2.電容元件的應(yīng)用
(1)電容器的檢測(cè)? 電容器的主要故障是:擊穿、短路、漏電、容量減小、變質(zhì)及破損等。
1)外觀檢查? 觀察外表應(yīng)完好無(wú)損,表面無(wú)裂口、污垢和腐蝕,標(biāo)志應(yīng)清晰,引出電極無(wú)折傷;對(duì)可調(diào)電容器應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,動(dòng)定片間無(wú)碰、擦現(xiàn)象,各聯(lián)間轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)同步等。
2)測(cè)試漏電電阻? 用萬(wàn)用表歐姆檔(R×100或R×1k檔),將表筆接觸電容的兩引線。剛搭上時(shí),表頭指針將發(fā)生擺動(dòng),然后再逐漸返回趨向R=∞處,這就是電容的充放電現(xiàn)象(對(duì)0.1μF以下的電容器觀察不到此現(xiàn)象)。指針的擺動(dòng)越大容量越大,指針?lè)€(wěn)定后所指示的值就是漏電電阻值。其值一般為幾百到幾千兆歐,阻值越大,電容器的絕緣性能越好。檢測(cè)時(shí),如果表頭指針指到或靠近歐姆零點(diǎn),說(shuō)明電容器內(nèi)部短路,若指針不動(dòng),始終指向R=∞處,則說(shuō)明電容器內(nèi)部開(kāi)路或失效。
5000pF以上的電容器可用萬(wàn)用表電阻最高檔判別,5000pF以下的小容量電容器應(yīng)另采用專門(mén)測(cè)量?jī)x器判別。
3)電解電容器的極性檢測(cè)? 電解電容器的正負(fù)極性是不允許接錯(cuò)的,當(dāng)極性標(biāo)記無(wú)法辨認(rèn)時(shí),可根據(jù)正向聯(lián)接時(shí)漏電電阻大,反向聯(lián)接時(shí)漏電電阻小的特點(diǎn)來(lái)檢測(cè)判斷。交換表筆前后兩次測(cè)量漏電電阻值,測(cè)出電阻值大的一次時(shí),黑表筆接觸的是正極。(因?yàn)楹诒砉P與表內(nèi)的電池的正極相接)。
4)可變電容器碰片或漏電的檢測(cè)? 萬(wàn)用表?yè)艿絉×10檔,兩表筆分別搭在可變電容器的動(dòng)片和定片上,緩慢旋動(dòng)動(dòng)片,若表頭指針始終靜止不動(dòng),則無(wú)碰片現(xiàn)象,也不漏電;若旋轉(zhuǎn)至某一角度,表頭指針指到0Ω,則說(shuō)明此處碰片,若表頭指針有一定指示或細(xì)微擺動(dòng),說(shuō)明有漏電現(xiàn)象。
(2)電容器的選用方法
1)選擇合適的型號(hào)? 根據(jù)電路要求,一般用于低頻耦合、旁路去耦等,電氣性能要求較低時(shí),可以采用紙介電容器、電解電容器等。
晶體管低頻放大器的耦合電容器,選用1~22μF的電解電容器。旁路電容器根據(jù)電路的工作頻率來(lái)選,如在低頻電路中,發(fā)射極旁路電容選用電解電容器,容量在10~220μF之間;在中頻電路中,可選用0.01~0.1μF的紙介、金屬化紙介、有機(jī)薄膜電容器等;在高頻電路中應(yīng)選擇高頻瓷介質(zhì)電容器;若要求在高溫下工作,則應(yīng)選玻璃釉電容器等。
在電源濾波和退耦電路中,可選用電解電容器。因?yàn)樵谶@些使用場(chǎng)合,對(duì)電容器性能要求不高,只要體積不大,容量夠用就可以。
對(duì)于可變電容器,應(yīng)根據(jù)電容統(tǒng)調(diào)的級(jí)數(shù),確定應(yīng)采用單聯(lián)或多聯(lián)可變電容器,然后根據(jù)容量變化范圍、容量變化曲線、體積等要求確定相應(yīng)品種的電容器。
2)合理確定電容器的容量和誤差? 電容器容量的數(shù)值,必須按規(guī)定的標(biāo)稱值來(lái)選擇。
電容器的誤差等級(jí)有多種,在低頻耦合、去耦、電源濾波等電路中,電容器可以選±5%、±10%、±20%等誤差等級(jí),但在振蕩回路、延時(shí)電路、音調(diào)控制電路中,電容器的精度要稍高一些;在各種濾波器和各種網(wǎng)絡(luò)中,要求選用高精度的電容器。
3)耐壓值的選擇? 為保證電容器的正常工作,被選用的電容器的耐值不僅要大于其實(shí)際工作電壓,而且還要留有足夠的余地,一般選用耐壓值為實(shí)際工作電壓兩倍以上的電容器。
4)注意電容器的溫度系數(shù),高頻特性等參數(shù)? 在振蕩電路中的振蕩元件、移相網(wǎng)絡(luò)元件、濾波器等,應(yīng)選用溫度系數(shù)小的電容器,以確保其性能。
在高頻應(yīng)用時(shí),由于電容器自身電感,引線電感和高頻損耗的影響,電容器的性能會(huì)變壞。表1.8列出了一些電容器的最高使用頻率范圍,供選用電容器時(shí)參考。
表1.8?? 電容器的最高使用頻率范圍
?
電容器類型 |
最高使用頻率(MHz) |
等效電感(10-3μH) |
小型云母電容器 |
150~250 |
4~6 |
圓片型瓷介電容器 |
200~300 |
2~4 |
圓管型瓷介電容器 |
150~200 |
3~10 |
圓盤(pán)型瓷介電容器 |
2000~3000 |
1~1.5 |
小型紙介電容器 (無(wú)感卷繞) |
50~80 |
6~11 |
中型紙介電容器 (0.022μF) |
5~8 |
30~60 |
1.6.3電感元件的識(shí)別與應(yīng)用
1.電感元件的識(shí)別
(1)電感的分類、特點(diǎn)及用途? 線圈的品種繁多,按功能來(lái)分,有高頻阻流圈、低頻阻流圈、調(diào)諧線圈、濾波線圈、提升線圈、穩(wěn)頻線圈、補(bǔ)償線圈、天線線圈、振蕩線圈及陷波線圈等;按結(jié)構(gòu)來(lái)分,有單層螺旋管線圈、蜂房式線圈、鐵粉芯或鐵氧體芯線圈線圈、銅芯線圈等。
常用的電感元件的外形、特點(diǎn)與應(yīng)用如表1.9所示
表1.9? 常用電感元件的外形、特點(diǎn)與應(yīng)用
?
名稱及實(shí)物圖 |
特點(diǎn)與應(yīng)用 |
單層螺旋管線圈
|
|
蜂房式線圈
|
體積小,分布電容小,電感量大,多用于收音機(jī)中波段振蕩電路。 |
鐵粉芯或鐵氧體芯線圈
|
為了調(diào)整方便,提高電感量和品質(zhì)因數(shù),常在線圈中加入一種特制材料(鐵粉芯或鐵氧體),不同的頻率,采用不同的磁芯。利用螺紋的旋動(dòng),可調(diào)節(jié)磁芯與線圈的位置。從而也改變了這種線圈的電感量。多用于收音機(jī)的振蕩電路及中頻調(diào)諧回路。 |
銅芯線圈
|
為了改變電感量和調(diào)整可靠方便、耐用,在一些超短波范圍用的線圈常采用銅芯線圈,利用旋動(dòng)銅芯在線圈中的位置來(lái)改變電感量。多用于電視機(jī)的高頻頭內(nèi)。 |
阻流圈 ?? |
(a)高頻阻流圈的電感量較小,分布電容和介質(zhì)損耗小,用來(lái)阻止高頻信號(hào)通過(guò)而讓較低頻率的交流信號(hào)和直流通過(guò)。通常采用陶瓷和鐵粉芯作骨架。 (b)低頻阻流圈具有較大的電感量,線圈中都插有鐵芯,常與電容元件組成濾波電路,消除整流后殘存的一些交流成分而只讓直流通過(guò)。 |
(2)電感線圈的主要參數(shù)? 電感線圈的主要參數(shù)有兩項(xiàng):電感量L品質(zhì)因數(shù)Q。在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)電路圖的要求選用電感線圈時(shí),必須了解電感線圈的主要參數(shù)。
1)電感量L? 線圈的電感量L也稱為自感系數(shù)或自感,是表示線圈產(chǎn)生自感應(yīng)能力的一個(gè)物理量。當(dāng)線圈中及其周?chē)淮嬖阼F磁物質(zhì)時(shí),通過(guò)線圈的磁通量與其中流過(guò)的電流成正比,其比值稱為電感量。
2)品質(zhì)因數(shù)Q? 線圈的品質(zhì)因數(shù)Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量。它是指線圈在某一頻率的交流電壓下工作時(shí),所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之比。即
式中:L為線圈的電感量;R為當(dāng)交流電的頻率是f時(shí)的等效損耗電阻。f較低時(shí),可認(rèn)為R等于線圈的直流電阻;f較高時(shí),R應(yīng)是包括各種損耗在內(nèi)的總等效電阻。
在諧振電路中,線圈的Q值越高,回路的損耗越小,因而電路的效率越高。線圈的Q值的提高,往往受一些因素的限制,如導(dǎo)線的直流電阻、線圈骨架的介質(zhì)損耗、屏蔽罩或鐵芯引起的損耗、高頻趨膚效應(yīng)的影響等。線圈的Q值通常為幾十至幾百。
3)分布電容? 線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩(有屏蔽罩時(shí))間、線圈與磁芯、底板間存在的電容,均稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小,穩(wěn)定性變差,因而線圈的分布電容越小越好。
2.電感元件的應(yīng)用
(1)在使用線圈時(shí)應(yīng)注意不要隨便改變線圈的形狀、大小和線圈間的距離,否則會(huì)影響線圈原來(lái)的電感量。尤其是頻率越高,圈數(shù)越少的線圈。
(2)線圈在裝配時(shí)互相之間的位置和其它元件的位置,要特別注意,應(yīng)符合規(guī)定要求,以免互相影響而導(dǎo)致整機(jī)不能正常工作。
(3)可調(diào)線圈應(yīng)安裝在機(jī)器的易于調(diào)節(jié)的地方,以便調(diào)整線圈的電感量達(dá)到最理想的工作狀態(tài)。