浅谈电解电容检测及选用.docx
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浅谈电解电容检测及选用
浅谈电解电容检测及选用
1.脱离线路时检测
采用万用表r×1k档，在检测前，先将电解电容的两根引脚相碰，以便放掉电容内残余的电荷。
当表笔刚接通时，表针向右偏转一个角度，然后表针缓慢地向左回转，最后表针停下。
表针停下来指示的阻值为该电容的漏电电阻，此阻值愈大愈好，最好应接近无穷大处。
如果漏电电阻只有几十千欧，说明这一电解电容漏电严重。
表针向右摆动的角度越大（表针还应该向左回摆），说明这一电解电容的电容量也越大，反之说明容量越小。
2.线路上直接检测
主要是检测它是否已开路或已击穿这两种明显故障，而对漏电故障由于受外电路的影响一般是测不准的。
用万用表r×1档，电路断开电源后，先放掉残存在电容器内的电荷。
测量时若表针不向右偏转，说明电解电容内部断路。
如果表针向右偏转后所指示阻值很小（接近短路），说明电容器严重漏电或已击穿。
如果表针向右偏转后无回转，但所指示的阻值不是很小，说明电容开路的可能很大，应脱开电路后进一步检测。
3.线路上通电状态时检测
若怀疑电解电容只在通电状态下才存在击穿故障，可以给电路通电，然后用万用表直流档测量该电容器两端的直流电压，如果电压很低或为0v，则是该电容器已击穿。
对于电解电容的正、负极性标志不清楚的，必须先判别出它的正、负极。
对换万用表笔测两次，以漏电大（电阻值小）的一次为准，黑表笔所接一脚为负极，另一脚为正极。
二、电解电容的选用
1.要尽可能地选用原型号电解电容器。
2.一般电解电容的电容偏差大些，不会严重影响电路的正常工作，所以可以取电容量略大一些或略小一些的电容器代替。
但在分频电路、s校正电路、振荡回路及延时回路中不行，电容量应和计算要求的尽量一致。
在一些滤波网络中，电解电容的容量也要求非常准确，其误差应小于±0.3%－0.5%。
3.耐压要求必须满足，选用的耐压值应等于或大于原来的值。
4.无极性电解电容一般应用无极性电解电容代替，实在无办法时可用两只容量大一倍的有极性电容逆串联后代替，方法是将两只有极性电解电容的正极相连（或将它们的两个负极相连）。
5.在选用电解电容时，最好采用耐高温的电解电容，耐高温电容的最高工作温度为105℃，当其在最高工作温度条件下工作时，能保证2000小时左右的正常工作时间。
在50℃下使用80℃的电容时，其寿命可达2.2万小时，如果此时使用高温电解电容，其寿命可达9万小时。
电解电容器使用注意事项
1、电路设计
（1）在确认使用及安装环境时，作为按产品样本设计说明书上所规定的额定性能范围内使用的电容器，应当避免在下述情况下使用：
a）高温（温度超过最高使用温度）
b）过流（电流超过额定纹波电流）
c）过压（电压超过额定电压）
d）施加反向电压或交流电压。
e）使用于反复多次急剧充放电的电路中。
另：
在电路设计时，请选用与机器寿命相当的电容器。
（2）电容器外壳、辅助引出端子与正、负极以及电路板间必须完全隔离；
（3）当电容器套管的绝缘不能保证时，在有绝缘性能特定要求的地方请不要使用；
（4）请不要在下述环境下使用电容器：
a）直接与水、盐水及油类相接触、或结露的环境；
b）充满有害气体的环境（硫化物、h2so3、hno2、cl2、氨水等）；
c）置于日照、o3、紫外线及有放射性物质的环境；
d）振动及冲击条件超过了样本及说明书的规定范围的恶劣环境；
（5）在设计电容器的安装时，必须确认下述内容：
a）电容器正、负极间距必须与线路板孔距相吻合；
b）保证电容器防爆阀上方留有一定的空间；
c）电容器防爆阀上方尽量避免配线及安装其他元件；
d）电路板上，电容器的安装位置，请不要有其他配线；
e）电容器四周及电路板上尽量避免设计、安装发热元件；
（6）另外，在设计电路时，必须确认以下内容：
a）温度及频率的变化不至于引起电性能变化；
b）双面印刷板上安装电容器时，电容器的安装位置避免多余的基板孔和过孔；
c）两只以上电容器并联连接时的电流均衡；
d）两只以上电容器串联连接时的电压均衡。
2．元件安装
（1）安装时，请遵守以下内容：
a）为了对电容器进行点检，测定电气性能时，除了卸下的电容器，装入机器中通过电的电容器请不要再使用；
b）当电容器产生再生电压时，需通过约1kω左右的电阻进行放电；
c）长期保存的电容器，需通过约1kω左右的电阻加压处理；
d）确认规格（静电容量及额定电压等）及极性后，再安装；
e）不要让电容器掉到地上，掉下的电容器请不要再使用；
f）变形的电容器不要安装；
g）电容器正、负极间距与电路板孔距必须相吻和；
h）自动插入机的机械手力量不宜过大；
（2）焊接时，请确认下面内容：
a）注意不要将焊锡附着在端子以外；
b）焊接条件（温度、时间、次数）必须按规定说明执行；
c）不要将电容器本身浸入到焊锡溶液中；
d）焊接时，不要让其他产品倒下碰到电容器上；
（3）焊接后的处理应不产生以下的机械应力：
a）电容器发生倾倒、扭转；
b）电容器碰到其他线路板；
c）使其它物体碰撞到电容器；
（4）电容器不要用洗净剂洗净，不过，在有必要洗净的情况下对电容器进行洗净，必须在产品规格书规定的范围内进行；
（5）对有必要洗净的电容器，洗净时，须确认下列内容：
a）洗净剂污染管理（电导率、ph值、比重、水分等）；
b）洗净后，不能保管在洗净液环境中及密闭容器中，要采用（最高使用温度以下的）热风干燥印刷电路板及电容器，使之不残留洗净液成分。
（6）不使用含卤素的固定剂、树脂涂层剂。
（7）使用固定剂、涂层剂时，请确认以下内容：
a）电路板与电容器之间，不能残留焊接残渣及污垢；
b）固定剂、涂层剂吸附前，尽可能不残留洗净成分，进行干燥处理，使印刷孔不堵塞；
c）固定剂、涂层剂热硬化条件，按规定说明书要求执行。
3.组装使用
（1）组装使用中，请遵守以下内容：
电容器的端子间不要直接接触，另外，不要让导体物质引起正负极短路；
（2）请确认所安装电容器所处环境
a）不要与水或油污接触或处于结露状态
b）不要让日光、o3、紫外线及放射线直接照射到电容器上
c）不要处于充满有害气体的环境（硫化氢、亚硫酸、亚硝酸、氨水、cl2等）
d）震动及冲击不要超过样本或规格说明中规定值；
4.保守点检
工厂企业用的电容器，必须定期点检，定期点检项目包括外观检查及电性能的测试；
5.意外情况
（1）组装使用过程中，如电容器防爆阀打开，请切断组装主电源或拔下电源线插头；
（2）电容器防爆阀动作时，因有超过100℃高温气体喷出，脸不要接近。
喷出的气体进入眼睛时，立即用水清洗眼睛。
不要尝电容器的电解液，电解液溅到皮肤上时，用肥皂清洗；
6.熏蒸处理
当组装电容器的电子产品出口到海外时，用溴化钾等卤化物进行熏蒸处理。
因采用此方法可能会产生因卤素离子而引起的腐蚀反应，请务必小心。
熏蒸时，熏蒸液不能直接接触电子产品，同时有必要进行充分干燥处理，估计有熏蒸液附者及干燥不充分时，有必要先查询一下安全性；
7.储存条件
（1）在温度为5～30℃，湿度为75%以下的室内储存
（2）不要保存在组装使用中禁用的环境及同等条件下
8．.报废情况
废弃的电容器，可任选下面一种方法进行处理：
（1）电容器上开孔或压碎后焚烧；
（2）电容器不焚烧时，交给专职废品回收人员进行深埋等处理。
电感器、变压器的检测方法
1.色码电感器的的检测
将万用表置于r×1挡，红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端，此时指针应向右摆动。
根据测出的电阻值大小，可具体分下述三种情况进行鉴别：
a被测色码电感器电阻值为零，其内部有短路性故障。
b被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系，只要能测出电阻值，则可认为被测色码电感器是正常的。
2.中周变压器的检测
a将万用表拨至r×1挡，按照中周变压器的各绕组引脚排列规律，逐一检查各绕组的通断情况，进而判断其是否正常。
b检测绝缘性能
将万用表置于r×10k挡，做如下几种状态测试：
（1）初级绕组与次级绕组之间的电阻值；
（2）初级绕组与外壳之间的电阻值；
（3）次级绕组与外壳之间的电阻值。
上述测试结果分出现三种情况：
（1）阻值为无穷大：
正常；
（2）阻值为零：
有短路性故障；
（3）阻值小于无穷大，但大于零：
有漏电性故障。
90系列三极管参数
型号
极性
功率（W）
电流（mA）
BU（CEO）V
fT（MHZ）
hFE
主要用途
2SC9011
NPN
0.4
30
50
370
28～198
通用管可做功率放大
2SC9012
PNP
0.625
500
40
--
64～202
低噪声放大管
2SC9013
NPN
0.625
500
40
--
64～202
低噪声放大管
2SC9014
NPN
0.625
100
50
270
60～1000
低噪声放大管
2SC9015
PNP
0.45
100
50
190
60～600
低噪声放大管
2SC9016
NPN
0.4
25
30
620
28～198
低噪声放大管
2SC9018
NPN
0.4
50
30
1100
28～198
低噪声高频放大管
2SC8050
NPN
1
1.5A
25
190
85～300
通用功率放大管
2SC8550
PNP
1
1.5A
25
200
60～300
通用功率放大管
2SA1015
PNP
0.4
150
50
200
60～300
低噪声放大管
2SC1815
NPN
0.4
150
60
200
60～300
低噪声放大管
如何判断三端稳压管脚序号（78、79系列）
系列三端稳压器中最常应用的是to-220和to-202两种封装。
这两种封装的图形以及引脚序号、引脚功能如附图所示。
图中的引脚号标注方法是按照引脚电位从高到底的顺序标注的。
这样标注便于记忆。
引脚①为最高电位，③脚为最低电位，②脚居中。
从图中可以看出，不论正压还是负压，②脚均为输出端。
对于78**正压系列，输入是最高电位，自然是①脚，地端为最低电位，即③脚，如附图所示。
对与79**负压系列，输入为最低电位，自然是③脚，而地端为最高电位，即①脚，如附图所示。
此外，还应注意，散热片总是和最低电位的第③脚相连。
这样在78**系列中，散热片和地相连接，而在79**系列中，散热片却和输入端相连接。
测判三极管的口诀
三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：
“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。
”下面让我们逐句进行解释吧。
一、三颠倒，找基极
大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。
根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管。
测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。
对于指针式万用电表有，其红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。
假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。
测试的第一步是判断哪个管脚是基极。
这时，我们任取两个电极（如这两个电极为1、2），用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。
在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：
即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。
二、PN结，定管型
找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。
将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。
三、顺箭头，偏转大
找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?
这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
（1）对于NPN型三极管，由NPN型三极管穿透电流的流向原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：
黑表笔→c极→b极→e极→红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。
（2）对于PNP型的三极管，道理也类似于NPN型，其电流流向一定是：
黑表笔→e极→b极→c极→红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极e，红表笔所接的一定是集电极c。
四、测不出，动嘴巴
若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了。
具体方法是：
在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住（或用舌头抵住）基电极b，仍用“顺箭头，偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。
其中人体起到直流偏置电阻的作用，目的是使效果更加明显。
三极管的检测方法与经验
1.中、小功率三极管的检测
a.已知型号和管脚排列的三极管，可按下述方法来判断其性能好坏：
（a）测量极间电阻。
将万用表置于r×100或r×1k挡，按照红、黑表笔的六种不同接法进行测试。
其中，发射结和集电结的正向电阻值比较低，其他四种接法测得的电阻值都很高，约为几百千欧至无穷大。
但不管是低阻还是高阻，硅材料三极管的极间电阻要比锗材料三极管的极间电阻大得多。
（b）三极管的穿透电流iceo的数值近似等于管子的倍数β和集电结的反向电流icbo的乘积。
icbo随着环境温度的升高而增长很快，icbo的增加必然造成iceo的增大。
而iceo的增大将直接影响管子工作的稳定性，所以在使用中应尽量选用iceo小的管子。
通过用万用表电阻直接测量三极管e－c极之间的电阻方法，可间接估计iceo的大小，具体方法如下：
万用表电阻的量程一般选用r×100或r×1k挡，对于pnp管，黑表管接e极，红表笔接c极，对于npn型三极管，黑表笔接c极，红表笔接e极。
要求测得的电阻越大越好。
e－c间的阻值越大，说明管子的iceo越小；反之，所测阻值越小，说明被测管的iceo越大。
一般说来，中、小功率硅管、锗材料低频管，其阻值应分别在几百千欧、几十千欧及十几千欧以上，如果阻值很小或测试时万用表指针来回晃动，则表明iceo很大，管子的性能不稳定。
（c）测量放大能力（β）。
目前有些型号的万用表具有测量三极管hfe的刻度线及其测试插座，可以很方便地测量三极管的放大倍数。
先将万用表功能开关拨至挡，量程开关拨到adj位置，把红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使万用表指针指示为零，然后将量程开关拨到hfe位置，并使两短接的表笔分开，把被测三极管插入测试插座，即可从hfe刻度线上读出管子的放大倍数。
另外：
有此型号的中、小功率三极管，生产厂家直接在其管壳顶部标示出不同色点来表明管子的放大倍数β值，其颜色和β值的对应关系如表所示，但要注意，各厂家所用色标并不一定完全相同。
b检测判别电极
（a）判定基极。
用万用表r×100或r×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。
当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。
这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。
黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测三极管为pnp型管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为npn型管。
（b）判定集电极c和发射极e。
（以pnp为例）将万用表置于r×100或r×1k挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。
在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。
c判别高频管与低频管
高频管的截止频率大于3mhz，而低频管的截止频率则小于3mhz，一般情况下，二者是不能互换的。
d在路电压检测判断法
在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上，由于元件的安装密度大，拆卸比较麻烦，所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡，去测量被测三极管各引脚的电压值，来推断其工作是否正常，进而判断其好坏。
2.大功率晶体三极管的检测
利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法，对检测大功率三极管来说基本上适用。
但是，由于大功率三极管的工作电流比较大，因而其pn结的面积也较大。
pn结较大，其反向饱和电流也必然增大。
所以，若像测量中、小功率三极管极间电阻那样，使用万用表的r×1k挡测量，必然测得的电阻值很小，好像极间短路一样，所以通常使用r×10或r×1挡检测大功率三极管。
3.普通达林顿管的检测
用万用表对普通达林顿管的检测包括识别电极、区分pnp和npn类型、估测放大能力等项内容。
因为达林顿管的e－b极之间包含多个发射结，所以应该使用万用表能提供较高电压的r×10k挡进行测量。
4.大功率达林顿管的检测
检测大功率达林顿管的方法与检测普通达林顿管基本相同。
但由于大功率达林顿管内部设置了v3、r1、r2等保护和泄放漏电流元件，所以在检测量应将这些元件对测量数据的影响加以区分，以免造成误判。
具体可按下述几个步骤进行：
a用万用表r×10k挡测量b、c之间pn结电阻值，应明显测出具有单向导电性能。
正、反向电阻值应有较大差异。
b在大功率达林顿管b－e之间有两个pn结，并且接有电阻r1和r2。
用万用表电阻挡检测时，当正向测量时，测到的阻值是b－e结正向电阻与r1、r2阻值并联的结果；当反向测量时，发射结截止，测出的则是（r1＋r2）电阻之和，大约为几百欧，且阻值固定，不随电阻挡位的变换而改变。
但需要注意的是，有些大功率达林顿管在r1、r2、上还并有二极管，此时所测得的则不是（r1＋r2）之和，而是（r1＋r2）与两只二极管正向电阻之和的并联电阻值。
5.带阻尼行输出三极管的检测
将万用表置于r×1挡，通过单独测量带阻尼行输出三极管各电极之间的电阻值，即可判断其是否正常。
具体测试原理，方法及步骤如下：
a将红表笔接e，黑表笔接b，此时相当于测量大功率管b－e结的等效二极管与保护电阻r并联后的阻值，由于等效二极管的正向电阻较小，而保护电阻r的阻值一般也仅有20～50，所以，二者并联后的阻值也较小；反之，将表笔对调，即红表笔接b，黑表笔接e，则测得的是大功率管b－e结等效二极管的反向电阻值与保护电阻r的并联阻值，由于等效二极管反向电阻值较大，所以，此时测得的阻值即是保护电阻r的值，此值仍然较小。
b将红表笔接c，黑表笔接b，此时相当于测量管内大功率管b－c结等效二极管的正向电阻，一般测得的阻值也较小；将红、黑表笔对调，即将红表笔接b，黑表笔接c，则相当于测量管内大功率管b－c结等效二极管的反向电阻，测得的阻值通常为无穷大。
c将红表笔接e，黑表笔接c，相当于测量管内阻尼二极管的反向电阻，测得的阻值一般都较大，约300～∞；将红、黑表笔对调，即红表笔接c，黑表笔接e，则相当于测量管内阻尼二极管的正向电阻，测得的阻值一般都较小，约几欧至几十欧。
三极管的特性曲线
三极管外部各极电压和电流的关系曲线，称为三极管的特性曲线，又称伏安特性曲线。
它不仅能反映三极管的质量与特性，还能用来定量地估算出三极管的某些参数，是分析和设计三极管电路的重要依据。
对于三极管的不同连接方式，有着不同的特性曲线。
应用最广泛的是共发射极电路，其基本测试电路如图Z0118所示，
共发射极特性曲线可以用描点法绘出，也可以由晶体管特性图示仪直接显示出来。
一、输入特性曲线
在三极管共射极连接的情况下，当集电极与发射极之间的电压UBE维持不同的定值时，
UBE和IB之间的一簇关系曲线，称为共射极输入特性曲线，如图Z0119所示。
输入特性曲线的数学表达式为：
IB＝f（UBE）|UBE=常数 GS0120
由图Z0119可以看
出这簇曲线，有下面几个特点：
（1）UBE=0的一条曲线与二极管的正向特性相似。
这是因为UCE=0时，集电极与发射极短路，相当于两个二极管并联，这样IB与UCE的关系就成了两个并联二极管的伏安特性。
（2）UCE由零开始逐渐增大时输入特性曲线右移，而且当UCE的数值增至较大时（如UCE＞1V），各曲线几乎重合。
这是因为UCE由零逐渐增大时，使集电结宽度逐渐增大，基区宽度相应地减小，使存贮于基区的注入载流子的数量减小，复合减小，因而IB减小。
如保持IB为定值，就必须加大UBE，故使曲线右移。
当UCE较大时（如UCE＞1V），集电结所加反向电压，已足能把注入基区的非平衡载流子绝大部分都拉向集电极去，以致UCE再增加，IB也不再明显地减小，这样，就形成了各曲线几乎重合的现象。
（3）和二极管一样，三极管也有一个门限电压Vγ，通常硅管约为0.5～0.6V，锗管约为0.1～0.2V。
二、输出特性曲线
输出特性曲线如图Z0120所示。
测试电路如图Z0117。
输出特性曲线的数学表达式为：
由图还可以看出，输出特性曲线可分为三个区域：
（1）截止区：
指IB=0的那条特性曲线以下的区域。
在此区域里，三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态，三极管失去了放大作用，集电极只有微小的穿透电流IcEO。
（2）饱和区：
指绿色区域。
在此区域内，对应不同IB值的输出特性曲线簇几乎重合在一起。
也就是说，UCE较小时，Ic虽然增加，但Ic增加不大，即IB失去了对Ic的控制能力。
这种情况，称为三极管的饱和。
饱和时，三极管的发射给和集电
结都处于正向偏置状态。
三极管集电极与发射极间的电压称为集一射饱和压降，用UCES表示。
UCES很小，通常中小功率硅管UCES＜0.5V；三极管基极与发射极之间的电压称为基一射饱和压降，以UCES表示，硅管的UCES在0．8V左右。
OA线称为临界饱和线（绿色区域右边缘线），在此曲线上的每一点应有
|UCE|=|UBE|。
它是各特性曲线急剧拐弯点的连线。
在临界饱和状态下的三极管，其集电极电流称为临界集电极电流，以Ics表示；其基极电流称为临界基极电流，以IBS表示。
这时Ics与IBS的关系仍然成立。
（3）放大区：
在截止区以上，介于饱
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