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电子元件特性识别技巧

【摘要】:分析和修理印制电路板,必须建立在电子电路工作原理分析的基础上,其实质是分析电路板上电子元件的作用。对色环电阻不能仅以色环标志来确定其阻值,需用万用表实际测量。

分析和修理印制电路板,必须建立在电子电路工作原理分析的基础上,其实质是分析电路板上电子元件的作用(即其特性)。维修人员按照“看元件外形特征➡辨别电路符号➡识别引脚极性和相应波形➡调节或更换”的步骤,可快速准确地查找到电路板上的故障元件(如元件性能下降或损坏等),然后调节或更换之,从而完成故障电路板的检修(注意:电子元件至少有两根引脚,引脚有正负极性之分;当有两根引脚以上时,每根引脚均有特定的作用)。

1.电阻

电阻在电路板上是应用较多的电子元件,包括普通电阻R、正温度系数热敏电阻PTC、负温度系数热敏电阻NTC、压敏电阻光敏电阻和可变电位器RP等。

(1)普通电阻R具有两根不分正负极性的引脚,测量时需至少焊下一根引脚。对色环电阻不能仅以色环标志来确定其阻值,需用万用表实际测量。

(2)正温度系数热敏电阻PTC选万用表×1kΩ挡位分两步测量阻值,在常温下测PTC两引脚的实际阻值,并与标称阻值对比,差值≤±2Ω则正常;利用热源靠近PTC加温,测两引脚阻值是否随温度升高而增大,阻值增大则正常。

(3)负温度系数热敏电阻NTC选万用表×1kΩ挡位分两步测量阻值,在常温下测NTC两引脚的实际阻值,并与标称阻值对比,差值≤±2Ω则正常;利用热源靠近NTC加温,测两引脚阻值是否随温度升高而减小,阻值减小则正常。

(4)压敏电阻选万用表×1kΩ挡位测两引脚的正反向绝缘电阻值,均为978-7-111-39403-7-Chapter02-50.jpg/无穷大时则正常,若所测阻值很小则损坏。

(5)光敏电阻选万用表×1kΩ挡位测其背光和对光时的电阻值。

1)用黑纸片遮住光敏电阻的透光窗口,若万用表指针基本保持不动则阻值接近978-7-111-39403-7-Chapter02-51.jpg,该值越大光敏电阻的性能越好;若该值很小或接近0,则光敏电阻可能烧毁。

2)用光源对准光敏电阻的透光窗口,若万用表指针较大幅度的摆动则阻值明显减小,该值越小光敏电阻的性能越好;该值很大甚至接近978-7-111-39403-7-Chapter02-52.jpg则光敏电阻损坏。

(6)可变电位器RP具有3根引脚,电阻值可变。其性能状态的检测方法如下:

1)查看旋柄的转动是否平滑,开关通/断时是否灵活、“喀哒”声是否清脆;听电位器内部触点和电阻体摩擦的声音,“沙沙”声表示状态不良。

2)据被测电位器的阻值选万用表欧姆挡合适挡位,测量1—3两端的电阻值并与电位器的标称阻值比较,若万用表指针不动或电阻值相差很多,则电位器损坏。

3)检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好,选万用表欧姆挡合适挡位测量1—2或2—3两端的电阻值,并将电位器转轴逆时针旋至接近“关”的位置,此时电阻值越小越好;顺时针慢旋转轴柄,电阻值应逐渐增大,万用表指针应平稳移动;当转轴柄旋至极端位置3时,电阻值应接近电位器的标称阻值。若万用表指针在电位器转轴柄移动过程中跳动,则电位器的活动触点接触不良。

通常,小于100Ω的低阻值电阻和大于100kΩ的高阻值电阻损坏率较高,以开路情况居多。其中,小于100Ω的电阻损坏时烧焦发黑,大于100kΩ的电阻损坏时无任何痕迹。

2.电容

(1)无极性普通电容器(见图2-44)由两块平行金属板组成,具有两根不分正负极性的引脚且两板间高度绝缘。图形符号中的两条水平线表示电容的上、下极板,平行线之间的间隙表示高度绝缘和两极板间不能让直流电流流过(即隔直通交)。它具有隔直通交、滤波、旁路、耦合、中和、退耦、调谐和振荡等功能。

1)常见故障:因无极性普通电容器漏电致其容量改变,或因其失效致容量消失或不稳定而被击穿短路。另外,振荡器对电容容量的稳定性要求较高,电容容量改变将导致振荡频率变化易产生一系列系统问题;与电源并联的任何电容短路时,系统将无法通电;低频电路中抗干扰小电容容量的改变或消失,对电路的影响不大。

2)电容容量的测量(见图2-45):根据电容的充放电,选指针式万用表×1kΩ或×10kΩ挡位测量电容。当万用表红、黑表笔与电容两根引脚相接时,指针自978-7-111-39403-7-Chapter02-53.jpg位置顺时针偏转一个角度,此时电容充电;充电到一定程度电容又开始放电,指针返回978-7-111-39403-7-Chapter02-54.jpg位置。测量过程中,表针的摆动角度越大,则所测电容容量越大。表针返回后越接近978-7-111-39403-7-Chapter02-55.jpg处,则所测电容漏电越小,性能越高。

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图2-44 无极性普通电容器

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图2-45 电容容量的测量

(2)可变电容轻旋转轴时应平滑,无时松时紧或卡滞的现象存在;前后各方向推动转轴时无松动;手轻摸动片组外缘,转轴与动片间接触应良好且无松脱。选指针式万用表×10kΩ挡位测量可变电容,用红、黑表笔分别接其动片和定片的引出端,轻旋转轴几圈,万用表指针应在978-7-111-39403-7-Chapter02-58.jpg处不动。若指针偶尔指向0,则说明动片和定片间存在短路点;若某一位置时的万用表读数为定阻值,则说明可变电容的动片与定片间漏电。

(3)电解电容具有两根引脚,但两根引脚有正、负极性之分,其符号与无极性普通电容器不同。其故障主要表现为膨胀、爆炸或漏液导致电解电容外表及电路板表面有一层油渍,漏电导致电解电容发热烫手,电解电容内部的电解液因长时间烘烤变干导致其容量变小或丧失。应重点排查散热片及大功率元件附近的电解电容,距离越近,损坏的可能性越大。对于正负极性不明确的电解电容,可利用指针式万用表判断其极性(万用表的红、黑表笔分两次测量电解电容的漏电阻值,阻值大的为正向接法)。

3.晶体二极管

晶体二极管是一种非线性电子元件,具有两根引脚且有正负极性之分,通常用作整流、检波、限幅、阻尼和隔离等。一般可用指针式万用表×1kΩ挡位,测量晶体二极管的正反向电阻值,即万用表的红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管负极,测得反向电阻值;交换红、黑表笔继续测量,得二极管的正向电阻值;所测正反向电阻值相差越大,则二极管的单向导电性越好。当正反向电阻值均为978-7-111-39403-7-Chapter02-59.jpg(无穷大)时,则二极管内部开路;当正反向电阻值均为0时,则二极管内部短路;当正反向电阻值相差无几时,则二极管性能减弱甚至失效。

4.晶体三极管

晶体三极管(见图2-46)又称半导体三极管,是电子电路中最重要的元件,有基极B(共用电极)、集电极C和发射极E三根引脚(也称电极),箭头表示电流的方向。箭头向外的为NPN型三极管,箭头向内的为PNP型三极管。一般地,在电路中不标B、C、E。

(1)放大作用三极管的最基本作用是将微弱电信号放大为一定强度的信号,用电流放大系数β表示其放大能力。当基极B施加微小电流时,集电极C可得到注入电流β倍的电流且电流的大小随基极B的电流变化而变化。

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图2-46 晶体三极管

(2)判断三极管的好坏用指针式万用表的直流电压挡检测三极管各引脚的电压值(需将其从印制电路板上焊下),以判断三极管的好坏

(3)判断基极B选万用表×100Ω或×1kΩ挡位测三极管中每两个电极间的正反向电阻值。当第1根表笔接某一电极、第2根表笔先后接触另两个电极均测得较低的电阻值时,第1根表笔所接的电极即为基极B;当红表笔接基极B、黑表笔分别接在其他两极均测得较小的电阻值时,被测三极管为PNP型管;当黑表笔接基极B、红表笔分别接在其他两极均测得较小的电阻值时,被测三极管为NPN型管。

(4)判断集电极C和发射极E选万用表×100Ω或×1kΩ挡位测量PNP管,红表笔接基极B、黑表笔分别接其他两极测量电阻值。测量阻值较小的一次,黑表笔所接管脚为集电极C;测量阻值较大的一次,黑表笔所接管脚为发射极E。