1.3　变频器电路中的电子元器件

1.3.1　电阻器R

（1）电阻器在变频电路中的作用

① 在变频开关电源电路，可以启动降压给频率发生器芯片提供启动供电。同时电阻采用串联分压、并联分流给频发芯片各引脚提供额定的工作电压与电流。

② 在脉冲信号驱动电路，可以串并联给驱动芯片各引脚供电，有些驱动电路，采用限流保险给大功率芯片供电，作保险电阻。

③ 主电路中整流滤波电路到逆变电路之间可以用制动电阻来使电动机减速与制动。在三相整流前，采用压敏电阻，在输入电压升高时保护整流电路及整流之后的电路。

④ 在CPU及脉冲信号产生电路，有些机器采用贴片电阻器，串并联分压分流给芯片各引脚提供正常的工作电压及电流。同时可以作信号压降电阻以及钳位电阻。

电阻器应用于变频电路的经验总结：模拟色环电阻与数标电阻及大功率保险与压敏、热敏电阻，都用于主电路及开关电源与驱动电路，一般用来作保险、降压、串联分压、并联分流。在CPU及脉冲信号产生电路，一般采用贴片电阻串联分压、并联分流给芯片各引脚供电。

（2）电阻器在变频器中的分类　一般在变频电路中有压敏电阻、热敏电阻、固定电阻（色环及数标），它们都称为模拟电阻器。在弱电微电子电路中，有贴片电阻、限流保险电阻。

① 压敏电阻器　主要用于变频器主电路、整流滤波电路之前，用来保护整流及整流之后的电路。在输入电压高于380或220时，压敏电阻就会分流保护整流电路。

a.压敏电阻在电路中的符号　其电路符号见图1-5。

b.压敏电阻的特性　一般当电阻两端电压升高时，阻力会减小，其压控性能好。

② 热敏电阻　用于变频电路整流前，一般串接在供电电路中，用来保护整流电路等。

a.热敏电阻在电路中的符号　其电路符号见图1-6。

b.热敏电阻的特性　自然界的温度与电阻通电时自身产生的温度升高时，热敏电阻阻力会减小，将送入整流电路的电流进行分流，这样保护了整流电路，我们所说的自身温度，主要是说每秒钟通过热敏电阻的电流大，就说明热敏电阻后电路有过流或短路故障。

③ 固定电阻（色环及数标电阻）　固定电阻，一般阻值较小的有零点几欧，在电路中作保险、限流电阻。阻值较大的几十欧姆、几百欧姆，用于低频电路中作串并联分压、分流给芯片各引脚以及三极管、场效应管各引脚提供额定的工作电压与电流。几千欧姆的电阻器，一般在中频及高频电路及具有小功率芯片的电路中，串联分压并联分流，给芯片各引脚提供额定工作电压与电流。一般在CPU及频率发生器电路应用较多。兆欧以上的电阻器一般用来降压以及在小功率芯片电路串并联给芯片各引脚提供供电。

④ 贴片电阻　一般用于数字电路以及微电子控制板电路，体积小，形扁平，超薄，紧贴电路板，通常表面黑色，阻值大小一般标在电阻体上，特点是功率小。

（3）色环电阻与数标电阻结构特性

① 色环电阻　一般形似圆桶，用于各种颜色圈来表示电阻器的阻值，一般在色环电阻体上标有：

如图1-7所示，四道色环的表示：

一般在读数时，将电阻器水平放置，金边向右，从左向右读数，左起向右第一道色环表示电阻值第一位有效数，第二道表示电阻值第二位数字，前两位应保留，第三道色环表示前两道后添零个数，第四道表示误差值，下面我们举几个例子。

a.棕红、棕金：表示120Ω，此电阻值的误差是±5%，测量的阻值或大于120Ω，或小于120Ω。

b.棕黑、棕金：表示100Ω，此电阻值误差±5%。

c.棕黑、黑金：表示10Ω，因为第三道色环为零，表示前两位后不添零。

② 五道色环的表示（图1-8）

例如：棕红、棕、棕金，表示1210Ω，即1.21kΩ。

③ 三道色环的表示（图1-9）

例如：棕、红、黑，表示12Ω，因为黑为0，指两位后不加0。

④ 色环电阻在读数时第一色环的识别

a.靠电阻体边沿的那一环是第一色环。

b.金色表示误差值，不能在第一环，一般都在电阻的最后一环。

c.电阻器有两道色环，之间距离很宽，而且这两道色环距离电阻的一端引脚最近，这两道色环就是电阻器的最后两道色环。

⑤ 数标电阻器　在电阻外壳上用数字来表示电阻器的阻值，一般称数标电阻器。

数标电阻器具有如下特点：

a.数标电阻器不便于读数，如果安装时不注意就会将标电阻值的一端向下电路板的一面，这样检修时不易读数。

b.数标电阻体积大，有些大功率保险电阻器用于工业化设备、电气设备中数标电阻器是如何读数的，一般按照上标的电阻值大小读数，如：5.5k、12Ω、3M分别表示5.5kΩ、12Ω、3MΩ。

c.额定功率及数标电阻的英文表示电阻器额定功率，指电阻器在正常工作时单位时间内所消耗的最大电流值。电阻在工作时必须小于它的额定功率，否则将烧坏。一般电阻器的常见功率有W、W、1W、2W、3W、5W、10W、20W，见图1-10。

选用电阻器时要注意功率的选择，实际用的电阻功率一定要大于额定电阻器功率。如实际4W可用6W，在实际电路中，最常见的标称功率是W、大于3W的一般用水泥电阻器，如果不标功率我们一般用W，数标电阻器英文表示功率瓦数：

a.RT碳膜电阻器一般有 0.05W、0.125W、0.25W。

b.RU硅碳膜电阻器：0.125W、0.25W、0.5W、1.2W。

c.RJ金属膜电阻器：0.125W、0.25W、0.5W。

d.RX，YC表示线绕电阻器：2.5～100W。

e.WX线绕电位器：1～3W。

常见英文字母表示电阻器的各类别：

a.一般第一字母表示主称。例如：R表示电阻器，W表示电位器。

b.一般第二字母表示材料。例如：T表示碳膜，J金属膜，Y金属氧化膜，X表示线绕电阻器。

c.第三字母表示形状性能。例如：X表示大小，J表示精密，L表示测量，G表示高功率。

（4）贴片电阻器结构特性

① 由于电气设备中的电路板越来越向小型贴片元器件结构发展，这样整个电气设备的电路工作消耗功率变小，所以微电子设备都采用小型贴片元器件，这样电路的工作性能稳定。

② 贴片电阻在电路中，主要是给各芯片，各引脚提供额定工作电压与工作电流，在电路板中一般为黑色扁平小方块，两边引脚为银白色。

③ 贴片电阻分为单阻与排阻两种结构。

a.单阻　指单支的贴片电阻器。一般在老式电气设备中使用，主要用来串并联给芯片进行分压分流。通常在电阻体上标有阻值大小，一般采用三位数字表示。如102、112分别表示1000Ω、1100Ω。读数时由左向右读，左起的第一位与第二位都为电阻值的两位有效数字，第三位是前两位后添零个数，如果电阻器留有小数点，则用R来表示。

b.排阻　称为网络电阻器，一般是将多支电阻器集成在一起组合而成的复合电阻器。排阻分为直插式与贴片式两大类。如图1-11所示。

直插式　一般为黑色与黄色，两脚直立插入电路板中，都有一个公共端，用一小白点来表示。

贴片式　一般为黑色，引脚很多，有顺排与混排两种。

（5）电阻器的串并联结构特性

① 电阻器的串联　一般指若干支电阻器一支接一支逐个顺次连接起来的方式。

② 电阻器串联的目的　由于各芯片各引脚所需的工作电压不同，电阻器各阻值不同，将电源总电压分配给芯片各引脚。电阻器串联的特性：电阻越串电阻的总阻值大，电阻器串联分压。

③ 电阻器的并联　将若干支电阻器并列连接在电源两端称为并联。

由于电阻器并联可以分流，给芯片各引脚以及各单元电路提供额定的工作电流，由于各并联电阻器的阻值不同，所以分流大小有所不同。

（6）电阻器的结构特性

① 线绕电阻　采用康铜或者镍铬合金电阻丝在陶瓷骨架上绕制而成，此种电阻器有固定与可变两种。由于线绕电阻器工作稳定，耐热性能好，电阻值误差很小，一般用于大功率场合，额定功率在1W以上。

② 碳膜电阻器　我们将气态碳氧化合物放在高温与真空中分解，于是炭沉积在瓷棒或瓷管上形成了一层结晶的碳膜。如果我们改变碳膜的厚度，可以改变电阻值，由于碳膜电阻器成本较低性能差，一般用于普通电路中。

③ 金属膜电阻器　我们在真空中加热合金，于是合金便蒸发在陶瓷的表面形成一层导电的合金金属膜，改变金属膜的厚度可以改变电阻值，此种电阻器体积小、噪声低、稳定性好，但是成本较高，一般用于精密度要求较高的电路。

（7）电阻器检测与好坏判断

① 固定电阻器色环电阻与数标电阻的判断

a.直观法　首先从电阻器的表面看，有无发黄发黑，端引脚有无断开。如果电阻有发黑的现象，证明它连接后负载电路有短路与过流故障，要先检查故障原因再更换电阻器。

b.测量法　如果电阻表面没有异常现象就采用测量法，用万用表电阻合适挡位测量出的电阻值，要与标称值对应。如果误差很大，说明电阻器内部损坏，对于色环电阻要先根据色环所标值计算，然后测量，数标电阻器根据所标的电阻值判别。

② 敏感电阻器好坏判别

a.热敏电阻器　用万用表检测时，如果在常温时，测出的阻值就会与标称阻值接近，但是加温后热敏电阻的阻值就会发生变化，证明此电阻良好，具有热敏性。如果加温时，没有任何反应就说明热敏电阻损坏。

b.光敏电阻器的测量　采用合适的电阻挡位，在测量时将入射光线不断改变强弱，如果此时电阻值随入射光线强弱改变而改变，说明此电阻良好，具有热敏性。如果测量时改变入射光线强弱，电阻值不改变，说明电阻失去光敏特性，不可使用。