1、第二步  電子元件基礎知識  電感器   電感元件的分類概述：電感線圈是由導線一圈靠一圈地繞在絕緣管上，導線彼此互相絕緣，而絕緣管可以是空心的，也可以包含鐵芯或磁粉芯，簡稱電感。用L表示，單位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH)，1H=103mH=106uH。 凡是能產生電感作用的原件統稱為電感原件，常用的電感元件有固定電感器， 阻流圈，電視機永行線性線圈，行，幀振蕩線圈，偏轉線圈，錄音機上的磁頭，延遲線等。   電感器是電子元件中比較常用的元件，通常用在高頻電路和濾波電路及電壓變換電路中，電感器分為二大類，一類是

2、自感線圈，另一類是互感線圈1 固定電感器 :一般采用帶引線的軟磁工字磁芯，電感可做在10-22000uh之間，Q值控制在40左右。2 阻流圈：他是具有一定電感得線圈，其用途是為了防止某些頻率的高頻電流通過，如整流電路的濾波阻流圈，電視上的行阻流圈等。 3 行線性線圈：用于和偏轉線圈串聯，調節行線性。由工字磁芯線圈和恒磁塊組成，一般彩電用直流電流1.5A電感116-194uh頻率：2.52MHZ 4 行振蕩線圈： 由骨架，線圈，調節桿，螺紋磁芯組成。一般電感為5mh調節量大于+-10mh.電感線圈的品質因數和固有電容 空心線圈可調磁芯電感鐵芯電感色碼電感(1)電感量及精度 線圈電感量的大小，主要

3、決定于線圈的直徑、匝數及有無鐵芯等。電感線圈的用途不同，所需的電感量也不同。例如，在高頻電路中，線圈的電感量一般為0.1uH100Ho 電感量的精度，即實際電感量與要求電感量間的誤差，對它的要求視用途而定。對振蕩線圈要求較高，為o2-o5。對耦合線圈和高頻扼流圈要求較低，允許1015。對于某些要求電感量精度很高的場合，一般只能在繞制后用儀器測試，通過調節靠近邊沿的線匝間距離或線圈中的磁芯位置來實現o  (2)線圈的品質因數 品質因數Q用來表示線圈損耗的大小，高頻線圈通常為50300。對調諧回路線圈的Q值要求較高，用高Q值的線圈與電容組成的諧振電路有更好的諧振特性；用低Q值線

4、圈與電容組成的諧振電路，其諧振特性不明顯。對耦合線圈，要求可低一些，對高頻扼流圈和低頻扼流圈，則無要求。Q值的大小，影響回路的選擇性、效率、濾波特性以及頻率的穩定性。一般均希望Q值大，但提高線圈的Q值并不是一件容易的事，因此應根據實際使用場合、對線圈Q值提出適當的要求。 線圈的品質因數為： Q=L/R 式中： 工作角頻； L線圈的電感量； R線圈的總損耗電阻線圈的總損耗電阻，它是由直流電阻、高頻電阻(由集膚效應和鄰近效應引起)介質損 耗等所組成。" 為了提高線圈的品質因數Q，可以采用鍍銀銅線，以減小高頻電阻；用多股的絕緣線代替具有同樣總裁面的單股線，以減少集膚效應；采用介質損耗小的高

5、頻瓷為骨架，以減小介質損耗。采用磁芯雖增加了磁芯損耗，但可以大大減小線圈匝數，從而減小導線直流電阻，對提高線圈Q值有利。 (3)固有電容 線圈繞組的匝與匝之間存在著分布電容，多層繞組層與層之間，也都存在著分布電容。這些分布電容可以等效成一個與線圈并聯的電容Co，如圖示。此主題相關圖片如下：這個電容的存在，使線圈的工作頻率受到限制，Q值也下降。圖示的等效電路，實際為一由L、R、和Co組成的并聯諧振電路，其諧振頻率稱為線圈的固有頻率。為了保證線圈有效電感量的穩定，使用電感線圈時，都使其工作頻率遠低于線圈的固有頻率。為了減小線圈的固有電容，可以減少線圈骨架的直徑，用細導線繞制線圈，或采用間繞法、蜂房

6、式繞法。 此主題相關圖片如下：(4)線圈的穩定性 電感量相對于溫度的穩定性，用電感的溫度系數L表示 此主題相關圖片如下：  式中：L2和L1分別是溫度為t2和t1時的電感量。 對于經過溫度循環變化后，電感量不再能恢復到原來值的這種不可逆變化，用電感的不穩定系數表示 此主題相關圖片如下：  式中：L和L1，分別為原來和溫度循環變化后的電感量。 溫度對電感量的影響，主要是因為導線受熱膨脹，使線圈產生幾何變形而引起的。減小這一影響的方法可采用熱法(繞制時將導線加熱，冷卻后導線收縮，以保證導線緊緊貼合在骨架上)溫度增大時，線圈的固有電容和漏電損耗增加，也會降低線

7、圈的穩定性。改進的方法是，將線圈用防潮物質浸漬或用環氧樹脂密封，浸漬后由于浸漬材料的介電常數比空氣大，其線匝間的分布電容增大。同時，還引入介質損耗，影響Q值。 (5)額定電流 主要是對高頻扼流團和大功率的諧振線圈電感器、變壓器檢測方法與經驗 1、色碼電感器的的檢測將萬用表置于R×1擋，紅、黑表筆各接色碼電感器的任一引出端，此時指針應向右擺動。根據測出的電阻值大小，可具體分下述三種情況進行鑒別：A、被測色碼電感器電阻值為零，其內部有短路性故障。B、被測色碼電感器直流電阻值的大小與繞制電感器線圈所用的漆包線徑、繞制圈數有直接關系，只要能測出電阻值，則可認為被測色碼電感器是正常的。2、中周

8、變壓器的檢測A、將萬用表撥至R×1擋，按照中周變壓器的各繞組引腳排列規律，逐一檢查各繞組的通斷情況，進而判斷其是否正常。B、檢測絕緣性能將萬用表置于R×10k擋，做如下幾種狀態測試：(1)初級繞組與次級繞組之間的電阻值；(2)初級繞組與外殼之間的電阻值；(3)次級繞組與外殼之間的電阻值。上述測試結果分出現三種情況：(1)阻值為無窮大：正常；(2)阻值為零：有短路性故障；(3)阻值小于無窮大，但大于零：有漏電性故障。3、電源變壓器的檢測A、通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異常現象。如線圈引線是否斷裂，脫焊，絕緣材料是否有燒焦痕跡，鐵心緊固螺桿是否有松動，硅鋼片有無銹蝕，

9、繞組線圈是否有外露等。B、絕緣性測試。用萬用表R×10k擋分別測量鐵心與初級，初級與各次級、鐵心與各次級、靜電屏蔽層與衩次級、次級各繞組間的電阻值，萬用表指針均應指在無窮大位置不動。否則，說明變壓器絕緣性能不良。C、線圈通斷的檢測。將萬用表置于R×1擋，測試中，若某個繞組的電阻值為無窮大，則說明此繞組有斷路性故障。D、判別初、次級線圈。電源變壓器初級引腳和次級引腳一般都是分別從兩側引出的，并且初級繞組多標有220V字樣，次級繞組則標出額定電壓值，如15V、24V、35V等。再根據這些標記進行識別。E、空載電流的檢測。(a)、直接測量法。將次級所有繞組全部開路，把萬用表置于交

10、流電流擋(500mA，串入初級繞組。當初級繞組的插頭插入220V交流市電時，萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應大于變壓器滿載電流的1020。一般常見電子設備電源變壓器的正?？蛰d電流應在100mA左右。如果超出太多，則說明變壓器有短路性故障。(b)、間接測量法。在變壓器的初級繞組中串聯一個10/5W的電阻，次級仍全部空載。把萬用表撥至交流電壓擋。加電后，用兩表筆測出電阻R兩端的電壓降U，然后用歐姆定律算出空載電流I空，即I空=U/R。F、空載電壓的檢測。將電源變壓器的初級接220V市電，用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值(U21、U22、U23、U24)應符合要求值，允許誤差范圍一

11、般為：高壓繞組±10，低壓繞組±5，帶中心抽頭的兩組對稱繞組的電壓差應±2。G、一般小功率電源變壓器允許溫升為4050，如果所用絕緣材料質量較好，允許溫升還可提高。H、檢測判別各繞組的同名端。在使用電源變壓器時，有時為了得到所需的次級電壓，可將兩個或多個次級繞組串聯起來使用。采用串聯法使用電源變壓器時，參加串聯的各繞組的同名端必須正確連接，不能搞錯。否則，變壓器不能正常工作。I、電源變壓器短路性故障的綜合檢測判別。電源變壓器發生短路性故障后的主要癥狀是發熱嚴重和次級繞組輸出電壓失常。通常，線圈內部匝間短路點越多，短路電流就越大，而變壓器發熱就越嚴重。檢測判斷電源變

12、壓器是否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流(測試方法前面已經介紹)。存在短路故障的變壓器，其空載電流值將遠大于滿載電流的10。當短路嚴重時，變壓器在空載加電后幾十秒鐘之內便會迅速發熱，用手觸摸鐵心會有燙手的感覺。此時不用測量空載電流便可斷定變壓器有短路點存在。大功率片狀繞線型電感 大功率片狀繞線型電感器主要用于DC/DC變換器中，用作儲能元件或大電流LC濾波元件(降低噪聲電壓輸出)。它以方形或圓形工字型鐵氧體為骨架，采用不同直徑的漆包線繞制而成，如圖所示：老式DCDC變換器的工作頻率僅幾十kHz(如3050kHz)，如今新型DC/DC變換器的頻率高于200kHz，老式低頻電感不適用了。在鐵氧

13、體底部沉積導電材料，經燒結后形成焊接的電極。此主題相關圖片如下：大功率片狀繞線型電感器型號不統一，尺寸也不相同，這里僅介紹一種圓形工字形鐵氧體骨架構成的電感器，其尺寸、電感量范圍及直流電阻范圍如表所示：由表可以看出，同一尺寸的骨架可以采用不向直徑漆包線來繞制、繞的匝數不同，故其電感量及直流電阻值是一個范圍 電阻越小，線徑越大尺寸也越大，這是個矛盾。此主題相關圖片如下：標準的大功率電感量基數為1 2.2 3.3 4.7 5.6 6.8 8.2。常用的電感量范圍為1330uH。有時需要在試驗中調整電感量，以獲得最佳數值。作為大功率片狀電感器還有下列兩個主要參數：最大電流及工作頻率。電感線圈的使用

14、(1)磁場輻射的影響電感線圈裝在線路板上有立式與臥式兩種方式，要注意其磁場的輻射對鄰近器件工作的影響。如臥式電感器的引線是從兩端引出，裝在線路板上多是橫臥著，它的線圈都繞在棒形的磁芯上，它工作時，磁力線在周圍散發，見圖(a)。不僅有效導磁系數低，而且其磁場輻射會影響鄰近部件的工作，特別在高頻工作時影響更大。所圖(b)示。此主題相關圖片如下：電感線圈的磁場輻射立式電感器無此缺點，其線圈都繞在“工”形或“王”形磁芯上，甚至繞在很薄的“工”形的磁芯上，工作時磁力線很少散發有效導磁系數較高，磁場輻射小，對鄰近部件影響小。同時占空系數小，分布電容也小。如圖(b)(2)工作頻率與磁芯材料的關系由于電感器的

15、基體是鐵氧體磁芯，其工作頻率自然要受磁芯材料工作頻率的限制，必須慎重選擇。有關術語及定義1.初始磁導率i    初始磁導率是磁性材料的磁導率(B/H)在磁化曲線事始端的極限值，即                          i=1/0   lim:H0   B/H式中為0真空磁導率(4×10-7H/m)    H為磁場強度

16、(A/m)    B磁通密度(T) 2.有效磁導率e：在閉合磁路中，如果漏磁可忽略，可以用有效磁導率來表征磁芯的性能。          e=L/0N2*Le/Ae式中L為裝有磁芯的線圈的電感量(H)    N為線圈匝數    Le為有效磁路長度(m)    Ae為有效截面積(m2)3.飽和磁通密度Bs(T)：磁化到飽和狀態的磁通密度。見圖1。4.剩余磁通密度Br(T)從飽和狀態去除磁場后，剩余的磁通密度。見圖1。 5.矯頑力He(A/m)從飽和狀態去除磁

17、場后，磁芯繼續被反向磁場磁化，直至磁通密度減為零，此時的磁場強稱為矯頑力。見圖1。6.損耗因素tan根據因數是磁滯損耗、渦流損耗和剩余損耗三者之和   tan=tanh+tane+tanr式中tanh為磁滯損耗因數    tane為渦流損耗因數    tanr為剩余損耗因數7.相對損耗因數tan/u相對損耗因數是損耗因數與磁導率之比：tan/ui（適用于材料）tan/ue（適用于磁路中含有氣隙的磁芯）8.品質因數Q品質因數為損耗因數的倒數：Q=1/tan9.溫度因數u(1/K)溫度系數為溫度在T1和T2范圍內變化時，每變化1K相應的磁

18、導率的相對變化量：u=U2-U1/U1*1/T2-T1(T2>T1)式中U1為溫度為T1時的磁導率    U2為溫度為T2時的磁導率10.相對溫度系數ur(1/K)溫度系數和磁導率之比，即ur=U2-U1/(U2)2*1/T2-T1(T2>T1)11.居里溫度Tc()在該溫度下材料由鐵磁性（或亞鐵磁性）轉變順磁性。見圖2。12.減落因數DF：在恒溫下，完全退磁的磁芯的磁導率隨時間的衰減變化，即DF=U1-U2/logT2-T1*1/(U1)2(T2>T1)式中U1為退磁后T1分鐘的磁導率     U2為退磁后T2分鐘

19、的磁導率 13.電阻率(/m)具有單位截面積和單位長度的磁性材料的電阻。14.密度d(kg/m3)單位體積材料的重量，即d=W/V式中W為磁芯的重量 (kg)V為磁芯的體積(m3)15.功率損耗Pc(KW/m3、W/KG)磁芯在高磁場密度下的單位體積損耗或單位重量損耗。該磁通密度可表示為Bm=E/4.44fNAe式中E為施加在線圈上的電壓有效值(V)Bm為磁通密度的峰值 （T）f為頻率(Hz)N為線圈匝數Ae為有效截面積(m2)目前。功率損耗的常用測量方法包括乘積電壓表法和波形記憶法。16.電感因數AL(nH/N2)電感因數定義為具有一定形狀和尺寸的磁芯上每一匝線圈產生的電感量，即AL=L/N

20、2式中L為裝有磁芯的線圈的電感量(H)    N為線圈匝數。第二步  電子元件基礎知識變壓器    一.變壓器的工作原理變壓器-利用電磁感應原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件1.變壓器 - 靜止的電磁裝置 變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能電壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。變壓器原理圖（圖3.1.2）與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組 設一次繞組的   

21、    二次繞組的 電壓相量 U1      電壓相量 U2電流相量 I1      電流相量 I2 電動勢相量 E1    電動勢相量 E2 匝數 N1            匝數 N2 同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為 m ,該磁通量稱為主磁通請注意 圖3.1.2 各物理量的參考方向確定。2.理想變壓器不計一次、二次繞

22、組的電阻和鐵耗，其間耦合系數 K=1 的變壓器稱之為理想變壓器描述理想變壓器的電動勢平衡方程式為e1(t) = -N1 d /dte2(t) = -N2 d /dt若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化，則有不計鐵心損失，根據能量守恒原理可得由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關系令 K=N1/N2，稱為匝比（亦稱電壓比），則二.三.變壓器的結構簡介1.鐵心鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為 0.35 或 0.5 mm，表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用鐵心結構的基本形式有心式和殼式兩種

23、心式變壓器結構示意圖(圖3.1.6)2.繞組繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成 第二步  電子元件基礎知識揚聲器揚聲器俗稱為喇叭，應該是大家熟悉不過的器件了，它是收音機、錄音機、音響設備中的重要元件。常見的揚聲器有動圈式、舌簧式、壓電式等好幾種，但最常用的是動圈式揚聲器（又稱電動式）。而動圈式揚聲器又分為內磁式和外磁式，因為外磁式便宜，通常外磁式用得多。當音頻電流通過音圈時，音圈產生隨音頻電流而變化的磁場，在永久磁鐵的磁場中時而吸引時而排斥，帶動紙盆振動發出聲音。 揚聲器在電路圖中的符號很形象。音響用的揚聲器大多要求大功率、高保真。為完美再現聲響，揚聲器又被分為專

24、用的低音、中音、高音，以各司其職。低音揚聲器的紙盆不再由單一的材料構成，出現了布邊、尼龍邊和橡皮邊等揚聲器，使紙盆更有彈性，低音更加豐富。號筒式揚聲器、球頂高音揚聲器使高音更加清晰。另外還有一種全頻揚聲器，它將高、低音揚聲器做在了一起。 揚聲器上一般都標有標稱功率和標稱阻抗值，例如025W8。一般認為揚聲器的口徑大，標稱功率也大。 在使用時，輸入功率最好不要超過標稱功率太多，以防損壞。萬用表R1電阻檔測試揚聲器，若有咯咯聲發出說明基本上能用。測出的電阻值是直流電阻值，比標稱阻抗值要小，是正常現象。    還有一種壓電陶瓷片，也是一種發聲元件 ，它利用壓電效應工作，既可以作發

25、聲元件又可以作接收聲音的元件。而且它很便宜，生日卡上的發聲元件就是它。壓電陶瓷片是在園形銅底板上涂覆了一層厚約1mm的壓電陶瓷，再在陶瓷表面沉積一層涂銀層，涂銀層和銅底板就是它的兩個電極。壓電陶瓷有一個奇妙的特性壓電效應：如將它彎曲，它的表面就會出現異種電荷， 如反向彎曲，電荷的極性也會相反。奇妙的是如果在壓電陶瓷片的兩個電極上施加一定的電壓，它就會發生彎曲，當電壓方向改變時，彎曲的方向也隨之改變。 利用壓電效應，有了一種聲電，電聲轉換的兩用器件，可以當話筒用：對壓電陶瓷片講話，使它受到聲波的振動而發生前后彎曲，當然人的眼睛分辨不出這種彎曲，在壓電陶瓷片的兩電極就會有音頻電壓輸出。相反地，把一定的音頻電壓加在壓電陶瓷片的兩極，由于音頻電壓的極性和大小不斷變化，壓電陶瓷片就會產生相應的彎曲運動，推動空氣形成聲音，這時候，它又成了喇叭。 壓電陶瓷片作為一種電子元件，在新買來的時候，是不帶引線的，需要自己焊接。一般采用多股軟線，先剝頭搪錫，焊接是要求速度快，焊點小，否則容易損壞壓電陶瓷片嬌嫩的鍍銀層。 還有一種在BP機、小鬧鐘里廣泛應用的訊響器實質上也是電磁式的。 揚聲器的參數揚聲器的參數是指采用專用的揚聲器測試系統所測試出來的揚聲器具體的各種性能參數值.其常用的參數主要包括:Z,Fo,0, SPL,Qts,Qms,Qe