2.電容元件的應用
(1)電容器的檢測? 電容器的主要故障是:擊穿、短路、漏電、容量減小、變質及破損等。
1)外觀檢查? 觀察外表應完好無損,表面無裂口、污垢和腐蝕,標志應清晰,引出電極無折傷;對可調電容器應轉動靈活,動定片間無碰、擦現象,各聯間轉動應同步等。
2)測試漏電電阻? 用萬用表歐姆檔(R×100或R×1k檔),將表筆接觸電容的兩引線。剛搭上時,表頭指針將發生擺動,然后再逐漸返回趨向R=∞處,這就是電容的充放電現象(對0.1μF以下的電容器觀察不到此現象)。指針的擺動越大容量越大,指針穩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。檢測時,如果表頭指針指到或靠近歐姆零點,說明電容器內部短路,若指針不動,始終指向R=∞處,則說明電容器內部開路或失效。
5000pF以上的電容器可用萬用表電阻最高檔判別,5000pF以下的小容量電容器應另采用專門測量儀器判別。
3)電解電容器的極性檢測? 電解電容器的正負極性是不允許接錯的,當極性標記無法辨認時,可根據正向聯接時漏電電阻大,反向聯接時漏電電阻小的特點來檢測判斷。交換表筆前后兩次測量漏電電阻值,測出電阻值大的一次時,黑表筆接觸的是正極。(因為黑表筆與表內的電池的正極相接)。
4)可變電容器碰片或漏電的檢測? 萬用表撥到R×10檔,兩表筆分別搭在可變電容器的動片和定片上,緩慢旋動動片,若表頭指針始終靜止不動,則無碰片現象,也不漏電;若旋轉至某一角度,表頭指針指到0Ω,則說明此處碰片,若表頭指針有一定指示或細微擺動,說明有漏電現象。
(2)電容器的選用方法
1)選擇合適的型號? 根據電路要求,一般用于低頻耦合、旁路去耦等,電氣性能要求較低時,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。旁路電容器根據電路的工作頻率來選,如在低頻電路中,發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、有機薄膜電容器等;在高頻電路中應選擇高頻瓷介質電容器;若要求在高溫下工作,則應選玻璃釉電容器等。
在電源濾波和退耦電路中,可選用電解電容器。因為在這些使用場合,對電容器性能要求不高,只要體積不大,容量夠用就可以。
對于可變電容器,應根據電容統調的級數,確定應采用單聯或多聯可變電容器,然后根據容量變化范圍、容量變化曲線、體積等要求確定相應品種的電容器。
2)合理確定電容器的容量和誤差? 電容器容量的數值,必須按規定的標稱值來選擇。
電容器的誤差等級有多種,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,但在振蕩回路、延時電路、音調控制電路中,電容器的精度要稍高一些;在各種濾波器和各種網絡中,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際工作電壓兩倍以上的電容器。
4)注意電容器的溫度系數,高頻特性等參數? 在振蕩電路中的振蕩元件、移相網絡元件、濾波器等,應選用溫度系數小的電容器,以確保其性能。
在高頻應用時,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 |
圓盤型瓷介電容器 |
2000~3000 |
1~1.5 |
小型紙介電容器 (無感卷繞) |
50~80 |
6~11 |
中型紙介電容器 (0.022μF) |
5~8 |
30~60 |
1.6.3電感元件的識別與應用
1.電感元件的識別
(1)電感的分類、特點及用途? 線圈的品種繁多,按功能來分,有高頻阻流圈、低頻阻流圈、調諧線圈、濾波線圈、提升線圈、穩頻線圈、補償線圈、天線線圈、振蕩線圈及陷波線圈等;按結構來分,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、特點與應用如表1.9所示
表1.9? 常用電感元件的外形、特點與應用
?
名稱及實物圖 |
特點與應用 |
單層螺旋管線圈
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蜂房式線圈
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體積小,分布電容小,電感量大,多用于收音機中波段振蕩電路。 |
鐵粉芯或鐵氧體芯線圈
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為了調整方便,提高電感量和品質因數,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,可調節磁芯與線圈的位置。從而也改變了這種線圈的電感量。多用于收音機的振蕩電路及中頻調諧回路。 |
銅芯線圈
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為了改變電感量和調整可靠方便、耐用,在一些超短波范圍用的線圈常采用銅芯線圈,利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量。多用于電視機的高頻頭內。 |
阻流圈 ?? |
(a)高頻阻流圈的電感量較小,分布電容和介質損耗小,用來阻止高頻信號通過而讓較低頻率的交流信號和直流通過。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。 |
(2)電感線圈的主要參數? 電感線圈的主要參數有兩項:電感量L品質因數Q。在實際應用中,根據電路圖的要求選用電感線圈時,必須了解電感線圈的主要參數。
1)電感量L? 線圈的電感量L也稱為自感系數或自感,是表示線圈產生自感應能力的一個物理量。當線圈中及其周圍不存在鐵磁物質時,通過線圈的磁通量與其中流過的電流成正比,其比值稱為電感量。
2)品質因數Q? 線圈的品質因數Q是表示線圈質量的一個物理量。它是指線圈在某一頻率的交流電壓下工作時,所呈現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為當交流電的頻率是f時的等效損耗電阻。f較低時,可認為R等于線圈的直流電阻;f較高時,R應是包括各種損耗在內的總等效電阻。
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,如導線的直流電阻、線圈骨架的介質損耗、屏蔽罩或鐵芯引起的損耗、高頻趨膚效應的影響等。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)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,穩定性變差,因而線圈的分布電容越小越好。
2.電感元件的應用
(1)在使用線圈時應注意不要隨便改變線圈的形狀、大小和線圈間的距離,否則會影響線圈原來的電感量。尤其是頻率越高,圈數越少的線圈。
(2)線圈在裝配時互相之間的位置和其它元件的位置,要特別注意,應符合規定要求,以免互相影響而導致整機不能正常工作。
(3)可調線圈應安裝在機器的易于調節的地方,以便調整線圈的電感量達到最理想的工作狀態。