電氣元件基礎(chǔ)知識(shí)(2)
五、二極管
二極管屬于半導(dǎo)體,它由N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體構(gòu)成,它們相交的界面上形成PN結(jié)。二極管的主要特點(diǎn)就是單向?qū)?,而反向截止,也就是正電壓加在P極,負(fù)電壓加在N極,所以二極管的方向性是非常重要的。
從二極管的作用上分類可分為:整流二極管、降壓二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、檢波二極管、變?nèi)荻O管;從制作材料上可分為硅二極管和鍺二極管。無論是什么二極管,都有一個(gè)正向?qū)妷?,低于這個(gè)電壓時(shí)二極管就不能導(dǎo)通,硅管的正向?qū)妷涸?.6V~0.7V、鍺管在0.2V~0.3V,其中0.7V和0.3V是二極管的最大正向?qū)妷?mdash;—即到此電壓時(shí)無論電壓再怎么升高(不能高于二極管的額定耐壓值),加在二極管上的電壓也不會(huì)再升高了。
上面說了二極管的正向?qū)ㄌ匦裕O管還有反向?qū)ㄌ匦?,只是?dǎo)通電壓要相對高出正向許多,其它的和正向?qū)ú畈惶?。穩(wěn)壓二極管就是利用這個(gè)原理做成的,但由于這個(gè)理論說下去可能篇幅會(huì)太長,所以只做簡介,您只要記住反向漏電流越小就證明這個(gè)二極管的質(zhì)量越好,質(zhì)量較好的硅管在幾毫安至幾十毫安之間、鍺管在幾十毫安至幾百毫安之間。
下面筆者再說一下不同的二極管的不同作用:彩顯中有很多整流二極管,有四個(gè)整流二極管的作用是將220V的交流電變換成300V直流電,也就是最著名的整流橋電路,當(dāng)然,有相當(dāng)一部分彩顯已將這四個(gè)二極管整合為一個(gè)硅堆了。不過無論是分立元件還是整合的,它們所使用的二極管都是低頻二極管,但經(jīng)過開關(guān)電源電路后輸出的電壓就要用開關(guān)二極管或快速恢復(fù)二極管了。這一點(diǎn)一定要記住,因?yàn)槿绻玫皖l二極管去對高頻電壓整流的話是會(huì)燒掉二極管的,甚至?xí)龎钠渌2贿^如果是將高頻二極管用到低頻電路中是沒有問題的。另外二極管和電容一樣是有耐壓值的,所以只有耐壓值高于實(shí)際電壓的二極管才能放心使用。穩(wěn)壓二極管也很常見,它能將較高的電壓穩(wěn)定到它的額定電壓值上,但是它的接法和二極管是相反的,因?yàn)樗玫氖欠聪驅(qū)ㄔ怼?/p>
注:二極管在電路中的符號為“VD”或“D”,穩(wěn)壓二極管的符號為“ZD”。
六、三極管
三極管的作用是放大或開關(guān)或調(diào)節(jié),它在電腦主機(jī)中為數(shù)不多,但在顯示器以及一些外設(shè)中的數(shù)量就不是很少了。它可按半導(dǎo)體基片材料的不同分為PNP型和NPN型,看到這大家不難理解三極管就是二個(gè)二極管結(jié)合到了一起而已。但是在這里P和N已經(jīng)不是單純的正或負(fù)極的關(guān)系了,而是分為B極(基極)、C極(集電極)、E極(發(fā)射極),無論是PNP型還是NPN型,B極都是控制極,只是PNP型三極管的B極要用低于發(fā)射極的電壓進(jìn)行導(dǎo)通控制,而NPN型三極管的B極要用高于發(fā)射極的電壓進(jìn)行導(dǎo)通控制罷了。另外三極管也有最大耐壓值和最大功率值的,所以要盡量避免小馬拉大車的情懷發(fā)生,不然的話后果可能就會(huì)很嚴(yán)重了。
注:三極管在電路中的符號是“VT”或“Q”或“V”。
七、電位器
電位器也可理解成阻值可變的可調(diào)電阻,但它并不同于可變電阻,電位器的引腳都在3腳以上。電位器的作用主要是調(diào)節(jié)各種信號或電壓的值,除了主機(jī)中的各板卡以外,它的使用還是很廣泛的,從彩顯到有源多媒體音箱幾乎所有設(shè)備都有電位器的存在。在通常情況下,我們最好不要去動(dòng)電路中的電位器(機(jī)外各種調(diào)節(jié)旋鈕電位器除外),尤其是電源部分的,因?yàn)楹芏嘀滴覀冊谑止l件下是根本無法調(diào)節(jié)到最佳值的。當(dāng)然,如果是因?yàn)閾p壞而一定要更換時(shí)就另當(dāng)別論了,但是也一定要選用同一規(guī)格的電位器且要把它調(diào)到和原電位器差不多的條件下再試機(jī),這樣做就可保險(xiǎn)一些了。另外電位器的制作材料也是不盡相同的,大體上分三類:金屬膜電位器、合成碳質(zhì)電位器、金屬-玻璃釉電位器。
注:在電路中電位器的符號為“W”。
八、穩(wěn)壓塊和保險(xiǎn)管
穩(wěn)壓塊的作用是將電壓進(jìn)行降壓處理并穩(wěn)定為某一固定的值后輸出,如三端穩(wěn)壓塊7805可將小于35V的電壓降成穩(wěn)定的5V輸出電壓,它比只使用一只穩(wěn)壓二極管進(jìn)行穩(wěn)壓的電路要好得多,成本也不是很高,所以應(yīng)用還是很廣泛的。
常見的三端穩(wěn)壓塊可分為正電壓穩(wěn)壓塊和負(fù)電壓穩(wěn)壓塊兩種,正電壓的有78XX系列、負(fù)電壓的有79XX系列,它們兩個(gè)是不能互換使用的,所以大家在選用時(shí)不要弄混。當(dāng)然,穩(wěn)壓塊并非只有這兩個(gè)系列,而且還有四端穩(wěn)壓塊和五端穩(wěn)壓塊,只是在電腦系統(tǒng)中這兩個(gè)系列最為常見罷了;另外穩(wěn)壓塊是有小、中、大功率之分的,在代換時(shí)不要用小功率的去代大功率的,但用大功率的去代換小功率的是沒有任何問題的。
至于品牌方面也是有所講究的,有些質(zhì)量不好的穩(wěn)壓塊的穩(wěn)壓值和標(biāo)稱值的誤差是很大的,甚至有些品牌的穩(wěn)壓塊的熱穩(wěn)定性能非常不好,常常引發(fā)奇怪的故障。在筆者用過的多個(gè)品牌的穩(wěn)壓塊中有四個(gè)品牌的質(zhì)量和性能算是很好的,它們分別是:ST(意法)、AN(松下)、LM(美國國半)、MC(摩托羅拉),它們具體的品牌可從型號的前綴中看出來。說到保險(xiǎn)管可能有人會(huì)說:“這有什么可說的啊?不就是細(xì)銅絲嘛!”。其實(shí)不然,保險(xiǎn)管也是很有講究的,保險(xiǎn)管分為直流保險(xiǎn)管和交流延時(shí)保險(xiǎn)管兩種,而且還有電流保險(xiǎn)和電壓保險(xiǎn)之分,它們也是不能互換使用的,不然就很可能起不到保險(xiǎn)作用了,甚至有時(shí)會(huì)一開機(jī)就燒保險(xiǎn),保險(xiǎn)管的熔斷電流一般在用電器額定電流的1.5~2倍之間才能起到較好的保險(xiǎn)作用,所以在發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)管熔斷后應(yīng)盡量采用和原保險(xiǎn)管熔斷電流相差不多的新保險(xiǎn)管代替;另外保險(xiǎn)管也是有耐壓值,所以大家要格外注意,不然可能會(huì)連燒保險(xiǎn)管的?!∽ⅲ悍€(wěn)壓塊在電路中的符號是“IC”。
九、集成塊
集成塊可以說是電腦系統(tǒng)中各部件的主要核心部分,除了一些隨處可見的模擬信號處理集成塊以外,如CPU、RAM、ROM和南、北橋芯片以及顯卡芯片等均屬于集成塊范疇。雖然集成塊的數(shù)量多,作用最重要,但它的故障率卻是最低的,如果沒有高電壓的“襲擊”、外圍元件的嚴(yán)重短路現(xiàn)象,基本上是不會(huì)損壞的,而且就算是壞掉了,有些集成塊也是很難更換的。有很多人一聽要更換集成塊就會(huì)說萬一不小心是會(huì)將新集成塊被靜電擊穿的,其實(shí)不是所有集成塊都怕人體或烙鐵上的靜電的,只有低電壓的小信號處理COMS型集成塊是怕這種靜電的,所以大家不必太過于擔(dān)心。
集成塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本上全是半導(dǎo)體,它是將數(shù)以萬計(jì)的晶體管集中制成一個(gè)何種很小的元件,正因?yàn)槿绱?,有很多集成塊是可以互相代換的,只要它們的引腳功能相同、工作電壓一致、各引腳的電壓也一樣的話,就可以互換使用,這一特點(diǎn)對于某些在市場上買不到或售價(jià)過高的集成塊的換新是非常有用的;另外集成塊的質(zhì)量是有產(chǎn)地之別的,進(jìn)口貨質(zhì)量最好,合資產(chǎn)品次之,國產(chǎn)的集成塊就最差了,所以它們的價(jià)錢也是相差懸殊的,最“懸”的時(shí)候會(huì)有10:1的差距;區(qū)分國產(chǎn)集成塊并不是很難,型號前綴為“CD”的產(chǎn)品絕對是國產(chǎn)貨,型號前綴為“OM”的可能是國產(chǎn)貨也可能是合資產(chǎn)品。
注:集成塊和我們常說的集成電路是一個(gè)概念,集成塊在電路中的符號是“IC”或“N”或“U”。
十、晶振
晶振是采用石英晶體的振蕩器,它的精度很高,而且能產(chǎn)生非常穩(wěn)定的頻率,熱穩(wěn)定性也要好于分立元件式振蕩器。在作用上來看,可以說晶振是各板卡的“心跳”發(fā)生器,人的“心跳”如果亂了就會(huì)生病,同樣,如果電腦板卡的“心跳”亂了同樣會(huì)出現(xiàn)各種怪故障。由于在電腦中的晶振頻率普遍都比較高,環(huán)境溫度又相對較高,所以晶振的故障率并不是很低,通常在更換晶振時(shí)都要用相同型號的新品,原因是有相當(dāng)一部分電路對晶振的要求是非常嚴(yán)格的,這些電路不但要求新晶振的頻率要和原晶振一致,甚至連后綴字母都要一模一樣(晶振是有串、并聯(lián)之分的),否則就無法正常工作,所以大家在更換晶振時(shí)要多留一下心,盡量用完全一樣的新品來代換故障晶振?!∽ⅲ壕д裨陔娐分械姆柺?ldquo;X”或“G”或“Z”。
十一、開關(guān)
開關(guān)是很常見的一種元器件,在所有的配件中都有開關(guān),嚴(yán)格地講,各種板卡上的跳線以及鍵盤和鼠標(biāo)的按鍵也都屬于開關(guān)。開關(guān)的分類筆者在此無法進(jìn)行詳細(xì)敘述,因?yàn)樗姆诸悓?shí)在是太多了,所以筆者就將其大概分成電流型開關(guān)和電壓型開關(guān)這兩種,電壓型開關(guān)只是用來進(jìn)行信號電位的控制,比如跳線開關(guān)以及鍵盤和鼠標(biāo)等的開關(guān);電流型開關(guān)是用來對電源進(jìn)行控制的,比如有源音箱的電源開關(guān)和多功能插座上的開關(guān)等,這樣的開關(guān)在閉合后會(huì)有比較大的電流通過,瞬間較大的電流會(huì)在開關(guān)內(nèi)產(chǎn)生火花,火花又會(huì)氧化開關(guān),所以不要對電流型開關(guān)進(jìn)行頻繁的閉合、斷開操作以保障其能有較長的使用壽命。
注:開關(guān)在電路中的符號為“S”。
十二、膠與線材
膠在DIY一族中是很常用一種物品,但是不同的物件是要用不同的膠來粘的,下面筆者就舉幾個(gè)例子:如果要粘比較薄的硬塑料或ABS塑料物品斷面就要用502之類的快干強(qiáng)力膠,如果要粘相對較固定的物品最好選用強(qiáng)力氯丁膠(如加裝散熱片可在邊緣上膠),如果要粘硬度較高的物品可用AB膠(如彩顯外殼或金屬),如果要固定某一物品可用熱熔膠(如固定機(jī)箱風(fēng)箱或揚(yáng)聲器等)。
關(guān)于線材的選用也是有一些講究的,比如您要買幾米多媒體音箱用的音箱線時(shí),就要選50芯以上的音響專用無氧銅線材,不然聲音聽起來就會(huì)有高頻欠缺、低頻力度不夠的感覺,而且還會(huì)日漸嚴(yán)重;又比如您要買十幾米電腦用的電源延長線,您就要買1.5mm2的優(yōu)質(zhì)多股銅線材了(1平方毫米的銅線安全電流在8A~10A左右),如果質(zhì)量和線徑比較湊合的話是可能會(huì)引發(fā)事故的;另外線材也是有最高耐壓值的,所以在選購時(shí)也要注意一下。
注:膠與線材最好在規(guī)模相對大一些的五金公司購買,至于電腦上用的各種信號線也盡量選擇那些大的電腦配件商家,只有這樣才能盡量保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
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