2.1 电子元器件的认识（课件）《简单电子线路装接与维修》（劳保版）同步精品课堂

2.1 电子元器件的认识 《简单电子线路装接与维修》（劳保版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 元器件认知与检测能力 电路原理与应用理解 装接与调试技能 能识别稳压二极管和三端稳压器的外形、符号及型号（如 1N4728、CW78×× 系列），掌握用万用表检测稳压二极管的正负极及好坏的方法，能通过测量引脚电阻值判断三端稳压器是否击穿、开路或热稳定性不良。 理解稳压二极管的稳压原理（利用 PN 结击穿区电压稳定特性）和三端稳压器的工作特点（三端固定输出、内部含保护电路），能分析固定输出、双组输出、扩流扩压等典型电路的连接方式及参数关系。 能根据电路原理图安装双电源固定稳压电路，正确连接三端稳压器输入、输出及接地端，规范焊接元器件并确保极性正确；能使用万用表测试输出电压，通过调整输入电压或负载电阻验证稳压性能，排查简单故障（如输入电压不足、元件极性反接）。 课前导入 同学们，生活中我们常用的电子设备（如路由器、音响）都需要稳定的直流电源。上周有同学发现实验室的可调电源输出电压不稳定，拆开后发现稳压二极管烧裂、三端稳压器发烫。这节课我们就来模拟 “稳压电源维修” 场景：首先要像侦探一样，用万用表 “诊断” 稳压二极管和三端稳压器的好坏 —— 比如，用 R×10k 挡测反向电阻，若阻值突然变小则是稳压管；再通过测量三端稳压器各引脚电阻，判断是否击穿或开路。接着，我们要像工程师一样设计电路：用 CW7805 和 CW7905 搭建双电源电路，让正负极输出稳定 ±12V 电压。 稳压二极管的特点是击穿后其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其他原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。稳压管也是一种晶体二极管，是利用PN 结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳 压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。把这种类型的二极管称为稳压管，以 区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。 稳压二极管 稳定电压 U₂ U₂就是PN 结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。 稳定电流I₂ I₂是稳压管工作时的参考电流值。它通常有 一定的范围，即Imin~1zmnx 。 动态电阻r₂ 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。 稳压二极管 稳定电压温度系 它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电 压温度系数，且有正负之分。稳压值低于4 V 的稳压管，稳定电压的温度系数为负值；稳稳定电流I₂压值高于6 V的稳压管，稳定电压的温度系数为正值；介于4 V和6 V之间的，可能为正，也可能为负。在要求高的场合，可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。 额定功耗P₂ 前面已指出，工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好，但是最大工作电流受到 额定功耗P₂ 的限制，超过P₂M将会使稳压管损坏。 选择稳压管时应注意：流过稳压管的电流I₂ 不能过大，应使I₂≤1max, 否则会超过稳压 管的允许功耗， I₂ 也不能太小，应使I₂ ≥1min, 否则不能稳定输出电压，这样使输人电压和 负载电流的变化范围都受到一定限制。 稳压二极管在电路中常用 “ZD” 加数字表示，如ZD5 表示编号为5的稳压管。 三端稳压器具有体积小、外围元件少、调整简单、使用方便、性能好、稳定性高、价格便宜等优点，因而获得越来越广泛的应用。固定式集成三端稳压器的外形和管脚排列如图所示。由于它只有输入、输出和公共地端三个端子，故称为三端稳压器。 国产的三端稳压器有CW78×× 系列(正电压输出)和CW79××系 列 ( 负 电 压 输 出),其输出电压有±5 V 、±6V 、±8V 、±9V 、±12V 、±15V 、±18V 、±24V, 最大输出电流有0.1 A 、0.5 A 、1 A 、1.5 A 、2.0 A 等 。CW78×× 系列和 CW79××系列稳压器的管脚功能有较大的差异，使用时必须注意。 三端稳压器 三端稳压器有输入端、输出端和公共端三个引出端。此类稳压器属于串联调整式，除了基准、取样、比较放大和调整等环节外，还有较完整的保护电路。常用的CW78××系列是正电压输出，CW79××系列是负电压输出。根据国家标准，其型号意义如下： 三端稳压器 1.实训目的 （1）能检测判断稳压二极管的好坏和极性。 （2）能进行三端稳压器的质量检测判别。 2.主要实训器材的认识 稳压二极管、三极管、三端稳压器、万用表、兆欧表、常用无线电工具 3.实训内容 （1）稳压二极管的检测 （2）三端稳压器的检测 三端稳压器可用万用表测量各引脚之间的电阻值，可以根据测量的结果粗略判断出被 测集成稳压器的好坏。方法如下： CW78×× 系列(以下简称78系列)三端稳压器的电阻值用万用表R×1k 挡测得。正测是指黑表笔接稳压器的接地端，红表笔去依次接触另外两引脚；负测指红表笔接地端， 黑表笔依次接触另外两引脚。 任务实施--电子元器件的检测 由于三端稳压器的品牌及型号众多，其电参数具有一定的离散性。通过测量三端稳压 器各引脚之间的电阻值，也只能估测出三端稳压器是否损坏。若测得某两脚之间的正、反 向电阻值均很小或接近0Ω,则可判断该三端稳压器内部已击穿损坏。若测得任意两脚之间 的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该三端稳压器已开路损坏。若测得三端稳压器的阻 值不稳定，随温度的变化而改变，则说明该三端稳压器的热稳定性能不良。 即使测量三端稳压器的电阻值正常，也不能确定该三端稳压器就是完好的，还应进一 步测量其稳压值是否正常。测量时，可在被测三端稳压器的电压输入端与接地端之间加上 一个直流电压(正极接输入端)。此电压应比被测三端稳压器的标称输出电压高3 V以上 (例如被测集成稳压器是7806,加的直流电压就为+9 V), 但不能超过其最大输人电压。 若测得三端稳压器输出端与接地端之间的电压值输出稳定，且在三端稳压器标称稳压值的 ±5%范围内，则说明该三端稳压器性能良好。 任务实施--电子元器件的检测 CW79×× 系列(以下简称79系列)三端稳压器的检测与78系列三端稳压器的检测方 法相似，用万用表R×1k 挡测量79系列三端稳压器各引脚之间的电阻值，若测得结果与正 常值相差较大，则说明该三端稳压器性能不良。测量79系列三端稳压器的稳压值与测量78 系列三端稳压器稳压值的方法相同，也是在被测三端稳压器的电压输人端与接地端之间加 上一个直流电压(负极接输入端),此电压应比被测三端稳压器的标称电压低3 V 以 下 ( 例 如被测三端稳压器是7905,加的直流电压应为-8V), 但不允许超过三端稳压器的最大输 入电压。若测得三端稳压器输出端与接地端之间的电压值输出稳定，且在三端稳压器标称 稳压值的±5%范围内，则说明该集成稳压器完好。 任务实施--电子元器件的检测 随堂练习 1.如何用万用表区分稳压二极管与普通二极管？ 答案：用万用表 R×1k 挡测正反向电阻，区分正负极；再用 R×10k 挡测反向电阻，若此时阻值明显变小（稳压管击穿），则为稳压二极管；若反向电阻仍大，则为普通二极管。 2.三端稳压器 CW7806 的输入电压范围是多少？为什么？ 答案：输入电压应≥9V 且≤最大输入电压（通常≤35V）。因为 CW7806 标称输出 6V，输入与输出需至少 3V 压差（保证调整管工作在放大区），但压差过大易增加功耗，故取 9V 以上且不超过器件耐压。 课堂练习 1.稳压二极管的动态电阻 rz 越小，说明（ ） A. 稳压性能越好 B. 稳定电压越高 C. 额定功耗越大 D. 温度系数越负 答案：A 解析：动态电阻 rz 是电压变化与电流变化的比值，rz 越小，电流变化时电压波动越小，稳压性能越好。 课堂练习 2.CW7912 三端稳压器的输出电压为（ ） A. +12V B. -12V C. 0V D. 12V（正负可调） 答案：B 解析：CW79×× 系列为负电压输出，“12” 表示标称输出 - 12V。 课堂练习 3.检测三端稳压器时，输入电压应比标称输出电压（ ） A. 高 3V 以上 B. 低 3V 以下 C. 相等 D. 高 10V 以上 答案：A 解析：检测 78×× 系列时，输入电压需比标称值高 3V 以上（如 7805 需≥8V），确保调整管工作在放大区。 课堂练习 答案：C 解析：稳压值低于 4V 的管温度系数为负，高于 6V 为正，4-6V 可能正负不定。 4.稳压二极管的稳定电压温度系数（ ） A. 均为正值 B. 均为负值 C. 4V 以下为负，6V 以上为正 D. 与电压无关 课堂练习 5.三端稳压器的 “三端” 指（ ） A. 输入、输出、接地 B. 正极、负极、信号 C. 电源、地、控制 D. 阳极、阴极、栅极 答案：A 解析：三端稳压器的三个引脚为输入端（Vin）、输出端（Vo）和公共接地端（GND）。 课堂练习 6.用 R×10k 挡测某二极管反向电阻，阻值很小，说明该管可能是（ ） A. 普通二极管 B. 稳压二极管 C. 三极管 D. 电容 答案：B 解析：稳压管反向击穿后电阻变小，普通二极管反向电阻大，故此管为稳压管。 课堂练习 7.CW78L05 的最大输出电流为（ ） A. 0.1A B. 0.5A C. 1A D. 2A 答案：A 解析：型号中 “L” 表示输出电流 0.1A。 课堂练习 8.双电源固定输出电路需同时使用（ ） A. 两个 78×× 系列 B. 两个 79×× 系列 C. 一个 78×× 和一个 79×× 系列 D. 三个 78×× 系列 答案：C 解析：双电源需正负压输出，故用 78××（正）和 79××（负）各一个，如 7812 和 7912 组合。。 课堂练习 9.三端稳压器输入与输出压差过小会导致（ ） A. 输出电压升高 B. 调整管进入饱和区，稳压失效 C. 功耗过大 D. 无影响 答案：B 解析：压差不足（如＜3V）时，调整管无法维持放大状态，导致输出电压不稳定或随输入波动。 课堂练习 10.稳压管的额定功耗 Pz 取决于（ ） A. 稳定电压 Uz B. 稳定电流 Iz C. 动态电阻 rz D. 最大工作电流 Izmax 答案：D 解析：Pz=Uz×Izmax，最大工作电流超过 Izmax 会超过额定功耗烧毁器件。 课堂练习 11.稳压二极管工作在______区时，两端电压基本稳定。 答案：反向击穿 解析：利用 PN 结反向击穿区的稳压特性工作，需串联限流电阻控制电流。 课堂练习 12.CW78×× 系列三端稳压器的管脚顺序为______、______、______。 答案：输入，接地，输出 解析：以 7805 为例，管脚 1 为输入（Vin），2 为接地（GND），3 为输出（Vo）。 课堂练习 13.检测三端稳压器时，若两脚间正反向电阻均为 0Ω，说明该器件______。 答案：击穿损坏 解析：电阻为 0Ω 表明内部短路，可能因过压或过流导致击穿。 课堂练习 14.稳压管的温度系数为负值时，其稳定电压______4V。 答案：低于 解析：低于 4V 的稳压管具有负温度系数，温度升高时 Uz 略有下降。 课堂练习 15.三端稳压器扩流电路中，并联三极管的作用是______。 答案：扩大输出电流 解析：通过三极管分流，使总输出电流约为原稳压器电流的 β 倍（β 为三极管放大系数）。 课堂练习 16.用万用表 R×1k 挡测三端稳压器，若某引脚与其他两脚电阻均为无穷大，说明该引脚______。 答案：开路 解析：无穷大电阻表明引脚内部或外部连接断开，器件无法正常工作。 课堂练习 17.稳压二极管型号 1N4734 的稳压值为______V。 答案：5.6 解析：根据表 2—1—1，1N4734 对应稳压值 5.6V。 课堂练习 18.双电源电路中，7806 和 7906 分别输出______V 和______V 电压。 答案：+6，-6 解析：78×× 输出正电压，79×× 输出负电压，标称值对应型号后两位数字。 课堂练习 19.三端稳压器的动态电阻越______，稳压性能越优。 答案：小 解析：动态电阻小表示电流变化时电压波动小，稳定性能更好。 课堂练习 20.检测稳压管时，R×10k 挡测反向电阻前需先确认万用表该挡位内部电池电压______稳压管 Uz。 答案：高于 解析：若电池电压低于 Uz，稳压管无法击穿，反向电阻仍大，导致误判。 课后作业 用万用表检测1N4735和CW7812，记录电阻值和稳压值。 查阅资料“三端稳压器扩流电路原理”，绘制电路图。 课堂小结 $$