写为SCR。由于单向晶闸管具有成本低、效率高、性能可靠等优点，所以被广泛应用在开关控制、可控整流、交流调压、逆变电源、开关电源等电路中。

（1）单向晶闸管的构成

单向晶闸管由PNPN四层半导体构成，而它等效为两个三极管，它的三个管脚（电极）功能分别是：G为控制极（或称门极）、A为阳极、K为阴极。单向晶闸管的结构、等效电路和电路符号如图1-24所示。

（2）单向晶闸管的基本特性

通过单向晶闸管的等效电路可知，单向晶闸管由一只NPN型三极管Q ₁ 和一只PNP型三极管Q ₂ 组成。当单向晶闸管的阳极A和阴极K之间加上正极性电压时，它并不能导通，只有它的控制极G有触发电压输入后，它才能导通。这是因为单向晶闸管G极输入的电压加到Q ₁ 的b极，使它导通，它的c极电位为低电平，致使Q ₂ 导通，此时Q ₂ 的c极输出的电压又加到Q ₁ 的b极，维持Q ₁ 的导通状态。因此，单向晶闸管导通后，即使G极不再输入导通电压，它也会维持导通状态。只有使A极输入的电压足够小或为A、K极间加反向电压，单向晶闸管才能关断。

（3）管脚的判别

由于单向晶闸管的G极与K极之间仅有一个PN结，所以这两个管脚间具有单向导通特性，而其他管脚间的阻值应为无穷大。

①数字万用表测量　将数字万用表置于二极管挡，任意测单向晶闸管两个管脚的导通压降，测试中出现0.657的数值时，说明红表笔接的管脚为G极，黑表笔接的是K极，剩下的管脚为A极，如图1-25所示。

②指针万用表测量　由于单向晶闸管的G极与K极之间仅有一个PN结，所以这两个管脚间具有单向导通特性，而其他管脚间的阻值应为无穷大。判别时，先将指针万用表置于 R ×1k挡，任意测单向晶闸管两个管脚的阻值，测试时指针指示的数值为17kΩ时，说明黑表笔接的管脚为G极，红表笔接的是K极，剩下的管脚为A极，如图1-26所示。

（4）好坏的判别技能

测量好坏时仅有一次导通，如图1-27（a）所示，其他数值都为无穷大，如图1-27（b）～图1-27（f）所示。若阻值都为无穷大或都过小，则说明它已损坏。

提示 若采用数字万用表的二极管挡测量时，仅有一次出现0.65左右的导通压降，其余的都是无穷大。否则，说明被测管异常。

（5）触发能力的判别

①数字万用表判别　一般情况下，使用数字万用表检测单向晶闸管的触发能力，就可以确认单向晶闸管是否正常。

使用数字万用表检测单向晶闸管的触发能力时，需要将万用表置于二极管挡，检测方法如图1-28所示。

将黑表笔接K极，红表笔接A极，显示的导通压降为1，说明它处于截止状态，此时用红表笔瞬间短接A、G极，随后测A、K极之间的导通压降迅速变为0.654左右，说明晶闸管被触发导通并能够维持导通状态。否则，说明该晶闸管损坏。

提示 由于数字万用表的二极管挡电流较小，所以一般情况下，数字万用表只能触发功率小的单向晶闸管导通，而很难触发功率大的晶闸管使其导通，通常功率大的晶闸管需要采用指针万用表触发。

②指针万用表判别　一般情况下，使用指针万用表检测单向晶闸管的触发能力时，应将指针式万用表置于 R ×1挡，检测方法如图1-29所示。

将红表笔接K极，黑表笔接A极，阻值为无穷大，说明晶闸管截止，如图1-29（a）所示；此时用黑表笔瞬间短接A、G极，为G极提供触发电压，如图1-29（b）所示；随后测A、K极之间的阻值为20Ω左右，说明晶闸管被触发导通并能够维持导通状态。否则，说明该晶闸管损坏。

提示 若触发大功率单向晶闸管时，不仅需要将万用表置于 R ×1挡，而且需要在一个表笔上串接1节或2节1.5V电池，通过加大触发电流来提高触发能力。

2．双向晶闸管

双向晶闸管也叫双向可控硅，它的英文缩写为TRIAC。由于双向晶闸管具有成本低、效率高、性能可靠等优点，所以被广泛应用在交流调压、电机调速、灯光控制等电路中。

（1）双向晶闸管的构成

双向晶闸管是两个单向晶闸管反向并联，所以它具有双向导通性能，即控制极G输入触发电流后，无论T ₁ 、T ₂ 间的电压方向如何，它都能够导通。双向晶闸管的等效电路和电路符号如图1-30所示。

（2）双向晶闸管的导通方式

双向晶闸管与单向晶闸管的主要区别是可以双向导通，并且有4种导通方式，如图1-31所示。

当G极、T ₂ 极输入的电压相对于T ₁ 极输入的电压为正时，电流流动方向为T ₂ 到T ₁ ，T ₂ 为阳极、T ₁ 为阴极。

当G极、T ₁ 极输入的电压相对于T ₂ 极输入的电压为负时，电流流动方向为T ₂ 到T ₁ ，T ₂ 为阳极、T ₁ 为阴极。

当G极、T ₁ 极输入的电压相对于T ₂ 极输入的电压为正时，电流流动方向为T ₁ 到T ₂ ，T ₁ 为阳极、T ₂ 为阴极。

当G极、T ₂ 极输入的电压相对于T ₁ 极输入的电压为负时，电流流动方向为T ₁ 到T ₂ ，T ₁ 为阳极、T ₂ 为阴极。

（3）引脚与好坏的测量

采用指针万用表对双向晶闸管的管脚进行识别及对其好坏测量的方法与步骤如图1-32所示。

首先，将指针型万用表置于 R ×1Ω挡，任意测双向晶闸管两个管脚的阻值，当一组的阻值为几十欧姆时，说明这两个管脚的特性为G极和T ₁ 极，剩下的管脚为T ₂ 极，如图1-32（a）所示；随后，假设T ₁ 和G极中的任意一脚为T ₁ 极，将黑表笔接T ₁ 极，红表笔接T ₂ 极，此时的阻值为无穷大，说明晶闸管截止，如图1-32（b）所示；用表笔瞬间短接T ₂ 、G极，为G极提供触发电压，如果阻值由无穷大变为20Ω左右，说明晶闸管被触发导通并维持导通，如图1-32（c）、图1-32（d）所示。调换表笔重复上述操作，结果相同时，说明假定正确。若调换表笔操作时，阻值仅能在短时间内为几十欧姆，随后增大，则说明晶闸管不能维持导通，假定的G极实际为T ₁ 极，而假定的T ₁ 极为G极；若被测管不能触发导通，说明触发电流小或被测管异常。

五、开关

1．识别

开关的主要功能是用于接通、断开和切换电路。小家电主要采用推拉开关、拨动开关、按钮开关等，如图1-33所示。早期电路上的开关用K或SB表示，现在电路上多用S或SX表示，常见开关的电路符号如图1-34所示。

2．测量

用数字万用表的通断测量挡测它的引脚的阻值，在未按压开关时，触点未接通时的数值为1，说明开关处于关断状态；在按压开关时使它的触点接通后，数值变为0，说明开关的触点接通，如图1-35所示。否则，说明开关损坏。

六、熔断器的测量

熔断器俗称保险丝、保险管，它在电路中多用F、FU、FUSE等表示，它的电路符号如图1-36所示。

1．熔断器的分类

熔断器按工作性质分有过流熔断器和过热熔断器两种；按封装结构可分为玻璃熔断器、陶瓷熔断器和塑料熔断器等多种；按电压高低可分为高压熔断器和低压熔断器两种；按能否恢复分为不可恢复熔断器和可恢复熔断器两种；按动作时间可分为普通熔断器、快速熔断器和延时熔断器三种。

2．普通熔断器的测量

普通熔断器最常用的是玻璃熔断器，它是由熔体、玻璃壳、金属帽构成的保护元件，如图1-37所示。普通熔断器根据额定电流的不同，有0.5A、0.75A、1A、1.5A、2A、3A、5A、8A、10A等几十种规格。

将数字万用表置于通断测量挡，将表笔接在它的两端，若数值为0，并且蜂鸣器鸣叫，说明它正常；若不鸣叫且数值为1，则说明它已开路，如图1-38所示。

3．温度熔断器

温度熔断器也叫超温熔断器、过热熔断器或温度保险丝等，常见的温度熔断器如图1-39所示。温度熔断器早期主要应用在电饭锅、电炒锅、饮水机等小家电产品内。

温度熔断器的作用就是当它检测到的温度达到标称值后，它内部的熔体自动熔断，切断发热源的供电电路，使发热源停止工作，实现超温保护。

温度熔断器的检测方法和普通熔断器一样，如图1-40所示。