认识贴片元件(二)PAGEPAGE7认识贴片元件（之二）——贴片二极管、稳压二极管、晶体管2.2.4.1贴片二极管1、贴片二极管的封装形式和电气参数利用二极管的单向导电特性，在电路中实现整流、钳位、电位隔离与限幅等作用。贴片二极管的常见封装形式有：、矩形贴片二极管（外形同贴片电阻），黑色；圆柱无引线型，外形为透明红色玻璃管，带负极指示圆环；SOT23封装型贴片二极管，外形如同贴片晶体（三极）管，内含2只串联形式不同的二极管元件，又称为双单元贴片二极管，黑色；多单元贴片二极管，外形同IC电路，内含3只及3只以上二极管元件。...

　　PAGEPAGE7认识贴片元件（之二）——贴片二极管、稳压二极管、晶体管2.2.4.1贴片二极管1、贴片二极管的封装形式和电气参数利用二极管的单向导电特性，在电路中实现整流、钳位、电位隔离与限幅等作用。贴片二极管的常见封装形式有：、矩形贴片二极管（外形同贴片电阻），黑色；圆柱无引线型，外形为透明红色玻璃管，带负极指示圆环；SOT23封装型贴片二极管，外形如同贴片晶体（三极）管，内含2只串联形式不同的二极管元件，又称为双单元贴片二极管，黑色；多单元贴片二极管，外形同IC电路，内含3只及3只以上二极管元件。图2-14贴片二极管外形图贴片二极管的电气参数有IF（最大瞬时电流）、PD（最大容许功耗）、VBR（反向击穿电压）、Cj（结电容）、Trr（反向恢复时间）等共二十几个之多，换用时必须注意的是IF、PD、VBR和Cj、Trr这5个参数值，前3个关系二极管所承受的反向电压和最大流通电流，即二极管的功率类型。后两个参数决定二极管可以用于低频或高频电路中。用于普通低频电路时，可以不考虑后两个参数。IO（最大工作电流）值为0.3A以下的二极管称为小功率二极管，大于0.3A小于10A的为率二极管，10A以上的为大功率二极管；Trr大于150ns的是低速度开关二极管，小于150ns并大于30ns的是中速开关二极管，小于30ns并大于1ns的是高速开关二极管；小于0.3W以下的为小功率二极管，0.3W以上至5W，为率二极管，5W以上为大功率二极管。2、贴片二极管的标识与辨别贴片二极管的标注法，有字母、数字代码或字母+数字代码标注法和颜色（代码）标识法两种，如印字“A3”的电气参数如下：PD——0.15W；IF——0.1A；VBR——80V；Trr——4ns。颜色标注法，则主要由负极侧标注的颜色查得型号，由型号再查出参数值来。贴片二极管的极性辨别方法：1）玻璃管贴片二极管，红色一端为正极，黑色一端为负极；2）矩形贴片二极管，有白色横线一端为负极；贴片二极管的好坏测量：在线测量，有明显的正向电阻小，反向电阻大的差异；脱开电路测量，（指针式万用表）正向电阻约为3k左右，反向电阻为数百千欧姆或无穷大；（数字万用表的二极管挡测量）正向电压降为0.3~0.6V左右，反向电压降为无穷大。贴片二极管的在线）在电路板上，贴片二极管的元件序号一般标注为D+数字，如D1、D15等；VD，如VD1、VD10等；DD，如DD10、DD100等，以标注序号的不同，可以区分贴片二极管和贴片电阻。此处的“DD”，多加的“D”字系变频器生产厂家为区别电路功能所自行追加的，如电源/驱动板中的二极管元件标注为DD+数字，MCU主板中的二极管元件，标注形式则为D+数字，以区别两块电路板的功能。此点须引起读者注意；2）用万用表测量，以明显的正、反向电阻值的不同，来确定是二极管元件。3）贴片二极管的容许功耗（功率值）一般在1W以下，体积大的功率值越大。4）为元件上电测量，以验证为二极管还是稳压管，见后述；5）从电路结构出发，类别元件是二极管、稳压管或是晶体管，见后述。2.2.4.2贴片稳压二极管贴片稳压二极管从外形、颜色和封装形式上，乃至从电路板上元件的序号标注上，和测量时正、反向电阻特性，都“酷似”贴片二极管，区分二者，确实需要下点功夫。稳压二极管的三个重要参数值，即稳压值Vz、最大工作电流IO和最大耗散功率PD。可以依据这3种参数选用代换元件。贴片稳压二极管的稳压范围一般为3~30V，功率为0.3~1W，体积大，功率值也大。1）稳压二极管的稳压值的数字+字母标注法：如5V1，稳压值是5.1V；2）数字加色带标注法：色带表示二极管的极性（负极），数字表示稳压值。如15，稳压值是15V。3）稳压值的色环标注法（仅供参考，须查证产品资料落实）。一般为2色环或3色环标注法，色环所对应数值同电阻色环标注法。用于玻璃体圆柱体的贴片稳压二极管，靠近负极的为第一色环，是10位数，第2道色环是个位数，第3道色环为小数点后数值。如棕黑黄，是10.4V的稳压二极管。（注意，有些稳压二极管，色环其实是颜色代码，其稳压值须查相关产品资料或上电验证。）4）从电路结构判断是稳压管，如下图2-15所示：这是一个控制端子的-10V辅助电源电路，从开关电源来的-15V，经限流电阻R35/39和10V稳压二极管稳压后，取得-10V辅助电源，用于外接电位器进行调速，从电路构成、控制端子上的-10V标注等判断，D1器件应该是10稳压二极管器件。图2-15从电路构成判断稳压管和稳压值这是一个控制端子的10V辅助电源电路，从开关电源来的15V，经R、D降压，取得10V辅助电源。从电路构成、控制端子上的10V标注等判断，ZD1器件应该是稳压二极管，而且稳压值是10V。5）准确的测量方法。用提供外加电源，串接限流电阻的方法，可以准确测知元件是否为稳压二极管，及稳压值，这种方法，在线（电路板停电状态）和离线测量，都比较准确，因为R的限流作用。也不会损坏电路板上的元件。图2-16稳压管的判断和测量电路接通电路，测量稳压管ZD两端的电压值，若低于供电电源值，说明稳压二极管处于反向击穿状态，测量值即为稳压值，若等于电源电压，所测器件可能为二极管。选合适的R值，使流过被测元件的电流值在2~10mA以内，一般不会损坏测量元件。为了使测试范围宽一些，可提高电源电压的值。但用于变频器控制电路的稳压管，其稳压值一般不超过24V，选用24~30V直流电源就可以了。6）从相同电路结构判断元件类型和稳压值。图2-17在线（上电）测量得到稳压管的稳压值图2-17电路，是变频器IGBT驱动IC的供电电源，多路供电电路是相同的。当DD2损坏时，上电后测量2）电路中a、b两点之间的电压值，可以得知DD6的稳压值，从而得知DD2稳压二极管的参数，并找到代换器件。2.2.4.3贴片晶体管贴片晶体管，是一种半导体器件。广义上包含双极型半导体晶体管（BJT，有两种载流子——自由电子和空穴参与导电），与场效应半导体晶体管（FET，多数载流子参与导电，称为单极型晶体管）。狭义上专指双极型晶体管，相对于二极管而言，俗称三极管的半导体器件。本文特指双极型器件，对场效应器件在驱动电路和主电路一章中有专文介绍。相对于二极管而言，晶体管又称为三极管，因而贴片晶体管又称为贴片三极管，颜色为黑色，一般为3引脚、4引脚封装形式。出于加大功率值和利于散热考虑，尚有IC（如8引脚IC外形）封装形式的贴片晶体管，只有3个引脚是有效引脚，引脚是空置的（或集电极占用6个引脚）。根据结构不同，可分为NPN和PNP两类，二者的区别是电流方向不同；依功率分类，分大、中、小三类，贴片晶体管的功率值一般为0.1~0.5W，属于中、小功率类型；依频率分类，分低频（ft为3MHz以下）、中频（ft为30MHz以下）、高频和特高频（ft为30MHz以上）类型。图2-18贴片晶体管的外形图1、贴片晶体管的电气参数和测量方法主要电气参数：1）晶体管都有3个反向击穿电压值，分别是：基极开路时集电极—发射极反向击穿电压（Vceo）、发射极开路时集电极—基极反向击穿电压（Vcbo）和集电极开路时基极—发射极反向击穿电压，决定晶体管正常工作的电压范围；2）集电极电流IC（最大集电极电流ICM），决定晶体管的工作电流范围；3）允许功耗PC（最大允许功耗PCM），此值和工作电流及封装形式有关；4）特征频率值fT，此值决定着晶体管适用于低频或中频、高频电路；5）直流放大倍数hFE，决定着晶体管的电流放大能力。此外，晶体管的导通饱和压降VCE和反向漏电流等参数，在特殊场合下，也需要考虑。在一般低频或控制应用场合，需要关注的是Vceo、IC、PC三个基本参数。晶体管的简易测量方法：贴片晶体管的测量结果，是内部两个PN结的正、反向电阻值，或正、反向电压值（数字万用表测量时）。以测量NPN型贴片晶体管为例。用数字万用表测量，当基极接红表笔时，黑表笔搭接另两极，都显示0.6V左右的正向电压值。基极接黑表笔时，显示1。发射极与集电极之间，无论怎么测量，都显示1；用指针式万用表测量，则显示如同测量二极管一样的正、反向电阻值。因为贴片二极管体积很小，测量hFE值比较困难，一般也省去这一步骤。带电阻贴片晶体管，因内部电阻的原因，基极和发射极之间的正、反向电阻值比较接近。正、反向电阻为零，或电阻值极小，或正、反向电阻值接近（带阻贴片晶体管除外），和集电极、发射极之间有电阻值，均说明晶体管已经损坏。2、贴片晶体管的封装形式、内部结构及测量特点1）3端元件，外形同双单元贴片二极管，测量结果同双单元贴片二极管，公共端为基极，管脚排列方式一般为左基极、右发射极、中间集电极；2）4端元件，其中（往往是中间相对应的）两端子是相通的，从背面可看出直接相连接，多为集电极，兼用于散热，将相连的端子当作一个端子，集电极，测量结果如同3端元件；3）带阻贴片晶体管，内部有基极串接电阻R1和发射结并联电阻R2，测量结果是发射结正、反向电阻值相近。带阻贴片晶体管R1/R2的比率为：10kΩ/10kΩ、22kΩ/22kΩ、47kΩ/47kΩ、1kΩ/10kΩ、4.7kΩ/10kΩ、10kΩ/47kΩ、22kΩ/47kΩ、47kΩ/22kΩ。图2-19带阻贴片晶体管外形及等效电路4）双单元贴片晶体管，内含两只独立的晶体管器件或共发射极连接引出的两只晶体管器件，应用不多，在此不予介绍了。4、贴片晶体管的标注方法：主要是代码标注法，元件表面的印字有单字母、双字母、多字母、字母+数字等多种标注方式。由印字（代码）查资料得知元件的具体型号，再由型号查资料得知该元件的相关参数值。单单从印字上，往往看不出晶体管的使用参数。贴片晶体管的印字具有“一代多”的现象——相同的印字可能代表不同的贴片晶体管。而且同一家的产品，也可能有“一代多”的现象。如果手头没有相关资料，从代码本身“猜测和判断”晶体管的类型和使用参数，有点“天机难以参透”的意味了。一定要找到别的简易和有效的方法，不再依据代码，便能大大致确定元件的类型和参数，并找到代换元件，才是最根本的解决办法。6、贴片晶体管的在线）贴片晶体管在电路中元件序号一般标注为Q+数字、T+数字、DT+数字、VT+数字等，如Q1、Q2，T10、T23，VT1、VT6，DT2、DT4等等，可根据序号标注找到贴片晶体管元件。2）根据“左基右射中间集”的电极引出规律（个别元件可能不是这个规律），测量发射结和集电极的正、反向电阻值，应该有较大差异。3）为电路板上电，测量3个端子的（静态工作点）电压值，应用于变频器电路的贴片晶体管多工作于直流开关状态，一种情况是处于截止状态：Ube=0V，Uce=电流电压；一种情况是饱和状态，Ube=0.7V，Uce=0V（或接近0V）。说明元件是好的。若传输脉冲信号，如数码显示器的驱动信号，则Ube=0.3V左右，UC电压处在高于0V低于电源电压的中间值。4）由电路结构区别相关元件是贴片二极管还是贴片晶体管。假设元件的序号标注不够清楚，又因为双单元贴片二极管和贴片三极管的外形极为相似，则只有

　　电路，才能见出端倪，见下图示例。图2-20贴片晶体管与贴片二极管在电路中的作用中和连接不同示意图上图1）电路中D16是3端贴片元件，为信号传输电路，信号在（一个点）a点上输入和输出。D15的另两个端子直接接+5V和电源地，起到对输入信号电压的钳位作用，将输入信号电压值钳位于-0.7~+5.5V。显然该元件不能是贴片晶体管（元件导通时会令+5V电源短路，工作条件不成立），判断其为贴片双单元二极管，条件成立：是一个二极管信号钳位电路。上图2）电路中Q3也是一个3端贴片元件，信号从一端（a点）输入，从另一个端子（b点）输出，输出端串接负载电阻R24接供电5V，配合3个端子之间的正、反向电阻测量，判断该元件为NPN型晶体管。现测得Ube=0.7V，UC=0V，说明三极管处于饱和状态。进一步进行动态测验，用导线短接发射结时，UC电压（因晶体管截止）上升为5V。显然，判断该元件是贴片晶体管的条件完全成立：是一个晶体管反相器电路。由电路构成、信号输入、输入方式分析，可以判别同相封装形式的贴片器件的“线贴片二极管、稳压管、晶体管的代换综上所述，确定贴片元件是什么类型（如二极管、晶体管或稳压管），根据元件序号、电路构成、测量结果得出准确结论，并不困难。但进而想根据元件上的印字，得知元件的工作参数，如果手头没有资料（而且一般维修者手头很难有比较完备的资料，作者做为资深维修者也不例外，因为新器件层出不穷，资料储备总是撵不上趟儿），几乎是不可能的事情。那么，贴片元件损坏后，如何确定其工作参数，并进行代换呢？如果维修者因难以破解元件参数，被“卡”在这儿，往往会因查不到元件资料而苦恼，因无从下手修复而迟滞了修复时间，甚至造成设备的无法修复！维修者一定要攻破这个“关隘”，不再依赖于元件代码，确定元件参数并找到代换元件。那就要从该元件所在的电路着手，从电路原理分析、元件在电路中的位置和作用、元件所承受的电源电压和可能流过的电流值、从具体电路构成和特点入手，从中找到“规律性的脉络”，让所有的阻碍迎刃而解，做到对贴片元件的识别和修复，不再成为一个问题！让我们现在换一个思路：1）从变频器的整机电路来看，对某一元件如贴片二极管，应用的“布局”如何——有哪几部分电路要用到贴片二极管？2）贴片二极管在某电路中起到的作用是什么？选取什么样的参数值才能满足其应用要求？3）什么电路中贴片二极管故障率低，什么电路中的贴片二极管故障率高？根据以上3点，根据电路需求来选用贴片二极管的参数值，某电路的元件损坏，用符合电路要求、换上即能保证其正常工作的元件，就中。对故障率高的元件，可以采购部分备件。如此一来，选件的问题变得非常简单，有些元件只需一、二种配件，就能愉快胜任修复和代换任务。1、贴片二极管的代换变频器电路中，除去开关电源电路（后文专述）中用到的贴片二极管，控制电路用到的，可分为两类：1）用于MCU接口电路中的、用于信号电压双向钳位的贴片二极管元件，以双单元封装形式的为多。另外，电流检测电路中有于信号隔离和小信号整流的，也多为双单元封装形式。此类贴片二极管元件，用于低电压微电流的小信号回路，供电电压级别一般为5V或15V以下，流通电流仅为几个毫安或更小，电路传输信号为直流或者是频率仅为KHz级别的脉冲信号；2）用于DC24V继电器的控制电路中，并联于线圈两端，称为续流二极管（提供线圈驱动管反向电流的通路，吸收线圈电源断开时产生感应电压）或线圈反向电压释放二极管。电路的工作电源为24V，线mA左右。用于这两处电路的似乎不用考虑它们的工作频率方面的参数，只要耐压为50V以上，电流100mA以上，就能满足使用要求。一般贴片二极管均能达到使用条件，只要考虑便于安装即可。普通的快速小功率开关二极管1N4148的主要参数值如下：VBR=80V，IF=100mA（或至300mA），PD=500mW，Trr=4ns；双单元贴片二极管A3的主要参数值如下：VBR=80V，IF=100mA，PD=150mW，Trr=4ns。用于实际电路中，无论什么封装形式的贴片二极管，都可用普通开关二极管1N4148代换。如果考虑到安装美观和便利，可用贴片封装的CD4148代换；对双单元的贴片二极管器件，可用贴片二极管A3代换。应急修复，也可以用两只1N4148串联代换。电路板上用小信号处理的所有贴片二极管元件，用（一种）普通的1N4148元件或A3贴片元件代换，就完成任务，不用再去考虑损坏原件是何型号，和工作参数如何了。2、贴片稳压管的代换变频器电路中，除6路（或4路）驱动电路所用到贴片稳压二极管（后文专述），电路用到稳压二极管的地方很少。遇有损坏时，完全可购买普通的耗散功率0.5W或1W左右的稳压二极管（如1N47xxx系列稳压管）来代用，因用量少损坏率低，没必要专备贴片元件。1N47xx系列稳压二极管的稳压范围3.3V~100V，最大功耗1W，工作电流100mA左右。可代替变频器电路板上的所有稳压管元件。表2-11N47xxx系列稳压二极管的稳压值型号稳压值(V)型号稳压值(V)型号稳压值(V)1N4728A3.31N4734A5.61N4740A101N4729A3.61N4735A6.21N4741A111N4730A3.91N4736A6.81N4742A121N4731A4.31N4737A7.51N4743A131N4732A4.71N4738A8.21N4744A151N4733A5.11N4739A9.11N4745A163、贴片晶体管的代换1）变频器电路中，一类贴片晶体管器件充当开关器件——实施对充电继电器、工作状态指示继电器线圈的电源通、断控制，或充作散热风扇的“电源开关”，控制继电器产生吸合或释放、风扇运转或停止。这类贴片晶体管对频率（fT）参数没有什么要求，只是控制直流电流的通、断，只要集电极电流（IC）值大于实际工作电流的2倍以上，反向击穿电压（Vceo）值高于实际电路电源电压的2倍以上，就能应用了。普通晶体管中的S8050（NPN型）、S8550（PNP型）；9014（NPN型）、9015（PNP型）等，都能胜任。大功率变频器电路中，散热风扇的工作电流和功率要大一些，可采用功率大一些的晶体管，如D882（NPN型）、B772（PNP型）等，所有问题，则能一古脑儿地解决。S8050/S8550的主要工作参数：PCM=0.625W，ICM=0.5A，V(BR)CBO=40V。D882/D772的主要工作参数：PCM=1.25W，ICM=3A，V(BR)CBO=40V。当然，用普通晶体管代换贴片晶体管，焊接操作上应该注意，占用空间较大。但此类元件的损坏率较低，偶尔遇上，用普通晶体管修复，可以满足要求。也可以选同类型贴片晶体管备用，如小功率贴片晶体管2SA1774Q/R/S（印字Q/FR/FS，3种器件的参数相同）、率贴片晶体管2SB1038P/Q/R（印字BFP/BFQ/BFH，3种器件的参数相同）。需说明的是，随着技术的进步和工艺水平的提高，以上晶体管的fT值都已轻易达到30MHz以上，用于中、高频电路都没有问题的，用在变频器的任何电路中，都无须考虑这一项了。2）中、大功率变频器，驱动IC输出的脉冲信号，需要末级功率放大电路进行电流/功率放大，再驱动IGBT，末级电路往往选用贴片或非贴片晶体管完成功率放大任务，代换元件的选型，后文有专门讨论。对贴片元件的识别和代换，初学者往往太把它当回事儿，随着检修进程的深入和技术能力的提高，将识别能力逐渐积累到一定火候，经验就会参与其中，对各种现象——如型号、引脚、电源供给、外围电路等因素起到引导、整合归纳等既是理性又是感性的甄别作用，达到识别贴片元件型号并不耗费心力（不耗费无谓心力），只是就事论事（以该器件在电路中的位置和作用），判断出该器件的电路类型。即使不能购到同型号器件，用同类型的器件来代用，从容完成检修任务。不必斤斤计较于元件标识，和无法查到资料。多年的检修工作中，作者已经不再为元件本体上有无标识（印字）、无法相到元件相关资料，而费心和苦恼，测量一下，观察一下元件在电路中的位置和作用，即能轻易判断该元件是什么器件，并“顺手”找到代换元件雷竞技RAYBET最新，完成修复任务。对贴片元件的识别和修复，已经不成一回事儿。以上内容通过对一些贴片元件标识的认识，和检测方法的介绍，逐步过渡到甩开元件标识，辨别元件类型和找到合适代换元件的目的。（中华工控网原创文章转载请注明出处）咸庆信2012年5月25日参考文献：《图解贴片元器件技能技巧问答》许小菊等编著

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