《电子基础与维修工具核心教程》——2.2 电阻的分类
本節書摘來自異步社區《電子基礎與維修工具核心教程》一書中的第2章,第2.2節,作者: 田佰濤 更多章節內容可以訪問云棲社區“異步社區”公眾號查看。
2.2 電阻的分類
電阻的分類方法有很多種,本節主要從體形和功能上來對其進行分類,目的是識別形形色色的電阻及了解它們不同的功能。
電阻從體形上來分,主要有直插電阻、貼片電阻、排阻等,直插電阻一般應用在大功率、大電流的部分,如電源板上,這種電阻最多;貼片電阻和排阻主要用在精密電路板上,主要通過小電壓、小電流信號,如電腦的主板上;其中貼片電阻是單個的電阻,排阻是多個電阻的集合,一般都是幾個相同的電阻封裝在一起。
電子產品維修中常見的各種電阻如圖2-6所示,主要有普通直插電阻、壓敏電阻、熱敏電阻、貼片電阻、保險電阻、排阻等,另外還有零歐姆電阻、光敏電阻等其他不常用電阻。
1.直插電阻
直插電阻是最普通、最常見的電阻,主要用在對電壓和電流同時有一定要求的電路中。直插電阻由于體積比較大,因此在提供功率上具有一定的優勢。
2.壓敏電阻
壓敏電阻是對電壓敏感的電阻,壓敏電阻有兩類,一類是正電壓系數的壓敏電阻,一類是負電壓系數的壓敏電阻。正電壓系數的壓敏電阻是隨電壓的升高其阻值變大,負電壓系數的壓敏電阻是隨電壓的升高其阻值變小。正電壓系數的壓敏電阻空載時電阻一般都比較小,負電壓系數的壓敏電阻空載時電阻一般都比較大。
壓敏電阻的典型應用是在電源板的220V交流電輸入處,如圖2-7所示。當電源板長時間斷電放置不用時,由于整流橋后的450V電容C1嚴重缺電,在AB兩點瞬間接入220V交流電時,會有一股很大的電流沖擊整流橋從而導致其電路損壞,如果在該電路中安裝一只負溫度系數的壓敏電阻,就可以對電源起到一定的保護作用。
保護原理:由于RV是負溫度系數的壓敏電阻,因此未上電前,它具有一定的阻值,當220V瞬間來臨時,由于壓敏電阻阻值的存在,會減弱整個電路中電流的沖擊。隨著電壓的升高,壓敏電阻的阻值又迅速減小,最后相當于一根導線,對電路無任何影響,只是每次重新啟動的時候會緩沖一下,因此,它在這里可以起到很好的緩沖保護作用。
壓敏電阻在實際電路中的位置一般都在電源接口附近,在整板的220V交流電輸入保險絲附近就能找到它,圖2-8中的壓敏電阻被一個塑料體包圍,這樣做的原因是防止其炸裂。
3.熱敏電阻
熱敏電阻 是對熱敏感元件的一類,按照溫度系數 不同可分為正溫度系數熱敏電阻 (PTC)和負溫度系數熱敏電阻 (NTC)。熱敏電阻的典型特點是對溫度敏感,不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻 (PTC)在溫度越高時電阻值越大,負溫度系數熱敏電阻 (NTC)在溫度越高時電阻值越低。
熱敏電阻的典型應用是筆記本電腦的溫控電路,現在很多新款臺式機也在用,在主板CPU等核心位置放置熱敏電阻,通過熱敏電阻因溫度變化而反饋回來的電阻值的不同來判斷被監控部件的溫度情況,極端情況下還可以斷電保護。
4.貼片電阻
貼片電阻就是普通電阻的一種縮小形態,主要用于電壓和電流都不大的信號部分,如主板的信號傳輸,在對功率沒有要求或者要求不高的情況下,就可以采用這種電阻。采用貼片電阻電路板的體積可以做的很小。
5.保險電阻
保險電阻在正常情況下具有普通電阻的功能,一旦電路出現故障,超過其額定電流時,它會在規定時間內斷開電路,從而達到保護其他元器件的作用。保險電阻分為不可修復型和可修復型兩種。
保險電阻用符號“F”表示,一般用在供電電路中,此電阻的特性是阻值小,只有幾歐姆,超過額定電流時就會燒壞,在電路中起到保護作用。
保險電阻有直插式和貼片式兩種,直插式和普通電阻的樣子差不多,貼片式和貼片電阻的樣子差不多,仔細區分,它們和各自對應的普通電阻還是有區別的,圖2-9所示為直插式保險電阻實物圖。
貼片式保險電阻一般用在電流不是很大的地方,圖2-10所示為主板鍵盤、鼠標接口附近的兩個貼片保險電阻,它主要為USB口的5V電壓提供限流保護作用,因此,當鍵盤、鼠標不能用時,應首先檢查它們有沒有損壞。
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6.排阻
排阻是由多個電阻按一定的規則集中在一起,實現某個電路中需要多個這類相同電阻的目的。排阻對面兩個腳一般連接的是內部的其中1個電阻,也有其他特殊連接的方式,具體可看排阻的說明書。沒有方向標記的排阻一般不需要按方向安裝,有方向標記的排阻一定要按正確的方向安裝。排阻的實物如圖2-11所示。
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7.零歐姆電阻
零歐姆電阻指阻值為零的電阻。電路板在設計中兩點不能用印制電路連接,常在正面用跨線連接,這在普通電路板中經常看到。為了讓自動貼片機和自動插件機正常工作,一般會用零歐姆電阻代替跨線,很多人認為零歐姆電阻和保險電阻一樣,其實這是錯誤的,零歐姆電阻不具備保險電阻的保險功能。
電阻體上標有“0”字樣的,一般就是零歐姆電阻,電路板上的零歐姆電阻如圖2-12中的PR54、PR66所示。
8.光敏電阻
光敏電阻在遇到光照時其自身電阻可以變化,通常是遇光時電阻變小。如果做一個元件,把光敏電阻接入元件中,同時加入一只發光二極管,當有光照時,由于光敏電阻的阻值改變,可以用來輸出信號去控制相關電路。光敏電阻最常見的應用就是光電耦合器,光電耦合器的工作原理如圖2-13所示。
A、B是直流電壓輸入端,C、D是光敏輸出端,U1是光敏管,D1是發光二極管,D1和U1做在一個密閉的材料里,當A、B之間沒有電壓加上時,發光二極管不發光,此時光敏接收器U1呈現一種“高阻”特性;當A、B之間有電壓加入時,發光二極管D1發光,光敏接收器U1阻值減小,并且A、B之間的電壓差越大,D1發光就越強,U1的阻值就越小,利用這個原理,可以通過C、D之間輸出的電阻值的大小用來判斷A、B端電壓差的高低,從而實現信號之間變化量的隔離傳輸。
利用光敏電阻做成的光電耦合器主要用在電源板的熱電和冷電之間(關于熱電和冷電,以后會詳細講到),因熱電和冷電之間不能直接接觸,因此冷電部分的電壓變化要通過光導的形式傳輸給熱電方,以用來調整穩定的輸出電壓。
光電耦合器在電路板中的實物如圖2-14所示,這個電路中分別使用了3只光電耦合器來檢測不同測試點的電壓,它們共同跨越了一條黑色的分離線,這條分離線就是熱電和冷電的冷熱隔離線,從而實現冷電、熱電之間信號的隔離傳輸。
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總結
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