小家电维修从入门到精通(第4版)
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基础篇

第1章 小家电常用元器件识别与检测

第1节 小家电常用电子元器件识别与检测

小家电都是由大量的电子元器件构成的,要想成为一名合格的小家电产品维修人员,必须先了解这些元器件的作用、工作原理和检测方法,否则是无法胜任维修工作的。为此,本章对典型的电子元器件进行了详尽分类和简单分析,并详细介绍了使用万用表对它们进行检测的方法与技巧,这些无论是对于初学者,还是对于维修人员都是极为重要的。

小家电常用的电子元器件有电阻、电容、二极管、三极管、场效应管、晶闸管、电感、变压器、开关、继电器等。

一、电阻

1. 电阻的作用

电阻(电阻器的简称)的作用就是阻碍电流流过,它是一个耗能元件,电流经过它就产生热能。电阻在电路中通常起分压限流、温度检测、过压保护等作用。电阻可根据阻值能否变化而分为固定电阻、可变电阻和特种电阻三大类。特种电阻包括压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻、排电阻等。电路中,电阻与电压、电流的关系是:R=U/I。其中,R是电阻,U是电压,I是电流。

2. 命名方法

根据行业标准SJ 153—1973《电阻器、电容器型号命名方法》的规定,电阻器产品的型号由4个部分组成,各部分的含义如下。

3. 单位

电阻的单位是欧姆(Ω)。为了对不同阻值的电阻进行标注,还使用千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)等单位。其换算关系为:1MΩ=1 000kΩ,1kΩ=1 000Ω。

4. 固定电阻

顾名思义,固定电阻的阻值是不可变的而固定电阻根据作用不同又分为普通电阻和熔断电阻两类。

(1)普通电阻

根据材料的不同普通电阻可分为碳膜电阻、金属膜电阻、合成膜电阻、线绕电阻等。其中常用的是碳膜电阻和金属膜电阻。普通电阻在电路中通常用字母“R”表示,电路表示符号如图1-1所示,实物如图1-2所示。

图1-1 普通电阻在电路中的表示符号

图1-2 普通电阻的实物图

(2)保险电阻

保险电阻既有过流保护的作用,又有电阻限流的作用。保险电阻通常安装在供电回路中,实现限流供电和过流保护的双重功能。当流过它的电流达到保护值时,它的阻值迅速增大到标称值的数十倍或熔断开路,切断供电回路,以免故障扩大,实现过流保护功能。因此,此类电阻过流损坏后,除了要检查过流的原因,还应采用同规格的电阻更换。常见的保险电阻实物外形和电路符号如图1-3所示。

图1-3 常见的保险电阻

(3)阻值的标注

固定电阻通常采用直标法、数字符号法、色环标注法3种标注方法。

直标法:直标法就是直接在电阻表面标明其阻值,如100Ω、1kΩ、2.2MΩ等。

数字符号法:数字符号法就是在电阻表面用3位数表示其阻值的大小,3位数的前两位是有效数字,第三位数是10的指数,如100表示阻值为10Ω,101表示阻值为100Ω;当阻值小于10Ω时,用“R”代替小数点,如4R7表示阻值为4.7Ω,R33表示阻值为0.33Ω。

色环标注法:色环标注法简称色标法,它就是利用颜色表示元件的各种参数值,并直接标注在产品表面上的一种方法。通常金属膜电阻、小功率碳膜电阻采用该标注方法。

在色环中,紧靠电阻体引脚根部一端的色环为第1道色环,以后依次排列。各种颜色表示的数值如表1-1所示。

表1-1 电阻表面色环与数字的对应关系

碳膜电阻多采用四色环标注阻值,第1道色环表示的是十位数,第2道色环表示个位数,第3道色环表示倍乘数的指数,第4道色环表示允许误差。

金属膜电阻多采用五色环标注阻值,第1道色环表示百位数,第2道色环表示十位数,第3道色环表示个位数,第4道色环表示倍乘数的指数,第5道色环表示允许误差。

根据表1-1,图1-4(a)中电阻表面的色环表示它的阻值为220Ω,允许误差±5%;图1-4(b)中电阻表面的色环表示它的阻值为175Ω,允许误差±1%。

图1-4 电阻色环标注示意图

提示

部分保险电阻仅有1道色环,而不同颜色的色环代表不同的阻值和特性。比如,色环为黑色,说明它的阻值为10Ω,并且在通过的电流达到0.85A时,1min内它的阻值会迅速增大,并超过标称值的50倍;色环为红色,说明它的阻值为2.2Ω,当通过它的电流达到3.5A时,2s内阻值就会迅速超过标称值的50倍;色环为白色,说明它的阻值为1Ω,并且在通过的电流达到2.8A时,10s内它的阻值会迅速超过标称值的400倍。

(4)电阻的串联

如图1-5(a)所示,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R1+R2=R。比如,R1、R2是2.2kΩ,那么R为4.4kΩ。

(5)电阻的并联

如图1-5(b)所示,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阻值相乘再除以两阻值之和,即R=R1×R2/(R1+R2)。比如,R1、R2是10kΩ,那么R为5kΩ。

(6)固定电阻的检测

有的固定电阻开路或阻值增大后会出现表面有裂痕或颜色变黑的现象,所以通过直观检查就可以确认。若所怀疑电阻的外观正常,则需要用万用表对其进行检测,来判断它是否正常。用万用表测量电阻时,有在路测量和非在路测量两种方法。非在路测量就是将电阻从电路板上取下或悬空一个引脚后进行测量,根据测得阻值判断它是否正常的方法;在路测量就是在电路板上直接测量所怀疑电阻的阻值,判断它是否正常的方法。

图1-5 电阻串/并联示意图

提示

固定电阻损坏后主要会出现开路、阻值增大、阻值不稳定或引脚脱焊的现象。另外,测量前要根据被测电阻的估测值(电阻自身标注值或图纸上的数据)来选择万用表合适的量程。

① 非在路测量。如图1-6(a)所示,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;若阻值大于标称值,说明该电阻阻值增大或开路。固定电阻一般不会出现阻值变小的现象。

图1-6 固定电阻非在路测量示意图

注意

参见图1-6(b),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,导致测量的数据低于正常值。另外,若被测电阻的引脚严重氧化,测量前要用刀片、锉刀等工具将氧化层清理干净。

② 在路测量。怀疑电路板上的小阻值电阻阻值增大或开路时,可采用指针万用表的R×1挡或数字万用表的200Ω挡在路测量。由于电路中可能还有三极管、二极管等其他元器件与被测电阻并联,所以检测的结果有时会小于该电阻的标称值,因此该方法仅用于初步检测。

如图1-7(a)所示,将指针万用表置于R×1挡,测量彩电电路板开关电源部分的限流电阻,测得的阻值为6.8Ω,若阻值过大,说明该电阻异常。如图1-7(b)所示,将数字万用表置于200Ω挡,测得该电阻的阻值为7.4Ω,若阻值过大,说明电阻异常。

图1-7 固定电阻在路测量示意图

提示

部分数字万用表的200Ω挡测量小阻值电阻时,显示屏显示的数值会略高于标称值,这也是此类万用表的不足之处。

5. 可调电阻

可调电阻就是旋转它的滑动端时阻值会变化的电阻。可调电阻在电路中通常用VR或RP表示,常见的可调电阻实物和电路符号如图1-8所示。可调电阻多采用直标法和数字符号法进行阻值标注。

图1-8 常见可调电阻

如图1-9所示,首先测两个固定脚间的阻值,应等于标称值。再分别测固定脚与可调脚间的阻值,若可调脚到两个固定脚之间阻值之和等于标称值,说明该电阻正常;若阻值大于正常值或不稳定,说明该电阻异常或接触不良。

图1-9 可调电阻检测示意图

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。

6. 压敏电阻

压敏电阻(VSR)是一种非线性元件,就是两端的压降超过标称值后阻值会急剧变小的电阻。电子产品采用此类电阻用于市电(220V,50Hz的正弦交流电)过压保护。常见的压敏电阻实物外形和电路符号如图1-10所示。

检测压敏电阻时可用指针万用表的R×10k挡或数字万用表的20M电阻挡,测得的阻值应为无穷大;若阻值小,说明它已损坏。

7. 热敏电阻

图1-10 压敏电阻

(1)热敏电阻的识别

热敏电阻就是在不同温度下阻值会不同的电阻。热敏电阻有正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻两种。所谓的正温度系数热敏电阻就是它的阻值随温度升高而增大,负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小。正温度系数热敏电阻主要应用在CRT型彩电、彩显的消磁电路或电冰箱、饮水机的压缩机启动回路。负温度系数热敏电阻主要应用在电动车充电器的300V供电限流回路或电饭锅、饮水机、电磁炉、电热水器等温度检测电路中。常见的热敏电阻实物外形如图1-11所示,电路符号如图1-12所示。

图1-11 常见热敏电阻的实物外形

图1-12 热敏电阻电路

(2)热敏电阻的检测

检测热敏电阻时不仅需要在室温状态下测量其阻值,而且还要在确认室温下阻值正常后为其加热,检测它的热敏性能是否正常。下面以45Ω的热敏电阻为例介绍正温度系数热敏电阻的检测方法。

如图1-13所示,将万用表置于200Ω挡,室温状态下,检测该电阻的阻值为45Ω,否则说明它损坏;确认室温状态下的阻值正常后,用电烙铁为它加热后,再用200k挡检测它的阻值已增大为无穷大,说明它的正温度特性正常。否则,说明它的热敏性能下降,需要更换。

图1-13 热敏电阻检测示意图

8. 光敏电阻

光敏电阻是应用半导体光电效应原理制成的一种元件,当光线照射到光敏电阻表面后,光敏电阻的阻值迅速减小。常见的光敏电阻实物外形和电路符号如图1-14所示。

9. 排电阻

图1-14 光敏电阻

排电阻由多个阻值相同的电阻构成,它和集成电路一样,有单列和双列两种封装结构,所以也叫集成电阻。典型的单列排电阻实物外形和电路符号如图1-15所示。

图1-15 排电阻

10. 电阻的更换

电阻损坏后,最好采用相同阻值、功率的同类电阻更换。比如,正温度系数的热敏电阻损坏后必须采用同类、同阻值电阻更换,熔断电阻损坏应采用同规格的熔断电阻更换。而普通电阻的要求相对低一些,通常允许用大功率电阻更换小功率电阻,但不允许用小功率电阻更换大功率电阻。在手头没有阻值、功率合适的电阻更换时,可采用串联、并联的方法进行代换,比如需要更换的电阻为1kΩ/0.25W,而手头只有510Ω/0.25W的电阻,可以将两只510Ω/0.25W的电阻串联后进行代换,当然也可以用两只2.2kΩ/0.25W电阻并联后代换。而熔断电阻具有过流保护功能,所以对功率要求比较严格,若1Ω/1W的熔断电阻损坏后,可用两只0.47Ω/0.5W的熔断电阻串联后更换,当然也可采用两只2Ω/0.5W的熔断电阻并联后更换。

方法与技巧

更换可调电阻时除了应采用同阻值、同规格的可调电阻更换之外,还应先将更换的可调电阻调到原电阻的位置或中间位置,这样安装后需要调整的范围较小。

二、电容

1. 电容的作用

电容(电容器的简称)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,它在电路中的主要作用是滤波、耦合、延时等。

2. 电容的特性

与电阻相比,电容的特性相对复杂一点。它的主要特性是:电容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。电容的这个特性对以后我们分析电路很有用。在电路中电容有通交流、隔直流,通高频、阻低频的功能。

3. 电容的命名方法

根据标准《电阻器、电容器型号命名方法》的规定,电容器产品的型号由4个部分组成,各部分的含义如下:

4. 电容的单位

电容的单位是法拉(F)。但F的单位太大,通常使用微法(µF)、皮法(pF)等单位。其换算关系为:1F=1 000 000µF,1µF=1 000nF,1nF=1 000pF。

5. 电容的分类

(1)按构成材料分类

电容按采用的材料可分为电解电容、瓷片(陶瓷)电容、涤纶(聚酯)电容、钽电容等,其中钽电容特别稳定。电容在电路中的符号如图1-16所示,常见的电容实物外形如图1-17所示。

图1-16 电容的电路符号

图1-17 常见电容实物外形

(2)按焊接方式分类

电容按焊接方式分为插入焊接式和贴面焊接式两种。

注意

贴片电容和贴片电阻的外形基本相同,维修时要注意,不要搞混。

(3)按有无极性分类

电容按有无极性可分为无极性电容和有极性电容两种。其中,图1-17(a)所示的电解电容是有极性的,它的背面上有明显的正极或负极标志。在更换此类电容时应注意极性,若不小心接错极性,容易导致它过压损坏。而图1-17中的涤纶、瓷片电容通常是无极性电容。

(4)按结构分类

电容按结构可分为固定电容、半可变电容、可变电容。所谓的半可变电容和可变电容就是调节后,电容的容量会发生变化。半可变电容和可变电容仅应用在早期的收音机和扩音机等设备中,现在的小家电产品应用的主要是固定电容。

6. 容量的标注方法

电容通常采用直标法、数字标注法、色环标注法3种标注方法来标注容量。

(1)直标法

直标法就是直接在电容表面标明其容量的大小,电解电容多采用此类标注方法,如2.2μF、10μF、100μF等,有的厂家将2.2μF标注为2μ2,省略了小数点,也有的厂家用“R”代替小数点,如3R3表示容量为3.3μF,R22表示容量为0.22μF。另外,还有的厂家标注电解电容的容量时省略了单位,如将560μF的电解电容标注为560。

(2)数字标注法

数字标注法就是在电容表面用3位数表示其容量的大小,瓷片电容、金属氧化物电容多采用此类标注方式。3位数的前2位是有效数字,第3位数是10的指数。此类电容的单位是pF,如103表示容量为10 000pF;104表示容量为100 000pF,即0.1μF。

(3)色环标注法

色环标注法就是利用3道或4道色环表示电容容量的大小,独石电容(多层陶瓷电容器)多采用此类标注方式。色环中,紧靠电容引脚一端的色环为第1道色环,以后依次为第2道色环、第3道色环。第1道色环、第2道色环是有效数字,而第3道色环是所加的“0”的个数。各色环颜色代表的数值与色环电阻一样,若电容表面标注的色环颜色依次为橙、橙、棕,表明该电容的容量为330pF。另外,若某一道色环的宽度是标准色环的2倍或3倍,则说明采用了2道或3道该颜色的色环,如电容表面标注的色环颜色为(3倍宽)红,表明该电容的容量为2 200pF。

7. 电容的串联

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之和,即C=C1×C2/(C1+C2)。

方法与技巧

两只有极性的电容逆向串联(也就是负极接负极或正极接正极)后,就会成为一只大容量的无极性电容。

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。原则上,选用串联的电容耐压值应不低于原电容的耐压值。

8. 电容的并联

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的容量之和,即C=C1+C2。电容并联时,电容的耐压值应与原电容相同或高于原耐压值。

9. 电容的检测

电容的检测常采用代换法和仪器检测法。仪器检测法除了可以用数字万用表的电容挡或电容表测量被检电容的容量来判断它是否正常之外,当然也可采用指针型万用表的电阻挡检测该电容的阻值来判断它是否正常。

提示

因数字万用表的电容挡一般只能测量20μF以内的电容,所以超过20μF的电容应采用电容表、指针万用表检测或采用代换法检测。

(1)电容的放电

若被测电容中存储有电荷,应先将它存储的电荷释放掉,以免损坏万用表、电容表或电击伤人。通常采用两种方法为电容放电:一种是用万用表的表笔或螺丝刀的金属部位短接电容的两个引脚,将存储的电压直接放掉,如图1-18(a)所示,这样放电虽然时间短,但在电容存储电压较高时会产生较强的放电火花,并且可能会导致大容量的高压电容损坏;另一种是用电烙铁或100W白炽灯(灯泡)的插头与电容的引脚相接,利用电烙铁或白炽灯的内阻将电压释放,如图1-18(b)所示,这样可减小放电电流,但在电容存储电压较高时放电时间较长。

图1-18 电容放电示意图

(2)数字万用表检测电容

(a)早期数字万用表检测方法

早期的数字万用表电容挡的测量范围多为0~20μF或200μF,并且需要设置电容测量插孔,如图1-19(a)所示,测量电容时,需要测量电容时,将功能开关旋转到电容测量挡位,并将电容插入电容测量插孔后,屏幕上就会显示电容容量值,如图1-19所示。

(b)新型万用表测量电容

许多新型数字万用表不仅扩大了测量范围(0~2000μF,甚至更大),而且取消了电容测量插孔,测量时将功能开关旋转到合适的电容挡位,把表笔接在电容引脚上,就可以对电容的容量进行测量,如图1-19(b)所示。

图1-19 数字万用表测量电容

(3)指针万用表检测电容

采用指针万用表的电阻挡检测电容的方法如图1-20所示。

图1-20 指针万用表检测电容示

采用电阻挡检测电容时,首先要根据电容的容量大小来选择万用表电阻挡的大小,然后将红、黑表笔分别接在电容的两个引脚上,通过表针的偏转角度来判断电容是否正常。若表针快速向右偏转,然后慢慢向左退回原位,一般来说电容是正常的。如果表针摆起后不再回转,说明电容器已经击穿。如果表针摆起后逐渐停留在某一位置,则说明该电容已经漏电;如果表针不能右摆,说明被测电容的容量较小或无容量。比如,测量47μF的电容时,首先选择R×1k挡,用两个表笔接电容的两个引脚后,表针因电容被充电而迅速向右偏转,随后电容因放电慢慢回到左侧“0”的位置,说明该电容正常,如图1-20所示。

方法与技巧

有些漏电的电容,用上述方法不易准确判断出好坏。当电容的耐压值大于万用表内电池电压值时,根据电解电容正向充电时漏电电流小、反向充电时漏电电流大的特点,可采用R×10k挡,为电容反向充电,观察表针停留位置是否稳定,即反向漏电电流是否恒定,由此判断电容是否正常,这种检测方法准确性较高。比如,黑表笔接电容的负极,红表笔接电容的正极时,表针迅速向右偏转,然后逐渐退至某个位置(多为0的位置)停住不动,则说明被测的电容正常;若表针停留在50~200kΩ内的某一位置或停住后又逐渐慢慢向右移动,说明该电容已漏电。

10. 电容的更换

更换电容时要注意3个方面:第一个是类别,若损坏的是0.33μF的涤纶电容,维修时就不能用0.33μF的电解电容更换;第二个是容量,若损坏的是4.7μF的电容,维修时就不能用2.2μF的电容更换,也最好不要用容量太大的电容更换,不过,原则上电源滤波电容可以用容量大些的电容更换,这样不仅可排除故障,而且滤波效果会更好;第三个是耐压,若损坏的是耐压为50V的电容,维修时不要用耐压低的电容更换,否则轻则会导致更换的电容过压损坏,重则会导致其他元器件损坏。

维修时若没有相同的电容更换,也可以采用串联、并联的方法进行代换,如需要更换47μF/25V的电容,可用两只100μF/16V电容串联后代换,也可以用两只22μF/25V电容并联代换。

注意

电磁炉功率变换部分的高频谐振电容采用的是MKPH电容,此类电容具有高频特性好、过流和自愈能力强的优点,其最大的工作温度可达到105℃,所以不能采用普通的电容更换,以免产生电磁炉加热不正常等故障,甚至产生IGBT功率管等器件损坏的故障。

三、晶体二极管

晶体二极管(diode)是最常见的半导体器件之一。晶体二极管有两个引脚,一个是正极(也称阳极A),另一个是负极(也称阴极K),所以被称为二极管。

1. 分类

根据作用的不同,二极管可分为普通二极管、开关二极管、快恢复/超快恢复二极管、肖特基二极管、变容二极管、稳压二极管、发光二极管、红外发光二极管等。根据材料的不同可分为硅二极管和锗二极管。

2. 特点

二极管的两极有正极、负极之分(或称阳极与阴极),并且导通电流只能从二极管的正极流向负极。严格地说,二极管是一个非线性器件,当二极管两端的电压加到一定的值时,二极管才开始导通,当电压大到一定程度时,电流就不再上升。

通常把二极管导通时的电压称为起始电压。不同材料构成的二极管起始电压也不同,一般来说,锗材料二极管的起始电压为0.25V左右,硅材料的二极管起始电压为0.65V左右。

普通二极管工作时需要加正偏电压,即二极管的正极接电源正极,二极管的负极接电源的负极;而稳压二极管等特殊二极管工作时需要加反偏电压,即二极管的正极接电源负极,二极管的负极接电源正极。

3. 普通二极管

(1)普通二极管的识别

普通二极管是利用二极管的单向导电性来工作的,有两个引脚,有白色或黑色竖条的一端为负极,如图1-21所示。常见的普通二极管有1N4001~1N4007(1A)、1N5401~1N5408(3A)等。

(2)普通二极管的检测

图1-21 普通二极管

二极管是否正常可以用指针万用表的电阻挡或数字万用表的二极管挡进行检测。采用万用表测量二极管,有在路测量和非在路测量两种方法。非在路测量就是将被测二极管从电路板上取下或悬空一个引脚后进行测量,判断它是否正常的方法;在路测量就是在电路板上直接对它进行测量,判断它是否正常的方法。

① 指针万用表检测二极管。采用指针万用表测量二极管的正向电阻时,应将黑表笔接二极管的正极,红表笔接二极管的负极(有白色或黑色竖条的一端为负极),而调换表笔后就可以测量二极管的反向电阻。普通二极管正向电阻的阻值范围多为3~8kΩ,反向电阻的阻值应为无穷大。

提示

二极管表面的负极标记不清晰时,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引脚间的阻值,测得阻值较小的一次检测中,黑表笔接的是正极。

非在路测量:将万用表置于R×1k挡,用黑表笔接二极管1N4001的正极、红表笔接它的负极,所测得正向电阻值为6kΩ左右,如图1-22(a)所示;将万用表置于R×10k挡,调换表笔,测量它的反向电阻值应为无穷大,如图1-22(b)所示。若正向电阻值过大或为无穷大,说明该二极管导通电阻大或开路;若反向电阻值过小或为0,说明该二极管漏电或击穿。

图1-22 指针万用表非在路测量普通二极管示意图

在路测量:采用指针万用表在路测量整流二极管是否正常时,应将万用表置于R×1挡,黑表笔接普通二极管正极、红表笔接负极时,所测的正向电阻值为17Ω左右,如图1-23(a);调换表笔所测它的反向电阻值应为无穷大,如图1-23(b)所示。若正向电阻值过大,说明被测二极管导通电阻大或开路;若反向电阻值过小或为0,说明该二极管漏电或击穿。

图1-23 指针万用表在路测量普通二极管示意图

注意

若被测二极管两端并联了小阻值元件,就会导致测量结果不准确,即测量数据低于标称值。因此,怀疑二极管漏电时,需要采用非在路测量法对其进行复测。

② 数字万用表检测二极管。采用数字万用表测量二极管的正向电阻时,应将红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极(有白色或黑色竖条的一端为负极),而调换表笔后就可以测量二极管的反向导通压降值。采用数字万用表测量时也有在路测量和非在路测量两种方法,但无论哪种测量方法,都应将万用表置于二极管挡。

如图1-24所示,采用数字万用表测量二极管时,应将它置于二极管挡,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时屏幕显示的导通压降值为0.5~0.7,调换表笔后,数值为无穷大(有的数字万用表显示1,有的显示“OL”),说明被测二极管正常,否则说明二极管损坏。

图1-24 数字万用表检测普通二极管示意图

提示

细心的读者会发现,在使用数字万用表检测二极管时,屏幕上显示的数值就是二极管PN结的导通压降。

4. 快恢复/超快恢复二极管

(1)快恢复/超快恢复二极管的识别

快恢复二极管(FRD)/超快恢复二极管(SRD)是一种新型的半导体器件,它具有反向恢复时间极短、开关性能好、正向电流大等优点。它包括小功率、中功率和大功率三大类。其中,小功率型二极管的外形和普通整流管相似;中功率二极管(电流为20~30A)采用TO-220封装结构,如图1-25所示;大功率二极管(电流大于30A)采用TO-3P封装结构;快恢复/超快恢复二极管电路符号如图1-26所示。

图1-25 TO-220封装结构的二极管

图1-26 快恢复/超快恢复二极管的电路符号

提示

常见的共阴极超快恢复二极管有MUR3040PT等,常见的共阳极超快恢复二极管有MUR16870A等。

(2)快恢复/超快恢复二极管检测

单管快恢复二极管的检测和普通二极管基本相同,但正向电阻的阻值要小一些。通过图1-26(b)、图1-26(c)可以看出,双管快恢复二极管由两个二极管构成。用数字万用表测量图1-26(b)所示的共阳极型快恢复二极管时,需要将万用表置于二极管挡,再将红表笔接在该二极管的中间脚上,黑表笔分别接在两侧的引脚上,显示屏显示的数值应在0.5以内,并且要一样;而黑表笔接中间脚,红表笔分别接两侧引脚时,显示屏显示的数值应该为无穷大,否则,说明该二极管损坏。而图1-26(c)所示的共阴极快恢复二极管测量结果与图1-26(b)所示的二极管正好相反。

5. 稳压二极管(简称稳压管)

(1)稳压管的识别

稳压管是利用二极管的反向击穿特性来工作的。稳压管常用于基准电压形成电路和保护电路。稳压管的电路符号和实物外形如图1-27所示。

图1-27 稳压管

(2)稳压管的标注

稳压管的稳压值多采用直标法、色环标注法两种标注方法。

① 直标法。直标法就是直接在稳压管表面上标明二极管的名称或者稳压管的击穿电压值(即稳压值),并通过一条白色或其他颜色的色环表示极性。

② 色环标注法。部分稳压管采用2道或3道色环标注法表示击穿电压值的大小,紧靠阴极引脚一端的色环为第1道色环,以后依次为第2道色环、第3道色环。各色环颜色代表的数值与色环电阻一样。

采用2道色环标注时,第1道色环表示十位上的数值,第2道色环表示个位上的数值,如稳压管所标注的色环的颜色依次为棕、绿色,则表明该稳压管的击穿电压值为15V。

采用3道色环标注,并且第2道色环和第3道色环采用的颜色相同时,第1道色环表示个位上的数值,第2道色环、第3道色环共同表示十分位上的数值,即小数点后面第1位数值,如稳压管所标注的色环为绿、棕、棕,则表明该稳压管的击穿电压值为5.1V。

采用3道色环标注,并且第2道色环和第3道色环采用的颜色不同时,第1道色环表示十位上的数值,第2道色环表示个位上的数值,第3道色环表示十分位上的数值,即小数点后面第1位数值,如稳压管所标注的色环为棕、红、蓝,则表明该稳压管的稳压值为12.6V。

(3)稳压管的检测

稳压管损坏常见的故障现象是开路、击穿和稳压值不稳定。稳压管是否正常也可以用数字万用表和指针万用表进行检测。怀疑稳压管击穿或开路时,可采用在路测量法进行判断。而检测稳压管的稳压值时应采用指针万用表电阻挡测量或采用稳压电源结合万用表测量的方法。

① 指针万用表电阻挡测量。将万用表置于R×10k挡,并将表针调零后,用红表笔接稳压管的正极,黑表笔接稳压管的负极,当表针摆到一定位置时,从万用表直流10V挡的刻度上读出其稳定数据。估测的数值为10V减去刻度上的数值,再乘以1.5即可。比如,测量12.7V稳压管时,表针停留在1.5V的位置,这样,(10V-1.5V)×1.5=12.75V,说明被测稳压管的稳压值大约为12.75V,如图1-28所示。

图1-28 指针万用表检测稳压管稳压值的示意图

提示

若被测稳压管的稳压值高于万用表R×10k挡电池电压值(9V或15V),则被测的稳压管不能被反向击穿导通,也就无法测出该稳压管的反向电阻阻值。

② 使用稳压电源、万用表电压挡测量。如图1-29(a)所示,将一只限流电阻的一端通过导线接在0~35V稳压电源的正极输出端子上,再将电阻的另一端接在稳压管的负极上,而稳压管的正极接在稳压电源的负极输出端上。接通稳压电源的电源开关后,旋转稳压电源的输出旋钮,使输出电压逐渐增大,测量稳压管两端的电压值,待稳压电源的输出电压在不断升高,而稳压管两端电压却保持稳定时,所测电压值就是该稳压管的稳压值。比如,将一只1kΩ的电阻和一只稳压管串联后,接在稳压电源的直流电压输出端子上,打开稳压电源的开关,并调整旋钮使其输出电压为15V后,测稳压管两端电压时,显示屏显示的数值为12.23,继续调整旋钮使电源输出电压升高,若万用表显示数据不变,仍为12.23,则说明被测稳压管的稳压值是12.23V,如图1-29(b)所示。

图1-29 用稳压电源和万用表检测稳压管稳压值的示意图

6. 开关二极管

开关二极管也是利用其单向导电特性来实现开关控制功能的,它导通时相当于开关接通,截止时相当于开关断开,目前应用的开关二极管最常见的是1N4148、1N4448。它的实物外形与图1-27所示的稳压管基本相同,而电路符号和普通二极管相同。

开关二极管的检测和快恢复二极管相同,不再介绍。

7. 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,主要应用在电子产品中作电源或工作状态的指示灯。按发光颜色,发光二极管一般分发红光、绿光、黄光等几种;按引脚,它有2脚和3脚两种,2脚型发光二极管内仅有一个发光二极管,3脚型发光二极管内有两个发光颜色不同的发光二极管,如图1-30所示。

图1-30 发光二极管

发光二极管的工作电流一般为几毫安至几十毫安,发光二极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。发光二极管只工作在正向偏置状态。正常情况下,发光二极管的正向导通电压为1.5~3V,常见的发光二极管导通电压多为1.8V左右。

提示

若流过发光二极管的导通电流太大,就有可能造成发光二极管过流损坏。在实际应用中,一般在发光二极管供电回路中串接一只限流电阻,以防止它过流损坏。

(2)发光二极管的检测

如图1-31所示,将数字万用表置于二极管挡,把红表笔放于发光二极管一端,黑表笔放于另一端,若测量时发光二极管能发光且显示屏显示的数值为1.766左右,调换表笔后数值为无穷大,说明被测发光二极管是正常的,否则该发光二极管已损坏。检测发光二极管时它能发光,则说明红表笔所接的引脚是正极,黑表笔接的引脚是负极。

8. 红外发光二极管

(1)红外发光二极管的识别

红外发光二极管是一种把电信号直接转换为红外光信号的发光二极管,虽然它采用砷化镓(GaAs)材料构成,但也具有半导体的PN结。红外发光二极管主要应用在红外遥控器内。常见的红外发光二极管如图1-32所示,它的电路符号和发光二极管相同。

图1-31 数字万用表检测发光二极管示意图

图1-32 红外发光二极管

(2)红外发光二极管的检测

将万用表置于R×1k挡,用黑表笔接红外发光二极管的正极,红表笔接它的负极,所测得正向电阻的阻值应在25kΩ左右;调换表笔测量它的反向电阻,阻值应大于500kΩ或为无穷大。

若正向电阻的阻值过大或为无穷大,说明该红外发光二极管导通电阻大或开路;若反向电阻的阻值过小或为0,说明它漏电或击穿。

目前,许多新型的万用表上具有红外发光二极管检测功能,将该表置于红外发光二极管检测挡位上,再将红外发光二极管对准表头上的红外检测管,随后把另一块MF47型万用表置于R×1挡,用黑表笔接红外发光二极管的正极,用红表笔接它的负极,正常时表头上的接收二极管会闪烁发光,如图1-33所示。

图1-33 利用红外发光二极管检测功能检测

9. 双基极二极管

双基极二极管也叫单结晶体管(UJT),它是一种有一个PN结和3个电极的半导体器件。

(1)双基极二极管的识别

由于双基极二极管具有负阻的电气性能,所以它和较少的元器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。它的构成与等效电路如图1-34所示,它的电路符号和常见实物外形如图1-35所示。

图1-34 双基极二极管内部构成与等效电路

图1-35 双基极二极管

如图1-34所示,双基极二极管有两个基极B1、B2和一个发射极E。其中,B1和B2与高电阻率的N型硅片相接,并且硅片的另一侧有一个PN结,在P型半导体上引出的电极就是发射极E。因B1、B2之间的N型区域可以等效为一个纯电阻RBB,所以RBB就被称为基区电阻。国产双基极二极管的RBB的阻值范围多在2~10kΩ之内。又因RBB由RB1(B1与E间的阻值)和RB2(B2与E间的阻值)构成,所以RB1的阻值随发射极电流IE而变化,就像一只可调电阻。

(2)双基极二极管的检测

如图1-36所示,将万用表置于R×1k挡,用黑表笔接双基极二极管BT33F的E极,红表笔接它的B1极时,测得的正向电阻的阻值为20kΩ左右;红表笔接它的B2极时,测得的正向电阻的阻值为12kΩ左右;将红表笔接发射极,黑表笔分别接两个基极,测得的反向电阻的阻值应为无穷大,而两个基极间的阻值约为8.5kΩ。

图1-36 万用表检测双基极二极管示意图

若正向电阻的阻值过大或为无穷大,说明该二极管导通电阻大或开路;若反向电阻的阻值过小或为0,说明它漏电或击穿。

提示

BT31~BT33等双基极二极管引脚的名称通过图1-37就可以识别。

10. 双向触发二极管

(1)双向触发二极管的识别

双向触发二极管(DIAC)是一种双向的交流半导体器件。它伴随双向晶闸管产生,具有性能优良、结构简单、成本低等优点。双向触发二极管的实物外形、结构、等效电路、电路符号和伏安特性如图1-38所示。

图1-37 BT31~BT33等双基极二极管的引脚布局示意图

图1-38 双向触发二极管

如图1-38(b)、(c)所示,双向触发二极管属于三层双端半导体器件,具有对称性质,可等效为基极开路、发射极与集电极对称的NPN型三极管。其正、反向伏安特性完全对称,当器件两端的电压U<UBO时,管子为高阻状态;当U>UBO时进入负阻区,当U>UBR时也会进入负阻区。

提示

UBO是正向转折电压,UBR是反向转折电压。转折电压的对称性用ΔUB表示,ΔUB≤2V。

(2)双向触发二极管的检测

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。

11. 二极管的更换

二极管损坏后最好采用相同种类、相同参数的二极管更换,若没有同型号的二极管,也应采用参数相近的二极管更换。比如双向触发二极管损坏后,必须采用相同型号的双向触发二极管更换;再比如,红外发光二极管损坏后必须用同型号的红外发光二极管更换;而市电整流电路的1N4007损坏后,可以用参数相近的1N4004更换。

注意

维修开关电源时,绝对不能用低频二极管更换高频二极管,如不能用1N4007更换RU2。另外,在更换稳压管时必须采用稳压值和功率值相同的稳压管进行更换。

四、整流桥堆

1. 整流桥堆的识别

整流桥堆由2只或4只二极管构成。常用的整流桥堆如图1-39所示,它们的电路符号如图1-40所示。

图1-39 整流桥堆实物外形

图1-40 整流桥堆的电路符号

2. 整流桥堆的检测

由于半桥整流堆和全桥整流堆是由二极管构成的,所以可通过测量每只二极管的正、反向电阻阻值的方法来判断它是否正常。

3. 整流桥堆的更换

整流桥堆损坏后最好采用相同参数的产品更换。

方法与技巧

若手头没有整流桥堆进行代换,也可以采用2只整流管组成整流桥堆代换半桥整流堆,用4只整流管组成整流桥堆代换全桥整流堆。

五、高压硅堆

1. 高压硅堆的识别

高压硅堆俗称硅柱,它是一种硅高频、高压整流管。它由若干个整流管的管芯串联后构成,所以整流后的电压可达到几千伏到几十万伏。高压硅堆早期主要应用在黑白电视机的行输出变压器中,现在主要应用在微波炉等电子产品中。常见的高压硅堆如图1-41所示。

图1-41 高压硅堆的实物

2. 高压硅堆的检测与更换

高压硅堆反向电阻的阻值都应为无穷大,而正向电阻的阻值较大或为无穷大,下面以微波炉使用的高压硅堆为例介绍高压硅堆的检测方法。首先,将指针万用表置于R×10k挡,测量正向电阻时,有150kΩ左右的阻值,而反向阻值为无穷大,如图1-42所示。若测量反向电阻时有阻值,则说明该高压硅堆损坏。

图1-42 高压硅堆的非在路测量

高压硅堆损坏后最好采用相同参数的产品更换。

六、三极管

三极管(transistor)也称晶体管或晶体三极管,是电子产品中应用最广泛的半导体器件之一。

1. 作用

三极管在电路中通常起放大与开关作用,放大器工作在三极管的线性区域,开关电路中的三极管工作在饱和区与截止区。通过设置三极管电路不同的参数及外围电路,可以构成多种多样的电路。三极管的3个电极分别为基极(base,简称为b或B)、集电极(collector,简称为c或C)与发射极(emitter,简称为e或E)。常用的三极管实物外形如图1-43所示。

图1-43 三极管的实物外形

2. 分类

三极管按构成的材料可分为硅三极管和锗三极管两种。目前,常用的是硅三极管;按结构不同可分为NPN型与PNP型;按功率可分为小功率三极管、中功率三极管和大功率三极管3种;按封装结构可分为塑料封装三极管和金属封装三极管两种,常用的是塑封三极管;按工作频率可分为低频三极管和高频三极管两种;按功能可分为普通三极管、达林顿三极管、带阻三极管、光敏三极管等多种,目前,常用的是普通三极管;按焊接方式可分为插入式焊接三极管和贴面式焊接三极管两类。

3. 普通三极管的检测

普通三极管由两个PN结构成,电路符号如图1-44所示。普通三极管的检测可以使用指针万用表的电阻挡,也可以使用数字万用表的二极管挡。

图1-44 三极管的电路符号

提示

如图1-44所示,为了和集电极相区别,三极管的发射极上画有箭头。箭头的方向代表发射结在正向电压下的电流方向。箭头向外的是NPN型三极管,箭头向内的是PNP型三极管。用万用表测量管子基极和发射极间PN结的正向压降时,可测得硅管的正向压降一般为0.5~0.7V,锗管的正向压降多为0.2~0.4V。

(1)三极管类型及基极判别

判断三极管是NPN型,还是PNP型,并且判断出哪个引脚是基极,对于普通三极管的识别和检测是极为重要的,判断时可采用数字万用表的二极管挡,也可以采用指针万用表的电阻挡。

① 数字万用表判别方法。首先假设三极管的第1个管脚为基极,用红表笔接三极管假设的基极,再用黑表笔分别接另两个脚,若测得的导通压降值都为0.656、0.657左右,说明假设的1脚的确是基极,并且该管为NPN型三极管,如图1-45(a)所示。否则再次假设基极进行测量。

若黑表笔接第1个管脚,用红表笔接另外两个管脚,若显示屏显示的导通压降值为0.676和0.631左右,说明该管是PNP型三极管,并且假设的1脚就是基极,如图1-45(b)所示。否则再次假设基极进行测量。

图1-45 数字万用表判别三极管管型与管脚示意图

② 指针万用表判别方法。采用指针万用表判别管型和基极时,首先将万用表置于R×1k挡,黑表笔接假设的基极,红表笔接另两个引脚时表针指示的阻值为10kΩ左右,则说明假设的基极正确,并且被判别的三极管是NPN型,如图1-46(a)所示。红表笔接假设的基极、黑表笔接另两个引脚时表针指示的阻值为10kΩ左右,则说明红表笔接的引脚是基极,并且被测量的三极管是PNP型,如图1-46(b)所示。

图1-46 指针万用表判别三极管示意图

提示

日本产三极管(如2SA966、2SC1815)的基极都在一侧,而国产三极管(如3DA87、3DG12)的中间脚是基极。

(2)集电极、发射极判别(放大倍数检测)

实际应用三极管时,还需要判断哪个引脚是集电极,哪个引脚是发射极。用万用表通过测量PN结和三极管放大倍数hFE就可以判别三极管的集电极、发射极。

① 通过PN结阻值判别的方法。如图1-46所示,采用指针万用表测量PNP型三极管2SA1321时,用红表笔接基极,黑表笔分别接另两个引脚,所测两个阻值也会一大一小。在阻值小的一次测量中,黑表笔所接的是集电极,剩下的引脚就是发射极。

② 通过hFE判别的方法。如图1-47所示,万用表的面板上都有NPN、PNP型三极管b、c、e引脚插孔,所以检测三极管的hFE时,首先要确认被测三极管是NPN型,还是PNP型,然后将它的b、c、e极3个引脚插入面板上相应的b、c、e插孔内,再将万用表置于hFE挡,通过显示屏显示的数据就可以判断出三极管的c、e极。若数据较小或为0,可能是假设的c、e极反了,再将c、e引脚调换后插入,此时数据较大,则说明插入的引脚就是正确的c、e极了。

图1-47 通过hFE判别三极管集电极、发射极的示意图

提示

该方法不仅可识别出三极管的引脚,而且可确认三极管的放大倍数。图1-47(b)所示的三极管放大倍数为112。

(3)好坏的判断

用万用表检测三极管好坏时,可采用在路测量和非在路测量两种方法。

① 在路测量。如图1-48所示,将红表笔接三极管的b极,黑表笔接e极,测be结的正向导通压降时,显示屏显示的数字为0.713左右;调换表笔后检测时,屏幕显示溢出值1,说明be结的反向导通压降值为无穷大。其次,将红表笔接三极管的b极,黑表笔接c极,测bc结的正向导通压降时,显示屏显示的数字为0.713左右;调换表笔检测时,屏幕显示的数字为1,说明bc结的反向导通压降为无穷大。最后,测ce结的正向导通压降时,显示屏显示的数字为1.374左右;调换表笔后检测,屏幕显示溢出值1,说明ce结的反向导通压降值为无穷大。

图1-48 数字万用表在路检测NPN型三极管

若测得的数值偏离较大,则说明该三极管已坏或电路中有小阻值元器件与它并联,需要将该三极管从电路板上取下或引脚悬空后再测量,以免误判。

如图1-49所示,将指针万用表置于R×1挡,在测量NPN型三极管时,黑表笔接三极管的b极,红表笔分别接c极和e极,所测的正向电阻都应在20Ω以内;用红表笔接b极,黑表笔接c极和e极,无论表笔怎样连接,反向电阻都应该是无穷大;而c、e极间的正向电阻的阻值应大于200Ω,反向电阻的阻值应为无穷大,否则说明该三极管已坏。

图1-49 指针万用表在路判别三极管好坏的示意图

提示

PNP型三极管的测量跟NPN型三极管相反,红表笔接在b极,黑表笔分别接c极和e极。

② 非在路测量。非在路测量NPN型三极管时,和在路测量的方法一样,但反向电阻的阻值必须是无穷大。

(4)估测穿透电流Iceo

利用指针万用表测量三极管的c、e极间电阻,可估测出该三极管穿透电流Iceo的大小。下面以常见的PNP型三极管2SA733P和常见的NPN型三极管2SD313为例进行介绍。

① PNP型三极管。如图1-50所示,将万用表置于R×10k挡,黑表笔接e极,红表笔接c极,阻值应为几十千欧到无穷大。如果阻值过小或表针缓慢向左移动,说明该管的穿透电流Iceo较大。

图1-50 估测PNP型三极管穿透电流的示意图

提示

锗材料的PNP型三极管的穿透电流Iceo比硅材料的PNP型三极管大许多。采用R×1k测量c、e极电阻时都会有阻值。

② NPN型三极管。如图1-51所示,将万用表置于R×10k挡,红表笔接e极,黑表笔接c极,阻值应为几百千欧;调换表笔后,阻值应为无穷大。如果阻值过小或表针缓慢向左移动,说明该管的穿透电流Iceo较大。

图1-51 估测NPN型三极管穿透电流的示意图

七、场效应管

1. 场效应管的特点

场效应管的全称是场效应晶体管(Field Effect Transistor,简称为FET)。它是一种外形与三极管相似的半导体器件。但它与三极管的控制特性却截然不同,三极管是电流控制型器件,通过控制基极电流来达到控制集电极电流或发射极电流的目的,即需要信号源提供一定的电流才能工作,所以它的输入阻抗较低;而场效应管则是电压控制型器件,它的输出电流决定于输入电压的大小,基本上不需要信号源提供电流,所以它的输入阻抗较高。此外,场效应管与三极管相比,具有开关速度快、高频特性好、热稳定性好、功率增益大及噪声小等优点,因此在电子产品中得到了广泛的应用。

2. 场效应管的分类

场效应管按其结构可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管两种,根据极性不同又分为N沟道场效应管和P沟道场效应管两种,按功率可分为小功率、中功率和大功率3种,按封装结构可分为塑料封装和金属封装两种,按焊接方式可分为直插焊接式和贴面焊接式两种,按栅极数量可分为单栅极场效应管和双栅极场效应管两种等。而绝缘栅型场效应管又分为耗尽型和增强型两种。

提示

绝缘栅型场效应管可以代换结型场效应管,但绝缘栅增强型场效应管不能用结型场效应管代换。

3. 场效应管的引脚功能

不管哪种场效应管,它都有栅极(gate,简称为G)、漏极(drain,简称为D)和源极(source,简称为S)3个电极。这3个电极所起的作用与三极管对应的b极、c极、e极有点类似。其中,G极对应b极,D极对应c极,S极对应e极。而N沟道型场效应管对应NPN型三极管,P沟道型场效应管对应PNP型三极管。常见的场效应管实物外形如图1-52所示,场效应管的电路符号如图1-53所示。

图1-52 场效应管实物外形

图1-53 场效应管的电路符号

4. 大功率场效应管的检测

(1)引脚与管型的判断

将指针万用表置于R×1挡,测量场效应管任意两引脚之间的正、反向电阻值。其中一次测量中两引脚的电阻值为十几欧姆,这时黑表笔所接的引脚为S极(N沟道型场效应管)或D极(P沟道型场效应管),红表笔接的引脚是D极(N沟道型场效应管)或S极(P沟道型场效应管),而余下的引脚为G极。再将万用表置于R×10k挡,黑表笔接D极,红表笔接S极,阻值应大于500kΩ,如图1-54(a)所示。此时,红表笔所接引脚不动,黑表笔将D、G极短接后,再测D、S极,此时的阻值若迅速变小,说明该管被触发导通,并且该管为N沟道型场效应管,如图1-54(b)所示。若经D、G极短接触发后,D、S极间阻值为无穷大,说明该管没有被触发导通。将万用表再置于R×10k挡,红表笔接D极,黑表笔接S极,红表笔短接D、G极后,再测D、S极间电阻,若阻值迅速减小,说明该管被触发导通,并且该管为P沟道型场效应管,如图1-54(c)所示。

图1-54 大功率型场效应管的引脚和管型判别示意图

提示

用表笔的金属部位将触发后的场效应管的3个脚短接,就可以使该管恢复截止。

许多大功率场效应管的D、S极间并联了一只二极管,所以未触发时,测量D、S极间的正、反向电阻实际上是测量了该二极管的阻值。有的场效应管被触发后,D、S极间的阻值会很小,甚至会近于0。

(2)好坏的判别

指针万用表测量:用万用表R×1k挡或R×10k挡,测量场效应管任意两脚之间的正、反向电阻值。正常时,除D极与S极之间的正向电阻值较小外,其余各引脚之间(G与D极、G与S极)的正、反向电阻值均应为无穷大。若测得某两极之间的电阻值接近0,则说明该管已击穿损坏。确认被测管子的阻值正常后,再按图1-54所示的方法对其进行触发,若能够触发导通,说明管子正常,否则说明它已损坏或性能下降。

数字万用表测量:如图1-55所示,将万用表置于二极管挡,测得G、S极或G、D极之间的正、反向电阻都应为无穷大,测量D、S极间正向导通压降值时为0.5左右,调换表笔后,反向导通压降值为无穷大。如果出现两次及两次以上导通压降值较小的情况,则说明该场效应管击穿。

图1-55 数字万用表检测N沟道型场效应管示意图

5. 场效应管的更换

维修中,场效应管的代换原则和三极管一样,也是要坚持“类别相同,特性相近”的原则。“类别相同”是指代换中应选相同品牌、相同型号的场效应管,即N沟道管换N沟道管,P沟道管换P沟道管;“特性相近”是指代换中应选参数、外形及引脚相同或相近的场效应管代换。

八、晶闸管

1. 晶闸管的特点

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,晶闸管主要是作为开关应用在供电回路或保护电路中。晶闸管有单向晶闸管(SCR)、双向晶闸管(TRIAC)、可关断晶闸管(GOT)、温控晶闸管、光控晶闸管和逆导晶闸管等多种。常见的晶闸管实物外形如图1-56所示。

图1-56 晶闸管实物外形

2. 晶闸管的命名方法

按国产晶闸管的型号命名方法,晶闸管的型号主要由4个部分组成,各部分的含义如下:

市场上的晶闸管种类繁多,产品不断更新换代,为了让读者更好地了解晶闸管的命名方法和特点,下面通过两个典型的晶闸管型号进行介绍。

KP1-2型晶闸管,K表示晶闸管,P表示为普通反向阻断型,1表示额定通态电流为1A,2表示重复峰值电压为200V。

KS5-6型晶闸管,K表示晶闸管,S表示为双向型(双向晶闸管),5表示额定通态电流为5A,6表示重复峰值电压为600V。

3. 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。因为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 4层半导体构成,而它等效为两个三极管,它的3个引脚功能分别是:G为控制极,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1-57所示。

(2)单向晶闸管的基本特性

如图1-57所示,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VT1和一只PNP型三极管VT2组成,当单向晶闸管的A极和K极之间加上正极性电压,并且G极有触发电压输入时,它就可以导通。这是因为单向晶闸管G极输入的电压加到VT1的b极,使它导通,它的c极电位为低电平,致使VT2导通,此时VT2的c极输出的电压又加到VT1的b极,维持VT1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。

图1-57 单向晶闸管的结构、等效电路和电路符号

(3)单向晶闸管的好坏及引脚判断

由于单向晶闸管的G极与K极之间仅有一个PN结,所以这两个引脚间具有单向导通特性。

检测时用数字万用表的PN结压降检测挡,任意测单向晶闸管两个管脚间的导通压降值,当显示屏显示0.66左右的电压值时,如图1-58(a)所示,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。若检测时始终为无穷大或数值过小,则说明被测管异常。

图1-58 检测单向晶闸管好坏示意图

采用将指针万用表检测时,应采用R×1挡检测G、K极间正向电阻,采用R×10k挡检测反向电阻。一般的单向晶闸管的G、K极间的正向电阻为15Ω左右,如图1-58(b)所示。

(4)单向晶闸管的触发导通能力检测

如图1-59所示,将黑表笔接K极,红表笔接A极,显示的数值为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0.661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。

图1-59 数字万用表检测单向晶闸管的触发能力

提示

由于数字万用表的触发电流较小,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。

如图1-60所示,将指针式万用表置于R×1挡,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1-60(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1-60(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。

图1-60 单向晶闸管的触发能力的测量

提示

由于单向晶闸管的触发电流较大,所以应采用R×1挡进行触发,而采用其他挡位时很难将其触发导通。

4. 双向晶闸管

双向晶闸管也叫双向可控硅,它的英文缩写是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。双向晶闸管的实物外形和单向晶闸管基本相同。

(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构成的,所以它具有双向导通性能,即只要G极输入触发电流后,无论T1、T2间的电压方向如何,它都能够导通。它的等效电路和符号如图1-61所示。

(2)引脚和触发导通能力的判断

图1-61 双向晶闸管等效电路和符号

提示

由于双向晶闸管的触发电流较大,所以应采用R×1挡进行触发,而采用其他挡位时很难将其触发导通。

如图1-62所示,将指针万用表置于R×1挡,任意测双向晶闸管两个引脚的阻值,当一组的阻值为几十欧时,说明这两个引脚为G极和T1极,剩下的引脚为T2极。随后,假设T1和G极中的任意一脚为T1极,将黑表笔接T1极,红表笔接T2极,此时的阻值应为无穷大,用表笔瞬间短接T2、G极,如果阻值由无穷大变为几十欧,说明晶闸管被触发并维持导通。调换表笔重复上述操作,结果相同时,说明假定的引脚正确。若调换表笔操作时,阻值仅能在瞬间显示几十欧,说明晶闸管不能维持导通,假定的G极实际为T1极,而假定的T1极为G极。

图1-62 检测双向晶闸管好坏及触发导通能力的示意图

九、电感

电感线圈简称电感,它是一种电抗元件,将一根导线绕在磁芯上就构成一个电感,一个空心线圈也是一个电感。在电路中电感用字母“L”表示。它在电路里主要的作用是扼流、滤波、调谐、延时、耦合、补偿等。

1. 电感的特性

电感的主要物理特性是将电能转换为磁能,并储存起来。它是一个储存磁能的元件。电感在电路中的一些特殊性质与电容刚好相反。电感中的电流不能突变,这与电容两端的电压不能突变的原理相似。因此,在电路分析中常称电感和电容为“惯性元件”。

2. 电感的单位

电感的单位是亨(H),常用的单位有毫亨(mH)、微亨(μH),其换算关系是:1H=1 000mH,1mH=1 000 μH。

3. 小家电常用的电感

(1)空心电感

所谓的空心电感,就是导线在非磁导体上绕制而成的电感。这种电感的电感量小,无记忆,很难达到磁饱和,所以得到了广泛的应用。典型的空心电感实物外形和电路符号如图1-63所示。

提示

所谓磁饱和,就是周围磁场达到一定饱和度后,磁力不再增加,也就不能工作在线性区域了。

(2)铁氧体电感

铁氧体不是纯铁,是铁的氧化物,主要由四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3)和其他一些材料构成,是一种磁导体。而铁氧体电感就是在铁氧体的上面或外面绕上导线构成的。这种电感的优点是电感量大、频率高、体积小、效率高,但也存在容易磁饱和的缺点。常见的铁氧体电感实物外形和电路符号如图1-64所示。

图1-63 空心电感

图1-64 铁氧体电感

(3)色环电感

色环电感的外形和普通电阻基本相同,它的电感量与色环电阻一样用色环来标记。色环电感的实物外形如图1-65所示,它的电路符号和空心电感或铁氧体电感的电路符号相同。

(4)贴片电感

贴片电感的外形和贴片电阻、贴片电容基本相同,常见的贴片电感的实物外形如图1-66所示,它的电路符号和空心电感或铁氧体电感的电路符号相同。

图1-65 色环电感

图1-66 贴片电感

4. 电感量的标注

电感量通常采用直标法、色环标注法、色点标注法3种标注方法进行标注。

(1)直标法

直标法就是直接在电感表面上标明其电感量的大小,如2.2μH、3.9mH等。

(2)色环标注法

色环标注法就是利用3道或4道色环表示电感的电感量大小,紧靠电感引脚一端的色环为第1道色环,以后依次为第2道色环、第3道色环、第4道色环。第1道色环、第2道色环是有效数字,而第3道色环是所加的“0”的个数,第4道色环是允许误差,各色环颜色代表的数值与色环电阻、色环电容一样。若电感表面标注的色环颜色依次为红、红、棕、金,表明该电感的电感量为220μH,允许误差为± 5%,如图1-67所示。

(3)色点标注法

色点标注法就是利用3个或4个色点表示电感的电感量大小,与色环电感标注相似,但顺序相反,即紧靠电感引脚一端的色点为最后一个色点,如图1-68所示。

图1-67 色环电感的标注

图1-68 色点电感的标注

5. 电感的串联

一个电感的一端接另一个电感的一端,称为串联。串联后电感的电感量为各电感量的和,若电感L1和电感L2串联,则串联后的电感量L=L1+L2。比如,L1、L2都是2.2μH的电感,那么串联后的电感量L为4.4μH。

6. 电感的并联

两个电感的两端并接,称为并联。并联后电感的电感量的倒数为各电感量倒数之和,若电感L1和L2并联,则L=L1×L2/(L1+L2)。比如,L1、L2都是10μH的电感,那么并联后的电感量L为5μH。

7. 电感的检测

电感的判别常采用代换法和仪器检测法。仪器检测法可以用电感测量仪器或万用表的电感挡(L)来判断电感是否正常,当然也可采用指针万用表的R×1挡或数字万用表的200Ω电阻挡或二极管挡检测电感的阻值来判断它是否正常。

如图1-69所示,先将万用表置于二极管挡,红、黑表笔接电感的两端,此时显示屏显示的一般为零点几欧到几十欧。若阻值过大,说明开路;若阻值偏小,说明匝间短路。

图1-69 判断电感好坏的示意图

方法与技巧

在检测电路板上的电感时,可先采用在路测量法进行判断,若发现异常,再焊开一个引脚后进一步检测,判断它是否正常。

十、变压器

1. 变压器的识别

变压器是利用电磁感应原理,把一种交流电压转变成频率相同的另一种交流电压的器件。小家电中常用的变压器主要有工频电源变压器和开关变压器等,如图1-70所示。

图1-70 变压器

2. 工频电源变压器的检测

(1)绝缘性能的测试

将万用表置于R×10k挡,分别测量初级绕组与各次级绕组、铁芯、静电屏蔽层间电阻的阻值,阻值都应为无穷大;若阻值过小,说明有漏电现象,这将导致变压器的绝缘性能差。

(2)线圈好坏的检测

下面以12V电源变压器为例介绍普通电源变压器的测量。因它的初级绕组电流小,漆包线的匝数多且线径细,使得它的直流电阻较大,所以采用R×100挡测量,阻值为1.4kΩ,如图1-71(a)所示。而次级绕组虽然输出电压低,但电流大,所以次级绕组的漆包线的线径较粗且匝数少,阻值较小,所以采用R×1挡测量,阻值为5Ω,如图1-71(b)所示。若初级绕组的阻值为无穷大,则说明初级绕组开路;若阻值小,则说明有短路现象。

图1-71 电源变压器的测量

提示

许多电源变压器的初级绕组与接线端子之间安装了温度熔断器。一旦电源电压升高或负载过流引起变压器过热,该熔断器就会过热熔断,产生初级绕组开路的故障。此时可小心地拆开初级绕组,就可发现该熔断器。将其更换后就可修复变压器,应急修理时也可用导线短接。

(3)判别初、次级绕组

工频电源变压器初级绕组的引脚和次级绕组的引脚一般都是从它的两侧引出,并且初级绕组上多标有“220V”字样,次级绕组则标有额定输出电压值,如6V、9V、12V、15V、24V等,通过这些标记就可以识别出绕组的功能。但有的变压器没有标记或标记不清晰,则需要通过万用表的检测来判别变压器的初级、次级绕组。因工频电源变压器多为降压型变压器,所以它的初级绕组因输入电压高、电流小,漆包线的匝数多且线径细,使得它的直流电阻较大;而次级绕组虽然输出电压低,但电流大,所以次级绕组的漆包线的线径较粗且匝数少,使得阻值较小,如图1-72所示。这样,通过测量初、次级绕组的阻值就能够识别出不同的绕组。

图1-72 检测工频电源变压器绕组阻值判断初、次级绕组示意图

(4)空载电流的检测

断开变压器所有的次级绕组,再将万用表置于交流500mA电流挡,表笔串入初级绕组回路中,为初级绕组输入220V工频电源电压,此时万用表测出的数值就是空载电流值。该值应低于变压器满载电流的10%~20%。如果超出太多,说明变压器有短路性故障。

提示

常见的电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。

(5)空载电压的检测

如图1-73所示,为输出电压为16V的电源变压器的初级绕组输入220V的市电电压后,用万用表20V交流电压挡就可以测变压器次级绕组输出的空载电压值。

空载电压与标称值的允许误差范围一般为:高压绕组不超过±10%,低压绕组不超过±5%,带中心抽头的两组对称绕组应不超过±2%。

(6)温度检测

图1-73 检测电源变压器次级绕组空载电压示意图

接好变压器的所有次级绕组,为初级绕组输入220V工频交流电压,一般小功率电源变压器允许温升为40~50℃,如果所用绝缘材料质量较好,允许温升还要高一些。

提示

若通电不久,变压器的温度就快速升高,则说明绕组或负载短路。

3. 开关变压器的检测

如图1-74所示,用万用表200Ω或二极管挡测开关变压器测每个绕组的阻值,正常时阻值较小。若阻值过大或无穷大,说明绕组开路;若阻值时大时小,说明绕组接触不良。

图1-74 开关变压器的检测示意图

提示

开关变压器的故障率较低,但有时也会出现绕组匝间短路或绕组引脚根部漆包线开路的现象。

十一、继电器

1. 继电器的作用

继电器是一种控制器件,通常应用于自动控制电路中,由控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)两部分构成。它实际上是用较小的电流、电压的电信号或热、声音、光照等非电信号去控制较大电流的一种“自动开关”。由于继电器具有成本低、结构简单等优点,所以广泛应用在工业控制、交通运输、家用电器等领域。

2. 继电器的分类

继电器按工作原理可分为电磁继电器、固态继电器(SSR)、时间继电器、温度继电器、压力继电器、风速继电器、加速度继电器、光继电器、声继电器等多种,按功率大小可分为大功率继电器、中功率继电器和小功率继电器等多种,按封装形式可分为密封型继电器和裸露式继电器两种。不过,在小家电中应用最广泛的是电磁继电器、干簧管、干簧继电器。

3. 电磁继电器

电磁继电器一般由线圈、铁芯、衔铁、触点簧片、外壳、引脚等构成。因内部的触点是否动作受线圈能否产生电磁场的控制,所以此类继电器叫电磁继电器。常见的电磁继电器如图1-75所示。

图1-75 电磁继电器实物外形

(1)分类

电磁继电器根据线圈的供电方式可以分为直流电磁继电器和交流电磁继电器两种,交流继电器的外壳上标有“AC”字符,而直流继电器的外壳上标有“DC”字符。电磁继电器根据触点的状态可分为常开型继电器、常闭型继电器和转换型继电器3种。3种电磁继电器的电路符号如图1-76所示。

图1-76 普通电磁继电器的电路符号

① 常开型。常开型继电器也叫动合型继电器,通常用“合”字的拼音字头H表示。此类继电器的线圈没有导通电流时,触点处于断开状态,当线圈通电后触点就闭合。

② 常闭型。常闭型继电器也叫动断型继电器,通常用“断”字的拼音字头D表示。此类继电器的线圈没有电流时,触点处于接通状态,通电后触点就断开。

③ 转换型。转换型继电器用“转”字的拼音字头Z表示。转换型继电器有3个一字排开的触点,中间的触点是动触点,两侧的是静触点。此类继电器的线圈没有导通电流时,动触点与其中的一个触点接通,而与另一个断开;当线圈通电后触点移动,与原闭合的触点断开,与原断开的触点接通。

(2)电磁继电器的检测

下面以JZC-8型12V直流电磁继电器为例介绍继电器的检测方法,如图1-77所示。

① 未加电检测。将数字万用表置于2k挡,将两表笔分别接到继电器线圈的两引脚,检测线圈的阻值为400Ω,若阻值与标称值基本相同,表明线圈良好;若阻值为∞,说明线圈开路;若阻值小,则说明线圈短路。但是,通过万用表检测线圈的阻值很难判断线圈是否匝间短路的。

图1-77 电磁继电器的好坏判断示意图

提示

继电器的型号不一样,其线圈电阻的阻值也不一样,通过检测线圈的直流电阻,可初步判断继电器是否正常。

② 加电检测。参见图1-78,用直流稳压电源为继电器的线圈供电,使衔铁动作,将常闭转为断开,而将常开转为闭合,再检测触点引脚的阻值,阻值正好与未加电时的检测结果相反,说明该继电器正常。否则,说明该继电器损坏。

图1-78 电磁继电器供电后检测示意图

4. 干簧管

干簧管是一种磁敏的特殊开关。典型的干簧管实物外形和电路符号如图1-79所示。

图1-79 典型的干簧管

(1)干簧管的构成

干簧管通常由2个或3个既导磁又导电的材料做成的簧片触点构成常开或常闭触点。这些触点被封装在充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的玻璃管里,玻璃管内平行封装的簧片端部重叠,并留有一定间隙或相互接触。

(2)干簧管的分类

干簧管按触点形式分为常开型和转换型两种。常开型干簧管内的触点平时打开,只有干簧管靠近磁场被磁化时,触点才能吸合;而转换型干簧管在结构上有3个簧片,第1片由导电不导磁的材料做成,第2、第3片用既导电又导磁的材料做成,上中下依次是1、3、2。当它不接近磁场时,1、3片上的触点在弹力的作用下吸合;当它接近磁场时,2、3片被磁化,在电磁力作用下,3片上的触点与1片上的触点断开,而与2片上的触点吸合,从而形成了一个转换开关。

(3)干簧管的检测

检测干簧管可以用指针万用表电阻挡,也可以采用数字万用表的通断测量/二极管挡,下面以常开两端式干簧管为例进行介绍。

采用数字万用表检测干簧管时,应将它置于通断测量挡,并将它的两根表笔接在干簧管的两根引线上,未靠近磁铁时,万用表显示的数字为1,说明干簧管内的触点断开,如图1-80(a)所示;靠近磁铁后,显示屏显示数字为0,并且蜂鸣器鸣叫,说明干簧管内的触点受磁后闭合,如图1-80(b)所示。当脱离磁铁后,万用表的显示又回到1,说明干簧管的触点又断开。若干簧管的触点在受磁后仍旧不能吸合,说明触点开路;若未受磁时就吸合,则说明它内部的触点粘连。

图1-80 干簧管的检测示意图

5. 继电器的更换

继电器损坏后必须采用相同规格的同类产品更换,否则不仅会给安装带来困难,而且可能会产生新的故障。

十二、扬声器

扬声器俗称喇叭,是一种十分常用的电声换能器件,是音响、电视机、收音机、放音机、复读机等电子产品中的主要器件。常见的扬声器实物外形和电路符号如图1-81所示。扬声器在电路中常用字母B或BL表示。

图1-81 扬声器

1. 扬声器的分类

扬声器按换能机理和结构分为动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶体或陶瓷)、电磁式(压簧式)、电离子式和气动式扬声器等,电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点,应用广泛;按声辐射材料分为纸盆式、号筒式、膜片式;按纸盆形状分为圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环;按工作频率分为低音、中音、高音,有的还分成录音机专用、电视机专用、普通和高保真扬声器等;按音圈阻抗分为低阻抗和高阻抗扬声器;按效果分为直辐和环境声扬声器等。

2. 扬声器的构成

扬声器由黑色或白色的纸盆、磁铁(外磁铁或内磁铁)、铁芯、线圈、支架、防尘罩等构成,如图1-82所示。

3.扬声器的检测(1)好坏的判断

图1-82 扬声器构成示意图

如图1-83所示,将万用表置于R×1挡,用红表笔接音圈(线圈)的一个接线端子,用黑表笔点击另一个接线端子,若扬声器能够发出“咔咔”的声音,说明扬声器正常,否则说明扬声器的音圈或引线开路。

若手头没有万用表,也可以利用一节5号电池和一根导线判断扬声器的音圈是否正常,如图1-84所示。

图1-83 用万用表测量扬声器示意图

图1-84 用电池检测扬声器示意图

注意

由于检测回路内没有限流电阻,所以采用该方法时不要长时间接触音圈端子,以免音圈过流损坏。

(2)阻抗估测

扬声器的铁芯背面通常有一个直接打印或贴上去的铭牌,该铭牌上一般都标有阻抗的大小,若铭牌脱落导致无法识别它的阻抗时,则需要使用万用表进行判别。

如图1-83所示,将万用表置于R×1挡,表针调零后,测得线圈的阻值为6.1Ω,将该值乘以1.3得到的数值为7.93Ω,说明被测扬声器的阻抗约为8Ω。

十三、耳机

1. 耳机的识别

耳机也是一种十分常用的电声换能器件。它的构成和电动式扬声器基本相同,也是由磁铁、音圈、振动膜片和外壳构成。常见的耳机实物外形和电路符号如图1-85所示。

图1-85 耳机

2. 耳机的检测

耳机好坏的判断方法和扬声器基本相同。

十四、蜂鸣片/蜂鸣器

1. 蜂鸣片、蜂鸣器的识别

蜂鸣片是压电陶瓷蜂鸣片的简称,它也是一种电声转换器件。由于蜂鸣片具有体积小、成本低、重量轻、可靠性高、功耗低、声响度高(最高可达到120dB)的优点,所以广泛应用在电子计时器、电子手表、玩具、门铃、报警器、豆浆机等电子产品中。常见的蜂鸣片实物外形和电路符号如图1-86所示。蜂鸣片在电路中通常用字母B表示。

小家电采用的蜂鸣器就是将蜂鸣片安装在一个外壳内构成,它的实物外形与电路符号如图1-87所示。

图1-86 蜂鸣片

图1-87 蜂鸣器

2. 蜂鸣片/蜂鸣器的检测

将指针万用表置于R×1挡,用红表笔接在它的一个接线端子上,用黑表笔点击另一个接线端子,若蜂鸣器能够发出“咔咔”的声音,并且表针摆动,说明蜂鸣器正常;否则,说明蜂鸣器异常或引线开路,如图1-88所示。

图1-88 小家电用蜂鸣器的检测

提示

若手头没有指针万用表,也可以按图1-84所示的方法,采用5号电池进行检测。

十五、熔断器

熔断器俗称保险丝、保险管,它在电路中通常用F、FU、FUSE等表示,它的电路符号如图1-89所示。小家电应用的熔断器主要有普通过流熔断器和温度熔断器两种。

1. 普通熔断器

普通过流熔断器中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1-90所示。普通过流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。

图1-89 熔断器电路符号

图1-90 普通过流熔断器实物外形

2. 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1-91所示。温度熔断器早期主要应用在电饭锅内,现在还应用在变压器等产品内。

温度熔断器的作用就是当它检测到的温度达到标称值后,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,它为一次性保护器件。

3. 熔断器的检测

如图1-92(a)所示,将指针万用表置于R×1挡,将表笔接在熔断器的两端,测它的阻值。若阻值为0,说明它正常;若阻值为无穷大,则说明它已开路。

图1-90 普通过流熔断器实物外形

图1-92 用万用表测量熔断器示意图

如图1-92(b)所示,将数字万用表置于通断测量挡,两个表笔接在温度型熔断器(过热保护器)的两个引脚上,若数值较小且蜂鸣器鸣叫,说明该熔断器正常。若数值较大且蜂鸣器不能鸣叫,说明熔断器开路。

4. 熔断器的更换

熔断器损坏后最好采用相同规格的器件更换。另外,由于熔断器动作多是由于负载过载引起,所以必须确认负载是否正常。注意:不能用导线代替熔断器,以免扩大故障或引起火灾。

十六、开关

1. 识别与检测

早期小家电电路上的机械开关用K或SB表示,现在电路上多用S或SX表示。机械开关的实物外形和电路符号如图1-93所示。

图1-93 机械开关

如图1-94所示,将数字万用表置于通断挡,表笔接在触点的引脚上,在未按压开关时,显示的数值是无穷大,说明触点断开;按压开关后使它的触点接通,蜂鸣器鸣叫且数值变为0。否则,说明开关损坏。

图1-94 用万用表测量机械开关示意图

2. 开关的更换

开关损坏后最好采用相同规格的更换。另外,在更换开关时不仅要考虑体积的大小,还要考虑电流的大小,以免扩大故障或引起火灾。

十七、电加热器

电加热器就是在供电后开始发热的器件。电加热器不仅广泛应用在热水器、电饭锅、电炒锅、饮水机上,电冰箱、空调器还用它进行化霜或辅助加热。

1. 电加热器的识别

电加热器按功率分为大功率加热器、中功率加热器和小功率加热器3种,按结构分为电加热管、裸线式加热器和PTC加热器3种。常见的电加热器实物外形如图1-95所示。

图1-95 电加热器

2. 电加热器的检测

检测电加热管和PTC加热器时,首先查看它的接头有无锈蚀和松动现象,若有,修复或更换;若正常,用万用表的电阻挡测它的接线端子间的阻值,若阻值为无穷大,则说明它已开路。而对于裸线式加热器,有的故障通过直观检查就可以发现,若直观检查正常,再用万用表进行检测。

下面以1500W加热管(或加热带)为例介绍加热器的检测方法。正常的1500W加热管的阻值为35.4Ω左右,如图19-6(a)所示;用200M电阻挡测加热管供电端子对外壳的漏电阻值应为无穷大(显示1),如图19-6(b)所示。若加热管的导通阻值为无穷大,则说明加热管烧断;若导通阻值或大或小,说明内部接触不良;若漏电阻值不为无穷大,则说明加热管漏电。

图1-96 用万用表检测分体式电水壶加热器示意图

十八、双金属片型温控器/过载保护器

为了控制加热温度,电热器具上都安装了温度控制器(简称温控器)。小家电常用的温控器主要是双金属片型温控器。双金属片型温控器也叫温控开关,它的作用主要是控制电加热器件的加热时间。常见的双金属片型温控器如图1-97所示。

图1-97 典型双金属片型温控器实物外形

如图1-98所示,双金属片型温控器未受热时,用万用表的R×1挡测它的接线端子间的阻值,若阻值为无穷大,则说明它已开路;而当它检测的温度达到标称后阻值不为无穷大,仍然为0,则说明它内部的触点粘连。

图1-98 用万用表检测双金属片型温控器好坏的示意图