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基本元器件工作原理

二极管的作用及用途

二极管的作用性质

1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等

2、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变

3.变容二极管是根据普通二极管内部“PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。

变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去。在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化

4.光电二极管(LED)光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结,不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射,实现光电转换,在电路图中文字符号一般为VD。光电三极管除具有光电转换的功能外,还具有放大功能,在电路图中文字符号一般为VT。

也就是单向导电。可用于:检波、整流、稳压、隔离反向电;另有发光二极管、阻尼二极管、光敏二极管、压敏二极管、气敏二极管等等专用半导体器件。

1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。

电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。2。性质是:二级管单向导电。可用于:检波、整流、稳压、隔离反向电;另有发光二极管、阻尼二极管、光敏二极管、压敏二极管、气敏二极管等等专用半导体器件。

三极管的作用三极管工作原理

三极管的工作原理

三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极

输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极

电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基

极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流

的变化大得多,这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC

/ΔIB, Δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。

三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫建立偏置,否则会放

大失真。

在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压UB升高时,IB变大,

IC也变大,IC 在集电极电阻RC的压降也越大,所以三极管集电极电压UC会降低,且UB越高,UC就越低,

ΔUC=ΔUB。仅供参考,请参考有关书籍。

三极管的作用一设计反相器管

我们知道三极管相当于一条通道,在这条通道上电流出发的那一端叫做源极,而电流到达的那一端叫做

漏极,控制电流通断的那个电极叫做栅极,那么栅极需要带上什么样的电压才表示通道导通呢?一般情

况下,栅极对源极的电压为0V时,表示关断,栅极上带 0.7V以上的电压时,表示导通,应该注意栅极

电压是对源极而言的。

上述的 MOS三极管我们叫它 N型 MOS管,对应的,还有一种 P型 MOS 管, P 型 MOS管的特性正好完

全相反,电流从漏极出发到达源极,栅极带上比漏极低于0.7V以下的电压时,MOS管导通。

如果规定只能用一种类型的 MOS管,我们也能设计出集成电路来,想当初的半导体工艺只适合于做 N型

一种类型的 MOS管,那时侯的集成电路大部分是NMOS集成电路,我们熟悉的早期的 Z80、8048等,都

是用 NMOS工艺制造的。后来,发展了在同一个芯片上做两种不同类型 MOS管的工艺,叫做CMOS工艺,

现在已是半导体行业的主流工艺。

N 管和 P管的版图设计并没有什么不一样,只要对其类型做一个标记就可以了,这个标记用来通知制造

集成电路的人把这些管子做成某一类型的管子,在下图中我们把 P管用虚框圈起来作为标记。

三极管的作用二设计集成电路

设计集成电路也很简单,不过就是把那些三极管连接起来,用什么来连接呢?总不至于用电烙铁和焊锡

丝之类的方法吧?在集成电路里不用这种方法,用的是类似于双面线路板的方法,双面线路板上的过孔

将线路板的两面连接了起来,在集成电路了也用了过孔,两层导电材料分别是铝和多晶硅,铝可以越过

各种区域通到任何地方而不受限制,但多晶硅可不可以呢?好象可以,可是,的多晶硅越过有源区时,

有源区变成了一个受多晶硅控制的电流通路:一个多余的三极管,这不是我们所希望的,所以,我们在

这里增加一条规则:多晶硅不能跨越有源区。按这样的规则连接两各三极管,我们就设计了一个含有一

个反相器的简单的集成电路。

三极管的测量

三极管管脚极性的识别

多数小功率三极管的管脚是等腰三角形排列,其顶点是基极,左边是发射极,右边是集电极。有的是从管底看,由管帽突出处顺时针排列为发射极,基极,集电极。有的管型用管帽色点或者管脚塑料护套颜色来标明极性的,红色为集电极,绿色为发射极,白色是基极。有的管型管脚是一字形排列,用集电极管脚较短,

或者集电极与其它极距离最远来区别电极,中间是基极,另一个脚是发射极。大功率管一般直接用外壳做集电极引出端。有的在较高频率工作的三极管,为了屏蔽高频电磁干扰,管壳用一支脚引出,以准备接地或者接零,符合为d,从管底看,由管壳边凸出处顺时针依次是发射极,基极,集电极,管壳引线。大部分国产硅酮塑封三极管,从正对截角或剖去平面的方向看,从左到右依次是发射极,基极,集电极。超小型三极管将截角的管脚焊片定为发射极,对面是脚是基极,垂直的第三个脚是集电极。另外一种半球形超小型三极管,将球面朝上,从左到右,依次是基极,集电极,发射极。

三极管用万用表测量管脚极性

用万用表R×100或者R×1K档分别测量各管脚间电阻,必有一只脚对其它两脚电阻值相似,那么这只脚是基极,如果红表笔(正表笔)接基极,测得与其它两脚电阻都小,那么这只管子是PNP管。如果测得电阻很大,那么这个管子是NPN 管。找到基极后,分别测基极对其余两脚的正向电阻,其中阻值稍小的那个是集电极,另外一个是发射极,这是因为集电结较大,正偏导通电流也较大,所以电阻稍小一点。

三极管好坏大致判断

利用三极管内PN结的单向导电性,检查各极间PN结的正反向电阻,如果相差较大说明管子是好的,如果正反向电阻都大,说明管子内部有断路或者PN结性能不好。如果正反向电阻都小,说明管子极间短路或者击穿了。

三极管穿透电流测量判断

用万用表检查管子的穿透电流Iceo,是通过测量集电极与发射极之间的反向阻值来估计的,如果穿透电流大,阻值就较小。

测PNP小功率锗管时,万用表R×100档正表笔接集电极,负表笔接发射极,相当于测三极管集电结承受反向电压时的阻值,高频管读数应在50千欧姆以上,低频管读数应在几千欧姆到几十千欧姆范围内,测NPN锗管时,表笔极性相反。

测NPN小功率硅管时,万用表R×1K档负表笔接集电极,正表笔接发射极,由于硅管的穿透电流很小,阻值应在几百千欧姆以上,一般表针不动或者微动。

测大功率三极管时,由于PN结大,一般穿透电流值较大,用万用表R×10档测量集电极与发射极间反向电阻,应在几百欧姆以上。

如果测得阻值偏小,说明管子穿透电流过大。如果测试过程中表针缓缓向低阻方向摆动,说明管子工作不稳定。如果用手捏管壳,阻值减小很多,说明管子热稳定性很差。

三极管放大系数β的测量估计:

按测量三极管穿透电流的方法,再用手指同时捏住管子的集电极与基极,表针会迅速向低阻端摆动,摆动范围越大说明三极管放大系数β值越大。

整流桥的整流作用介绍

∙整流这一个术语,它是通过二极管的单向导通原理来完成工作的,通俗的来说二极管它是正向导通和反向截止,也就是说,二极管只允许它的正极进正电和负极进负电。二极管只允许电流单向通过,所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向流动,即所谓“整流”,用两只管是半泼整流,四只是全泼整流。

整流桥的结构

∙整流桥通常是由两只或四只整流硅芯片作桥式连接,两只的为半桥,四只的则称全桥。外部采用绝缘朔料封装而成,大功率整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封,增强散热性能。

整流桥的分类

∙整流桥具有体积小,使用方便等特点,在家用电器和工业电子电路中应用非常广泛.常用的小功率整流桥有全桥和半桥之分.全桥是将四只硅整流二极管接成桥路的形式, 常见的型号有QL52~QL61 系列,PM104M 和BR300 系列等.半桥有三种结构:一种是将两只二极管顺向串联,在结点处引出一电极(如2CQ1 型),另一种是将两只二极管背靠背式反极性连接(称共阴式,如2CQ2 型);第三种是将两只二极管头碰头式反极性连接(称共阳式,如2CQ3 型).

整流桥的壳温确定

∙整流桥在强迫风冷冷却时壳温的确定由以上两种情况三种不同散热冷却形式的分析与计算,我们可以得出:在整流桥自然冷却时,我们可以直接采用生产厂家所提供的结--环境热阻(Rja),来计算整流桥的结温,从而可以方便地检验我们的设计是否达到功率元器件的温度降额标准;对整流桥采用不带散热器的强迫风冷情况,由于在实际使用中很少采用,在此不予太多的讨论。如果在应用中的确涉及该种情形,可以借鉴整流桥自然冷却的计算方法;对整流桥采用散热器进行冷却时,我们只能参考厂家给我们提供的结--壳热阻(Rjc),通过测量整流桥的壳温从而推算出其结温,达到检验目的。在此,我们着重讨论该计算壳温测量点的选取及其相关的计算方法,并提出一种在实际应用中可行、在计算中又可靠的测量方法。

从前面对整流桥带散热器来实现其散热过程的分析中可以看出,整流桥主要的损耗是通过其背面的散热器来散发的,因此在此讨论整流桥壳温如何确定时,就忽约其通过引脚的传热量。现结合RS2501M整流桥在110VAC电源模块上应用的损耗(最大为22.0W)来分析。假设整流桥壳体外表面上的温度为结温(即150.0C),表面换热系数为50.0W/m2C(在一般情况下,强迫风冷的对流换热系数为20~40W/m2C)。那么在环境温度为55.0C时,整流桥的结温与壳体正面的温差远远小于结温与壳体背面的温差,也就是说,实际上整流

桥的壳体正表面的温度是远远大于其背面的温度的。如果我们在测量时,把整流桥壳体正面温度(通常情况下比较好测量)来作为我们计算的壳温,那么我们就会过高地估计整流桥的结温了!那么既然如此,我们应该怎样来确定计算的壳温呢?由于整流桥的背面是和散热器相互连接的,并且热量主要是通过散热器散发,散热器的基板温度和整流桥的背面壳体温度间只有接触热阻。一般而言,接触热阻的数值很小,因此我们可以用散热器的基板温度的数值来代替整流桥的壳温,这样不仅在测量上易于实现,还不会给最终的计算带来不可容忍的误差。

用万用表对整流桥好坏的检测方法

1.半桥的检测半桥是由两只整流二极管组成,通过用万用表分别测量半桥内部的两只二极管的正、反电阻值是否正常,即可判断出该半桥是否正常。

2.全桥的检测大多数的整流全桥上,均标注有“+”、“-”、“~”符号(其中“+”为整流后输出电压的正极,“-”为输出电压的负极,“~”为交流电压输入端),很容易确定出各电极。

检测时,可通过分别测量“+”极与两个“~”极、“-”极与两个“~”之间各整流二极管的正、反向电阻值(与普通二极管的测量方法相同)是否正常,即可判断该全桥是否已损坏。若测得全桥内鞭只二极管的正、反向电阻值均为0

或均为无穷大,则可判断该二极管已击穿或开路损坏。

继电器的作用及工作原理

电磁继电器工作原理及应用

电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流电路,还可实现远距离操纵和生产自动化,在现代生活中起着越来越重要的作用。那么,电磁继电器是由那些部分组成的?它是怎样实现自动控制的呢?

一、电磁继电器的构造

电磁继电器的构造:如图所示,A是电磁铁,B是衔铁,C是弹簧,D是动触点,E是静触点。电磁继电器工作电路可分为低压控制电路和高压工作电路组成。控制电路是由电磁铁A、衔铁B、低压电源E

和开关组成;工作电路是由小灯泡

1

和相当于开关的静触点、动触点组成。连接好工作电路,在常态时,L、电源E

2

D、E间未连通,工作电路断开。用手指将动触点压下,则D、E间因动触点与静触点接触而将工作电路接通,小灯泡L发光。闭合开关S,衔铁被电磁铁吸下来,动触点同时与两个静触点接触,使D、E间连通。这时弹簧被拉长,观察到工作电路被接通,小灯泡L发光。断开开关S,电磁铁失去磁性,对衔铁无吸引力。衔铁在弹簧的拉力作用下回到原来的位置,动触点与静触点分开,工作电路被切断,小灯泡L不发光。

二、电磁继电器的工作原理

工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来使D和E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。

结论:电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。

用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制。

三、电磁继电器的应用

防讯报警器:K是接触开关,B是一个漏斗形的竹片圆筒,里面有个浮子A,水位上涨超过警戒线时,浮子A上升,使控制电路接通,电磁铁吸下衔铁,于是报警器指示灯电路接通,灯亮报警。

温度自动报警器:当温度升高到一定值时,水银温度计中水银面上升到金属丝处,水银是导体。因此将电磁铁电路接通,电磁铁吸引弹簧片,使电铃电路闭合,电铃响报警,当温度下降后,水银面离开金属丝,电磁铁电路断开,弹簧片回原状,电铃电路断开,电铃不再发声。

时间继电器

时间继电器是一种使用在较低的电压或较小电流的电路上,用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件,也许可以这样说:用来控制较高电压或较大功率的电路的电动:给继电器工作线圈一个控制电流,继电器就吸合,对应的触点就接通或断开。在供电电路中,继电器也被称为接触器。开关

从驱动时间继电器工作的电源要求(驱动线包工作电压)来分,一般继电器分交流继电器与直流继电器,分别用于交流电路和直流电路,另外,依据其工作电压的高低,有6、9、12、24、36、110、220、380等不同的工作电压,使用于不同的控制电路上。时间继电器另一个区分点是它的触点(执行接通或断开被控制电路的开关),分别有常开、常闭、转换的区别,另外还有触点多少的区别,可以控制多大的工作电压及电流(即触点允许控制的功率)的区别,供不同用途选用;另外特殊触点还有带自锁(动作后即使控制电压消失,触点自己保持失去控制时的状态),带延时吸合或延时释放功能等种类,供特殊情况下使用。

从继电器外形来区分,有密封、小型、微型等区别。有时候,比如说,一个控制电路从按钮控制开始,到最后控制负荷的时间继电器中间,还使用了其他继电器,因为这些继电器只起控制其他继电器工作的作用,其触点负荷不需要很大,用在这些部位的继电器,常称为中间继电器。比如,使用三个按钮与继电器(交流接触器)及热保护等可以组成控制三相电动机的正、翻转及停止电路。洗衣机内,继电器在微电脑控制下,接合、断开控制电机使波轮正、反转等,都是继电器的任务,因为微电脑的输出不能直接驱动洗衣机马达工作,所以请了“继电器”。使用各种传感器检测的电路检测温度、压力、时间等不同物理量,检测的输出接上继电器,就分别组成所谓电压继电器、压力继电器等等。这类继电器,实际上是包含继电器在内的电子器件,并非独立的继电器。

补充部分特殊继电器,这些继电器不需要其他电路,可以对不同的讯号作出不同的反应(接通不同的触点):

步进继电器:以前自动电话总机使用很多,继电器本身就可以根据输入控制线圈的脉冲个数自动将动触点移动到相应的位置,比如输入6个脉冲,动触点就

接通6号定触点,输入9个脉冲,就接到9号触点,这样。电话就自动根据拨号脉冲数字转接到需要的线路;

谐振继电器:继电器本身有多个不同长短、厚薄的、如簧片的动触点,各触点本身的谐振频率不同且合理分布,当输入继电器线圈的电流频率正好与某一簧片触点的谐振频率相同时,由于共振,该簧片产生大震动,从而与对应的定触点闭合,输入另一频率信号时,可以使另一触点动作,这相当于将不同频率的信号翻译成对应的电路连接动作,这与现在电子译码完全不同,是通过机械原理实现的。

另外,还有比例继电器,能够区分输入线包驱动继电器工作的脉冲信号占空比,并自动调整输出(接通不同的触点);等等。现在使用可控硅元件构成的开关电路,独立封装起来,称固态继电器(无触点继电器),在使用上部分可替代传统继电器,但也有其不足之处。所以普通继电器还大量被应用。

时间继电器的主要功能是作为简单程序控制中的一种执行器件,当它接受了启动信号后开始计时,计时结束后它的工作触头进行开或合的动作,从而推动后续的电路工作。一般来说,时间继电器的延时性能在设计的范围内是可以调节的,从而方便调整它的延时时间长短。单凭一只时间继电器恐怕不能做到开始延时闭合,闭合一段时间后,再断开,先实现延时闭合后延时断开,但总体上说,通过配置一定数量的时间继电器和中间继电器都是可以做到的。

如图是由单向可控硅组成的时间继电器电路,主要由直流电源、延时触发电路和主电路三部分组成。

220V电网电压经T降压、VD2整流、C2滤波及VDl稳压后输出约15V的直流电压。接通电源时,直流电压经R1、RP向C1充电,经过一定延时时间后,C1上的电压达到峰点电压使单结晶体管VT导通,R3上形成的脉冲电压触发可控硅VS导通,继电器K得电吸合、其触点发生动作。从电源接通到触点动作所得的时间,即为时间继电器的延时时间,其长短可由电位器RP调节。 K得电后、其常开触点闭合,将电容C1短路、使其迅速放电,为下次充电延时作好准备;此外,继电器K的触点可控制电气设备延时动作。

固态继电器介绍及工作原理

1.什么是固态继电器,有什么优缺点?

固态继电器(亦称固体继电器)英文名称为Solid State Relay,简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件,单相SSR为四端有源器件,其中两个输入控制端,两个输出端,输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后,输出端就能从断态转变成通态。

固态继电器工作可靠,寿命长,无噪声,无火花,无电磁干扰,开关速度快,抗干扰能力强,且体积小,耐冲击,耐振荡,防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容,以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。

2. 固态继电器可应用于哪些场合?

固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置,电炉加热恒温系统,数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表

广义的说仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能,如气动调节仪、电动调节仪表,以及集散型仪表控制系统等也皆属器仪表。仪器仪表能改善、扩展或补充人的官能。如显微镜、望远镜、声级计、酸度计、高温计等,可以扩展人的视、听、尝、摸外部事物的官能;有些仪器仪表,如磁强计、射线计数计等,可感受和测量到人所不能感受到的物理量;还有些仪器仪表可以超过人的能力去记录、计算和计数,如高速照相机、计算机等。[全文]

、医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。

3.固态继电器可分为哪些类型?

交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型);按输出开关元件分有双向可控硅输出型(普通型)和单向可控硅

单向可控硅是一种可控整流电子元件,能在外部控制信号作用下由关断变为导通,但一旦导通,外部信号就无法使其关断,只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比,单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比,差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。[全文]

反并联型(增强型);按安装方式分有印刷线路板上用的针插式(自然冷却,不必带散热器)和固定在金属底板上的装置式(靠散热器冷却);另外输入端又有宽范围输入(DC3-32V)的恒流源型和串电阻

限流型等。

4.过零型SSR与随机型SSR在用途上有什么区别?

过零型SSR用作“开关”切换(从“开关”切换功能而言即等同于普通的继电器或接触器),我们通常讲的固态继电器多数都为过零型(过零型SSR只能“开关”不能“调压”)。

随机型SSR主要用于“斩波调压”(但随机型SSR的控制信号必须为与电网同步且上升沿可在0°-180°范围内改变的方波信号时才能实现调压,单一电压信号或0-5V的模拟信号并不能使其调压,从“调压”功能的角度讲随机型SSR完全不同于普通的继电器或接触器)。有一点必须强调,各类调压模块或固态继电器内部作为输出触点的器件均为可控硅,且都是依靠改变可控硅导通角来达到“调压”的目的,故输出的电压波形均为“缺角”的正弦波(不同于自耦调压器

调压器即晶闸管调压器,又称“晶闸管电力调整器”“可控硅电力调整器”或简称“电力调整器”。[全文]

输出的完整正弦波),因此存在高次谐波,有一定噪音,电网有一定“污染”(国

内外同类产品均相同,这是由斩波调压原理决定的)。

固态继电器的分类与工作原理

固态继电器(Solid State Relays,缩写SSR)是一种无触点电子开关,由分立

元器件、膜固定电阻网络和芯片,采用混合工艺组装来实现控制回路(输入电路)与负载回路(输出电路)的电隔离及信号耦合,由固态器件实现负载的通断切换功能,内部无任何可动部件。尽管市场上的固态继电器型号规格繁多,但它们的工作原理基本上是相似的。主要由输入(控制)电路,驱动电路和输出(负载)电路三

部分组成。

固态继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路,使之成为固态继电器的触发信号源。固态继电器的输入电路多为直流输入,个别的为交流输入。直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。恒流输入电路,在输入电压达到一定值时,电流不再随电压的升高而明显增大,这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。

固态继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。隔离耦合电路,目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。常用的光电耦合器有光-三极管、光-双向可控硅、光-二极管阵列(光-伏)等。高频变压器耦合,是在一定的输入电压下,形成约10MHz的自激振荡,通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。

固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固态继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,有时还包括反馈电路。目前,各种固态继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。

固态继电器原理固态继电器(Solidstate Relay, SSR)是一种由固态电子组

件组成的新型无触点开关,利用电子组件(如开关三极管、双向可控硅等半导体组件)的开关特性,达到无触点、无火花、而能接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。相对于以往的“线圈—簧片触点式”继电器(Electromechanical Relay, EMR),SSR没有任何可动的机械零件,工作中也没有任何机械动作,具有超越EMR的优势,如反应快、可靠度高、寿命长(SSR 的开关次数可达108"109次,比一般EMR的106高出百倍)、无动作噪声、耐震、耐机械冲击、具有良好的防潮防霉防腐特性。这些特点使SSR在军事、化工、和各种工业民用电控设备中均有广泛应用。固态继电器的控制信号所需的功率极低,因此可以用弱信号控制强电流。同时交流型的SSR采用过零触发技术,使SSR可以安全地用在计算机输出接口,不会像EMR那样产生一系列对计算

机的干扰,甚至会导致严重当机。比较常用的是DIP封装的型式。控制电压和

负载电压按使用场合可以分成交流和直流两大类,因此会有DC-AC、DC-DC、

AC-AC、AC-DC四种型式,它们分别在交流或直流电源上做负载的开关,不能混用.

按负载电源的类型不同可将SSR分为交流固态继电器(AC—SSR)和直流固态继电器(DC—SSR)。AC—SSR是以双向晶闸管作为开关器件,用来接通或断开交流负载电源的固态继电器。AC—SSR的控制触发方式不同,又可分为过零触发型和随机导通型两种。过零触发型AC—SSR是当控制信号输入后,在交流电源经过零电压附近时导通,故干扰很小。随机导通型AC—SSR则是在交流电源的任一相位上导通或关断,因此在导通瞬间可能产生较大的干扰。

工作原理

过零触发型AC—SSR为四端器件,其内部电路如图1所示。1、2为输入端,3、4为输出端。R0为限流电阻,光耦

光耦全称是光耦合器,英文名字是:optical coupler,英文缩写为OC,亦称光电隔离器,简称光耦。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。[全文]

合器将输入与输出电路在电气上隔离开,V1构成反相器,R4、R5、V2和晶闸管V3组成过零检测电路,UR为双向整流桥,由V3和UR用以获得使双向晶闸管V4开启的双向触发脉冲,R3、R7为分流电阻,分别用来保护V3和V4,R8和C组成浪涌吸收网络,以吸收电源中带有的尖峰电压或浪涌电流,防止对开关电路产生冲击或干扰。

要指出的是所谓“过零”并非真的必须是电源电压波形的零处,而一般是指在10~25V或-(10~25)V区域内进行触发,如图2所示。图中交流电压分三个区域,Ⅰ区为-10V~+10V范围,称为死区,在此区域中加入输入信号时不能使SSR导通。Ⅱ区为10~25V和-(10~25)V范围,称为响应区,在此区域内只要加入输入信号,SSR立即导通。Ⅲ区为幅值大于25V的范围,称为抑制区在此区域内加入输入信号,SSR的导通被抑制。

当输入端未加电压信号时,光耦合器的光敏晶体管因未接收光而截止,V1饱和,V3和V4因无触发电压而截止,此时SSR关闭。当加入输入信号时,光耦合器中的发光二极管发光,光敏晶体管饱和,使V1截止。此时若V3两端电

压在-(10~25)V或10~25V范围内时,只要适当选择分压电阻R4和R5,就可使V2截止,这样使V3触发导通,从而使V 4的控制极上得到从R6→UR→V

3→UR→R7或反方向的触发脉冲,而使V4导通,使负载接通交流电源。而若

交流电压波形在图2中的Ⅲ区内时,则因V2饱和而抑制V3和V4的导通,而

使SSR被抑制,从而实现了过零触发控制。由于10~25V幅值与电源电压幅值相比可近似看作“零”。因此,一般就将过零电压粗略地定义为0~±25V,即认为在此区域内,只要加入输入信号,过零触发型AC—SSR都能导通。

当输入端电压信号撤除后,光耦合器中的光敏晶体管截止,V1饱和,V3截止,但此时V4仍保持导通,直到负载电流随电源电压减小到小于双向晶闸管的维持电流时,SSR才转为截止。

SSR的输出端器件可分为双向晶闸管和两只单向晶闸管反并联形式。若负

载为电动机一类的感性负载,则其静态电压上升率dv/dt是一个重要参数。由于单向晶闸管静态电压上升率(200V/μs)大大高于双向晶闸管的换向指标(10V/μs),因此若采用两只大功率单向晶闸管反并联代替双向晶闸管,一方面可提高输出功率;另一方面也可提高耐浪涌电流的冲击能力,这种SSR称为增强型SSR。

选型使用时应注意事项

在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时,因引线端子为高导热材料制成,焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行,如考虑周围

温度的原因,必要时可考虑降额使用,一般将负载电流控制在额定值的1/2以

内使用。

各种负载浪涌特性对SSR的选择,许多被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流,由于热量来不及散发,很可能使SSR内部可控硅损坏,所以用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析,然后再选择继电器。使继电器在保

证稳态工作前提下能够承受这个浪涌电流,选择时可参考表2各种负载时的降额系数(常温下)。如所选用的继电器需在工作较频繁、寿命以及可靠性要求较高的场合工作时,则应在表2的基础上再乘以0.6以确保工作可靠。

一般在选用时遵循上述原则,在低电压要求信号失真小可选用采用场效应管作输出器件的直流固态继器;如对交流阻性负载和多数感性负载,可选用过零型继电器,这样可延长负载和继电器寿命,也可减小自身的射频干扰。如作为相位输出控制时,应选用随机型固态继电器。

使用环境温度的影响,固态继电器的负载能力受环境温度和自身温升的影响较大,在安装使用过程中,应保证其有良好的散热条件,额定工作电流在10A以上的产品应配散热器,100A以上的产品应配散热器加风扇强冷。在安装时应

注意继电器底部与散热器的良好接触,并考虑涂适量导热硅脂以达到最佳散热效果。如继电器长期工作在高温状态下(40℃~80℃)时,用户可根据厂家提供的

最大输出电流与环境温度曲线数据,考虑降额使用来保证正常工作。

D 过流、过压保护措施,在继电器使用时,因过流和负载短路会造成SSR 内部输出可控硅永久损坏,可考虑在控制回路中增加快速熔断器和空气开关予以保护型(选择继电器应选择产品输出保护,内置压敏电阻吸收回路和RC缓冲器,可吸收浪涌电压和提高dv/dt耐量);也可在继电器输出端并接RC吸收回路和压敏电阻(MOV)来实现输出保护。选用原则是220V选用500V-600V压敏电阻,380V时可选用800V-900V压敏电阻。

E 继电器输入回路信号,在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。

在具体使用时,控制信号和负载电源要求稳定,波动不应大于10%,否则应采取稳压措施。

在安装使用时应远离电磁干扰,射频干扰源,以防继电器误动失控。

固态继电器开路且负载端有电压时,输出端会有一定的漏电流,在使用或设计时应注意。

固态继电器失效更换时,应尽量选用原型号或技术参数完全相同的产品,以便与原应用线路匹配,保证系统的可靠工作

常用电子元器件的原理与使用

常用电子元器件的原理与使用 电子元器件是电子设备的核心组成部分,常用的电子元器件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、集成电路等。本文将介绍这些 常用电子元器件的原理和使用。 1.电阻:电阻是电子电路中最基础的元件之一,用来控制电流,限制 电流大小。电阻的单位是欧姆(Ω),根据电阻值的不同,电阻可以分为固 定电阻和变阻器。固定电阻通常用来限制电流,变阻器可以随时调节电流,常用于调节电路的增益或放大系数。 2.电容:电容是一种存储电荷的元件,由两个导体之间的绝缘层隔开。电容的单位是法拉(F),根据电容量的大小,电容可以分为固定电容和变 容器。电容可以储存电能,并且具有频率选择性,常用于滤波器、积分器 和振荡器等电路中。 3.电感:电感是一种存储能量的元件,由绕在铁芯上的线圈组成。电 感的单位是亨利(H),根据电感值的不同,电感可以分为固定电感和可调 电感。电感可以阻碍电流变化的速度,常用于滤波器、振荡器和变压器等 电路中。 4.二极管:二极管是一种具有单向导电性的元件,由PN结构组成。 二极管有正向导通和反向截止两种工作状态,常用于整流器、开关电源和 光电传感器等电路中。还有一种特殊的二极管是发光二极管(LED),可以 发光,并用于指示灯和显示屏等应用。 5.三极管:三极管是一种具有放大和开关功能的元件,由PNP或NPN 结构组成。三极管的工作原理是通过控制少量的输入电流,控制输出电流 的放大倍数。三极管常用于放大器、振荡器和开关电路等应用。

6.场效应管:场效应管是一种具有高输入阻抗和低输出阻抗的元件,由MOS结构组成。场效应管的原理是通过控制栅极-源极电压来控制漏极电流。场效应管常用于放大器、开关和模拟电路等应用。 7.集成电路:集成电路是一种将多个电子元件和电路结构集成到一个芯片上的元件。根据集成度的不同,集成电路可以分为小规模集成电路、中等规模集成电路和大规模集成电路。集成电路具有体积小、功耗低、性能稳定等特点,广泛应用于计算机、通信、控制和嵌入式系统等领域。 以上介绍了常用电子元器件的原理和使用。了解这些电子元器件的基本原理和特性,可以帮助我们更好地设计、搭建和维护电子电路。

常用元器件的作用以及工作原理

常用元器件讲解 -----客服三部周建冬 目录 一:漏电保护装置(保护器,插座,开关) (1) 二:断路器(空气开关)低压 (1) 三:滤波器 (1) 四:开关电源 (2) 五:固态继电器 (2) 六:中间继电器 (2) 七:交流接触器 (2) 八:三联件 (2) ①:空气过滤器 (2) ②:调压阀 (2) ③:油雾器 (3) 九:光电开关 (3) 十:光幕,也称为安全光栅(也称为光电安全保护装置、安全保护器、冲床保护器、红外线安全保护装置等) (3) 十一:电磁阀 (3) 十二:消音器 (3) 十三:接近开关 (3) 十四:光栅尺 (4) 一:漏电保护装置(保护器,插座,开关) 1.作用:用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护,也可以作为三相电动机的缺相保护。 组和使用时候:短路,过载(过压/过负荷),欠压,漏电 2.工作原理:在一个铁芯上有两个绕组,主绕组和副绕组。主绕组也有两个绕组,分别为输入电流绕组和输出电流绕组。无漏电时,输入电流和输出电流相等,在铁芯上二磁通的矢量和为零,就不会在副绕组上感应出电势,否则副绕组上就会感应电压形成,经放大器推动执行机构,使开关跳闸。 二:断路器(空气开关)低压 1.作用:切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。短路,过载(过压/过负荷),欠压 2.工作原理:低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后,自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。 短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。 过载,热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作。 欠压,欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。 三:滤波器 1.作用:由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点

基本元器件工作原理

二极管的作用及用途 二极管的作用性质 1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等 2、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变 3.变容二极管是根据普通二极管内部“PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。 变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高频信号上,并发射出去。在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化 4.光电二极管(LED)光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结,不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射,实现光电转换,在电路图中文字符号一般为VD。光电三极管除具有光电转换的功能外,还具有放大功能,在电路图中文字符号一般为VT。 也就是单向导电。可用于:检波、整流、稳压、隔离反向电;另有发光二极管、阻尼二极管、光敏二极管、压敏二极管、气敏二极管等等专用半导体器件。 1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。 电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。2。性质是:二级管单向导电。可用于:检波、整流、稳压、隔离反向电;另有发光二极管、阻尼二极管、光敏二极管、压敏二极管、气敏二极管等等专用半导体器件。

电气元器件原理及用途

电气元器件原理及用途 1.电阻器: 电阻器是一种用于限制电流流动的元器件,它的基本原理是通过阻碍电流流动,转化电能为其他形式的能量。电阻器的用途非常广泛,例如在电路中用于调节电流、分压、分流等。 2.电容器: 电容器是一种用于存储电荷的元器件,它的基本原理是通过在两个电极之间存储电荷来存储能量。电容器的用途非常广泛,例如在电路中用于滤波、耦合、储能等。 3.电感器: 电感器是一种用于储存磁能的元器件,它的基本原理是通过通过电流在线圈中产生磁场来存储能量。电感器的用途非常广泛,例如在电路中用于滤波、耦合、储能等。 4.二极管: 二极管是一种只允许电流单向通过的元器件,它的基本原理是通过在PN结处形成势垒来阻止电流逆向流动。二极管的用途非常广泛,例如在电路中用于整流、开关等。 5.三极管: 三极管是一种能够控制电流放大倍数的元器件,它的基本原理是通过调节基极电流来控制集电极电流。三极管的用途非常广泛,例如在放大电路、开关电路、振荡电路等中发挥重要作用。

6.MOSFET: MOSFET是一种具有高输入电阻、低开关损耗的功率器件,它的基本原理是通过调节栅极电压来控制源漏电流。MOSFET的用途非常广泛,例如在功率放大电路、开关电路、变换器等中发挥重要作用。 7.变压器: 变压器是一种能够实现电压、电流变换的元器件,它的基本原理是通过电磁感应现象将能量从一个线圈传递到另一个线圈。变压器的用途非常广泛,例如在电力系统的输电、配电、变压器等设备中起到重要作用。 除以上介绍的电气元器件外,还有很多其他种类的电气元器件,如继电器、晶体管、集成电路等,它们都有各自独特的工作原理和用途。通过合理选择和使用这些电气元器件,可以实现各种不同的电子设备和电路的功能需求。

常用的电子元器件及其工作原理

常用的电子元器件及其工作原理电子元器件是电子设备中的重要组成部分,起着连接、控制、传输 和转换电子信号的作用。本文将介绍一些常用的电子元器件及其工作 原理。 1. 电阻器 电阻器是用于限制电流流动的元器件。它由导电材料制成,通常为 碳或金属膜覆盖在陶瓷或塑料基底上。电阻器的阻值用欧姆(Ω)表示,阻值越大,电流通过的越少。电阻器工作原理是通过阻碍电流流过其 导体,产生阻力而消耗电能。 2. 电容器 电容器能够存储和释放电荷,是一种能储存电势能的元器件。它由 两个导体层之间的绝缘层组成,导体层之间的电势差会导致正负电荷 的积累。电容器的容值用法拉德(F)表示,容值越大,能储存的电荷 量越多。电容器在电路中可以用来滤波、耦合和存储能量。 3. 电感器 电感器是一种用于存储磁能的元器件。它由绕组和磁芯构成,当电 流通过绕组时,会在磁芯中产生磁场,这个磁场存储了磁能。电感器 的单位是亨利(H),电感器的电感值越大,储存的磁能越多。电感器 在电路中常用于滤波、变压和产生振荡。 4. 二极管

二极管是一种具有两个电极的元器件,通常由半导体材料制成。它只允许电流单向通过,正向电压下电流流动,反向电压下电流截至。二极管的工作原理基于PN结的特性,PN结是由P型半导体和N型半导体相接触形成的。二极管在电路中常用于整流、调制和保护。 5. 晶体管 晶体管是一种半导体元器件,具有放大和开关功能。它由三个或多个半导体材料层叠在一起构成。晶体管的工作原理基于控制输入电流来改变输出电流。晶体管有三个不同类型:NPN型、PNP型和场效应晶体管(FET),它们都有着不同的工作原理和应用场景。 6. 集成电路 集成电路是将多个电子元件集成在一块芯片上的元器件。它由半导体材料制成,具有多种功能,如逻辑运算、放大、计时和存储等。集成电路的工作原理基于不同的电子元件之间的互联关系,通过控制电流和电压来实现各种功能。集成电路广泛应用于计算机、通信设备和消费电子等领域。 以上是一些常用的电子元器件及其工作原理的简要介绍。这些元器件在现代电子设计和制造中起着重要的作用,它们的功能和特性各不相同,但都是实现电子系统功能的基本组成部分。对于电子工程师和爱好者来说,了解这些电子元器件的工作原理是十分重要的,它们在各种电路中发挥着关键的作用。

基本元器件工作原理

基本元器件工作原理 一、引言 基本元器件是电子电路中使用最广泛的组成部分,它们承担着各种 重要的功能。本文将介绍几种常见的基本元器件,包括电阻、电容和 电感,以及它们的工作原理和应用。 二、电阻 1. 工作原理 电阻是一种用于控制电流流动的元器件。它的主要作用是通过提供 固定的电阻值来限制电路中的电流。电阻的工作原理基于欧姆定律, 即电流与电压成正比,与电阻成反比。 2. 应用 电阻广泛用于电路中的各种应用,如电流限制、电平转换和电压分 压等。它们在电子设备中发挥着至关重要的作用,确保电路工作稳定。 三、电容 1. 工作原理 电容是一种储存电荷的器件。它由两个导体板之间的绝缘材料(电 介质)组成。当电容器接通电源时,正极板上的电荷会被推到负极板上,导致两个板之间的电势差增加。 2. 应用

电容在电子电路中有很多应用。它们可以用作滤波器、耦合器和振荡器等。此外,电容还常用于存储和释放能量,如闪光灯和电池。 四、电感 1. 工作原理 电感是一种储存电能的器件,它由螺线管或线圈组成。当通过电感器的电流发生变化时,它会产生一个磁场。这个磁场会产生一个与电流变化率成正比的电动势,称为自感电动势。 2. 应用 电感在电子电路中有多种应用。它们常用于滤波、调谐和变压等。此外,电感还可以用于存储和释放电能,如变压器和电感储能器。 五、二极管 1. 工作原理 二极管是一种具有两个电极的半导体器件。它的工作基于半导体材料的PN结。当正向偏置(正极连接正极,负极连接负极)时,电流可以流过二极管。反向偏置(正极连接负极,负极连接正极)时,二极管会阻止电流流动。 2. 应用 二极管是电子电路中最基本的元件之一。它们广泛应用于整流、开关和保护电路中。例如,二极管可以将交流信号转换为直流信号,并且可以防止反向电压损坏电路中的其他元件。

常用的电子元器件及其工作原理

常用的电子元器件及其工作原理电子元器件是电子设备中的基本构成部分,它们能够在电路中发挥各自的功能,实现电子设备的正常运作。下面将介绍一些常用的电子元器件及其工作原理。 一、电阻器 电阻器是一种将电能转化为热能的元器件,常用于限流、调节电流和降压等电路中。它由导电材料制成,通过改变电阻值来控制电流的大小。电阻器的阻值单位为欧姆(Ω),阻值越大,通过电流越小。 二、电容器 电容器是一种存储电荷的元器件,它由两个电极板和介质构成。当电容器接入电路后,正负电荷分别在两个电极板上积累,形成电场。电容器的容值单位为法拉(F),容值越大,存储的电荷越多。 三、电感器 电感器是一种利用电流变化产生磁场并存储能量的元器件。它由线圈和铁芯构成,当电流通过线圈时,会产生磁场并储存电能。电感器的单位是亨利(H),电感器可用于阻止电流突变以及滤波等电路中。 四、二极管 二极管是一种具有单向导电特性的元器件。它由P型半导体和N型半导体组成。当正向电压施加在二极管上时,电流可以流通;反向电

压施加在二极管上时,电流将被阻断。二极管广泛应用于整流、检波 和保护电路等领域。 五、晶体管 晶体管是一种用于放大电信号或控制电流的三极半导体器件。它由 三个不同类型的半导体材料构成,分别为发射极、基极和集电极。通 过控制基极电流来控制集电极电流的大小。晶体管在各类电子设备中 得到了广泛的应用,如放大器、开关等。 六、场效应管 场效应管也被称为MOS管,是一种基于电场控制电流的半导体器件。它由栅极、源极和漏极组成。通过调节栅极电压,可以控制源极 和漏极之间的电流。场效应管常用于放大、开关电路以及数字电路中。 七、继电器 继电器是一种能够控制较大电流电压的电器开关。它由电磁激励机 构和开关机构组成。当电磁线圈受到激励时,会改变开关机构的状态,从而控制电流的通断。继电器在自动控制、电力系统和通信领域发挥 重要作用。 八、集成电路 集成电路是一种将大量电子元器件集成在单个芯片上的技术。它由 晶体管、电阻、电容等元器件组成。集成电路分为数字集成电路和模 拟集成电路,广泛应用于计算机、通信和消费电子产品等领域。

元器件的工作原理

元器件的工作原理 元器件是指用于电子设备中的各种电子元件,它们能够通过各自的 工作原理来实现电路的功能。本文将介绍几种常见的元器件及其工作 原理。 一、电阻器 电阻器是一种用于限制电流流过的元件。其主要工作原理是通过电 阻来降低电流的流动速度。电阻器一般由导电材料制成,其导电材料 的电阻率决定了电阻器的阻值大小。 二、电容器 电容器是一种用于存储电荷的元件。其主要工作原理是通过两片导 电板和介质之间的电场来存储电荷。当电容器接通电源时,正极上的 电子会聚集在一起,负极上则缺少电子,形成正负电荷之间的电场。 在断开电源后,电容器仍能够保持电荷,可以释放出存储的电能。 三、电感器 电感器是一种用于储存和释放磁场能量的元件。其主要工作原理是 通过线圈的电流和磁场相互作用来实现。当电流通过线圈时,会产生 一个磁场,当电流变化时,磁场也发生变化。当电流断开时,由于磁 场的惯性作用,线圈中会产生一个感应电流,来保持磁场能量的平衡。 四、二极管

二极管是一种用于控制电流流向的元件。其主要工作原理是通过PN结的电导特性来实现。当二极管正偏时,电流可以流动,而当反偏时,则无法流动。二极管常用于整流电路和信号调制等应用中。 五、晶体管 晶体管是一种用于放大和开关电路的元件。其主要工作原理是通过控制基极电流来改变集电极-发射极的电流。晶体管分为NPN型和PNP型,其中PNP型需要正偏压,而NPN型则需要反偏压。晶体管常用于放大器、开关电路和逻辑电路等应用中。 六、集成电路 集成电路是一种将多个元器件(如晶体管、电阻器、电容器等)集成在一片半导体芯片上的元件。其主要工作原理是通过半导体材料的导电性来实现。集成电路广泛应用于计算机、通信设备、消费电子产品等领域,其高度集成的特点使得设备更加小巧、高性能。 以上是几种常见元器件的工作原理,它们各自通过不同的机制来实现电路的功能。在电子设备中,这些元器件通常相互配合,形成复杂的电路,从而实现各种功能需求。了解元器件的工作原理对于电子工程师和电路设计者来说至关重要,这将帮助他们更好地设计和优化电路,从而提高设备的性能和可靠性。

基本元器件工作原理

基本元器件工作原理 工作原理是基本元器件的核心概念,它是我们理解和应用电子器件的基础。本文将为大家介绍几种常见的基本元器件,以及它们的工作原理。 一、电阻器 电阻器是电子电路中最基本的元器件之一。它的作用是控制电流的流动,降低电路中的电压,并产生热量。电阻器的工作原理基于其电阻值,即材料本身对电流的阻碍程度。材料电阻值高的电阻器对电流的阻碍程度大,而低电阻值的电阻器则对电流的阻碍程度小。 二、电容器 电容器是一种能够储存电荷的元器件。它由两个平行的金属板以及夹在它们之间的绝缘材料组成。当电容器接通电源时,正负电荷就会在两个金属板之间积累。电容器的工作原理是基于电荷的积累和电压的变化。电容器会随着电荷的积累而产生电压,并储存这些电荷。当电容器断开与电源的连接时,它将释放储存的电荷。 三、电感器 电感器是一种能够产生电磁感应的元器件。它由导线或线圈组成,当电流通过线圈时,会产生磁场,从而产生电势差。电感器的工作原理是基于电流通过线圈时产生的磁场和电势差。当电流改变时,磁场的强度也会改变,从而在电感器两端产生电势差。

四、二极管 二极管是一种只允许电流单向流动的元器件。它由两个材料不同的 半导体材料组成,形成PN结。二极管的工作原理基于PN结的电子流 动特性。当二极管的正极接通正电压,而负极接通负电压时,它将导 通电流。而当正负极的电压相反时,二极管将截断电流。 五、晶体管 晶体管是一种放大信号和控制电流的元器件。它由半导体材料制成,包括三个连接的半导体层:发射极、基极和集电极。晶体管的工作原 理是基于PNP或NPN型晶体管的导电性特性。当电流通过基极时,它会控制结构中的电子流动,从而放大输入信号。 通过了解基本元器件的工作原理,我们可以更好地理解和应用电子 电路。这些基本元器件在各种电子设备中起着重要的作用,如手机、 电视、电脑等。掌握基本元器件的工作原理有助于我们更好地理解电 子技术的发展和应用。希望本文的介绍对大家有所帮助。

电路元器件的基本工作原理

电路元器件的基本工作原理 电路元器件是电气设备中的基本组成部分,能够在电路中起到特定的作用,实现电流、电压、功率的处理、转换、传输和控制。不同的电路元器件有着不同的工作原理,下面将对常见的电路元器件的基本工作原理进行详细介绍。 1. 电阻器 电阻器是用来限制电流流过的元器件,其工作原理是通过电阻对电流的流动产生阻碍,使得电流按照一定的规则流过。电阻器是由导电材料制成的,其电阻值与材料的电阻率、长度、截面积等因素有关。通常用欧姆(OHM)为单位来衡量电阻的大小。 2. 电容器 电容器是一种能够存储电能的元器件,其工作原理基于两个导体之间存在电场,当导体之间加上电压时,电容器就会储存电荷。电容器由两个导体电极和介质组成,介质可以是固体、液体或气体。电容器的容量大小与导体的面积、间距以及使用的介质性质有关,单位为法拉(Farad)。 3. 电感器 电感器是一种能够储存磁能的元器件,其工作原理是通过导体的电流会产生磁场,当电流发生变化时,储存的磁能会产生感应电压,从而阻碍电流的变化。电感器的大小与导线的长度、截面积以及材料的种类有关,单位为亨利(Henry)。

4. 二极管 二极管是一种具有单一导通方向的元器件,其工作原理基于PN结的特性。PN 结是由P型半导体和N型半导体组成的结构,当PN结正向偏置时,电流能够流动;而当PN结反向偏置时,电流无法流动。这种特性使得二极管可以实现电流的整流、检波等功能。 5. 三极管 三极管是一种具有放大、开关功能的元器件,其工作原理基于三个控制电极的电流变化来控制另外一个电极的电流变化。三极管通常包含一个发射极、一个基极和一个集电极。通过控制基极电流的变化,可以实现对集电极电流的放大或开关控制。 6. 光电器件 光电器件是能够将光能转换为电能或者反过来将电能转换为光能的元器件,包括光电二极管、光敏电阻、光电三极管等。这些器件的工作原理基于光能的激发和电荷的移动。 以上所述仅是常见电路元器件的基本工作原理,实际上还存在许多其他的电路元器件,如电源、磁铁、变压器等。这些电路元器件通过不同的工作原理相互配合,能够实现各种电路的功能,从而应用于各个领域,包括通信、控制、电力系统等。

常见电子元器件的工作原理解析

常见电子元器件的工作原理解析电子元器件是现代电子技术中不可或缺的一部分,广泛应用于 各种电子设备中。常见的电子元器件有电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。本文将对这些常见的电子元器件的工作原理进行 解析。 一、电阻 电阻是一种可以限制电流传输的电路元件。电阻的工作原理是 通过抵抗电流的通路,阻碍了电流的流动。其具体的工作原理是 根据欧姆定律,电阻值大小是电阻器材料的电阻率与电阻器的长 度及面积有关系。通常用欧姆表来测量电阻值,单位是“欧姆”。 二、电容 电容是一种存储电荷的元件。电容的工作原理是通过两个相互 接触的导体(即极板)之间的介质,使电荷在两个导体之间存储。电容的储能量与电容器电量成正比,与电容器电势差成平方反比,与电容器极板面积成正比,与极板距离成反比。

三、电感 电感是一种储存能量的电路元件。电感的工作原理是利用线圈等元件产生的磁场,将电能转换为磁能或从磁场中转换出电能。电感的存储能量与电感大小有关系。电感的单位是“亨利”。 四、二极管 二极管是一种半导体元件,在电路中可以作为整流器、开关和放大器等用途。二极管的工作原理是通过PN结的不对称导电性,将电流限制在一个方向。当二极管处于正向偏置时,电流可以通过;反向偏置时则阻止电流流动。二极管是一种电子元件中应用极广泛的元件之一。 五、晶体管 晶体管是一种半导体三极管元件,是计算机、电视等现代电子科技中的重要组成部分。晶体管的工作原理是通过不同结型号的半导体材料,调整不同区域的导电性,从而产生控制电流流动的能力。晶体管具有开关、放大器等多种功能。

六、集成电路 集成电路是将多个晶体管、二极管、电阻器、电容器等在一个芯片上按一定规律布置,通过不同的组合来实现电路功能的一种电子元件。其工作原理与晶体管等半导体元件相似,但是具有体积小、功耗低、可靠性高等优点。集成电路被广泛应用于电视、电脑等物联网设备中。 总结:本文对常见的电子元器件进行了简单的工作原理解析,了解了各种电子元器件的工作原理,能够更好地理解电路结构和电路功能。在实际应用中,可以根据应用需要选择合适的电子元器件,从而实现对电路的控制和信号放大等功能。

电器中的电子元件的作用与原理

电器中的电子元件的作用与原理电子元件是电器设备中不可或缺的组成部分,它们发挥着关键的作用。本文将介绍一些常见的电子元件,包括二极管、电容器、电阻器 和晶体管,并解释它们的工作原理和作用。 1. 二极管 二极管是一种在电子设备中广泛使用的元件。它由两个区域组成: P区和N区。当电流从P区流到N区时,它处于导通状态。然而,当 电流从N区流到P区时,它处于截止状态。二极管的作用是允许电流 在一个方向上流动,而在另一个方向上阻止电流通过。因此,它能够 将交流电信号转换为直流电信号,这在电源、放大器和调制器等电子 设备中至关重要。 2. 电容器 电容器是一种能够存储电荷的元件。它由两个导体间隔开一小段距 离而构成。当电压施加在电容器上时,正电荷会聚集在一个导体上, 而负电荷则会聚集在另一个导体上。这样就形成了一个电场。电容器 的作用是存储能量并延迟电流的变化。它在滤波电路、定时电路和存 储器等电子设备中广泛应用。 3. 电阻器 电阻器是一种用来限制电流流动的元件。它由一个电阻材料构成, 例如碳、金属或半导体材料。电阻器的作用是通过产生电阻,使电流 的流动受到限制。这非常重要,特别是在调节电流强度和分压电路中。

电阻器还可以将电能转化为热能,用于一些特殊应用,例如加热器和温度传感器。 4. 晶体管 晶体管是一种用于放大和控制电流的元件。它由三个不同类型的区域组成:发射极、基极和集电极。晶体管的工作原理是通过调节基极电流来控制集电极电流的变化。晶体管的作用是放大电流信号,使其达到所需的强度。晶体管广泛应用于无线通信、音频放大器和计算机芯片等领域。 综上所述,电子元件在电器中发挥着重要的作用。二极管可以实现电流的单向导通,电容器可以存储电荷和能量,电阻器可以限制电流流动,晶体管可以放大和控制电流。理解电子元件的作用和原理对于设计和维护电器设备至关重要。通过合理选择和使用这些元件,可以实现电器设备的正常运行和性能优化。

电器元器件的分类及工作原理详解

电器元器件的分类及工作原理详解 电器元器件是电子设备中的基本单元,其分类和工作原理对于理解电子设备的原理和实现至关重要。以下是对电器元器件分类和工作原理的详细解释: 电阻器(Resistor): 电阻器是用于限制电流的元件,通常用于电路中的分压和限流。其工作原理是根据欧姆定律(V=IR),电阻器限制了电路中的电流大小,从而控制了电压和功率。电阻器的阻值大小可以根据色标法、数字法或公式计算得出。 电容器(Capacitor): 电容器是一种用于存储电荷的元件,通常用于滤波、去耦和耦合。其工作原理是通过充电和放电过程来存储电荷,从而产生电容。电容器的大小和材料决定了其电容量大小,电容量大小可以根据需要来选择。 电感器(Inductor): 电感器是一种用于存储磁能的元件,通常用于滤波、扼流和振荡。其工作原理是通过磁场的变化来存储磁能,从而产生电感。电感器的大小和材料决定了其电感量大小,电感量大小可以根据需要来选择。 二极管(Diode): 二极管是一种单向导电的元件,通常用于整流、开关和保护电路。其工作原理是利用PN结的单向导电性来实现电流的截止或导通。二

极管根据材料类型和型号的不同,具有不同的特性,如正向导通电压、反向漏电流等。 晶体管(Transistor): 晶体管是一种具有放大或开关功能的半导体元件,通常用于信号放大、开关电路和振荡器等应用。晶体管根据工作原理可以分为双极型晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)两种类型。 双极型晶体管(BJT)的工作原理是基于半导体中电子和空穴的传输来实现电流放大和开关的。在基极-发射极区域施加电压时,电子会从发射极注入到基极,然后通过集电极收集并输出电流。通过控制基极-发射极电压的大小,可以控制集电极电流的大小,从而实现信号的放大和开关。 场效应晶体管(FET)的工作原理是基于半导体的表面效应来实现电流放大和开关的。在栅极区域施加电压时,会在栅极下方形成一个反型层,从而形成导电沟道,使电流可以通过源极和漏极输出。通过控制栅极电压的大小,可以控制导电沟道的宽度,从而实现信号的放大和开关。 集成电路(Integrated Circuit): 集成电路是一种将多个电子元器件集成在一小块硅芯片上的模块化元件,通常用于实现复杂的功能。集成电路根据功能和应用的不同,具有不同的芯片结构和电路设计。集成电路可以实现信号放大、数据处理、信号转换等功能,同时具有体积小、可靠性高、性能强等优点。

其他电子元器件的工作原理

其他电子元器件的工作原理 1. 电容器的工作原理:电容器是由两个导体板之间夹有绝缘介质的装置。当电容器接入电路后,导体板上的电荷会在两板之间存储,形成电场。电场的强度与电容器的电容量成正比,而与两板之间的距离成反比。电容器可以储存电荷并释放电荷,用于吸收电路中的噪声、平滑电压等功能。 2. 电感的工作原理:电感是由螺线管或线圈构成的元器件。当电感接入电路后,电流通过线圈时会产生磁场。磁场的强度与电流的变化率成正比,而与线圈的匝数成正比。电感可以存储电流并释放电流,用于滤波、限流、变压等功能。 3. 二极管的工作原理:二极管由正负两个半导体材料构成。正端为P型半导体,负端为N型半导体,两者之间构成PN结。当二极管正向偏置时,正端的P型半导体中的空穴会向负端 的N型半导体中扩散,负端的N型半导体中的电子会向正端 的P型半导体中扩散。这种扩散导致PN结两侧形成电荷分布,形成势垒。势垒可以阻止电流通过,使二极管处于正向截止状态。当二极管反向偏置时,势垒阻挡被削弱,电流可以顺利通过,使二极管处于反向导通状态。二极管可用作整流、开关等功能。 4. 三极管的工作原理:三极管是一种放大器件,由三个P、N 半导体层片段组成。其中,中间为基极 (B),两侧为发射极 (E) 和集电极 (C)。当输入信号加入三极管的基极时,控制电流从 基极到发射极,而在集电极到发射极之间的电流增强。控制电流决定了从集电极流出的电流的放大倍数。三极管可以用来放

大电信号、构建逻辑门电路等。 5. 可变电阻的工作原理:可变电阻是一种可以调节电阻值的元器件。最常见的可变电阻是电位器。电位器内部由一个连续可变电阻条组成,通过旋转调节电位器上的滑动端子位置来改变电阻值。滑动端子连接在电阻条上的不同位置时,电路中的电阻值会发生变化。这种变化可以用于调节电路中的电流、电压和功率等。

电子元器件工作原理

电子元器件工作原理 电子元器件是指在电子设备中使用的电子元件,它们的工作原理基于一些基本物理现象和电子原理。 1. 电阻器(Resistor):电阻器是用来控制电流的元件,其工 作原理基于欧姆定律,即电流与电阻成正比。 2. 电容器(Capacitor):电容器可以存储电荷,在电场的作用下,正负电荷分别堆积在两个电极上,形成电场储能。其工作原理基于电场的存在和电容的特性。 3. 电感器(Inductor):电感器能够存储磁能,其中的导线卷 成螺线圈。当电流通过螺线圈时,会在周围产生磁场,存储磁能。其工作原理基于电流通过导线时产生的磁场。 4. 二极管(Diode):二极管是一种具有非线性特性的元件。 其工作原理基于PN结的特性,即在P区和N区之间形成电势差,使得只有特定方向上的电流能够通过。 5. 三极管(Transistor):三极管是一种具有放大作用的元件,可用于放大电信号。其工作原理基于三个控制端的电流和电压关系,其中的电流放大通过电场的控制。 6. 集成电路(Integrated Circuit):集成电路是将多个电子元 件集成在一个芯片上的技术。其工作原理是将多个元件的功能耦合在一起,通过提供电源和输入信号来实现特定的功能。

7. 晶体管(Transistor):晶体管是一种半导体元件,可用于控制电流的开关。其工作原理基于控制电流通过半导体材料中的电子和空穴的流动,从而实现电流开关控制。 8. 光电元件(Photonic Device):光电元件是利用光与电的相互作用实现功能的元件。例如,光电二极管可以将光信号转换为电信号,光敏电阻可以通过光照强度的变化来改变电阻值。 以上是一些常见的电子元件的工作原理,每种元件都有特定的物理原理和特性,通过相互配合和组合使用,可以实现各种电子设备的功能。

常见电气元件工作原理

常见电气元件工作原理 电气元件是电路中常见的重要组成部分,它们承担着各种不同的功能。本文将探讨几种常见电气元件的工作原理和在电路中的应用。 一、电阻器(Resistor) 电阻器是一种用来阻碍电流流动的元件,其主要功能是限制电路中 的电流和调节电压。电阻器的工作原理是通过其内部的阻性材料(如 碳成分)来阻碍电流的通过,产生电阻。根据欧姆定律,电阻器两端 的电压与通过它的电流成正比。电阻器的阻值可以通过材料和几何尺 寸来调节,常见的单位是欧姆(Ω)。在电路中,电阻器可以用于分压、限流、消除电磁干扰等多种应用。 二、电容器(Capacitor) 电容器是一种储存电荷的元件,其主要功能是在电路中存储和释放 电能。电容器的工作原理是根据两个带电极板之间的电场来储存电荷。当电容器两端施加电压时,电场会向两个极板上聚集正负电荷。电容 器的电容量可以通过两个极板的面积、极板之间的距离和介质的介电 常数来调节,常见的单位是法拉(F)。在电路中,电容器可以用于滤波、存储能量、延时等多种应用。 三、电感器(Inductor) 电感器是一种储存磁场能量的元件,其主要功能是在电路中储存和 释放磁能。电感器的工作原理是根据通过线圈产生的磁场来储存能量。当通过电感器的电流发生变化时,线圈内部的磁场会发生变化,从而

引起电动势。电感器的感应电动势与电流变化的速率成正比。电感器 的感应电动势会产生反向电流,阻碍电路中电流的改变。在电路中, 电感器可以用于滤波、储能、数据存储等多种应用。 四、二极管(Diode) 二极管是一种具有单向导电性的元件,其主要功能是将电流限制在 一个方向上流动。二极管的工作原理是利用半导体材料的P-N结构。 当二极管的正极施加正电压,而负极施加负电压时,电子从N区域向 P区域移动,形成导流路径。而当施加反向电压时,由于P区域收敛电子,N区域向外运动,形成一个高阻障。这使得二极管成为电路中常 用的整流器、开关和电流保护元件。 五、三极管(Transistor) 三极管是一种具有放大和开关功能的元件,其主要工作原理是通过 控制电流使其能够调节输入和输出信号。三极管由三个部分组成,包 括发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。通过在基 极注入电流,可以控制通过发射极和集电极之间的电流。三极管可以 用作放大器,其放大功能可以通过控制基极电流的变化来实现。此外,三极管还可以用作开关,通过控制基极电流的通断来调节输出。三极 管广泛应用于放大电路、逻辑门和存储器等领域。 六、继电器(Relay) 继电器是一种电控开关,其主要功能是通过外部电信号来控制开关 的通断。继电器的工作原理是利用电磁吸引力来控制开关的状态。当

电气元件的工作原理

电气元件的工作原理 电气元件是电子电路中不可或缺的基本组成部分,其工作原理直接 影响电路的性能和功能。本文将介绍几种常见的电气元件及其工作原理。 一、电阻器 电阻器是电气元件中最基本的一种,其主要功能是阻碍电流流过。 电阻器由导电材料制成,常见的有碳膜电阻器、金属膜电阻器和电解 电容器等。 电阻器的工作原理是通过在电路中引入阻碍电流流动的电阻来调节 电流的大小。根据欧姆定律,电阻器的电流与电阻之间存在线性关系,即I=U/R,其中I为电流,U为电压,R为电阻。当电压一定时,增加 电阻的阻值可以减小电流的流动。电阻器还可以根据电流的大小产生 一定的电热功耗,被广泛应用于电路中的电流限制、电流分配和电流 检测等功能。 二、电容器 电容器是一种用来存储电荷的电气元件。它由两个导体之间夹着一 层绝缘材料构成,形成了电容。电容器的容量取决于其导体的面积、 电介质的介电常数和电容器的层数等。 电容器的工作原理是通过在电容器的两个导体上施加电压,导致正 负电荷在两个导体之间积累。当电容器一侧施加电压时,其中的正电

荷被排斥到另一侧,导致两侧形成电势差。在电路中,电容器可以用来存储电能、平滑电流和分离直流和交流信号等功能。 三、电感器 电感器是一种通过电流在线圈中产生磁场,进而将电能转化为磁能的电气元件。它由导线绕成的线圈构成,线圈中通有电流时,会产生一个磁场。 电感器的工作原理是根据法拉第电磁感应定律,当电流在线圈中变化时,会产生感应电动势。电感器对交流信号具有阻抗,可以用来阻止或限制电流的流动。电感器常用于滤波、限流、抑制干扰和存储能量等应用。 四、二极管 二极管是一种具有非线性电阻特性的电子元件,由PN结构组成。PN结构是由一个P型半导体和一个N型半导体通过扩散而形成的。 二极管的工作原理是根据PN结的特性,在正向偏置时,电流可以流过二极管,且具有低电阻;而在反向偏置时,电流几乎不会流过二极管,呈现高电阻状态。二极管常用于电路中的整流、限流、开关和波形修整等功能。 五、晶体管 晶体管是一种半导体器件,有三个区域:发射区、基区和集电区。它的结构和工作原理相对复杂,但也是现代电子设备中不可或缺的元件。

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