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2.1 家电产品基础电路中的电子元器件

2.1.1 电阻器

电阻器简称电阻,是电子产品中应用广泛的电子元器件,主要用于限流和分压。

在电子产品电路图中,电阻器通常用电路图形符号表示,并配有文字符号和序号。图2-1为电阻器的电路图形符号和文字符号。

图2-1 电阻器的电路图形符号和文字符号

在识读电路图时,电阻器的标识主要有名称、材料、类型、序号、阻值、允许偏差等相关信息,识读电阻器的标识信息,对分析电路、维修家电产品十分重要。图2-2为12V电源电路中电阻器的标识信息。

图2-2 12V电源电路中电阻器的标识信息

2.1.2 电容器

电容器简称电容,是电子产品中应用广泛的电子元器件。电容器的电路图形符号和文字符号如图2-3所示。

图2-3 电容器的电路图形符号和文字符号

电容器具有隔直流、通交流的特点,因为构成电容器的两个不相接触的平行金属板是相互绝缘的,因此直流电流不能通过,交流电流以充、放电的方式通过,如图2-4所示。

图2-4 电容器隔直流、通交流示意图

在识读电路图时,电容器的标识主要有名称、材料、类型、序号、电容量、允许偏差等相关信息,识读电容器的标识信息,对分析电路、维修家电产品十分重要。图2-5为整流滤波电路中电容器的标识信息。

图2-5 整流滤波电路中电容器的标识信息

2.1.3 电感器

将导线绕成圈就是一个电感器,可储存磁能,简称电感。电感器的电路图形符号和文字符号如图2-6所示。

图2-6 电感器的电路图形符号和文字符号

当有电流流过电感器时,在电感器的两端就会形成较强的磁场,磁场具有阻碍电流变化的功能,因此电感器对交流电流有较大的阻抗作用,阻抗大小与交流电流的频率有关。同一电感器,通过的交流电流频率越高,呈现的阻抗越大。电感器对直流电流呈现的阻抗很小。

根据特性,电感器在电子产品中常用作滤波线圈、谐振线圈或高频信号负载。图2-7为收音机中的高频谐振(选频)电路。

图2-7 收音机中的高频谐振(选频)电路

在识读电路图时,电感器的标识主要有名称、电感量、允许偏差等相关信息。图2-8为调谐电路中电感器的标识信息。

图2-8 调谐电路中电感器的标识信息

2.1.4 二极管

二极管是由一个PN结构成的半导体器件,具有单向导电特性,即通过二极管的电流只能沿一个方向流动。二极管只有在所加正向电压达到某一定值后才能导通。为了防止在使用时接错极性,在二极管的管壳上标有明显的箭头或色点。箭头指示方向为正向。色点指示该端为负极。二极管的电路图形符号如图2-9所示,在电路图中常用字母VD表示。

图2-9 二极管的电路图形符号

由于二极管具有单向导电特性,在交流电压处于正半周时,二极管导通;在交流电压处于负半周时,二极管截止,因此交流电压经二极管后,原来的交流电压波形变成了缺少半个周期的波形,称为半波整流,如图2-10所示。经二极管整流后的脉动电压,再经RC滤波器滤波,变为直流电压。

图2-10 半波整流示意图

在识读电路图时,二极管的标识主要有名称、材料、极性、类型、序号、规格号等相关信息。识读二极管的标识信息对分析电路、维修家电产品十分重要。图2-11为整流电路中二极管的标识信息。

图2-11 整流电路中二极管的标识信息

2.1.5 三极管

三极管是由两个PN结构成的半导体器件,在电子产品中应用广泛。三极管的结构示意图和电路图形符号如图2-12所示。三极管根据结构不同可以分为PNP型三极管和NPN型三极管,用字母VT表示。

图2-12 三极管的结构示意图和电路图形符号

在识读电路图时,三极管的标识主要有名称、材料、极性、类型、序号、规格号等相关信息。图2-13为基本放大电路中三极管的标识信息。

图2-13 基本放大电路中三极管的标识信息

提示说明

三极管的电路图形符号标识了三个引脚的极性。基极是控制极,控制集电极和发射极的电流大小。

2.1.6 场效应晶体管

场效应晶体管是一种利用电场效应控制电流大小的半导体器件。与三极管的不同之处在于,场效应晶体管是电压型控制器件,电路图形符号如图2-14所示,在电路中用字母VF表示。

图2-14 场效应晶体管的电路图形符号

场效应晶体管主要分为两大类:结型场效应晶体管和绝缘栅型场效应晶体管。在识读电路图时,场效应晶体管的标识主要有极性、材料、类型、规格号等相关信息。图2-15为电压放大电路中场效应晶体管的标识信息。

图2-15 电压放大电路中场效应晶体管的标识信息

图2-16为由场效应晶体管等元器件构成的收音机高放电路。天线接收的无线电波信号经C1耦合到由L1、C2组成的谐振电路,经选频和场效应晶体管VF1放大后,由C4耦合到中频电路。

图2-16 收音机高放电路

2.1.7 晶闸管

晶闸管又称可控硅,也是一种半导体器件,除了具有单向导电特性,还可起到可控整流或可控开关的作用。晶闸管由两个P型半导体和两个N型半导体交替叠合成P-N-P-N四层构成。双向晶闸管由N-P-N-P-N五层构成。图2-17为晶闸管的结构示意图和电路图形符号,在电路中常用VT表示。

图2-17 晶闸管的结构示意图和电路图形符号

图2-18为单向晶闸管在报警器中的应用:当报警探头检测到异常时,报警器控制电路输出一正脉冲 U G 至晶闸管VT的控制极,晶闸管VT导通,报警灯闪亮报警,直至手动断开开关S后才停止报警。

图2-18 单向晶闸管在报警器中的应用

图2-19为双向晶闸管在电饭煲加热器控制电路中的应用:当控制电路输出控制电压时,双向晶闸管VT导通,交流220V电压加到加热器上,开始炊饭;当饭炊熟后,锅底温度上升,温控器自动断开,停止炊饭。

图2-19 双向晶闸管在电饭煲加热器控制电路中的应用

2.1.8 变压器

变压器可以看作是由两个或多个电感线圈构成的,是变换交流电压的部件,能利用电感线圈靠近时的互感原理,将电能或信号从一个电路传向另一个电路。

图2-20为不同类型变压器常见的电路图形符号。

图2-20 不同类型变压器常见的电路图形符号

变压器的电压变换功能如图2-21所示。变压器二次侧电压的大小取决于二次侧线圈与一次侧线圈的匝数比。当交流220V电压加在一次侧时,在一次侧线圈上就形成了感应电动势,产生交变磁场,使铁芯磁化,二次侧线圈受到感应,产生与一次侧变化相同的交变磁场,根据电磁感应原理,二次侧便会感应出与一次侧同频率的交流电压。

图2-21 变压器的电压变换功能

提示说明

空载时,变压器输出电压 U 2 与输入电压 U 1 之比等于二次侧线圈的匝数 N 2 与一次侧线圈的匝数 N 1 之比,即

在电路中,变压器具有传输交流、隔离直流,实现电压变换、阻抗变换和相位变换的功能。 4xFAIJwoWOSCgqqna6TwOz3xAtZ61aynGZlS8QnxDzjhCfH7yr6LC5HqMHlLFOud

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