現(xiàn)代電子元件課件

一、小型繼電器

繼電器是一種當輸入量（電、磁、聲、光、熱）達到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件，是自動控制電路中常用的一種元件。它可以用較小電流來控制較大的電流，在電路中起著自動操作、自動調(diào)節(jié)、安全保護等作用。

電磁式繼電器、溫度繼電器、時間繼電器、固體繼電器一、小型繼電器繼電器是一種當輸入量（電、磁、聲、光11.1電磁式繼電器

電磁式繼電器是在輸入電路內(nèi)電流的作用下，由機械部件的相對運動產(chǎn)生預定響應的一種繼電器。包括直流電磁繼電器、交流電磁繼電器、磁保持繼電器、極化繼電器、舌簧繼電器,節(jié)能功率繼電器等。它的特點是接點接觸電阻很小（小于1歐），缺點是動作時間長（ms以上），接點壽命短（一般在10萬次以下），體積較大

1.1電磁式繼電器電磁式繼電器是在輸入電路內(nèi)電流21、結(jié)構(gòu)及工作原理

電磁式繼電器是各種繼電器的基礎，主要由鐵芯、線圈、動觸點、常開靜觸點、常閉靜觸點、銜鐵、返回彈簧等部分組成，如圖1.5所示。當線圈通電后，鐵芯被磁化而產(chǎn)生足夠的電磁吸力，吸動磁鐵，使動接點與常閉靜接點5斷開，而與常閉靜接點4閉合，這叫繼電器“動作”或“吸合”。當線圈斷電后，電磁力消失，銜鐵返回，動接點也恢復到原先的位置，這叫繼電器“釋放”或“復位”。1、結(jié)構(gòu)及工作原理電磁式繼電器是各種繼電器的基礎，312345678109圖1.5典型電磁式繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、2、9－線圈3、6－動觸點4、5－靜觸點7－銜鐵8－返回彈簧10－鐵芯12345678109圖1.5典型電磁式繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖42、主要參數(shù)（1）額定工作電壓指繼電器正常工作時線圈需要的電壓?？梢允墙涣鳎部梢允侵绷?，隨型號的不同而不同。（2）吸合電壓及吸合電流繼電器能夠吸合動作的最小電壓或電流值。一般吸合電壓為額定工作電壓的75％左右。因此為了保證可靠吸合，必須給線圈加上額定電壓，或略高于額定工作電壓，但一般不能超過額定工作電壓的1.5倍，否則，容易燒毀線圈。（3）直流電阻指線圈的直流電阻值。（4）釋放電壓或電流值指繼電器由吸合狀態(tài)到釋放狀態(tài)所需最大電壓或電流值，其值一般為吸合值的1/10至1/2。（5）觸點負荷指繼電器觸點允許的電壓電流值。2、主要參數(shù)（1）額定工作電壓指繼電器正常工作時線圈需要53、電磁式繼電器的選用（1）線圈工作電壓是直流還是交流，電壓大小是否適合電路工作電壓。（2）線圈工作時所需功率與實際需要切換的觸發(fā)驅(qū)動控制電路所輸出的功率是否相當。（3）受控觸點數(shù)量必須與受控電路需要相符，觸點允許最大電流必須大于受控電路工作電流的1.5～2倍。（4）繼電器吸合時，若受控電路是閉合的，則把常開觸點與動觸點接入電路；若受控電路是斷開的，把常閉觸點與動觸點接入電路；若用于電路轉(zhuǎn)換，則要全部接入電路。繼電器的體積大小、安裝方式、尺寸、吸合釋放時間、使用環(huán)境、絕緣強度、接點數(shù)、接點形式、接點壽命(次數(shù))、接點是控制交流還是直流等3、電磁式繼電器的選用（1）線圈工作電壓是直流還是交流，電壓64、電磁式繼電器質(zhì)量判斷（1）首先測量繼電器線圈阻值，在幾十歐到幾千歐，也是判斷線圈引腳的重要依據(jù)。（2）觀察觸點有沒有發(fā)黑等接觸不良現(xiàn)象，也可以用萬用表來測量，線圈在未加電壓時，動觸點與常閉觸點引腳電阻應為零歐，加電吸合后，阻值應變?yōu)闊o窮大。且測量動觸點與常開觸點電阻為零歐，斷電后變?yōu)闊o窮大。4、電磁式繼電器質(zhì)量判斷（1）首先測量繼電器線圈阻值，在幾十74.2固態(tài)繼電器

固態(tài)繼電器是指由固態(tài)電子元件組成的無觸點開關，簡稱SSR（solidstateRelay）。和電磁式繼電器相比，具有體積小、開關速度快、無觸點、壽命長、耐振、無噪聲、安裝位置無限制，具有良好的防潮、防腐蝕、防爆、防臭氧污染等性能，性能極佳。應用領域越來越廣泛。4.2固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器是指由固態(tài)電子元件組成的81、分類

固態(tài)繼電器工作分為交流和直流兩種。交流固態(tài)繼電器又分為過零型和非過零型兩種，目前應用最廣泛的是過零型。直流固態(tài)繼電器根據(jù)輸出分為兩端型和三端型兩種，兩端型應用較多。

1、分類固態(tài)繼電器工作分為交流和直流兩種。交流固態(tài)繼電92、交流過零型固態(tài)繼電器（a）原理圖2、交流過零型固態(tài)繼電器（a）原理圖10耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號提供一個輸入/輸出端之間的通道，但又在電氣上斷開SSR中輸入端和輸出端之間的(電)聯(lián)系，以防止輸出端對輸入端的影響，觸發(fā)電路的功能是產(chǎn)生合乎要求的觸發(fā)信號，驅(qū)動開關電路④工作，但由于開關電路在不加特殊控制電路時，將產(chǎn)生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等污染電網(wǎng)，為此特設“過零控制電路”。所謂“過零”是指，當加入控制信號，交流電壓過零時，SSR即為通態(tài)；而當斷開控制信號后，SSR要等待交流電的正半周與負半周的交界點(零電位)時，SSR才為斷態(tài)。這種設計能防止高次諧波的干擾和對電網(wǎng)的污染。吸收電路是為防止從電源中傳來的尖峰、浪涌(電壓)對開關器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動作)而設計的，一般是用“R-C”串聯(lián)吸收電路或非線性電阻(壓敏電阻器)。耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號提供一個輸入/輸出端11現(xiàn)代電子元件ppt課件123、固態(tài)繼電器的特點1、實現(xiàn)了弱信號(Vsr)對強電(輸出端負載電壓)的控制；2、功率極低；所需的工作電平與TTL、HTL、CMOS等常用集成電路兼容，可以實現(xiàn)直接聯(lián)接。3、工作中無任何機械動作；工作高可靠、長壽命；無動作噪聲；耐振耐機械沖擊；安裝位置無限制；很容易用絕緣防水材料灌封做成全密封形式，而且具有良好的防潮防霉防腐性能；防爆和防止臭氧污染性能極佳。4、能承受在數(shù)值上可達額定電流十倍左右的浪涌電流3、固態(tài)繼電器的特點1、實現(xiàn)了弱信號(Vsr)對強電(輸出端13現(xiàn)代電子元件ppt課件145、參數(shù)選擇(1)額定輸入電壓

指一定條件下能承受的穩(wěn)態(tài)阻性負載的最大允許電壓有效值。如果受控負載是非穩(wěn)態(tài)或非阻性的，需考慮所選產(chǎn)品是否能承受工作狀態(tài)或條件變化時所產(chǎn)生的最大合成電壓。例如負載為感性時，所選額定輸出電壓必須大于兩倍電源電壓值，而且所選產(chǎn)品的阻斷(擊穿)電壓應高于負載電源電壓峰值的兩倍。

5、參數(shù)選擇(1)額定輸入電壓

指一定條件下能承受的穩(wěn)態(tài)阻15(2)額定輸出電流和浪涌電流

額定輸出電流是指在給定條件下所能承受的電流最大的有效值。一般生產(chǎn)廠家都提供熱降額曲線。如周圍溫度上升，應按曲線作降額使用。浪涌電流指在給定條件下不會造成永久性損壞所允許的最大非重復性峰值電流。交流繼電器的浪涌電流為額定電流的5-10倍，直流產(chǎn)品為額定電流的1.5-5倍。選用時，如負載為穩(wěn)態(tài)阻性，固態(tài)繼電器可全額或降額10%使用。對于電加熱器、接觸器等，初始接通瞬間出現(xiàn)的浪涌電流可達3倍的穩(wěn)態(tài)電流，可降額20%-30%使用。白熾燈類負載，應按降額50%使用，且加上適當保護電路。對變壓器負載，所選產(chǎn)品的額定電流必須高于負載工作電流的兩倍。對于負載為感應電機，所選固態(tài)繼電器的額定電流值應為電機運轉(zhuǎn)電流的2—4倍，其浪涌電流值應為額定電流的10倍。

固態(tài)繼電器對溫度的敏感性很強，工作溫度超過標稱值后，必須降熱或外加散熱器。(2)額定輸出電流和浪涌電流

額定輸出電流是指在給定條件下所16二、光電器件光敏電阻、光電二極管、光電三極管、發(fā)光二極管、光電耦合器二、光電器件光敏電阻、172.1光敏電阻光敏電阻是無結(jié)半導體器件，光照強度越強，電阻越小?？梢杂萌f用表直接檢測其亮阻和暗阻。其方法是：將萬用表置于R×1kΩ檔，置光敏電阻于距25W白熾燈50cm遠處。（其照度約為100Lx勒克斯），直接測量光敏電阻的亮阻；再在完全黑暗的條件下直接測量光敏電阻的暗阻。如果亮阻為數(shù)kΩ至數(shù)十Ω，暗阻為數(shù)MΩ至幾十MΩ，則說明光敏電阻質(zhì)量良好。2.1光敏電阻光敏電阻是無結(jié)半導體器件，光照強度越強，電阻182.2光電二極管光電二極管又叫光敏二極管，是遠紅外線接收管，是一種光能與電能相互轉(zhuǎn)換的器件。其管殼上有入射光窗口?？蓪⒔邮盏降墓饩€強度的變化轉(zhuǎn)換成為電流的變化。在無光照時，與普通二極管一樣，具有單向?qū)щ娦?；當加反向工作電壓時，無光照射，反向電阻較大，反向電流較??；有光照射，反向電流增加。光電二極管在反向電壓下受到光照而產(chǎn)生的電流稱為光電流，光電流受入射照度的控制。照度一定時，光電二極管可等效成恒流源。照度愈大，光電流愈大，在光電流大于幾十微安時，與照度呈線性關系。如在光電二極管兩端接上電阻，則當電阻R一定時，光照越強，電流越大，R上獲得的功率越大，此時光電二極管作為微型光電池。2.2光電二極管光電二極管又叫光敏二極管，是遠紅外192.3光電三極管光電三極管依據(jù)光照的強度來控制集電極電流的大小，其功能可等效為一只光電二極管和一只三極管相連，并只引出集電極和發(fā)射極，所以它具有放大作用。2.3光電三極管光電三極管依據(jù)光照的強度來控制集電極電20光電三極管也可用萬用表R×1k檔測試。用黑表筆接c極，紅表筆接e極，無光照，電阻為無窮大，有光照時，阻值減小到幾kΩ或1kΩ以下。若將表筆對換，無論有無光照，阻值均為無窮大。光電三極管也可用萬用表R×1k檔測試。用黑表筆接c極，紅表筆212.4光電耦合器

光電耦合器是實現(xiàn)光電耦合的基本器件，它將發(fā)光元件（發(fā)光二極管）與光敏元件（光電三極管）相互絕緣的耦合在一起，。發(fā)光元件為輸入回路，它將電能轉(zhuǎn)換成光能；光敏元件為輸出回路，它將光能再轉(zhuǎn)換成電能，實現(xiàn)了兩部分電路的電氣隔離，從而可以有效地抑制干擾。在輸出回路常采用復合管形式以增大放大倍數(shù)，也可為CaS光電池、光電二極管、硅光三極管等。

選用光電耦合器時主要根據(jù)用途選用合適的受光部分的類型。

光電耦合器也可用萬用表檢測，輸入部分和檢測發(fā)光二極管相同，輸出部分與受光器件類型有關，對于輸出為光電二極管、三極管的，則可按光電二極管、光電三極管的檢測方法測量。2.4光電耦合器

光電耦合器是實現(xiàn)光電耦合的基本器件，它將發(fā)22三、揚聲器揚聲器俗稱喇叭，它作為高保真放聲系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)，其任務是把功率放大器輸出的信號能量不失真地轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝庹駝拥穆暷?。通常把揚聲器，音箱和分頻器三者的組合稱為“揚聲器系統(tǒng)”。三、揚聲器揚聲器俗稱喇叭，它作為高保真放聲系統(tǒng)的最后233.1揚聲器的種類結(jié)構(gòu)1、

按聲波輻射方向分：直射式（紙盆揚聲器）、反射式（號筒揚聲器）。2、按換能原理來分：電動式、電容式、電壓式、電磁式。

3.1揚聲器的種類結(jié)構(gòu)1、

按聲波輻射方向分：直射式（紙243、按頻率特性分：低音、中音、高音和全音域揚聲器。A、高音揚聲器：僅為重放音頻中高頻成分而設計的揚聲器單元。通常采用口徑較小的揚聲器。B、中音揚聲器：適用頻域在500Hz－5KHz中頻音發(fā)音的號筒型或錐型揚聲器。C、低音揚聲器：專為重放500Hz以下低音信號而設計的揚聲器單元。低音通常分為中低音頻段（100－500Hz）；低音頻段（40－150Hz）；超低音頻段（20－50Hz）。D、全音域揚聲器：指一個揚聲器單元能重放全音域的聲音，此類揚聲器一般頻率范圍控制在中低音至高音范圍，低音頻的下限大于100Hz，常使用在電視機，錄音機等民用產(chǎn)品中。3、按頻率特性分：低音、中音、高音和全音域揚聲器。A、高音揚254、按用途來分：A、監(jiān)聽揚聲器：供調(diào)音人員來評價音色質(zhì)量的揚聲器。要求：頻響寬、失真低，指向性好，功率大，動態(tài)范圍大，抗過載。B、主聲揚聲器：面對觀眾，輻射全場。C、補聲揚聲器：側(cè)后方，彌補主聲不足。D、巡回演出揚聲器：大功率，移動方便。E、影院揚聲器：適應數(shù)碼技術(shù)，語言清晰，穿透力強。5、按外形來分：圓錐形、球頂形、號角形。

4、按用途來分：263.2揚聲器的工作原理（以電動式紙盆揚聲器為例）：1、紙盆揚聲器結(jié)構(gòu)（如圖）：由錐形紙盆、音圈、定心支片組成。紙盆由盆架與定心片支撐，音圈直接連在紙盆上。

3.2揚聲器的工作原理（以電動式紙盆揚聲器為例）：1、紙盆272、工作原理：當功率放大器輸出的音頻電流通過音圈時，由于磁場與音圈的相互作用，音圈就會產(chǎn)生高變運動，音圈被固定在紙盆上，音圈隨信號振動，通過振動系統(tǒng)實現(xiàn)電聲轉(zhuǎn)換。紙盆面積越大越有利于聲輻射，通常低音紙盆口徑為20－30cm，高音紙盆口徑在10cm以下。紙盆揚聲器具有結(jié)構(gòu)簡單、音質(zhì)柔和，頻率范圍寬、低音好的特點。

2、工作原理：當功率放大器輸出的音頻電流通過音圈時，283.3揚聲器的性能指標揚聲器的技術(shù)性能決定音箱質(zhì)量的高低，會場用揚聲器要考慮其指向性，以保證會場有均勻的聲壓級；語言用揚聲器，其頻率范圍不太寬，低音也不要太豐富，以免影響語言的清晰；高保真重放系統(tǒng)則頻響要寬，動態(tài)范圍要大，瞬間特性要好。

3.3揚聲器的性能指標揚聲器的技術(shù)性能決定音箱質(zhì)量的291、揚聲器的口徑尺寸：指聲波輻射口的最大幾何尺寸。對于低音揚聲器而言，口徑尺寸越大，放音頻率越低；對于高音揚聲器而言，口徑尺寸越大，指向性越強。2、標稱功率：分為額定功率和最大功率。A、額定功率：指揚聲器在允許的失真范圍內(nèi)，所允許的最大輸入功率（一般由廠家給出）。B、最大功率：指揚聲器在某一瞬間所能承受的最大峰值功率，通常是額定功率的2－4倍。3、有效頻率范圍：當給揚聲器一個恒壓信號時，并使該信號由低頻到高頻改變頻率時，揚聲器產(chǎn)生的電壓也隨之變化，比變化曲線越寬說明放聲特性越好。1、揚聲器的口徑尺寸：指聲波輻射口的最大幾何尺寸。對于低音揚304、靈敏度：指給揚聲器輸入1W的電功率，在離揚聲器軸向正面1米處所測得的聲壓值、靈敏度越高，說明揚聲器效率越高。5、失真：A、諧波失真：由揚聲器磁場不均勻及振動系統(tǒng)失衡引起，一般在低頻重放時易產(chǎn)生，該指標不應超過7%。B、互調(diào)失真：因兩種不同頻率信號同時加入揚聲器時，互相調(diào)制而引起。會造成音調(diào)失真，當該指標較大時會使合唱，合奏等節(jié)目音質(zhì)變壞。C、瞬態(tài)失真：因揚聲器振動系統(tǒng)的慣性而造成。慣性使紙盆不能緊跟瞬息變化的信號，從而引起輸入信號變形。6、指向性：指揚聲器將聲波輻射各個方向的能力。300Hz以下的低頻指向性不明顯，而高頻則尖銳，口徑大，指向性尖銳，口徑小，指向性寬；紙盆深，高頻指向性強，紙盆淺，低頻指向性強。4、靈敏度：指給揚聲器輸入1W的電功率，在離揚聲器軸向正面1313.4揚聲器的使用（1）揚聲器得到的功率不要超過它的額定功率，否則，將燒毀音圈，或?qū)⒁羧φ裆?。電磁式和壓電陶瓷式揚聲器工作電壓不要超過30V。（2）注意揚聲器的阻抗應與輸出線路配合，具體做法可參看擴音機一節(jié)。（3）要正確選擇揚聲器的型號。如在廣場使用，應選用高音揚聲器；在室內(nèi)使用，應選用紙盆式揚聲器，并