【干货】史上最全解读SMT贴片电阻、电容、电感(性能,分类,读值,应用,检测,修维等)
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AISMT智能制造平台 物体对电流通过的阻碍作用叫做电阻，利用这种阻力制成的元器件叫做电阻器，简称电阻。电阻器是电路中使用最广泛的元器件，其质量的好坏对电路工作的稳定性影响很大。电阻器主要起稳定和调节电路中电流、电压的作用，即降压、分压、限流、分流、隔离、滤波（与电容结合）、匹配和调整信号幅度等作用。图1-1-1是主板上的贴片电阻。
主板上的贴片电阻
本任务主要对电阻器进行基础的介绍，让大家掌握电阻器的相关知识、应用和检测。
1. 了解阻力
电脑主板电路中的电阻一般都是贴片电阻，而在其他电路中，电阻的种类则多种多样。电路板通常根据不同的需要使用不同的电阻。图1-1-2为各种电阻的电路图符号。
电路板上的SMT贴片电阻打标
电阻器是电子电路中最基本、最常用的电子元件。电阻器一般用R、RN、RF、FS、PR等字母表示。图1-1-3给出了电阻器在电路中的应用。
电阻在电路板上的应用
图1-1-3中R92、ER29、ER30均为电阻器，旁边标有阻值和精度。电阻器上标示的阻值为标称阻值。阻值的基本单位是欧姆，以Ω表示。实际应用中也常用千欧姆（KΩ）和兆欧姆（MΩ）。它们之间的换算关系为：1 KΩ=1000 Ω 1 MΩ=1000 KΩ= Ω
2.电阻器的基本维护知识
1.电阻器的分类
电阻器的种类很多，根据电阻器的工作特性和在电路中的作用，可分为固定电阻器和可变电阻器两大类。阻值固定的电阻器称为固定电阻器。固定电阻器的种类很多，主要有：碳电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器等。阻值在一定范围内连续可调的电阻器称为可变电阻器或电位器。可变电阻器一般为两端可调，电位器一般为三端可调。
如果按照电阻的外观来分类的话，一般有圆柱形电阻，贴片电阻等，其中贴片电阻是电脑主板上使用的。
若按制造材料分类，可分为线绕电阻器、薄膜电阻器和碳电阻器。
按用途分类，可分为精密电阻器、高频电阻器、高压电阻器、大功率电阻器、热敏电阻器、保险丝电阻器等。
主板上的特殊电阻如下：
（1）保险丝电阻器
保险丝电阻又叫熔断电阻器，保险丝电阻器具有双重作用，在正常情况下，它具有普通电阻器的电气特性，一旦电路中电压升高、电流增大，或某个元件损坏，保险丝电阻器就会在规定的时间内熔断，从而达到保护电路的目的。电脑主板上主要有贴片式保险丝电阻器，主要用于接口电路的电源。电路中的保险丝电阻器一般有贴片式、黑电阻、灰插件、PTC等。在电路中，保险丝电阻器用F表示，当然电路中还有很多0Ω的电阻器，也起到保险的作用。常见的保险丝电阻器如图1-1-4所示。
（2）电阻阵列
电阻阵列是由分立电阻按一定规律排列组合而成的电阻器，又称集成电阻。它是一种具有体积小、规则性强、精度高的特点的电阻网络，适用于电子仪器和计算机电路中。在电路中，电阻阵列一般用RN表示。主板中最常用的电阻阵列是8脚电阻阵列，一般用作数据传输线上的上拉电阻或下拉电阻。一般用数值标记法来表示（如330、220等，其中330即为33×100=33Ω）。
1. 拿一块主板，试着找到上面的保险丝电阻。有多少个？它们在哪些电路中？
2.试着在主板上找到电阻器，并猜猜它属于电路的哪个部分？
2.电阻的标示方法
（1）电阻器直接标记法：
直接标记法是指将电阻器的类型、标称阻值、允许误差、额定功率等参数直接标记在电阻器表面上。例如在电阻器上标记：47KΩ±5%或3.3Ω。也可以用数字加字母来表示：4.7KΩ表示4K7，4.7Ω表示4Ω7。直接标记电阻器如图1-1-6所示：
贴片电阻的标称值
（2）电阻器的数字标记方法：
数字标记法主要用三位数字表示电阻值，前两位表示有效数字，第三位表示倍数（10的幂）。例如472表示电阻值为：47×102=4700Ω，330表示电阻值为：33×100=33Ω。例如有些保险丝电阻标记为000，即0Ω。图1-1-7为电阻器的数字标记法：
3、电阻检测方法：
检测电路中的电阻器通常有两种方法：在线检测和开路检测。
（1）检测电路中电阻的方法
在线检测就是不用拆下元器件，直接用万用表测试电路板上的电阻即可。这种方法虽然简单，但有时可能会受到电路中其他元器件的干扰，造成测量偏差，所以这种方法只能用于粗略的判断。
路上检测操作步骤：
首先，断开电路板的电源。
其次观察电阻是否有破损、破裂、烧毁、针脚折断、铜箔线断开或焊接不良等现象。
第三、根据电阻器的标称阻值，将万用表的量程调到适当档位，把万用表的两表笔分别放在被测电阻器的两个引脚上，测得一个电阻值R1。
第四，交换万用表的两个表笔，测得一个电阻值R2。
第五，将两次测量的阻值进行比较，取较大的一个作为参考值。如果它等于或接近电阻的标称值，可以断定电阻器正常；如果它比标称值大得多，则说明电阻器损坏；如果它比标称值小得多，那么此时还不能断定电阻器损坏，必须对电阻器进行开路测试才能确定。
（2）开路电阻检测方法
断路检测是指将电阻元件的一端从电路板上取下（或从电路板上焊下来）然后测量。这样可以有效避免其他电路对测量值的影响，并能准确判断电阻的好坏。断路检测操作步骤：
首先，将电阻从电路板焊接下来。
其次，观察电阻器是否损坏，破裂或烧毁。
第三，根据电阻的标称值选择万用表的适当量程进行测量，将测得的阻值与标称值进行比较，若两者接近则为正常；若两者比标称值大很多或者小很多则说明电阻已损坏。
※用指针万用表检查电阻的好坏
怎么做：
首先选择测量位置和量程。（将指针万用表功能选择开关旋至适合量程（×1、×10、×100、×1K、×10K）的Ω位置。量程的选择一般要求测量时指针偏转位置应在中间读数左右，偏转不宜过大或过小。
二、调零。用一只手将两表笔金属条短路，另一只手调节“欧姆量程零点调节旋钮”，使万用表指针指示在表盘右端的零位上。
第三，测量。用万用表两表笔稳定接触电阻器的两个电极，读取欧姆刻度上指针所指示的数据，将读数乘以量程倍数值，结果即为该电阻器的阻值。
四、判断好坏。将测量结果与电阻器的额定值进行比较，若测量结果约等于额定值，则说明电阻器正常、良好。反之，若相差太大，远远超过允许的精度，则说明电阻器坏了。若在各档位测量时，指针无偏移，则说明电阻器开路、损坏。
※用数字万用表检查电阻的好坏
怎么做：
首先选择测量位置和量程，Ω量程选择的原则是：200Ω以下的电阻选择200量程，200Ω至2KΩ的电阻选择2K量程，2KΩ至200KΩ的电阻选择2M量程，2M以上的电阻选择20M量程，20MΩ以上的电阻选择200M量程。
第二步，测量。用万用表表笔稳定接触电阻的两脚，显示屏上会出现一个数字，这个数字就是该电阻的阻值（注意单位）。
第三，判断好坏。 如果测量值接近标称值，则电阻是好的；如果远离标称值，则电阻是坏的。
1、在主板上找几个电阻，用万用表测量它们的在线阻值（每个电阻测量两次，测量一次，交换表笔再测量一次），看两次测得的阻值是否相同。若不同，则尝试分析原因。
2、把上面测好的电阻取下来再测量，与在线测量的结果对比，看是否一致，若不一致，则分析原因。
3.将2中的测量结果与其标称值进行比较，看是否相同。 若不同，则尝试分析原因。
4、电阻更换原则：
在检查维修过程中，如发现电阻器不良，需更换时，有些专用电路中的专用电阻器必须用同型号的电阻器代替；一般电路中若没有同型号的电阻器，也有的可用其它型号代替（但主要参数必须相同或相近且性能要优于原电阻器）。
电容器是一切电子设备中最基本、最重要的元件之一。电容器是由两块彼此紧靠的金属电极板，中间夹有一层绝缘介质构成。当在电容器两极板上加电压时，电容器便可充电并储存电能。因此，电容器是一种具有“通交流、隔直流”功能的储能元件。电容器在电器中主要用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等。电容器的种类很多，外观形状也多种多样。图1-2-1计算机主板上的电容器（多为直插式和表面贴装式）。
本任务主要对电容器进行基本的介绍，让大家掌握电容器的相关知识、应用和检测。
表面贴装电路板
1. 了解电容器
在电路中，电容器通常用下列符号表示：C、CN、EC、TC、PC、BC等加数字。（参考图1-2-1上的标识，如：C179、EC31等）
不同类型的电容器有不同的电路符号，如下：（如图1-2-2所示）
图1-2-3中EC23、EC30、EC31为电解电容，C162、C165、C158、C179为无极性电容。电容的电容量和耐压一般都会标注在电容的电路符号旁边。如图所示EC31的容量为6.3V。这里的uF是电容的单位，它的国际单位是F（法拉），但是F（法拉）比较大，用得不多，常用的有uF（微法拉）和pF（皮法拉）。它们的换算关系为：1F=106uF，1uF=106pF。如上图1-2-3所示，几只电容的电容值分别为：EC31容量，C166容量0.1uF，C179容量。
1、拿一块主板，找出主板上哪些元器件是电容，观察其外观特征。
2.请问电容器有哪些种类，容量是多少？它们的图形符号有何区别？
2.电容器基本维护知识
1.电容器的分类
电容器按不同的分类原则可有多种分类，主要有以下几种：
按结构可分为：固定电容器（电容量不固定）和可变电容器（电容量可以调整）
按介质可分为：空气介质电容器、固体介质（陶瓷、涤纶等）电容器、电解电容器，一般用电解电容器作为大容量电容器。
根据有无极性，分为无极性电容和极性电容（如电解电容，一般在圆柱侧面用“-”表示电解电容的负极，当然电解电容也有无极性的，如音频分频电路、电动机启动电路中使用的铝电解电容）。
根据电容器的介电材料分为：铝电解电容器、钽铌电解电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、纸介质电容器等。
电脑主板上常见的电容有几种，你知道它们是什么吗？
2.几种常见的电容：
SMT 贴片电容器
（1）铝电解电容器
铝电解电容器是用铝圆筒作为负极，里面充满液体电解质，用弧形铝条作为正极，还必须用直流电压处理，使正极上形成一层氧化膜作为电介质。铝电解电容器的特点是容量大，但漏电大，稳定性差，有正负极之分，适用于电源滤波或低频电路。使用时正负极不能接反。
固态电容的全称是：固态铝电解电容。它和普通电容（即液态铝电解电容）最大的区别就是采用了不同的介电材料。液态铝电容的介电材料是电解液，而固态电容的介电材料是导电聚合物。那么固态电容到底有哪些优点呢？一方面，当主板长时间使用时，过热导致电解液受热膨胀，导致电容失去作用，甚至因为超过沸点而膨胀爆裂。另一方面，如果主板长时间不通电，开机或者通电时，电解液很容易和氧化铝发生反应，引发爆炸。但是如果使用固态电容，就不会有这样的隐患和危险。由于固态电容采用导电聚合物产品作为介电材料，材料不会和氧化铝发生反应，通电后不会爆炸；同时它又是固态产品，自然也不会因为受热膨胀而发生爆炸。 因此固态电容具有环保、低阻抗、高低温稳定性、高抗纹波、高信赖度等优越特性，是目前电解电容产品中最先进的产品。由于固态电容比液态铝电容好很多，可耐高达260摄氏度的温度，导电性、频率特性和寿命都极佳，适合低压大电流应用，主要应用于薄型DVD、投影仪、电脑等数码产品。电路中的铝电解电容（左）和固态电容（右）。
（2）钽铌电解电容器
钽铌电解电容器采用金属钽或铌作为正极，稀硫酸作为负极，利用钽或铌表面生成的氧化膜介质制成。其特点是：体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻高、温度性能好，用于要求较高的设备中。目前，许多钽电解电容器采用片式安装，其外壳一般采用树脂封装。
（3）陶瓷电容器
陶瓷电容器是以陶瓷为介质，在陶瓷基片两面喷涂银层，再烧成银膜作为极板制成的。陶瓷电容器的特点是：体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路。陶瓷片式电容器容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。陶瓷电容器如图所示。
3.电容器参数的表示方法
电容器的主要参数一般都会标注在电容器上，主要有三种方式：直接标记法、数值标记法、色环标记法。
（1）直接标记法
直接标记法就是用数字或符号将电容器的相关参数直接标注在电容器的外壳上。这种标记常用于电解电容和体积稍大的电容器。如图1-2-8所示，电容标记为33uF 450V，表示容量为33uF，耐压为450V。如果直接标记没有单位：2200 1000V，则表示容量为，耐压为1000V。
（2）数值标记法
数字标记法是针对容量、体积较小的电容器的一种标记方法。标记方法有两种：第一种方法是“数字加字母”的标记法，其中数字代表有效数，字母p、n等代表单位，如2p2代表2.2pF，2n2代表2.2nF=。第二种方法是“纯数字标记”，一般用3位数字，其中前2位代表有效数，第3位代表倍数。例如103代表10×103pF。
1、请讲一下如何判断电解电容的正负极板，并观察不同厂家主板上安装的电解电容的差别。
2、几个电容的容量分别是多少？
※电容器检查与更换
（1）确定电解电容器的正负极
如果电解电容的正负极没有明确标示，可以用漏电阻来判断正负极。测量方法：先将电容放电（将电容两极短路），选择指针万用表适当的欧姆量程，用万用表两表笔分别接触电容两极，测出一个阻值。放电完毕后，交换两表笔，测出另一个阻值。选择较大的一个作为判断依据。黑表笔接触到的极点为电容正极，红表笔接触到的极点为电容负极。
（2）用指针万用表欧姆表检测电解电容好坏的方法
一般情况下，电容的好坏可以通过观察和万用表检测来判断，首先观察电容的外观，看是否有漏液、爆裂、烧焦等现象，如果有，说明电容坏了，需要更换同型号的电容。
电解电容的容量一般较大，利用电容的充电现象可以大致检测其好坏。方法是：先选择万用表欧姆档的适当量程（一般选择×10K、×1K和×100量程），检测前将电容放电，然后用黑表笔（指针万用表的黑表笔接内部电路中蓄电池的正极）接电容的正极，用红表笔（指针万用表的红表笔接内部电路中蓄电池的负极）接电容的负极。在接触的瞬间，万用表指针会向右偏移一个较大的角度，然后慢慢向左转动，直至停在某一位置。这就是电容的充电过程。一般电解电容的漏阻都在几百千欧以上，所以指针的转动程度要大，否则电容就有问题。 如果测试时没有充电过程，则电容器已损坏，不能再次使用。
（3）如何使用数字万用表的欧姆表检测电解电容器的质量
首先，将数字万用表调到欧姆档的适当位置。（容量在1uF以下的电容，用20K档；容量在1至100uF的电容，用2K档；容量大于100uF的电容，用200档或二极管档。）
第二，把万用表的两个表笔分别接在电容的两个极上。注意红表笔（数字万用表的红表笔接内部电路中电池的正极）接电容的正极，黑表笔（数字万用表的黑表笔接内部电路中电池的负极）接电容的负极。若显示值从000开始逐渐增大，最后显示溢出符号1，则表明电容正常。若一直是000，则说明电容短路了；若一直是1，则说明电容开路了，不能用。
（4）用数字万用表的电容档测量电容器的电容量
如何使用数字万用表的电容块测量电容器的容量：
首先把功能选择旋钮旋至电容位置，量程要大于被测电容。
二、对电容器进行放电
第三，把电容器的两极插入万用表的电容插孔中，从显示屏上读取电容值。
第四，将读出的数值与电容的标称值进行比较，若相差太大，说明该电容容量不足或性能不良，不能使用。
（5）用指针万用表测试小电容器的方法
测试固定电容器时，测试较小电容器的方法与测试较大电容器的方法不同。通常，测试0.01uF以下的电容器的方法与测试0.01uF以上的电容器的方法不同。
直接测量0.01uF以下的电容，充电过程中是看不到指针偏转的，只能定性地检查它的绝缘电阻，定性地判断电容是否有漏电、内部短路、击穿等现象。
但可以通过增加附加电路来检测充电过程，即增加复合三极管放大电路进行检测，连接图如图1-2-8所示：
电容器需测试两次，第一次测试后，将两极互换再测试一次，测试过程中若万用表指针先向右偏转，再回到无穷大处，则表明电容器正常，若不能回到无穷大处一次，则表明电容器已坏。
（6）电容器更换原则
电容器损坏时，更换原则是用主要参数相同或更高、质量较好的电容器更换。但特殊电路中的电容器必须用同型号的电容器更换（如振荡电路中的谐振电容器、调谐电路中的调谐电容器等）。
※无论我们用指针万用表还是数字万用表测量一个比较大且完好的电容器，都会看到一个正常的变化过程。你知道这个过程的原因吗？想一想，如果电容器损坏了，在测量过程中可能出现什么现象，对应的损坏结果又是什么？
1、准备好不同容量的电解电容，分别用指针万用表和数字万用表进行测量，观察测量过程中万用表的变化，判断电容的好坏。
2、用同样的方法在线测量主板上的电解电容，观察测量过程中万用表的变化，看与非在线测量有何不同。思考一下，如果电容已经击穿，在线测量的结果会是什么？
SMT贴片功率电感的结构主要由骨架、绕线、屏蔽罩、封装材料、磁芯或铁芯等组成。功率电感的特点如下：
1、骨架：骨架是指绕制线圈的支撑物。较大的固定电感器或可调电感器（如振荡线圈、扼流圈等）大多是用漆包线（或纱包线）绕制在骨架上，再在骨架内腔塞入磁芯或铜芯、铁芯等，以增大其电感量。骨架通常用塑料、电木、陶瓷等制成，可根据实际需要制成不同的形状。小型电感器（如色码电感器）一般不用骨架，而是直接把漆包线绕在磁芯上。空芯电感器（也叫现浇线圈或空芯线圈，多用于高频电路中）不用磁芯、骨架、屏蔽罩等，而是先绕制在模具上，再从模具中取出，将线圈拉开一定距离。
电感器尺寸
2、绕线：绕线是指一组具有规定功能的线圈，是电感器的基本组成部分。绕线有单层和多层之分。单层绕线有密绕（导线一根一根绕制）和隔绕（导线每绕一圈之间有一定距离）两种形式；多层绕线有层状平绕、散绕、蜂巢绕等多种形式。
电感绕线
3、磁芯、磁棒：磁芯、磁棒一般采用镍锌铁氧体（NX系列）或锰锌铁氧体（MX系列）等材料制成，有“工”字形、圆柱形、帽形、“E”字形、罐形等多种形状。
工字电感
4、铁心：铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等，其形状多为“E”型。
色环电感
5、屏蔽罩：有些电感器为了防止工作时产生的磁场影响其它电路和元器件的正常工作，在其上加装金属屏蔽罩（如半导体收音机的振荡线圈等）。加装屏蔽罩的电感器，会增加线圈的损耗，降低Q值。
SMT芯片电感器
6.包装材料：在某些电感器（例如颜色编码的电感器，颜色环电感器等）之后，缠绕着包装材料是塑料或环氧树脂。
SMT顶级网络圆平台高端微信组
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