認識下貼片電容、電阻、電感吧

2016-07-27

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非貼片元件的電子元件本體，可以承載較多的產信息，如規(guī)格型號、制造廠商、產品序號等。貼片元件的體積或尺寸是以毫米為計的，元件本體上不允許標注太多的信息，標識方法通常有：1）簡化標識法。將常規(guī)標識型號進行簡化，如將74LS14（六反相器數(shù)字IC）標識為LS14；2）代碼標注法，將標識進一步簡化，稱為代碼標注法。如貼片晶體管的-24、1L等，更像是密碼，需要用資料“破譯”后，才能知道標識背后元件規(guī)格型號的含義；3）無標識。小功率（如16/1W）貼片電阻，和（PF級別）小容量電容，因元件本體太小，無法印出標識，干脆就成為無標識元件。

初學者每每面臨這樣令人困惑又能非常撓頭的問題：如何由IC元件上的標注代碼（也稱印字），判斷是什么器件？如何查找相關IC的電路資料？無標識（印字）元件怎樣判斷是什么器件，如何測量其好壞？可否用其它型號的元件（甚至非貼片元件）對貼片元件進行代換？貼片元件的封裝形式有哪些啊？等等。

貼片電阻

貼片電阻是電路板上應用數(shù)量最多的一種元件，形狀為矩形，黑色，電阻體上一般標注為白色數(shù)字（小型電阻無標識，稱無印字貼片電阻），變頻器生產廠家在電路板上標注的元件序列號為R（如R1、R147等）。貼片電阻的基本參數(shù)有標稱阻值、額定功率、誤差級別，另外還有最高使用電壓、溫度系數(shù)等，我們只需關注標稱功阻值和額定功率值兩項參數(shù)就可以了。

圖1 貼片電阻外型圖

1、貼片電阻的工作參數(shù)和類別

1）額定阻值。最常見的有數(shù)字標識法。

a、用3位數(shù)字電阻值。前2位為十位、個位值，為有效數(shù)值，第3位是0的個數(shù)或稱為10的X次方。如標注為152，即為1500Ω；101，即為100Ω；103，即為10000Ω（10 kΩ）。

1Ω以下的值加R表示，如1R5，即1.5Ω；R10，即0.01Ω。

b、用4位數(shù)字表示電阻值。前3位為有效值，即千位、百位和個位值，第4位為0的個數(shù)。如標注為1501，即為1500Ω；標注為1000，即為100Ω；標注為681，即為680 Ω；標注為1003，即為100kΩ。1Ω以下的值加R表示，同上。

3色環(huán)和4色環(huán)阻值標注法，不常見，標注規(guī)則同普通電阻，不予贅述；精密型貼片電阻，用代碼標注法，由兩位數(shù)字加一位代碼組成，前兩位數(shù)字為有效值，第3位字母為乘數(shù)值。如01A——100Ω，02 C——100kΩ，不常見，但須注意！

2）額定功率。采用數(shù)字標識的貼片電阻多為黑色，其功率級別分為1/20W、1/16W、1/8W、1/10W、1/4W、1/2W、1W等，以1/16W、1/8W、1/10W、1/4W應用最多，一般功率越大，電阻體積也越大，功率級別是隨著尺寸逐步遞增的。另外相同的外形，顏色越深，功率值也越大。耗散功率為1W或1W以上的電阻，考慮到散熱要求，不得與印刷線路板直接接觸，因而所有電路板上用到的貼片電阻，一般都是小于1W的。貼片電阻的功率值受限，故在電路中需要較大功率電阻的地方，經常采用多只貼片電阻并聯(lián)（加串聯(lián)）的方法，來增大功率值。貼片電阻的功率值不在電阻體上直接標注，可以根據(jù)電阻的“個頭”來判斷電阻功率值的大小。

換用電阻元件時，一看數(shù)字標注的電阻值，二看電阻的體積大小，符合二者條件時，即可代換。

3）貼片熔斷電阻。這是貼片電阻中的一個特殊類型，出于電路安全考慮，不宜用普通貼片電阻予以代換，或輕易用導線短接。

貼片熔斷電阻，是在電路中起到熔絲保護作用的一種特殊貼片電阻，一般是串聯(lián)于某單元電路的供電支路中，當流過該電阻的電流超過一定數(shù)值，則其電阻層快速熔斷，切斷電路該單元電路的供電電源，避免故障擴大化。其電阻體的數(shù)字標注為000或0，是貼片熔斷電阻的特征，測量其正常電阻值為0Ω。

4）貼片排阻。這是另一類型的貼片電阻，最常見為4引腳2元件貼片排阻、8引腳4元件貼片電阻和10引腳8元件貼片排阻，8此腳4元件貼片排阻其內部含有4只同電阻值的相互獨立的電阻元件，標注為472的貼片排阻，指內部含有4只阻值為4.7k的電阻元件，用于集中使用相同阻值電阻元件的電路，如MCU引腳的上位電阻，在MCU的接口電路中應用較多。

圖2 貼片排阻與內部等效電路

2、如何判斷貼片電阻的阻值和功率大??？

如果能清晰看出貼片電阻體上的數(shù)字標識，判斷電阻值和功率值當然不存在問題。如果損壞電阻本身無標注，或已燒毀得面目全非，看不清標注，那么代換前的電阻值判斷就要費一點周折了，而且也必須做到心中有數(shù)，才能做出下一步的修復。有哪些方法可以作出較為準確的判斷呢？

1）參考本機型的相同電路中相對應元件的電阻值。變頻器電路中的相同電路很多，如6路IG驅動脈沖傳輸通道，其中6個支路是完全一樣的，從MCU脈沖信號輸出引腳，至緩沖電路、至驅動IC，至IG的柵、射極電路。任何其中1路或數(shù)個支路中的電阻或其它元件損壞，可能參考未損壞支路中貼片元件的參數(shù)值，如無標識，可在電路板上測量確定或將元件焊脫電路板進行測定。3相輸出電流（模擬信號）的傳輸通道，3個信號檢測電路也是一般也是完全相同的，一路有損壞時，可能未損壞兩路中的元件參數(shù)，確定損壞元件的參數(shù)值。

如圖2-9所示，PC5與PC6兩路驅動IC的外圍電路的元件參數(shù)完全相同；PC3與PC8兩路驅動IC的外圍元件參數(shù)完全相同，R17=R51、R23=R48、R22=R49……，當PC3外圍有元件損壞壞，可以“照搬”PC5相對應外圍元件的參數(shù)值進行修復。

同理，對晶體管、二極管、IC芯片等其它元件的損壞，當無法確定損壞元件參數(shù)時，可以參照同類型電路元件的參數(shù)值進行代換修復。

2）據(jù)電路類型確定元件參數(shù)。如MCU（微控制器）引腳上連接的上拉、下拉電阻損壞，MCU需外接上拉、下拉電阻的數(shù)字端口，一般內部為開漏結構，應用上拉或下拉電阻，可以避免I/O口存在電平漂移狀態(tài)，維持一個靜態(tài)的穩(wěn)定電平。其電阻選值一般為10kΩ、6.8kΩ、5.1kΩ、4.7kΩ、3.3kΩ等，取值過小耗電增大，取值過大，則引發(fā)電平漂移或易引入干擾。只要確定損壞貼片電阻為MCU引腳的上位、下接電阻，則可以直接確定該損壞元件的阻值也在3.3~10kΩ的范圍之內。當然也可以參考其它上位、下拉電阻的電阻值。

圖3 參考相同電路中元件參數(shù)示意圖

圖4 MCU引腳的上拉電阻的電路示意圖

如圖4所示，U2的脈沖引腳的上拉電阻為5.1k，在3.3~10kΩ的范圍之內。

3）參考同類機型確定元件參數(shù)值。沒有相同電路可能參考，也不能像上拉、下拉電阻一樣可以大致“估算”出元件的參數(shù)，找到同類機型進行比對測量，也能確定損壞元件的參數(shù)值。

4）調整試驗得出元件的參數(shù)值。若無同類機型進行參考，需要費點力氣測繪出該部分電路，搞明白損壞電阻在電路中的位置和具體作用，與其它元件的連接方法，“估算”出大致的電阻值，若仍無把握，將損壞電阻，暫時接入電位器，變頻器上電，調整電位器進行試驗，配合人工信號給定、后續(xù)電路對信號作出的反應、面板顯示等，測出電位器的電阻值，進而確定損壞電阻的參數(shù)。

3、貼片電阻的測量及外觀檢查

1）用萬用表在線測量，電阻值大于標稱值時，說明元件有斷路性故障或電阻值變大，已經損壞；所測阻值小于標稱值時，要考慮到是外圍并聯(lián)元件對其造成的影響，應將元件一端或兩端脫開電路進行測量，以便得出確切的測量結果。

2）貼片電阻的外觀特征如下：

a、貼片電阻表面二次玻璃體保護膜應覆蓋完好，出現(xiàn)脫落，可能已經損壞；

b、元件表面應該是平整的，若再現(xiàn)一些“凸凹”，可能損壞；

c、元件引出端電極一般應平整、無裂痕針孔、無變色現(xiàn)象，如果出現(xiàn)裂紋，可能損壞；

d、貼片電阻體表面顏色燒黑，可能已經損壞；

e、電阻體已經變形，可能損壞。

4、貼片電阻的代換

貼片電阻的代換，除了要求電阻值一樣外，還需注意尺寸和功率值。小信號電路（如MCU主板電路）首先要求尺寸一致，便于焊接安裝。代換注意事項如下：

1）嚴格按原參數(shù)代換。模擬信號處理電路，如比例放大器電路，對輸入電阻、反饋電阻的取值嚴格，代換元件的電阻值，應與原損壞元件一樣，不允許差異過大，否則會引發(fā)電路工作失誤。

2）用于數(shù)字電路的元件，如上接、上拉電阻、隔離電阻等，選值有一定范圍，只要令信號電壓變化明顯，符合高、低電平的要求范圍即可。首先應選用相同參數(shù)的元件代換。若手頭實在不能找到同阻值元件，則可用數(shù)值接近的元件代換，一般不會影響到電路性能。如4.7kΩ電阻損壞，用5.1kΩ或6.8kΩ電阻均可以進行代換修復。

3）可用非貼片元件代換。貼片電阻的損壞率極低，除了驅動電路因可能遭受強電沖擊經常損壞（可購用部分備件），其它電路的元件很少損壞，可能有1只或兩只損壞，類型不一，也無法選購備件。遇到此類損壞元件，用非貼片的1/4W或1/8W普通電阻，來代換也是沒有問題的，并非找不到原配件就導致維修進度的“卡殼”。當然焊接時要注意，做好引線整形，盡可能使引線短些，焊接后若有必要涂覆704膠加固，也能達到高質量的修復要求。

貼片電容

貼片電容是電路板上應用數(shù)量較多的一種元件，形狀為矩形，有黃色、青色、青灰色，以半透明淺黃色者為常見（系高溫燒結而成的陶瓷電容，無法印出標識）。小容量（皮發(fā)級）電容體上一般無標識，微發(fā)級電容才有標識（應用不多，容量稍大的電容，使用帶引線的插孔電容）。變頻器生產廠家在電路板上標注的元件序列號為C（如C1、C47等），由于變頻器實際電路板的元件安裝緊湊，一般只標注序號，而不標出容量值。貼片電容的基本參數(shù)有電容量、工作電壓、漏電流值、誤差等，用于小信號電路的供電電壓一般為15V以下，如MCU主板的供電為5V，所以實際應用中，僅需注意第一個參數(shù)電容量和尺寸（便于安裝）就可以了。

圖5 無極性貼片電容、和鉭電容貼片元件外形圖

應用于變頻器電路的貼片電容，主要有無極性小容量貼片電容（用于IC小信號濾波，抑制振鈴）、有極性貼片鉭電容（為電解電容的一種，用于電源輸出端的濾波）兩種，耐壓在63V以下。容量在10微法級和高耐壓電容，往往采用普通電容器。

1、無標識貼片電容的容量估算、檢測和代換

1）用于開關電源電路的供電輸出端及IC電路的供電輸入端的貼片電容，見上圖電路左側元件圖示。

在供電輸出端，與（濾波）電解電容并聯(lián)在一起。因電解電容系導電極板和絕緣介質卷繞在一起，具有“電感效應”，高頻濾波效果差。并聯(lián)小容量電容，濾除整流后的高頻紋波成分。電路中IC的供電端，也都加有高頻濾波電容，以吸收（可能存在由引線形成的寄生電感或由某種干擾帶來的）電源擾動。此類電容的電容量一般為0.01~0.1μF左右。該類電容對容量要求并不嚴格，故障率也比較低。如檢查發(fā)現(xiàn)有損壞，換用0.01~0.1μF范圍內的電容都是可以的。

2）信號通路中的低通濾波器用到的貼片電容。低通濾波器電路，用于對信號中的某一頻段內的高頻成分進行衰減和吸收，只要求其中的信號中的低頻成分（甚至直流成分）通過。變頻器的信號傳輸通路中，多用于將脈動直流信號經RC電路轉化成直流信號，因而該電路中的電容量大致在0.01~0.47μF左右，因為電阻R的作用，雖然電容量較小，但RC總的時間常數(shù)并不小，也能達到較好的濾波效果。如不好確認容量大小，可以用0.01~0.47μF以內容量的電容試驗，以經RC濾波后無明顯脈沖動成分為宜。

3）具有特定容量的貼片電容。如MCU晶振引腳的補償電容，其容量與MCU類型和晶振頻率相關，可由MCU的相關資料，和晶振元件的標注頻率值，確定該電容的容量，一般為3F或22PF、15PF。

貼片電容的損壞現(xiàn)象和檢測方法：

a、同一類型的電容，個頭越大或顏色越深，容量也越大。電容的容量可以用專用的電容儀來測定，目前一些數(shù)字萬用表，也附加此項功能。測電容量時，須將貼片電容至少脫開一端，排除外電路的影響后，再行檢測。

b、用萬用表檢測。如果在線檢測，萬用表測量得出電容兩引腳之間的的電阻值，其實是與電容相連接的外電路“綜合電阻值”，若電容處于短路或近于短路情況（電阻值極低）下，才能有所反映。將電容器脫開原電路，測量其電阻值應為無窮大。用指針表的×10k擋測量時，0.1μF左右的電容指針有跳動（充電）現(xiàn)象，靜止后歸于無窮大。若測得固定電阻值，說明電容損壞。

c、上電檢測，由電路判斷該點電壓低落，可能是電容漏電引起，見下圖電路示例。這也是一個比較好的方法。

如下圖6所示電路中，測量a點電壓正常值應為R221、R22對3V供電的分壓值1.5V，若測量電壓值高于1.5V，可能系電容C112漏電損壞所致；測b點電壓正常值應為3V，若低于3V，可能系電容C56漏電損壞所致。

圖6 電壓漏電引起A點電壓降低

進一步，可將C112或C56焊脫電路，對其引腳電阻值進行測量驗證。

當貼片電容損壞時，也同確定貼片電阻的阻值一樣，可參考同類電路，測出好的電容元件的電容量，來確定故障電容的參數(shù)。如晶振引腳電容壞掉一只，測另一腳電容元件的電容量即可，兩只電容的容量是一樣的。

故障電容的代換：貼片電容的故障率較低，各種規(guī)格的貼片電容都要備件，顯然不是現(xiàn)實的。偶爾發(fā)現(xiàn)損壞元件時，用普通的同容量瓷片或絳綸電容來代換，是完全可以的，注意引線盡量要短，焊接質量要好。

2、有極性（有標識）貼片電容的容量識別、檢測和代換

有極性貼片電容的外形如圖2-11中右側元件圖所示，一般有矩形貼片，圓柱形貼片兩種形式，后者的標識與形狀與普通電容器相似，易于辨識，不做討論。矩形貼片電容的顏色多為銀白色或黑色，標有橫杠的一端為正極（也可通過其在電路中的連接方式進一步判斷——帶橫杠的一端與供電電源的正極連接）。根據(jù)封裝形式不同，耐壓分為A（10V）、B（16V）、C（25V）、D（35V）四個等級，電容量多為數(shù)微法至數(shù)十微法。

貼片電容的規(guī)格型號所包含的參數(shù)一般有電容量、額定電壓、容量誤差、尺寸、封裝類型等，不同廠家皆有差異，想記住或弄明白，真是相當困難（也無必要）。

貼片有極性電容的標注法舉例：

1）采用數(shù)字標注法，采用一位字母+3位數(shù)字組成，如A475，數(shù)字中前兩位為有效值，末位為零的個數(shù)，即4700000PF=4.7μF。A為耐壓級別，10V。

2）直接標注法。如16V 10，即為10μF，耐壓16V的有極性電容。

3）四色環(huán)標注法。色環(huán)的顏色與數(shù)字對應關系，棕（或茶色）1、紅2、橙（或橘紅色）3、黃4、綠5、藍6、紫7、灰8、白9、黑0，同普通電阻的色環(huán)標注法相同。（從左至右）前兩道色環(huán)為有效值，第三道色環(huán)為零的個數(shù)，第四道色環(huán)為額定電壓標識。如黃紫綠綠，前3環(huán)為4700000PF（4.7μF），第四道色環(huán)表示額定電壓為10V。

4）代碼標示法，在沒有相關資料的情況下，就比較難于辨識了。須依據(jù)代碼，按資料“翻譯”出電容的容量和耐壓等參數(shù)值來。

對故障電容器參數(shù)的確定，假設從標識上很難判定，則采用上文如對貼片電阻檢測判斷的其它方法，也能達到判定和確定元件參數(shù)的目的，如在電路中一般都能找到相同標識的貼片電容，用電容表測量相同標識的電容，可以判斷出電容量，耐壓則選用比供電電源高一級別的即可，如5V供電電源下，可選用6.3~16V的都可以。

有極性貼片電容的好壞判斷：

貼片電容有擊穿短路、內部電極斷路、漏電、容量減小等故障，檢測方法普通電解電容的檢測與判斷方法一樣。用數(shù)字萬用表測量電容量，或指針式萬用表的電阻擋測量充、放電現(xiàn)象和靜態(tài)電阻值，都可以判斷電容的好壞。

貼片有極性電容的代換：

1）如果易于購到原型號、原封裝形式的“原配件”，代換最為方便。原配件的來源一般有兩處：采購，從（電子元件商場）供應商，或從（當當網，網上可購得難以找到原配件的二手器件）網絡；廢舊電路板上拆用。無論從何處得到的配件，一定要先測量，判定是好的，再往電路板上焊接，焊接前一定要有“測量驗證”這一個環(huán)節(jié)，避免查出一個壞元件，再換上一個壞元件，使檢修進入誤區(qū)導致修復失敗的現(xiàn)象發(fā)生。

2）貼片有極性電容的損壞率也是相當?shù)偷摹Ｈ绻惭b空間許可，用普通的同容量和耐壓符合要求的電解電容來代換，也沒有什么問題，注意選用質量優(yōu)良（溫度系數(shù)小，性能穩(wěn)定）的電解電容，焊接引腳要短，焊接后可用704膠加固。

貼片電感

貼片電感元件在電路中的應用數(shù)量較少，僅僅在低壓直流控制電源的輸出端，見到其應用，與濾波電容構成CLC的π形濾波電路，有（抑制電流突變）穩(wěn)定輸出電流的作用。電感元件，由單線圈組成，有的帶磁心（電感量較大），單位一般用μH和mH表示，流通電流值為幾毫安至幾百毫安。

貼片電感有圓形、方形和矩形等封裝形式，顏色多為黑色。帶鐵心電感（或圓形電感），從外形上看易于辨識。但有些矩型電感，從外型上看，更像是貼片電阻元件。變頻器生產廠家對電路板上貼片電感的標號，標有“L”字樣。電感的工作參數(shù)有電感量、Q值（品質因數(shù)）、直流電阻、額定電流、自諧頻率等，但貼片電感受體積局限，大多只標注出電感量，其它參數(shù)未予標注，而且往往是間接標注法——貼片電感本體上標注，只是整個規(guī)格型號的部分信息，即大多只是電感量信息。

圖7 貼片電感外形圖

貼片電感的標注舉例：實際（印字）標注——101，完整型號——MPI 0610 M T 101（含有類型、尺寸、誤差、封裝形式、電感量等信息），是電感量為100μH的貼片電感。1R1，是電感量為1.1μH的貼片電感。有的用一個字母表示電感（代碼標注法），實際標注——E，完整型號——MPE0312NT2R7，是電感量為2.7μH的貼片電感。

貼片電感的辨識方法：

1）從外型，如帶磁心方形或圓形電感，體積稍大，能看出磁心和線圈；

2）有的貼片電感從外形上與貼片電阻一樣，但沒有數(shù)字與字母標注，只有一個小圓圈的標注，意為電感元件；

3）在電路中的元件序號，往往標為L字樣，如“L1”、“DL1”等。

4）有電感量標注，如100。

5）理想電感的交流電阻較大，而直流電阻為零。電感元件的測量電阻值極小，電阻值近于為零歐姆。從3）、4）、5）項，配合觀察和測量（在電路中的位置和作用），能區(qū)別出元件是貼片電阻還是貼片電感，并判定出電感元件。

6）用專用電感量儀，將元件脫開電路，測量其電感量。

貼片電感的好壞判別：

1）首先確定是電感元件；

2）觀察外型有無變形、變色、碎裂等，若有以上現(xiàn)象，可能已經損壞；

3）用萬用表的小電阻擋位（如200擋或×1擋），測直流電阻應近于0。若測量電阻值較大或無窮大，說明電感元件損壞。

貼片電感的故障代換：