歡迎學(xué)習(xí)初級(jí)電工電子基礎(chǔ)知識(shí)部分

1、歡迎學(xué)習(xí)初級(jí)電工電子基礎(chǔ)知識(shí)部分半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能是介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類物質(zhì)，常見的半導(dǎo)體有鍺（Ge）、硅（Si）等，它們既不像導(dǎo)體那樣容易導(dǎo)電，又不像絕緣體那樣難于 導(dǎo)電。由于半導(dǎo)體對(duì)溫度和光照反應(yīng)靈敏以及摻入雜質(zhì)會(huì)大大增強(qiáng)導(dǎo)電能力等獨(dú)特的性質(zhì)，用半導(dǎo)體制作的元器件用途及其廣泛。電工作為一類電氣技術(shù)人員，必須 掌握電子技術(shù)的基本知識(shí)以增強(qiáng)對(duì)各類電路的理解。本章簡(jiǎn)要介紹晶體二極管及其整流電流，三極管及電力半導(dǎo)體等基本常識(shí)。內(nèi)容并不多，希望大家可以仔細(xì)深入的理解。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的形成文章目錄 · 半導(dǎo)體的導(dǎo)電原理· P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的形成半導(dǎo)體是由硅、鍺等物

2、質(zhì)組成的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類物質(zhì)，向半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)或改變光照、溫度等可改變其導(dǎo)電能力。半導(dǎo)體的導(dǎo)電原理不含雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。半導(dǎo)體硅和鍺的最外層電子有四個(gè)，故而稱它為四價(jià)元素，每一個(gè)外層電子稱為價(jià)電子。為了處于穩(wěn)定狀態(tài)，單晶硅和單晶鍺中的每個(gè)原子的四個(gè)價(jià)電子都要和相鄰原子的價(jià)電子配對(duì)，形成所謂的共價(jià)鍵，如右圖所示。但是共價(jià)鍵中的電子并不像絕緣體中的電子結(jié)合的那樣緊，由于能量激發(fā)（如光照、溫度變化），一些電子就能掙脫原有的束縛而成為自由電子。與此同時(shí)，某處共價(jià)鍵中失去一個(gè)電子，相應(yīng)地就留下一個(gè)空位，稱為空穴。自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)的。如果在本征半導(dǎo)體兩端加以電壓，則會(huì)

3、有兩種數(shù)量相等的運(yùn)載電荷的粒子（稱作載流子）產(chǎn)生電流。一種是由自由電子向正極移動(dòng)，形成的電子電流；另一種是空穴向負(fù)極移動(dòng)形成的空穴電流，如右圖所示?？昭娏鞯男纬珊孟耠娪皥?chǎng)中，前排座位空著，由后排人逐個(gè)往前填補(bǔ)人，人向前運(yùn)動(dòng)，空位向后運(yùn)動(dòng)一樣。因此，在半導(dǎo)體中同時(shí)存在著電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電，但由于這兩種載流子數(shù)量很少，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力遠(yuǎn)不如金屬中的自由電子。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的形成如果在本征半導(dǎo)體中摻入少量的雜質(zhì)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能將會(huì)大大的改善。在純凈的半導(dǎo)體硅（Si）中摻入少量的五價(jià)磷（P）或三價(jià)硼（B）元素，就構(gòu)成了電子型半導(dǎo)體（簡(jiǎn)稱N型半導(dǎo)體）和空穴型半導(dǎo)體（簡(jiǎn)稱P型半導(dǎo)體）。在

4、純凈半導(dǎo)體中摻入原子外層有三個(gè)電子的硼元素。硼原子與相鄰硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，因缺少一個(gè)電子耳多一個(gè)空穴。如右圖所示每摻入一個(gè)硼原子就有一個(gè)空穴，這種半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中，空穴占多數(shù)，自由電子占少數(shù)，空穴是多數(shù)載流子。同理在純凈的半導(dǎo)體硅中摻入原子外層有五個(gè)電子的磷元素，就形成了N型半導(dǎo)體。PN結(jié)的形成及PN結(jié)工作原理（單向?qū)щ姡┲v解文章目錄 · PN結(jié)的形成· PN結(jié)的工作原理學(xué)習(xí)本文前您可能需要閱讀上一節(jié)課P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的形成的部分內(nèi)容，這將有助于您對(duì)本文的理解。PN結(jié)的形成如果把一塊本征半導(dǎo)體的兩邊摻入不同的元素，使一邊為P型，另一邊為N型，則在

5、兩部分的接觸面就會(huì)形成一個(gè)特殊的薄層，稱為PN結(jié)。PN結(jié)是構(gòu)成二極管、三極管及可控硅等許多半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。如右圖所示是一塊兩邊摻入不同元素的半導(dǎo)體。由于P型區(qū)和N型區(qū)兩邊的載流子性質(zhì)及濃度均不相同，P型區(qū)的空穴濃度大，而N型區(qū)的電子濃度大，于是 在交界面處產(chǎn)生了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。P型區(qū)的空穴向N型區(qū)擴(kuò)散，因失去空穴而帶負(fù)電；而N型區(qū)的電子向P型區(qū)擴(kuò)散，因失去電子而帶正電，這樣在P區(qū)和N區(qū)的交界處 形成了一個(gè)電場(chǎng)（稱為內(nèi)電場(chǎng)）。PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的方向由N區(qū)指向P區(qū)，如右圖所示。在內(nèi)電場(chǎng)的作用下，電子將從P區(qū)向N區(qū)作漂移運(yùn)動(dòng)，空穴則從N區(qū)向P區(qū)作漂移運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間后，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到一種相對(duì)平衡狀

6、態(tài)，在交界處形成了一定厚度的空間電荷區(qū)叫做PN結(jié)，也叫阻擋層，勢(shì)壘。PN結(jié)的工作原理如 果將PN結(jié)加正向電壓，即P區(qū)接正極，N區(qū)接負(fù)極，如右圖所示。由于外加電壓的電場(chǎng)方向和PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相反。在外電場(chǎng)的作用下，內(nèi)電場(chǎng)將會(huì)被削弱，使 得阻擋層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)因此增強(qiáng)。這樣多數(shù)載流子將在外電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下源源不斷地通過PN結(jié)，形成較大的擴(kuò)散電流，稱為正向電流。由此可見PN結(jié)正向?qū)щ姇r(shí)，其電阻是很小的。如果PN結(jié)加反向電壓，如右圖所示，此時(shí)，由于外加電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)一致，增強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)，多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)減弱，沒有正向電流通過PN結(jié)，只有少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)形成了反向電流。由于少數(shù)載流子為數(shù)很少，故反

7、向電流是很微弱的。因此，PN結(jié)在反向電壓下，其電阻是很大的。由以上分析可以得知：PN結(jié)通過正向電壓時(shí)可以導(dǎo)電，常稱為導(dǎo)通；而加反向電壓時(shí)不導(dǎo)電，常稱為截止。這說明：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。晶體二極管符號(hào)、結(jié)構(gòu)與類型(點(diǎn)接觸/面接觸/平面型)、正負(fù)極劃分晶體二極管常被人們簡(jiǎn)稱為二極管，它由一個(gè)PN結(jié)、兩條電極引線和管殼構(gòu)成。由P區(qū)引出的電極為正極，N區(qū)引出的電極為負(fù)極（如果在二極管實(shí)物外殼的兩端中的一端看見有一條橫條，則這一端為負(fù)極）。如下圖所示為二極管的電路圖形符號(hào)，其文字符號(hào)為“V”，箭頭所指方向?yàn)檎娏魍ㄟ^的方向。二極管按內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，可分為點(diǎn)接觸（b）和面接觸型以及平面型三種類型。點(diǎn)接觸

8、型二極管的特點(diǎn)是PN結(jié)面積小，不能通過大電流。但由于其接觸面積小，結(jié)電容小，高頻性能好，故而常用在檢波或脈沖電路中；而面接觸型二極管 的特點(diǎn)是PN結(jié)面積達(dá)，可以通過較大的電流，適合用于大功率的整流電路中。平面型二極管如果結(jié)面積較大，則結(jié)電容也會(huì)大點(diǎn)，會(huì)應(yīng)用在大功率整流中，如果面 積較小則適合脈沖數(shù)字電路等應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)圖解二極管伏安特性曲線和主要參數(shù)文章目錄 · 二極管伏安特性曲線· 二極管主要參數(shù)晶體二極管主要是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，因此它應(yīng)該與PN結(jié)具有相同的特性，即具有單向?qū)щ娦?。下面介紹加在二極管兩端的電壓和流過二極管的電流之間的關(guān)系。即二極管的伏安特性及二極管主要參數(shù)。二

9、極管伏安特性曲線如下圖所示為測(cè)試二極管伏安特性的原理電路，改變可變電阻的大小，就可以測(cè)出不同數(shù)值的端電壓下流過二極管的電流，從而得到下右圖所示的二極管伏安特性曲線。其中曲線右上方是正向特性，是由下圖a所示電路測(cè)得，左下方是方向特性，是由下圖b所示電路測(cè)得。如下圖所示的兩條曲線，是較為典型的鍺和硅二極管的伏安特性曲線，曲線可分三部分來說明。正向特性：當(dāng)外加正向電壓較小時(shí)，正向電流很小，二極管呈現(xiàn)出較大的電阻（圖中OA段和OA段）；正向電壓超 過某一數(shù)值（UD稱為其實(shí)電壓或死區(qū)電壓，硅管為0.6到0.8伏，鍺管委0.2伏），電流隨著電壓增加得很快（圖中的AB段和AB'段）。但增加的電 流不

10、能超過二極管允許電流，否則二極管會(huì)被燒壞。反向特性：加上方向電壓時(shí)，只有很小的反向電流，并且它基本上不隨電壓變化，如曲線上Cd段和Cd'段，這種電流稱為反向飽和電流。反向飽和電流隨著溫度升高而增長(zhǎng)很快。反向擊穿電壓：當(dāng)反向電壓超過某一數(shù)值的時(shí)候，反向電流突然猛增，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿，如曲線e和e以下的部分。對(duì)應(yīng)于e點(diǎn)的電壓稱為擊穿電壓。二極管主要參數(shù)最大整流電路IM：它是二極管長(zhǎng)期使用時(shí)允許通過二極管的最大正向平均電流值。最高反向工作電壓：最高反向工作電壓為反向擊穿電壓的1/2倍（二分之一），而有些小容量二極管，其最高反向工作電壓為擊穿電壓的2/3（二分之三）左右。反向電流：在給定的

11、反向電壓下，通過二極管的反向電流值。它是表征二極管單向?qū)щ娦阅艿囊粋€(gè)重要指標(biāo)。反向電流小，單向?qū)щ娦阅茉胶谩６O管正負(fù)極及好壞判斷（通過外觀及萬用表測(cè)量）文章目錄 · 測(cè)量正負(fù)極· 好壞判斷借助萬用表測(cè)量電阻的辦法或通斷測(cè)試檔位，可以很方便的找出二極管正負(fù)極的極性以及粗略的測(cè)量出二極管的好壞。二極管正負(fù)極大家都知道，一般二極管上都是有直接表示正負(fù)極的，當(dāng)看到管殼上有白色線圈的那一段，便是負(fù)極?；蛘呔€腳較短的一邊為負(fù)極。但如果沒有這些特征怎么辦？萬用表是電工手上都有的工具，使用萬用表的歐姆檔（測(cè)電阻）去測(cè)二極管的正負(fù)極電阻時(shí)，由于萬用表內(nèi)接有電池，要注意到萬用表殼上標(biāo)有“-”

12、的接線 端的黑表筆相連；表殼上標(biāo)有“+”的接線端的紅表筆相接。電流是由紅表筆流出，而從黑表筆流回。另外應(yīng)選用Rx1000的歐姆檔來測(cè)量，因?yàn)镽x1檔電流 太大，Rx10K檔電壓太高，都容易損壞二極管，所以不宜選用。具體測(cè)試方法如右圖所示，將萬用表的兩個(gè)表筆分別接在二極管的兩個(gè)管腳。二極管的正向電阻很小，一般為幾十歐到幾百歐，而反向電阻很大，一般為幾十 千歐到幾百千歐之間。如果在圖中的兩次測(cè)試，右側(cè)測(cè)試顯示電阻較小，左側(cè)測(cè)試顯示較大電阻，即可斷定右側(cè)紅表筆所接的管腳為二極管的正極，另一個(gè)管腳即為 負(fù)極。有些現(xiàn)代數(shù)字萬用表上面可能有二極管好壞判斷的檔位（通斷檔），將萬用表定在這個(gè)檔位進(jìn)行測(cè)量若有讀

13、數(shù)，則紅表筆一段為正極，若沒有讀數(shù)或顯示“1”，則黑表筆為正極。二極管好壞判斷依然是上面的使用萬用表電阻檔的測(cè)量方法來判斷。如果測(cè)出的正、反向電阻相差很大，測(cè)說明二極管的單向?qū)щ娦阅芰己?；如果測(cè)量的兩次電阻值都很小或者都很大，則說明二極管已經(jīng)失去了單向?qū)щ娦?，及時(shí)存在質(zhì)量問題的壞二極管。晶體三極管型號(hào)及結(jié)構(gòu)晶體三極管常簡(jiǎn)稱為三極管或晶體管。三極管是由兩個(gè)PN結(jié)（PN結(jié)的形成及PN結(jié)工作原理（單向?qū)щ姡┲v解）構(gòu)成的一種半導(dǎo)體器件。其構(gòu)成有兩種型號(hào)：一種是PNP型三極管，如下圖(a)是PNP型三極管的結(jié)構(gòu)圖，(b)是它的圖形符號(hào)，另一種是NPN型三極管，圖(c)是它的結(jié)構(gòu)圖，(d)是它的圖形符號(hào)。

14、三極管b、c、e三個(gè)電極中：b極成為基極，c極稱為集電極，e極成為發(fā)射極。為了使三極管具有放大作用，在制造時(shí)，常使基區(qū)厚度極薄，（幾微米到十幾微米）發(fā)射區(qū)較小，而且其摻入雜質(zhì)的濃度比基區(qū)和集電區(qū)的雜質(zhì)濃度大很多， 便于電子擴(kuò)散出來。另外，當(dāng)三極管介入電路中時(shí)，一般將“c-b”結(jié)（發(fā)射結(jié)）結(jié)成正向工作狀態(tài)（又稱“正向偏置”或簡(jiǎn)稱“正偏”）；而將“c-b”結(jié) （集電結(jié)）結(jié)成反向工作狀態(tài)（又稱“反向偏置”或“反偏”）。三極管工作原理及作用：電流放大與分配關(guān)系講解在上節(jié)課中我們了解了三極管的結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)呈的半導(dǎo)體器件。本節(jié)就帶大家了解三極管的電流分配關(guān)系原理和電流放大作用。將PNP型晶體三極管

15、接成如下圖所示的電路。此電路有兩個(gè)回路：途中回路1為基極回路；圖中回路2為集電極回路。因?yàn)閮蓚€(gè)回路中都含有發(fā)射極，故稱此電路為共發(fā)射極接法的電路。改變電路中集電極Rb的數(shù)值而使基極電流Ib發(fā)生變化，便可相應(yīng)的測(cè)出集電極電流Ic及發(fā)射極電流Ie的大小。下表為從三個(gè)電流表中讀出的8組Ib、Ic、Ie的數(shù)值。從表中八組數(shù)值中，我們發(fā)現(xiàn)：Ie=Ic+Ib。即發(fā)射極電流等于集電極上的電流與基極電流之和，這就是三極管中的三個(gè)電極上的電流分配關(guān)系。從表中還可以看到，當(dāng)基極電流Ib從0.02mA變化到0.04mA時(shí)（變化量Ib=0.04-0.02=0.02mA）,集電極電流也相應(yīng)的從0.98mA變化到1.96

16、mA，（變化量Ic=1.96-0.98=0.98mA），這說明基極電流Ib的微小變化，能引起集電極電流Ic的較大變化，即三極管基極電流對(duì)集電極電流有放大作用。通常將集電極電流的變化量Ic與基極電流的變化量Ib之比，稱為共射極電流放大系數(shù)，或稱為電流放大倍數(shù)，用符號(hào)或hFE表示。（hFE稱為共發(fā)射極靜態(tài)電流放大倍數(shù)，不同型號(hào)的三極管hFE可從手冊(cè)中查出。）從上表中可算出該三極管的電流放大倍數(shù)為：=Ic/Ib=0.98/0.02=49電流放大倍數(shù)是晶體三極管的主要參數(shù)，三極管的值一般在10200之間，有些三極管用頂部顏色點(diǎn)來表示的分檔值：黃色：電流放大倍數(shù)為2550；綠色：5065，紫色：6585

17、；白色：85110；棕色：110140；黑色：140180三極管輸入輸出特性曲線講解文章目錄 · 輸入特性曲線· 輸出特性曲線三極管特性曲線是反映三極管各電極電壓和電流之間相互關(guān)系的曲線，是用來描述晶體三極管工作特性曲線，常用的特性曲線有輸入特性曲線和輸出特性曲線。這里以下圖所示的共發(fā)射極電路來分析三極管的特性曲線。輸入特性曲線該曲線表示當(dāng)e極與c極之間的電壓Uec保持不變時(shí)，輸入電流（即基極電流Ib）和輸入電壓（即基極與發(fā)射極間電壓Ueb）之間的關(guān)系曲線，如右圖所示：從曲線中可看到，當(dāng)Uec=0時(shí)，晶體三極管的輸入特性曲線與二極管的正向伏安特性相同，這是因?yàn)榇藭r(shí)發(fā)射結(jié)和極

18、電結(jié)都正向偏置，三極管相當(dāng)于兩個(gè) PN結(jié)的同向并列。當(dāng)Uec不等于0時(shí)，在同一Ueb下，Ib隨Uec值增加而減小，這是因?yàn)橛辛薝ec作用之后，原來的發(fā)射極流入基極的電流有一部分留 到集電極去了。當(dāng)Uec增加到1伏以后再繼續(xù)增加，因發(fā)射極電流絕大部分已經(jīng)流進(jìn)集電極，Ib就不再減小了，所以圖中的和曲線基本上重合，通常 Uec1伏時(shí)只用一根線來表示。從圖中可以看出，三極管在正常工作時(shí)，Ueb是很小的，僅有零點(diǎn)幾伏。如果Ueb太大了會(huì)使Ib劇烈增加而損壞三極管，一般情況下，硅管發(fā)射結(jié)電壓Ube在0.7伏左右，鍺管發(fā)射結(jié)電壓Ueb在0.3伏左右。輸出特性曲線該曲線表示基極電流Ib一定時(shí)，三極管輸出電壓U

19、ec與輸出電流Ic之間的關(guān)系曲線，如下右圖所示。圖中的每條曲線表示，當(dāng)固定一個(gè)Ib值時(shí)，調(diào)節(jié)Rc所測(cè)得的不同Uec下的Ic值。根據(jù)輸出特性曲線，三極管的工作狀態(tài)分為三個(gè)區(qū)域。截止區(qū)：它包括Ib=0及Ib0（即Ib與原方向相反）的一組工作曲線。當(dāng)Ib=0，Ic=Iceo（稱為穿透電流），在常溫下此值很小。在此區(qū)域中，三極管的兩個(gè)PN結(jié)均為反向偏置，即使Uec電壓較高，管子中的電流Ic卻很小，此時(shí)的管子相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)的開路狀態(tài)。飽和區(qū)：該區(qū)域中的電壓Uec的數(shù)值很小，UbeUec集電極電流Ic隨Uec的增加而很快的增大。此時(shí)三極管的兩個(gè)PN結(jié)均處于正向偏置，集電結(jié)失去了收集某區(qū)電子的能力，Ic不再

20、受Ib控制。Uec對(duì)Ic控制作用很大，管子相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)的接通狀態(tài)。放大區(qū)：此區(qū)域中三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，而集電極反向偏置。當(dāng)Uec超過某一電壓后曲線基本上是平直的，這是 因?yàn)楫?dāng)集電結(jié)電壓增大后，原來流入基極的電流絕大部分被集電極拉走，所以Uec再繼續(xù)增大時(shí)，電流Ic變化很小，另外，當(dāng)Ib變化時(shí)，Ic即按比例的變 化，也就是說，Ic受Ib的控制，并且Ic變化比Ib的變化大很多，Ic和Ib成正比，兩者之間具有線性關(guān)系，因此此區(qū)域又稱為線性區(qū)。在放大電路 中，必須使用三極管工作在放大區(qū)。由三極管的三種狀態(tài)產(chǎn)生了三極管的兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合：放大電路和開關(guān)電路。三極管主要參數(shù)（直流、交流、極限）文章目錄

21、· 直流參數(shù)· 交流參數(shù)· 極限參數(shù)三極管的主要參數(shù)分為三種，即直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)，下面分別介紹：直流參數(shù)· 共發(fā)射極直流放大倍數(shù)=Ic/Ib· 集電極基極反向截止電流Icbo，Ic=0時(shí)，基極和集電極間加規(guī)定反向電壓時(shí)的集電極電流。Icb越小，說明三極管的集電結(jié)質(zhì)量越好。· 集電極發(fā)射極反向截止電流Iceo（穿透電流），Ib=0時(shí)，集電極發(fā)射極之間在規(guī)定反向電壓時(shí)的集電極電流。要求Iceo越小越好。交流參數(shù)· 共發(fā)射極交流放大倍數(shù)=Ic/Ib，其中Ib是Ib的變化量，Ic時(shí)Ic對(duì)應(yīng)的變化量，三極管值一般以2010

22、0之間為好。· 共基極交流放大倍數(shù)=Ic/Ie約等于1。極限參數(shù)· 集電極最大允許電流Icm，集電極Ic值超過一定限額值會(huì)下降，當(dāng)下降到額定值的1/22/3時(shí)的Ic值稱Icm，正常工作時(shí)不允許超過Icm。· 集電極發(fā)射極之間擊穿電壓BUceo：指基極開路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間的擊穿電壓。· 集電極最大允許耗散功率Pcm：由于集電結(jié)處于反向連接，所以，電阻很大。當(dāng)電流流過集電結(jié)時(shí)，集電結(jié)就會(huì)產(chǎn)生熱量，為了使集電結(jié)的溫度不超過規(guī)定值，集電極耗散功率將受到限制，一般應(yīng)使PcmIcUce。三極管測(cè)試方法：基極b和類型與集電極c和發(fā)射極e的判斷文章目錄 ·

23、; 基極b和類型的判斷· 集電極c和發(fā)射極e的判斷用萬用表識(shí)別三極管的三個(gè)管腳及其類型的方法較為簡(jiǎn)單。測(cè)試時(shí)通常用Rx100或Rx1000檔，對(duì)于大功率三極管使用Rx10或Rx100檔。因?yàn)镽x10K檔電壓較高，Rx1檔電流較大，所以不宜使用。三極管基極b和類型的判斷由于b、c之間和b、e之間各是一個(gè)PN結(jié)，它們的反向電阻都很大，正向電阻都很小，因此用萬用表的歐姆檔測(cè)試時(shí)，可任意假設(shè)一個(gè)極是基極，然后用 黑表筆接觸它，而用紅表筆分別接另外兩個(gè)極，如果兩次測(cè)得的阻值均很大，則黑表筆所接的就是基極，而且三極管是PNP型的；如果兩次測(cè)得阻值均很小，則三 極管是NPN型的，黑表筆所接的也是基

24、極。但如果測(cè)得的兩個(gè)阻值一個(gè)大一個(gè)小，則原來假設(shè)的基極就不對(duì)，要另換一個(gè)極作為基極在測(cè)試，直到符合上面所說的結(jié)果為止。三極管集電極c和發(fā)射極e的判斷利用三極管正向電流放大倍數(shù)比反向電流放大倍數(shù)大的原理來確定集電極。將萬用表兩個(gè)表筆接到三極管的另外兩腳，用嘴含住三極管（利用人體電阻實(shí)現(xiàn)偏 置），看萬用表中指針讀數(shù)，然后將兩只表筆對(duì)調(diào)測(cè)試，在讀出讀數(shù)，然后比較兩次讀數(shù)。對(duì)于PNP型三極管來說，阻值小的一次側(cè)臉中，紅表筆所接的為集電 極；對(duì)于NPN型三極管來說，阻值小的一次測(cè)量中，黑表筆所接的一段即為集電極。如果兩次中測(cè)得的組織均很小或極大，則說明三極管一杯擊穿或好壞。國(guó)產(chǎn)二極管型號(hào)、三極管型號(hào)的命

25、名方式根據(jù)半導(dǎo)體器件型號(hào)命名方法（GB249-74）規(guī)定，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體由5共部分組成，二極管、三極管的型號(hào)命名方式也有5個(gè)部分，第一部分是標(biāo)明晶體 管數(shù)目（二極管或是三極管）。第二部分是三極管的材質(zhì)標(biāo)識(shí)，第三部分是三極管的功能標(biāo)識(shí)，第四部分表示序號(hào)，第五部分為規(guī)格號(hào)。第一部分：用數(shù)字表示晶體管的電極數(shù)目· 2：二極管· 3：三極管第二部分：用字母表示三極管的材料和極性第一部分表明是二極管的，第二部分字母含義如下：· A：N型鍺材料· B：P型鍺材料· C：N型硅材料· D：P型貴材料第一部分表明是三極管的，第二部分字母含義如下：

26、3; A：PNP型鍺材料· B：NPN型鍺材料· C：PNP型硅材料· D：NPN型硅材料· E：化合物材料第三部分：用漢語拼音字母表示三極管的類別· P：普通管· V：微波音· W：穩(wěn)壓管· C：參量管· Z：整流管· L：整流堆· S：隧道管· U：光電器件· K：開關(guān)管· X：低頻小功率管· G：高頻小功率管· D：低頻大功率管· A：高頻大功率管· T：可控整流器第四部分和第五部分：表示某些性能與參數(shù)上的差別

27、，因不具備統(tǒng)一性，這里就不多說明了。二極管單相半波整流電路講解雖然交流電源有許多優(yōu)點(diǎn)，但是在某些場(chǎng)合下必須使用直流電源，甚至穩(wěn)定的直流電源。本節(jié)這節(jié)課將開始介紹常見的二極管整流電路。二極管整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娮兂芍绷麟姷碾娐?。整流電路常由四部分組成：交流電源、整流變壓器、整流管和負(fù)載。下面以電阻負(fù)載為對(duì)象來介紹二極管單向半波整流電路。二極管單向半波整流電路如右圖所示，圖中B是整流變壓器，它將電網(wǎng)交流電壓u1變換為符合整流電路所需的電壓u2。變壓器次級(jí)電壓u2的波形圖如下所示。在u2正半周（0t1時(shí)間）內(nèi)，變壓器B的a端電位為正，b端電位為負(fù)，使二極管V承受正向電壓而導(dǎo)通，此

28、 時(shí)負(fù)載上有電流通過。如果忽略二極管V很小的正向降壓（硅管約為0.60.8伏、鍺管約0.20.3伏），則負(fù)載Rz上得到的電壓uz就等于 u2（uz=u2）。在u2負(fù)半周（t1t2時(shí)間）內(nèi)，變壓器B的a端電位為負(fù)，b端電位為正，二極管V承受反向電壓而截止（忽略極微小的反向漏電流），變壓器次級(jí)回路中電流為零。由于二極管的單向?qū)щ娦?，在一個(gè)周期中，僅在半個(gè)周期內(nèi)有電壓加在負(fù)載上，有電流通過負(fù)載，而下半周期中，負(fù)載上無電壓又無電流，因此稱這種電路為半波整流電路。根據(jù)理論分析：負(fù)載電壓Uz的平均值為：Uz=0.45U2半波整流電路是最簡(jiǎn)單的二極管整流電路，由于整流效率低，電流波動(dòng)大，可用于要求不高的場(chǎng)所

29、。二極管單相全波整流電路講解如上圖所示為單相全波整流電路，電源變壓器具有中心抽頭，采用兩個(gè)整流管二極管V1、V2。整流變壓器將電源電壓u1變?yōu)榇渭?jí)電壓U2a和U2b的兩組電壓，他們的有效值相等，相位相反。全波整流電壓電流波形圖如下右圖所示。在0t1的時(shí)間內(nèi)，V1導(dǎo)通而V2截止，流過負(fù)載的電流為Iv1。此電流由U2a產(chǎn)生，由a點(diǎn)經(jīng)V1、Rz回到中心抽頭而完成回路，相當(dāng)于一組半波整流。在t1t2的時(shí)間內(nèi)，V2導(dǎo)通V1截止，流過負(fù)載的電流為Iv2，此電流由U2b產(chǎn)生，由b點(diǎn)經(jīng)V2、Rz回到中興抽頭而完成回路，也相當(dāng)于一組半波整流。因此在一個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載Rz上流過相同方向的電路。理論分析：負(fù)載電壓Uz

30、=0.9U2，在全波整流電路中，由于兩個(gè)整流管V1、V2交替導(dǎo)通，使得輸出電壓波形較為平穩(wěn)，但是每個(gè)整流管承受的反向電壓卻比半波整流二極管高一倍，并且變壓器還需要有中心抽頭。二極管單相橋式整流電路講解文章目錄 · 橋式整流電路原理· 橋式整流與全波整流的區(qū)別在前面的兩節(jié)課程中我們學(xué)習(xí)了二極管單相半波整流電路和單相全波整流電路，而本節(jié)所學(xué)習(xí)的二極管單相橋式整流電路，是較為常見的一種全波整流電路，它由四個(gè)二極管結(jié)成電橋的形式，所以稱為橋式整流電路。如下圖所示，給出了單相橋式整流電路的三種畫法。橋式整流電路原理上圖（a）所示，當(dāng)變壓器B次級(jí)電壓u2為正半周時(shí)，即a端電壓為正，b端

31、電壓為負(fù)，二極管V1、V3承受正向電壓而導(dǎo)通，二極管V2、V4承受反 向電壓截止，電流通道為：aV1R2V3b完成回路，于是負(fù)載Rz上得到一組半波電壓。當(dāng)U2電壓為負(fù)半周時(shí)，變壓器次級(jí)的a端電位為負(fù)，b端電 位為正，二極管V2、V4承受正向電壓而導(dǎo)通，而V1、V3承受反向電壓截止，電流通道為bV2RzV4a完成回路，負(fù)載上又得到一個(gè)與上半周相 同方向的半波電壓。這樣，在一個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載Rz上得到了兩個(gè)半波。如下右圖所示為單相橋式整流的電壓電流波形圖。負(fù)載電壓Uz的平均值為：Uz=0.9U2橋式整流與全波整流的區(qū)別橋式整流電路與前面的全波整流電路比較，在同樣負(fù)載或同樣輸出電壓、電流時(shí)，橋式電路的

32、變壓器不用中心抽頭，利用率高，且副邊電壓可低一半；整流管中流過的電流相同，但每只二極管所承受的反向電壓卻低了一倍。只是橋式整流電路中要相對(duì)多使用兩只二極管。二極管三相橋式整流電路講解在前面我們學(xué)習(xí)的三節(jié)課的整流電路都是單相電源的，而單相整流電路只適用于負(fù)載功率為幾W到幾KW的小功率場(chǎng)合。當(dāng)需要更大功率時(shí)，應(yīng)采用三相整流電路（三相橋式或三相半波整流），這樣既可保證三相供電系統(tǒng)的對(duì)稱平衡，又有獲得脈動(dòng)較小的直流輸出。三相橋式整流電路由六個(gè)整流二極管和一個(gè)三相整流變壓器組成，如下右圖所示。三相變壓器原邊常接成三角形，副邊接成星型。變壓器副邊三相電壓UA、UB、UC按正弦規(guī)律變化，相位互差120度（三

33、相橋式整流電阻負(fù)載時(shí)UL波形如下右圖所示）。這一整流電路的特點(diǎn)是在任何時(shí)刻都只有一組兩只二極管導(dǎo)通，使電流由電位最高的相出發(fā)，經(jīng)V1、V3、V5的某一個(gè)，流經(jīng)負(fù)載。再由V2、V4、V6中的某一個(gè)流回電位最低的相，而其它二極管此時(shí)都截止。例如，在0t時(shí)間段，uC最高，uB最低，則由CV5RfzV4b；而t1t2期間uA最高，uB最低，則電流路徑為aV1RfzV4b；以此類推，則可得出各個(gè)不同時(shí)刻二極管的導(dǎo)通次序及負(fù)載上電壓（為兩相電壓之間的線電壓）波形。經(jīng)數(shù)學(xué)分析可知，三相橋式整流電路負(fù)載電壓，電流平均值為：由于是六個(gè)二極管分為三組輪流導(dǎo)通截止，因此，流過每個(gè)二極管的平均電流為Iv=1/3*If

34、Z每個(gè)二極管所承受的最大反向電壓是變壓器副邊線電壓（3*U2）的最大值，即：電力半導(dǎo)體元器件簡(jiǎn)介（雙極型、單極型、混合型）電力半導(dǎo)體元器件大多是以開關(guān)方式工作為主、對(duì)電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換的電力電子器件。如可關(guān)斷晶閘管（英文縮寫：GTO）、電力晶體管（GTR）、功 率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Power Mosfet）、絕緣棚式雙極型晶體管（IGBT）、靜電感應(yīng)晶體管（SIT）、靜電感應(yīng)晶閘管（SITH）、MOS晶閘管（MCT）等。電力半導(dǎo)體元器件可分為三類：雙極型、單極型、混合型。雙極型器件是指器件內(nèi)部的電子和空穴兩種載流子都參與導(dǎo)電過程的半導(dǎo)體器件。這類器件的導(dǎo)通電阻小于 0.09，導(dǎo)通電壓降低，阻斷電壓

35、高，電流容量大。常見的有GTO（可關(guān)斷晶閘管）、GTR（電力晶體管）、SITH（靜電感應(yīng)晶閘管）等。GTO耐壓 高（4500V）、電流大（5000A）。GTR具有控制方便、開關(guān)時(shí)間短、導(dǎo)通電壓低、高頻特性好等優(yōu)點(diǎn)。SITH用棚極控制開通和關(guān)斷，具有導(dǎo)通電阻 小、導(dǎo)通電壓低、開關(guān)速度快、功耗小、關(guān)斷電流增益大等特點(diǎn)。單極型器件是指內(nèi)部只有主要載流子參與導(dǎo)電過程的半導(dǎo)體器件。常見產(chǎn)品有Power Mosfet（場(chǎng)效應(yīng)晶體管）、SIT（靜電感應(yīng)晶體管）。前者為電壓控制器件，具有驅(qū)動(dòng)功率小、工作速度高、無二次擊穿問題、安全工作區(qū)寬等優(yōu)點(diǎn)。后者 是三層結(jié)構(gòu)的多數(shù)載流子器件。具有輸出功率大，失真小、輸入阻

36、抗高、開關(guān)特性好等優(yōu)點(diǎn)，可工作于放大和開關(guān)兩種狀態(tài)。混合型器件是雙極型和單極型器件集成混合而成。它們利用耐壓高、電流大、導(dǎo)通電壓低的雙極型器件（GTO、 GIR等）作為輸出原件，用輸入阻抗高、相應(yīng)速度快的單極型器件（Mosfet）作為輸入級(jí)，因此具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。典型產(chǎn)品有IGBT（絕緣棚式雙極型晶 體管）、MCT（MOS晶閘管）等。變壓器的用途與種類文章目錄 · 變壓器的用途· 變壓器種類在電工學(xué)網(wǎng)的電磁與電磁感應(yīng)章節(jié)的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)介紹了變壓器的工作原理，從本節(jié)開始將介紹電力變壓器的構(gòu)造、型號(hào)、額定值、用途及三相變壓器的連接組別。下面就先一起了解一下電力變壓器的用途和分類

37、吧。變壓器的用途電力變壓器（簡(jiǎn)稱變壓器）是用來改變交流電電壓大小的電氣設(shè)備。它根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，把某一等級(jí)的交流電壓交換成另一等級(jí)的交流電壓，以滿足不同負(fù)載的需要。因此變壓器在電力系統(tǒng)和供用電系統(tǒng)中占有非常重要的地位。發(fā)電機(jī)輸出的電壓，由于受發(fā)電機(jī)絕緣水平的限制，通常為6.3KV、10.5KV，最高不超過20KV。用這樣低的電壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電是有困難的。 因?yàn)楫?dāng)輸送一定功率的電能時(shí)，電壓越低，則電流越大，電能有可能大部分消耗在輸電線的電阻上。所以只能用升壓變壓器將發(fā)電機(jī)的端電壓升高到幾萬伏到幾十萬 伏，以便降低輸送電流，減小輸電線路上能量損耗而不增大導(dǎo)線截面將電能遠(yuǎn)距離傳輸出去。輸電線將幾萬

38、伏或幾十萬伏高電壓的電能輸送到負(fù)荷區(qū)后，必須經(jīng)過降壓變壓器將高電壓降低到適合用電設(shè)備使用的低電壓。為此，在供用電系統(tǒng)中，需要降壓變壓器，將輸電線路輸送的高電壓變換成各種不同等級(jí)的電壓，以滿足各種復(fù)合的需要。變壓器種類變壓器的種類有很多，可按升降壓、相數(shù)、用途、結(jié)構(gòu)、冷卻方式等進(jìn)行分類。1. 按電壓的升降分類：有升壓變壓器和降壓變壓器兩種類。2. 按相數(shù)分類：有單相變壓器、三相變壓器及多項(xiàng)變壓器三種類。3. 按用途分類：有用于供電系統(tǒng)中的電力變壓器；用于測(cè)量和繼電保護(hù)的儀用變壓器（電壓互感器和電流互感器）；有產(chǎn)生高電壓供電設(shè)備的耐壓試驗(yàn)用的施壓變壓器；有電爐變壓器、電焊變壓器和整流變壓器等特殊用

39、途種類的變壓器。4. 按冷卻方式及冷卻介質(zhì)分類：有以空氣冷卻的干式變壓器；有以油冷卻的油浸變壓器；有以水冷卻的水冷式變壓器。變壓器的額定容量、額定電壓、電流及損耗等參數(shù)變壓器的額定值，是保證變壓器在運(yùn)行時(shí)能夠長(zhǎng)期可靠地工作，并且有良好的工作性能的技術(shù)限額。它也是變壓器生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)、制造和實(shí)驗(yàn)變壓器的依據(jù)，這些參數(shù)包括：額定容量、額定電壓、額定電流、空載損耗、空載電流、短路電壓、短路損耗、鏈接組別。下面一一為電工們介紹：變壓器容量這里所指額定容量，是變壓器在額定狀態(tài)下的輸出能力。單位以伏安或千伏安表示。符號(hào)：Se。對(duì)于單相變壓器是指額定電流和額定電壓的乘機(jī)，即Se=U1eI1e-U2eI2e。對(duì)

40、于三相變壓器是指三相容量之和。即Se=3U1eI1e。上述式中U1e、I1e和U2e、I2e分別為原邊和副邊的線電壓和線電流。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，三相或三相組變壓器的額定容量分為三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)類別：1. 第一類：小于3150KVA2. 第二類：31504000KVA3. 第三類：4000KVA以上額定電壓額定電壓是指變壓器空載是端電壓的保證值，單位是伏或千伏。符號(hào)U2e、U1e。變壓器的一個(gè)作用就是改變電壓，因此額定電壓是重要數(shù)值之一。變壓器的額定電壓應(yīng)與所連接的輸變電線路電壓相符合，我國(guó)輸變電線路電壓等級(jí)（KV）為：0.38、3、6、10、35、63、110、220、330、500輸變電線路電壓等級(jí)就是線

41、路終端的電壓值，因此鏈接線路終端變壓器一側(cè)的額定電壓與上列數(shù)值相同。線路始端（電源端）電壓考慮了線路的壓降將比等級(jí) 電壓為高。35KV一下電壓等級(jí)的始端電壓比電壓等級(jí)要高5%，而35KV及以上的要高10%，因此變壓器的額定電壓也相應(yīng)提高。線路始端電壓值（KV） 為：0.4、3.15、6.3、10.5、38.5、69、121、242、363、550由此可知，高壓額定電壓等于線路始端電壓的變壓器為升壓變壓器，等于線路終端電壓（電壓等級(jí)）的變壓器為降壓變壓器。變壓器產(chǎn)品系列是以高壓的電壓等級(jí)而分的，現(xiàn)在的電流變壓器的系列為：10KV及以下系列、35KV系列、63KV系列、110KV系列和220KV系

42、列等。額定電壓是指線電壓，且均以有效值表示。但是，組成三相的單相變壓器，如繞組為星形鏈接，則繞組的額定電壓以線電壓為分子，3為分母表示，如380/3V。變壓器應(yīng)能在105%的額定電壓下輸出額定電流，因?yàn)?%過電壓下的較高空載損耗而引起升溫稍許增長(zhǎng)可忽略不計(jì)。對(duì)于特殊的使用情況（如變壓器的有功功率可以在任何方向流通），用戶可以在不超過110%的額定電壓下運(yùn)行。其他數(shù)值額定電流：是指根據(jù)容許耐熱的條件而規(guī)定的滿載電流，單位為安倍，符號(hào)I2e、I1e。三相變壓器的額定電流指線電流?？蛰d損耗：也叫鐵損，是變壓器在空載時(shí)的有功功率損失，單位為瓦或千瓦?？蛰d電流：變壓器空載運(yùn)行時(shí)的空載電流站額定電流的百分

43、數(shù)。短路電壓：是指將一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組達(dá)到額定電流是所施加的電壓與額定電壓的百分比。短路損耗：一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組施以電壓是兩側(cè)繞組都達(dá)到額定電流時(shí)的有功損耗，單位是瓦或千瓦。鏈接組別：表示原邊、副邊繞組的鏈接方式及線電壓之間的相位關(guān)系。認(rèn)識(shí)三相電力變壓器：鐵芯、線圈、外殼、油枕等現(xiàn)代電力系統(tǒng)普遍采用三相制，因此需要解決三相電路中的變壓?jiǎn)栴}。改變?nèi)嘟涣麟妷旱淖兎ㄓ袃煞N：一種是用三臺(tái)單相變壓器組成的三相變壓器組；另外一種是采用三相共有整體鐵芯的三相變壓器。本節(jié)介紹三相變壓器的構(gòu)造，下節(jié)課還會(huì)介紹三相變壓器繞組的連接。變壓器的種類很多，他們的構(gòu)造和運(yùn)行性能上都各有自己的特點(diǎn)，但基本結(jié)構(gòu)

44、卻相同。三相電力變壓器由下列主要部件組成：鐵芯、線圈、外殼、和絕緣套 管，另外還設(shè)有油枕、呼吸器、防爆管、散熱器、溫度計(jì)、油位表、分接頭開關(guān)、冷卻系統(tǒng)、保護(hù)裝置等。變壓器的鐵芯和線圈是變壓器的主要部分，稱為變壓器的 器身。如下右圖所示為三相電力變壓器外形。1：溫度計(jì)、 2：銘牌、3：吸濕器、4：油枕、5：油位計(jì)、6：安全氣道、7：氣體繼電器、8：高壓套管、9：低壓套管、10：分接開關(guān)、11：外殼、12：鐵芯、13：繞組、14：放油閥門、15：小車、16：引線接地螺栓鐵芯變壓器的鐵芯有芯柱和鐵軛兩部分組成。線圈套裝在鐵柱上，而鐵軛則用來是整個(gè)磁路閉合。為了減小鐵芯內(nèi)的磁滯及渦流損耗，鐵芯常用含硅

45、量較高的、厚度為0.350.5毫米的硅鋼片造成，片上涂有絕緣漆。變壓器按線圈與鐵芯配置不同，將鐵芯分為心式和殼式兩種。殼式變壓器的鐵芯包在線圈的外部，心式變壓器線圈包在鐵芯外部。殼式變壓器的導(dǎo)熱性能較好，機(jī)械強(qiáng)度較高，但制造工藝復(fù)雜，除了很小的電源變壓器外，目前已很少使用。心式變壓器的制造工藝較為簡(jiǎn)單，所以被廣泛使用。線圈的組成變壓器的線圈是用絕緣銅線或鋁線繞成的。每臺(tái)變壓器中，凡接到電源端吸取電能的線圈叫做初級(jí)線圈，也叫一次側(cè)線圈或原邊線圈；輸出電能端的線圈叫做 次級(jí)線圈，也叫二次側(cè)或副邊線圈。有時(shí)，又將這變壓器中接到電壓等級(jí)高的一側(cè)線圈叫做高壓線圈；接到較低電壓一側(cè)的線圈為低壓線圈。按照原

46、、副線圈在鐵芯 中布置方式不同，變壓器線圈結(jié)構(gòu)有同心式和交疊式兩種。大多數(shù)電力變壓器都采用同心式線圈，即它的原、副線圈是同心地套裝在同一鐵芯上。同心式線圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，制造方便。交疊式線圈的高、低壓線是交替的套在鐵芯上。交疊式線圈的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度好，引線方便，單絕緣比較復(fù)雜，所以一般用于低電壓、大電流的 變壓器上，如電爐變壓器、電焊變壓器等。外殼變壓器的外殼通常用鋼板焊接而成。變壓器的器身放在油箱內(nèi)，箱內(nèi)灌滿變壓器油。變壓器油具有絕緣、散熱兩種作用。變壓器在運(yùn)行過程中，其鐵芯會(huì)產(chǎn)生 渦流及磁滯損耗；由于變壓器線圈具有一定的直流電阻，因而會(huì)產(chǎn)生一定的功率損耗，所有這些損耗最終都形成熱量。變壓器

47、油把這些熱量傳到箱壁，箱壁上根據(jù)變 壓器容量不同安裝散熱排管把熱量散到周圍空氣中去。絕緣套管絕緣套管是電力變壓器高、低壓線圈與外線路的連接部件。將變壓器高、低壓線圈的引線從油箱內(nèi)引出至箱外，并使引線與接地的油箱絕緣，必須利用絕緣套 管。套管不但作為引線對(duì)地絕緣，而且也擔(dān)負(fù)著固定引線的作用。因此，電力變壓器的套管必須具有規(guī)定的電壓強(qiáng)度和足夠的機(jī)械強(qiáng)度及良好的熱穩(wěn)定性。套管的形 式很多，按結(jié)構(gòu)不同可分為純瓷質(zhì)的，瓷質(zhì)充油式和電容器式等。我國(guó)電力變壓器的套管在油箱蓋上排列標(biāo)志和順序是：對(duì)三相電力變壓器從高壓側(cè)看去，由左向右的順序是高壓側(cè)O-A-B-C，低壓側(cè)o-a-b-c。對(duì)于單相變壓器從高壓側(cè)看，

48、由左向右的順序是高壓側(cè)A-X，低壓側(cè)a-x。油枕又稱儲(chǔ)油器。其作用是當(dāng)變壓器在運(yùn)行中，油因受熱而膨脹劑變壓器停止運(yùn)行或溫度降低使油冷縮時(shí)，始終保證變壓器內(nèi)部的油是充滿的。同時(shí)也減小了變壓器與空氣的接觸面，以減輕變壓器油受到氧化和潮濕的影響。為了觀察油枕的油面，油枕的一端還裝有油位表，顯示油的容量。油枕里的油位不得超過最高和最低刻度線。呼吸器與防爆管呼吸器：油枕上有一個(gè)呼吸器，呼吸管上端高出油枕部，下端在油枕外部并裝有玻璃器，內(nèi)盛干干燥劑，吸收進(jìn)入油枕內(nèi)的空氣中的水分。防爆管：防爆管是裝在變壓器頂端上一個(gè)喇叭形的管子，管口用膜片封住。其作用是當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生短路故障，變壓器油分解成大量的氣體引起

49、油管壓力增大時(shí)，防爆管管口膜片先被沖破，油氣體由此噴出，使油箱內(nèi)壓力較小，防止郵箱因?yàn)閴毫ν蝗辉龃蠖冃位虮?。三相變壓器原邊副邊線圈首、末端的表示及極性三相變壓器中，有六個(gè)線圈，其中與三相電源連接的三個(gè)線圈為原邊線圈，其首端分別以1U1、1V1、1W1，末端以1U2、1V2、1W2來表示， 而與這三個(gè)原邊線圈相應(yīng)的另外三個(gè)線圈為副邊線圈，其首端和末端分別為2U1、2V1、2W1和2U2、2V2、2W2來表示（延伸：三相交流電的電動(dòng)勢(shì)及U-V-W相序介紹），如下右圖所示。原邊線圈和副邊線圈如何連接，對(duì)變壓器的運(yùn)行性能有著很大的影響。變壓器原邊、副邊線圈的極性：變壓器除了能夠改變電壓外，還能改變

50、原邊和副邊電壓的相位關(guān)系。交流電雖然沒有正極、負(fù)極之分，單根據(jù)變壓器原、副線圈中某一瞬時(shí)電流方向是否相同，也可以用極性（相對(duì)極性）來表示。每單相變壓器的原、副邊線圈有一個(gè)共同的主磁通相連，當(dāng)磁通隨時(shí)間變化時(shí)，在原、副邊線圈中都會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（穿過線圈的磁通發(fā)生變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）。在某一瞬間，當(dāng)一次側(cè)線圈的端頭為正（高電位）時(shí)，二次側(cè)線圈中也一定有一個(gè)端頭對(duì)應(yīng)是正（高電位）的，這相應(yīng)的兩個(gè)端頭，就叫同極性端頭或同名端（常在圖紙上用“*”表示出來），如下右圖所示。有關(guān)電力變壓器，出線端的標(biāo)記符號(hào)，國(guó)家規(guī)定，一律把高、低壓繞組的同極性端定為首端（或末端）。這與，根據(jù)原、副邊線圈的首端（或末端），

51、就可知原、副邊線圈的極性。變壓器中，原、副邊線圈的極性由線圈的繞行方向來確定。如右圖所示的，圖（a）中原、副邊線圈繞行相同，首端1U1和2U1都在上端；圖（b）中繞向相反，首端1U1和2U2一個(gè)在上端，一個(gè)在下端。三相變壓器的連接組別（星形連接、三角形連接）三相變壓器中，三個(gè)原邊線圈與三相交流電源連接應(yīng)當(dāng)由兩種解法，即星形連接和三角形0連接。如下圖（a）、（b）所示。當(dāng)星形連接（Y形）連接時(shí)， 首端1U1、1V1、1W1為引出端時(shí)，將三相末端1U2、1V2、1W2連接在一起成為中性點(diǎn)，若要把中性點(diǎn)引出，則以“N”標(biāo)志，接線方式用YN表 示。同樣，三個(gè)副線圈的連接方式也應(yīng)當(dāng)有這兩種接法。三相變壓

52、器原、副邊繞組都可用星形連接、三角形連接，用星形連接時(shí)，中性點(diǎn)可引出，也可不引出，這樣原、副邊繞組可有如下的組合：Y/Y或Y/Yn；Y/或Yn/；/Y或/Yn；/等連接方式。但是，這些組合符號(hào)不足以完全說明原、副邊繞組連接關(guān)系的全部情況，還應(yīng)進(jìn)一步用時(shí)針表示法來說明原、副邊繞組間電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系。時(shí)鐘盤上有兩個(gè)指針，12個(gè)字碼，分成12格，每格代表一個(gè)鐘，一個(gè)圓周的角度是360°，故每格式30°。以短針順時(shí)針的方向計(jì)算，例如12點(diǎn)和 11點(diǎn)之間應(yīng)該是30°*11=330°；反過來時(shí)針向前轉(zhuǎn)了300°，那必定指示300°/30°

53、;=10點(diǎn)。變壓器的連接組別就是用時(shí)計(jì)的表示方法說明 原、副邊線電壓的相位關(guān)系。三相變壓器的一次繞組和二次繞組由于接線方式的不同，線電壓間有一定相位差。以一次線電壓作長(zhǎng)針，把它固定在12點(diǎn)上，二次側(cè)相應(yīng)線電壓相量作為短 針，如果他們相隔330度，則二次線電壓相量必定落在330°/30=11點(diǎn)，如右圖所示。如果相差180°，那么二次電壓相量必定落在6點(diǎn)上，也就是說 這一組三相變壓器接線組別屬于6點(diǎn)。Y/Y連接如下圖所示，原副邊繞組不僅都是Y連接，而且原邊和副邊都以同極性端作為首端，因此從相量圖上可以看出原、副邊的電動(dòng)勢(shì)是同相位，所以應(yīng)標(biāo)記為 “12”，即把這種連接標(biāo)記為Y/Y

54、-12連接組。新標(biāo)準(zhǔn)用（y，y0）表示在圖（b）中原、副邊的極性不同，因此同相量圖上可以看出原副邊的180°相 位差，所以應(yīng)標(biāo)記為“6”，即這種連接法成為Y/Y-6連接組（新標(biāo)準(zhǔn)用y，y6表示）。Y/連接在下圖（a）中獎(jiǎng)原邊結(jié)成Y而副邊結(jié)成，原、副邊繞組都可以同極性端作為首端，此連接方法為Y/-11連接組（新標(biāo)準(zhǔn)：y，d11）。目前我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)變壓器的接線組別有三種：1. Y/Yn-12（y，Yn0），一般用于容量不大的（不超過1600KVA）配電變壓器和變電所內(nèi)銷變壓器，供動(dòng)力和照明負(fù)載。2. Y/-11（y，d11）用于中等容量、電壓為10KV或35KV電網(wǎng)及電廠中的廠用變壓器。3.

55、 Yn/-11（YN，d11）一般用于110KV及以上電力系統(tǒng)中。變壓器容量的選擇變壓器的容量是個(gè)功率單位（視在功率），用AV（伏安）或KVA（千伏安）表示。它是交流電壓和交流電流有效值的乘積，計(jì)算公式S=UI。變壓器額定容量的大小會(huì)在其的銘牌上標(biāo)明（如下圖）。選擇變壓器需要清楚使用多大容量的變壓器，這個(gè)通常根據(jù)實(shí)際用電系統(tǒng)的負(fù)荷大小來考慮。一個(gè)供電系統(tǒng)，經(jīng)過計(jì)算后，按計(jì)算負(fù)荷S選擇變壓器的容量。對(duì)于臨時(shí)用電（建筑工地上）且平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺(tái)變壓器，負(fù)荷率一般取85%左右，即：變壓器容量為計(jì)算負(fù)荷量的1.15倍左右。對(duì)于永久性供電系統(tǒng)，變壓器的負(fù)荷率一般取60%70%為宜。但變壓器的額定容量按

56、一定等級(jí)制造的，因此選用時(shí)，選容量相近，大于計(jì)算的等級(jí)規(guī)格。例如：某建筑工地用電計(jì)算負(fù)荷為86.06KVA。則變壓器計(jì)算容量為100KVA，按容量等級(jí)可選擇100KAV的變壓器。順便指出：?jiǎn)闻_(tái)變壓器的容量不宜大于1000KVA。負(fù)荷較大時(shí)，可選用幾臺(tái)變壓器并聯(lián)供電。而并聯(lián)運(yùn)行應(yīng)滿足變壓比相等，連接組別相同，短路電壓相同等條件；其次注意負(fù)載分配的問題，一般最大容量與最小容量之比不超過3：1。變壓器原副邊繞組額定電壓的選擇變壓器原副邊繞組的電壓須與當(dāng)?shù)仉娫吹碾妷旱燃?jí)和負(fù)載需要的電壓數(shù)值相吻合。如上節(jié)課中施工現(xiàn)場(chǎng)的高電壓為10KV，則所選用的變壓器型號(hào)便可進(jìn)一步確定，例如選用SJ-100/10型三相

57、降壓變壓器，其主要數(shù)據(jù)為容量100KVA，高壓額定線電壓100KV，低壓額定電壓0.4KV和Y0接法使用。例舉：有三臺(tái)10000/220V、容量為100KVA的單相變壓器，現(xiàn)在介入10KV網(wǎng)絡(luò)供電，如果用戶是380/220V的動(dòng)力、照明混合負(fù)載，三臺(tái)變壓器應(yīng)如何連接？為什么？解題：三臺(tái)單相變壓器應(yīng)接成三相變壓器進(jìn)行供電，一次繞組接成三角形，二次繞組接成Y0，即接線方式為（D，Y0）如右圖所示。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鞯囊淮晤~定電壓為10KV（相電壓）而系統(tǒng)的額定電壓也是10KV（線電壓）。且在D接線中，相電壓等于線電壓。所以該三臺(tái)單相變壓器的高壓繞組應(yīng)接成D（D表示三角形接法）。用電性質(zhì)是380/220

58、V的動(dòng)力、照明混合負(fù)載，即要求低壓采用三相四線制供電。由于在Y接線中，線電壓等于3倍（根號(hào)3）的相電壓，所以三臺(tái) 變壓器的低壓繞組只有接成Y，才能使二次電壓由原來的220V（相電壓）升高到380V（線電壓）。同時(shí)，在中性點(diǎn)引出中性線，以滿足照明負(fù)荷接用相電壓 要求。什么是儀用互感器？專門為測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì)使用的特殊變壓器稱為儀用互感器，通常簡(jiǎn)稱互感器。采用互感器的目的是使測(cè)量?jī)x表與高壓電路分開，以便保證設(shè)備和工作人員的安全，擴(kuò)大測(cè)量?jī)x表的量程。根據(jù)用途的不同，互感器可以劃分為以下兩類：· 電壓互感器· 電流互感器電壓互感器的作用原理及型號(hào)識(shí)別方法文章目錄 · 作用及原理· 型號(hào)識(shí)別電壓互感器是一種按照電磁感應(yīng)原理制作的特殊變壓器，其結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜。作用及原理電壓互感器結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，其作用是可用它擴(kuò)大交流電壓表的量程，將高電壓與電氣工作人員隔離。其工作原理與普通變壓器空載情況相似。使用時(shí)，應(yīng)把匝數(shù)較多的高壓繞組跨接至需要測(cè)量其電壓的供電線路上，而匝數(shù)較少的低壓繞組則與電壓表相連，如下圖（b）所示。因?yàn)閁1/U2=K，所以U1=KU2，