維修部不得不學的變頻器維修基礎知識(二)
四、變頻器用——電解電容在電路中的作用
1,濾波作用,在電源電路中,整流電路將交流變成脈動的直流,而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容,利用其充放電特性,使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。在實際中,為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產(chǎn)生變化,所以在電源的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容.由于大容量的電解電容一般具有一定的電感,對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除,故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001--0.lpF的電容,以濾除高頻及脈沖干擾.
2,耦合作用:在低頻信號的傳遞與放大過程中,為防止前后兩級電路的靜態(tài)工作點相互影響,常采用電容藕合.為了防止信號中韻低頻分量損失過大,一般總采用容量較大的電解電容。
五、電解電容的判斷方法
電解電容常見的故障有,容量減少,容量消失、擊穿短路及漏電,其中容量變化是因電解電容在使用或放置過程中其內(nèi)部的電解液逐漸干涸引起,而擊穿與漏電一般為所加的電壓過高或本身質(zhì)量不佳引起。判斷電源電容的好壞一般采用萬用表的電阻檔進行測量.具體方法為:將電容兩管腳短路進行放電,用萬用表的黑表筆接電解電容的正極。紅表筆接負極(對指針式萬用表,用數(shù)字式萬用表測量時表筆互調(diào)),正常時表
針應先向電阻小的方向擺動,然后逐漸返回直至無窮大處。表針的擺動幅度越大或返回的速度越慢,說明電容的容量越大,反之則說明電容的容量越小.如表針指在中間某處不再變化,說明此電容漏電,如電阻指示值很小或為零,則表明此電容已擊穿短路.因萬用表使用的電池電壓一般很低,所以在測量低耐壓的電容時比較準確,而當電容的耐壓較高時,打時盡管測量正常,但加上高壓時則有可能發(fā)生漏電或擊穿現(xiàn)象.
六、電解電容的使用注意事項
1、電解電容由于有正負極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯(lián)接。在電源電路中,輸出正電壓時電解電容的正極接電源輸出端,負極接地,輸出負電壓時則負極接輸出端,正極接地.當電源電路中的濾波電容極性接反時,因電容的濾波作用大大降低,一方面引起電源輸出電壓波動,另一方面又因反向通電使此時相當于一個電阻的電解電容發(fā)熱.當反向電壓超過某值時,電容的反向漏電電阻將變得很小,這樣通電工作不久,即可使電容因過熱而炸裂損壞.
2.加在電解電容兩端的電壓不能超過其允許工作電壓,在設計實際電路時應根據(jù)具體情況留有一定的余量,在設計穩(wěn)壓電源的濾波電容時,如果交流電源電壓為220~時變壓器次級的整流電壓可達22V,此時選擇耐壓為25V的電解電容一般可以滿足要求.但是,假如交流電源電壓波動很大且有可能上升到250V以上時,最好選擇耐壓30V以上的電解電容。
3,電解電容在電路中不應靠近大功率發(fā)熱元件,以防因受熱而使電解液加速干涸.
4、對于有正負極性的信號的濾波,可采取兩個電解電容同極性串聯(lián)的方法,當作一個無極性的電容。
七、色環(huán)電阻估算
為了使廣大的初學者能夠迅速地算出色環(huán)電阻的阻值,筆者根據(jù)實踐經(jīng)驗總結(jié)出速算色環(huán)電阻的“順口溜”獻給廣大的初學者。
現(xiàn)在常用的色環(huán)電阻多為四環(huán)電阻,也有少數(shù)是五環(huán)電阻,而且五環(huán)電阻屬于精密電阻,誤差很小。兩種 色環(huán)電阻的表示方法見圖1,舉例說明見圖2,其包環(huán)含義見附表。
以下是以四環(huán)電阻為例的速算“順口溜”,但也同樣適用于五環(huán)電阻值的計算。
色環(huán)電阻是四環(huán),橙為十千黃百千,
一環(huán)二環(huán)數(shù)相連,綠色環(huán)為兆歐級,
棕1紅2橙是3,藍紫灰白依次排。
黃4綠5藍為6,阻值誤差百分算,
紫7灰8白是9,差多差少看四環(huán)。
黑是O來不用算,紫點1來藍點2,
阻值范圍三環(huán)定,綠點5來記心間。
幾點幾歐金銀環(huán),棕l紅2金是5,
黑十棕百紅為千,無色20銀減半。
“順口溜”中“一環(huán)二環(huán)數(shù)相連”表示兩個數(shù)為連寫,如一環(huán)為棕色,二環(huán)為紅色,即寫為12?!昂谑荗來不用算”表示數(shù)值色環(huán)如果
為黑環(huán)可直接寫成O,如綠、黑環(huán)直接寫為50?!白柚捣秶h(huán)定,幾點幾歐金銀環(huán)”指的是該電阻的阻值大小由三環(huán)決定,并且第三環(huán)是金、銀環(huán)的,說明該電阻的阻值范圍在幾點幾歐內(nèi),如綠、棕、金環(huán)為5.1Q,而綠、棕、銀則為O.51Ω?!昂谑匕偌t為千”是指電阻第三環(huán)為黑環(huán)時,該電阻的阻值在幾十歐以內(nèi),棕色環(huán)時其阻值在幾百歐以內(nèi),紅色環(huán)時阻值在幾千歐以內(nèi)。如橙、橙、黑為33Ω;橙、橙、棕為330Ω,;而橙、橙、紅則為3300Ω,以此類推?!白柚嫡`差百分算,差多差少看四環(huán)”是指色環(huán)電阻的誤差是用百分數(shù)來計算的,其誤差多少要看第四環(huán)的顏色來確定。如顏色為金色,則該電阻的誤差是±5%,無色環(huán)為±20%,銀色環(huán)的則為±10%。上述三種誤差適用于四環(huán)電阻,而五環(huán)電阻的誤差是看第五道環(huán),其中紫環(huán)的誤差為±o.1%,藍環(huán)誤差為±0.2%。綠環(huán)誤差為±O.5%,棕環(huán)誤差為±1%,紅環(huán)誤差為±2%。
八、變頻器用——壓敏電阻基礎知識'
1、什么是“壓敏電阻”
“壓敏電阻是中國大陸的名詞,意思是"在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨電壓而變",或者是說"電阻值對電壓敏感"的阻器。相應的英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡寫為“VDR”。
壓敏電阻器的電阻體材料是半導體,所以它是半導體電阻器的一個品種?,F(xiàn)在大量使用的"氧化鋅"(ZnO)壓敏電阻器,它的主體材料有二價元素(Zn)和六價元素氧(O)所構(gòu)成。所以從材料的角度來看,氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體”。
在中國臺灣,壓敏電阻器是按其用途來命名的,稱為"突波吸收器"。壓敏電阻器按其用途有時也稱為“電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。
2、變頻器維修入門--壓敏電阻電路的“安全閥”作用
壓敏電阻有什么用?壓敏電阻的最大特點是當加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時,流過它的電流極小,相當于一只關死的閥門,當電壓超過UN時,流過它的電流激增,相當于閥門打開。利用這一功能,可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓,保護電路免受過電壓的損害。
3、變頻器維修入門--應用類型
不同的使用場合,應用壓敏電阻的目的,作用在壓敏電阻上的電壓/電流應力并不相同,
因而對壓敏電阻的要求也不相同,注意區(qū)分這種差異,對于正確使用是十分重要的。
4、變頻器維修入門--電路功能用壓敏電阻
壓敏電阻主要應用于瞬態(tài)過電壓保護,但是它的類似于半導體穩(wěn)壓管的伏安特性,還使它具有多種電路元件功能,例如可用作:
(1)直流高壓小電流穩(wěn)壓元件,其穩(wěn)定電壓可高達數(shù)千伏以上,這是硅穩(wěn)壓管無法達到的。
(2)電壓波動檢測元件。
(3)直流電瓶移位元件。
(4)均壓元件。
(5)熒光啟動元件
5、變頻器維修入門--保護用壓敏電阻的基本性能
(1)保護特性,當沖擊源的沖擊強(或沖擊電流Isp=Usp/Zs)不超過規(guī)定值時,壓敏電阻的限制電壓不允許超過被保護對象所能承受的沖擊耐電壓(Urp)。
(2)耐沖擊特性,即壓敏電阻本身應能承受規(guī)定的沖擊電流,沖擊能量,以及多次沖擊相繼出現(xiàn)時的平均功率。
(3)壽命特性有兩項,一是連續(xù)工作電壓壽命,即壓敏電阻在規(guī)定環(huán)境溫度和系統(tǒng)電壓條件應能可靠地工作規(guī)定的時間(小時數(shù))。二是沖擊壽命,即能可靠地承受規(guī)定的沖擊的次數(shù)。
(4)壓敏電阻介入系統(tǒng)后,除了起到"安全閥"的保護作用外,還會帶入一些附加影響,這就是所謂"二次效應",它不應降低系統(tǒng)的正常工作性能。這時要考慮的因素主要有三項,一是壓敏電阻本身的電容量(幾十到幾萬PF),二是在系統(tǒng)電壓下的漏電流,三是壓敏電阻的非線性電流通過源阻抗的耦合對其他電路的影響。
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