来认识下贴片电容、电阻、电感吧

非贴片元件的电子元件本体，可以承载较多的产信息，如规格型号、制造厂商、产品序号等。贴片元件的体积或尺寸是以毫米为计的，元件本体上不允许标注太多的信息，标识方法通常有：1）简化标识法。将常规标识型号进行简化，如将74LS14（六反相器数字IC）标识为LS14；2）代码标注法，将标识进一步简化，称为代码标注法。如贴片晶体管的-24、1L等，更像是密码，需要用资料“破译”后，才能知道标识背后元件规格型号的含义；3）无标识。小功率（如16/1W）贴片电阻，和（PF级别）小容量电容，因元件本体太小，无法印出标识，干脆就成为无标识元件。初学者每每面临这样令人困惑又能非常挠头的问题：如何由IC元件上的标注代码（也称印字），判断是什么器件?如何查找相关IC的电路资料?无标识（印字）元件怎样判断是什么器件，如何测量其好坏?可否用其它型号的元件（甚至非贴片元件）对贴片元件进行代换?贴片元件的封装形式有哪些啊?等等。贴片电阻贴片电阻是电路板上应用数量最多的一种元件，形状为矩形，黑色，电阻体上一般标注为白色数字（小型电阻无标识，称无印字贴片电阻），变频器生产厂家在电路板上标注的元件序列号为R（如R1、R147等）。贴片电阻的基本参数有标称阻值、额定功率、误差级别，另外还有最高使用电压、温度系数等，我们只需关注标称功阻值和额定功率值两项参数就可以了。

图1 贴片电阻外型图 1、贴片电阻的工作参数和类别1）额定阻值。最常见的有数字标识法。a、用3位数字电阻值。前2位为十位、个位值，为有效数值，第3位是0的个数或称为10的X次方。如标注为152，即为1500Ω；101，即为100Ω；103，即为10000Ω（10 kΩ）。1Ω以下的值加R表示，如1R5，即1.5Ω；R10，即0.01Ω。b、用4位数字表示电阻值。前3位为有效值，即千位、百位和个位值，第4位为0的个数。如标注为1501，即为1500Ω；标注为1000，即为100Ω；标注为681，即为680 Ω；标注为1003，即为100kΩ。1Ω以下的值加R表示，同上。3色环和4色环阻值标注法，不常见，标注规则同普通电阻，不予赘述；精密型贴片电阻，用代码标注法，由两位数字加一位代码组成，前两位数字为有效值，第3位字母为乘数值。如01A——100Ω，02 C——100kΩ，不常见，但须注意！2）额定功率。采用数字标识的贴片电阻多为黑色，其功率级别分为1/20W、1/16W、1/8W、1/10W、1/4W、1/2W、1W等，以1/16W、1/8W、1/10W、1/4W应用最多，一般功率越大，电阻体积也越大，功率级别是随着尺寸逐步递增的。另外相同的外形，颜色越深，功率值也越大。耗散功率为1W或1W以上的电阻，考虑到散热要求，不得与印刷线路板直接接触，因而所有电路板上用到的贴片电阻，一般都是小于1W的。贴片电阻的功率值受限，故在电路中需要较大功率电阻的地方，经常采用多只贴片电阻并联（加串联）的方法，来增大功率值。贴片电阻的功率值不在电阻体上直接标注，可以根据电阻的“个头”来判断电阻功率值的大小。换用电阻元件时，一看数字标注的电阻值，二看电阻的体积大小，符合二者条件时，即可代换。3）贴片熔断电阻。这是贴片电阻中的一个特殊类型，出于电路安全考虑，不宜用普通贴片电阻予以代换，或轻易用导线短接。贴片熔断电阻，是在电路中起到熔丝保护作用的一种特殊贴片电阻，一般是串联于某单元电路的供电支路中，当流过该电阻的电流超过一定数值，则其电阻层快速熔断，切断电路该单元电路的供电电源，避免故障扩大化。其电阻体的数字标注为000或0，是贴片熔断电阻的特征，测量其正常电阻值为0Ω。4）贴片排阻。这是另一类型的贴片电阻，最常见为4引脚2元件贴片排阻、8引脚4元件贴片电阻和10引脚8元件贴片排阻，8此脚4元件贴片排阻其内部含有4只同电阻值的相互独立的电阻元件，标注为472的贴片排阻，指内部含有4只阻值为4.7k的电阻元件，用于集中使用相同阻值电阻元件的电路，如MCU引脚的上位电阻，在MCU的接口电路中应用较多。

图2 贴片排阻与内部等效电路2、如何判断贴片电阻的阻值和功率大小?如果能清晰看出贴片电阻体上的数字标识，判断电阻值和功率值当然不存在问题。如果损坏电阻本身无标注，或已烧毁得面目全非，看不清标注，那么代换前的电阻值判断就要费一点周折了，而且也必须做到心中有数，才能做出下一步的修复。有哪些方法可以作出较为准确的判断呢?1）参考本机型的相同电路中相对应元件的电阻值。变频器电路中的相同电路很多，如6路IGBT驱动脉冲传输通道，其中6个支路是完全一样的，从MCU脉冲信号输出引脚，至缓冲电路、至驱动IC，至IGBT的栅、射极电路。任何其中1路或数个支路中的电阻或其它元件损坏，可能参考未损坏支路中贴片元件的参数值，如无标识，可在电路板上测量确定或将元件焊脱电路板进行测定。3相输出电流（模拟信号）的传输通道，3个信号检测电路也是一般也是完全相同的，一路有损坏时，可能未损坏两路中的元件参数，确定损坏元件的参数值。如图2-9所示，PC5与PC6两路驱动IC的外围电路的元件参数完全相同；PC3与PC8两路驱动IC的外围元件参数完全相同，R17=R51、R23=R48、R22=R49……，当PC3外围有元件损坏坏，可以“照搬”PC5相对应外围元件的参数值进行修复。同理，对晶体管、二极管、IC芯片等其它元件的损坏，当无法确定损坏元件参数时，可以参照同类型电路元件的参数值进行代换修复。2）据电路类型确定元件参数。如MCU（微控制器）引脚上连接的上拉、下拉电阻损坏，MCU需外接上拉、下拉电阻的数字端口，一般内部为开漏结构，应用上拉或下拉电阻，可以避免I/O口存在电平漂移状态，维持一个静态的稳定电平。其电阻选值一般为10kΩ、6.8kΩ、5.1kΩ、4.7kΩ、3.3kΩ等，取值过小耗电增大，取值过大，则引发电平漂移或易引入干扰。只要确定损坏贴片电阻为MCU引脚的上位、下接电阻，则可以直接确定该损坏元件的阻值也在3.3~10kΩ的范围之内。当然也可以参考其它上位、下拉电阻的电阻值。

图3 参考相同电路中元件参数示意图

图4 MCU引脚的上拉电阻的电路示意图如图4所示，U2的脉冲引脚的上拉电阻为5.1k，在3.3~10kΩ的范围之内。3）参考同类机型确定元件参数值。没有相同电路可能参考，也不能像上拉、下拉电阻一样可以大致“估算”出元件的参数，找到同类机型进行比对测量，也能确定损坏元件的参数值。4）调整试验得出元件的参数值。若无同类机型进行参考，需要费点力气测绘出该部分电路，搞明白损坏电阻在电路中的位置和具体作用，与其它元件的连接方法，“估算”出大致的电阻值，若仍无把握，将损坏电阻，暂时接入电位器，变频器上电，调整电位器进行试验，配合人工信号给定、后续电路对信号作出的反应、面板显示等，测出电位器的电阻值，进而确定损坏电阻的参数。3、贴片电阻的测量及外观检查1）用万用表在线测量，电阻值大于标称值时，说明元件有断路性故障或电阻值变大，已经损坏；所测阻值小于标称值时，要考虑到是外围并联元件对其造成的影响，应将元件一端或两端脱开电路进行测量，以便得出确切的测量结果。2）贴片电阻的外观特征如下：a、贴片电阻表面二次玻璃体保护膜应覆盖完好，出现脱落，可能已经损坏；b、元件表面应该是平整的，若再现一些“凸凹”，可能损坏；c、元件引出端电极一般应平整、无裂痕针孔、无变色现象，如果出现裂纹，可能损坏；d、贴片电阻体表面颜色烧黑，可能已经损坏；e、电阻体已经变形，可能损坏。4、贴片电阻的代换贴片电阻的代换，除了要求电阻值一样外，还需注意尺寸和功率值。小信号电路（如MCU主板电路）首先要求尺寸一致，便于焊接安装。代换注意事项如下：1）严格按原参数代换。模拟信号处理电路，如比例放大器电路，对输入电阻、反馈电阻的取值严格，代换元件的电阻值，应与原损坏元件一样，不允许差异过大，否则会引发电路工作失误。2）用于数字电路的元件，如上接、上拉电阻、隔离电阻等，选值有一定范围，只要令信号电压变化明显，符合高、低电平的要求范围即可。首先应选用相同参数的元件代换。若手头实在不能找到同阻值元件，则可用数值接近的元件代换，一般不会影响到电路性能。如4.7kΩ电阻损坏，用5.1kΩ或6.8kΩ电阻均可以进行代换修复。3）可用非贴片元件代换。贴片电阻的损坏率极低，除了驱动电路因可能遭受强电冲击经常损坏（可购用部分备件），其它电路的元件很少损坏，可能有1只或两只损坏，类型不一，也无法选购备件。遇到此类损坏元件，用非贴片的1/4W或1/8W普通电阻，来代换也是没有问题的，并非找不到原配件就导致维修进度的“卡壳”。当然焊接时要注意，做好引线整形，尽可能使引线短些，焊接后若有必要涂覆704胶加固，也能达到高质量的修复要求。贴片电容贴片电容是电路板上应用数量较多的一种元件，形状为矩形，有黄色、青色、青灰色，以半透明浅黄色者为常见（系高温烧结而成的陶瓷电容，无法印出标识）。小容量（皮发级）电容体上一般无标识，微发级电容才有标识（应用不多，容量稍大的电容，使用带引线的插孔电容）。变频器生产厂家在电路板上标注的元件序列号为C（如C1、C47等），由于变频器实际电路板的元件安装紧凑，一般只标注序号，而不标出容量值。贴片电容的基本参数有电容量、工作电压、漏电流值、误差等，用于小信号电路的供电电压一般为15V以下，如MCU主板的供电为5V，所以实际应用中，仅需注意第一个参数电容量和尺寸（便于安装）就可以了。

图5 无极性贴片电容、和钽电容贴片元件外形图应用于变频器电路的贴片电容，主要有无极性小容量贴片电容（用于IC小信号滤波，抑制振铃）、有极性贴片钽电容（为电解电容的一种，用于电源输出端的滤波）两种，耐压在63V以下。容量在10微法级和高耐压电容，往往采用普通电容器。1、无标识贴片电容的容量估算、检测和代换1）用于开关电源电路的供电输出端及IC电路的供电输入端的贴片电容，见上图电路左侧元件图示。在供电输出端，与（滤波）电解电容并联在一起。因电解电容系导电极板和绝缘介质卷绕在一起，具有“电感效应”，高频滤波效果差。并联小容量电容，滤除整流后的高频纹波成分。电路中IC的供电端，也都加有高频滤波电容，以吸收（可能存在由引线形成的寄生电感或由某种干扰带来的）电源扰动。此类电容的电容量一般为0.01~0.1μF左右。该类电容对容量要求并不严格，故障率也比较低。如检查发现有损坏，换用0.01~0.1μF范围内的电容都是可以的。2）信号通路中的低通滤波器用到的贴片电容。低通滤波器电路，用于对信号中的某一频段内的高频成分进行衰减和吸收，只要求其中的信号中的低频成分（甚至直流成分）通过。变频器的信号传输通路中，多用于将脉动直流信号经RC电路转化成直流信号，因而该电路中的电容量大致在0.01~0.47μF左右，因为电阻R的作用，虽然电容量较小，但RC总的时间常数并不小，也能达到较好的滤波效果。如不好确认容量大小，可以用0.01~0.47μF以内容量的电容试验，以经RC滤波后无明显脉冲动成分为宜。3）具有特定容量的贴片电容。如MCU晶振引脚的补偿电容，其容量与MCU类型和晶振频率相关，可由MCU的相关资料，和晶振元件的标注频率值，确定该电容的容量，一般为33PF或22PF、15PF。贴片电容的损坏现象和检测方法：a、同一类型的电容，个头越大或颜色越深，容量也越大。电容的容量可以用专用的电容测试仪来测定，目前一些数字万用表，也附加此项功能。测电容量时，须将贴片电容至少脱开一端，排除外电路的影响后，再行检测。b、用万用表检测。如果在线检测，万用表测量得出电容两引脚之间的的电阻值，其实是与电容相连接的外电路“综合电阻值”，若电容处于短路或近于短路情况（电阻值极低）下，才能有所反映。将电容器脱开原电路，测量其电阻值应为无穷大。用指针表的×10k挡测量时，0.1μF左右的电容指针有跳动（充电）现象，静止后归于无穷大。若测得固定电阻值，说明电容损坏。c、上电检测，由电路判断该点电压低落，可能是电容漏电引起，见下图电路示例。这也是一个比较好的方法。如下图6所示电路中，测量a点电压正常值应为R221、R22对3V供电的分压值1.5V，若测量电压值高于1.5V，可能系电容C112漏电损坏所致；测b点电压正常值应为3V，若低于3V，可能系电容C56漏电损坏所致。

图6 电压漏电引起A点电压降低进一步，可将C112或C56焊脱电路，对其引脚电阻值进行测量验证。当贴片电容损坏时，也同确定贴片电阻的阻值一样，可参考同类电路，测出好的电容元件的电容量，来确定故障电容的参数。如晶振引脚电容坏掉一只，测另一脚电容元件的电容量即可，两只电容的容量是一样的。故障电容的代换：贴片电容的故障率较低，各种规格的贴片电容都要备件，显然不是现实的。偶尔发现损坏元件时，用普通的同容量瓷片或绦纶电容来代换，是完全可以的，注意引线尽量要短，焊接质量要好。2、有极性（有标识）贴片电容的容量识别、检测和代换有极性贴片电容的外形如图2-11中右侧元件图所示，一般有矩形贴片，圆柱形贴片两种形式，后者的标识与形状与普通电容器相似，易于辨识，不做讨论。矩形贴片电容的颜色多为银白色或黑色，标有横杠的一端为正极（也可通过其在电路中的连接方式进一步判断——带横杠的一端与供电电源的正极连接）。根据封装形式不同，耐压分为A（10V）、B（16V）、C（25V）、D（35V）四个等级，电容量多为数微法至数十微法。贴片电容的规格型号所包含的参数一般有电容量、额定电压、容量误差、尺寸、封装类型等，不同厂家皆有差异，想记住或弄明白，真是相当困难（也无必要）。贴片有极性电容的标注法举例：1）采用数字标注法，采用一位字母+3位数字组成，如A475，数字中前两位为有效值，末位为零的个数，即4700000PF=4.7μF。A为耐压级别，10V。2）直接标注法。如16V 10，即为10μF，耐压16V的有极性电容。3）四色环标注法。色环的颜色与数字对应关系，棕（或茶色）1、红2、橙（或橘红色）3、黄4、绿5、蓝6、紫7、灰8、白9、黑0，同普通电阻的色环标注法相同。（从左至右）前两道色环为有效值，第三道色环为零的个数，第四道色环为额定电压标识。如黄紫绿绿，前3环为4700000PF（4.7μF），第四道色环表示额定电压为10V。4）代码标示法，在没有相关资料的情况下，就比较难于辨识了。须依据代码，按资料“翻译”出电容的容量和耐压等参数值来。对故障电容器参数的确定，假设从标识上很难判定，则采用上文如对贴片电阻检测判断的其它方法，也能达到判定和确定元件参数的目的，如在电路中一般都能找到相同标识的贴片电容，用电容表测量相同标识的电容，可以判断出电容量，耐压则选用比供电电源高一级别的即可，如5V供电电源下，可选用6.3~16V的都可以。有极性贴片电容的好坏判断：贴片电容有击穿短路、内部电极断路、漏电、容量减小等故障，检测方法普通电解电容的检测与判断方法一样。用数字万用表测量电容量，或指针式万用表的电阻挡测量充、放电现象和静态电阻值，都可以判断电容的好坏。贴片有极性电容的代换：1）如果易于购到原型号、原封装形式的“原配件”，代换最为方便。原配件的来源一般有两处：采购，从（电子元件商场）供应商，或从（当当网，淘宝网上可购得难以找到原配件的二手器件）网络；废旧电路板上拆用。无论从何处得到的配件，一定要先测量，判定是好的，再往电路板上焊接，焊接前一定要有“测量验证”这一个环节，避免查出一个坏元件，再换上一个坏元件，使检修进入误区导致修复失败的现象发生。 2）贴片有极性电容的损坏率也是相当低的。如果安装空间许可，用普通的同容量和耐压符合要求的电解电容来代换，也没有什么问题，注意选用质量优良（温度系数小，性能稳定）的电解电容，焊接引脚要短，焊接后可用704胶加固。 贴片电感贴片电感元件在电路中的应用数量较少，仅仅在低压直流控制电源的输出端，见到其应用，与滤波电容构成CLC的π形滤波电路，有（抑制电流突变）稳定输出电流的作用。电感元件，由单线圈组成，有的带磁心（电感量较大），单位一般用μH和mH表示，流通电流值为几毫安至几百毫安。贴片电感有圆形、方形和矩形等封装形式，颜色多为黑色。带铁心电感（或圆形电感），从外形上看易于辨识。但有些矩型电感，从外型上看，更像是贴片电阻元件。变频器生产厂家对电路板上贴片电感的标号，标有“L”字样。电感的工作参数有电感量、Q值（品质因数）、直流电阻、额定电流、自谐频率等，但贴片电感受体积局限，大多只标注出电感量，其它参数未予标注，而且往往是间接标注法——贴片电感本体上标注，只是整个规格型号的部分信息，即大多只是电感量信息。

图7 贴片电感外形图贴片电感的标注举例：实际（印字）标注——101，完整型号——MPI 0610 M T 101（含有类型、尺寸、误差、封装形式、电感量等信息），是电感量为100μH的贴片电感。1R1，是电感量为1.1μH的贴片电感。有的用一个字母表示电感（代码标注法），实际标注——E，完整型号——MPE0312NT2R7，是电感量为2.7μH的贴片电感。贴片电感的辨识方法：1）从外型，如带磁心方形或圆形电感，体积稍大，能看出磁心和线圈；2）有的贴片电感从外形上与贴片电阻一样，但没有数字与字母标注，只有一个小圆圈的标注，意为电感元件；3）在电路中的元件序号，往往标为L字样，如“L1”、“DL1”等。4）有电感量标注，如100。5）理想电感的交流电阻较大，而直流电阻为零。电感元件的测量电阻值极小，电阻值近于为零欧姆。从3）、4）、5）项，配合观察和测量（在电路中的位置和作用），能区别出元件是贴片电阻还是贴片电感，并判定出电感元件。6）用专用电感量测试仪，将元件脱开电路，测量其电感量。贴片电感的好坏判别：1）首先确定是电感元件；2）观察外型有无变形、变色、碎裂等，若有以上现象，可能已经损坏；3）用万用表的小电阻挡位（如200挡或×1挡），测直流电阻应近于0。若测量电阻值较大或无穷大，说明电感元件损坏。贴片电感的故障代换：1）可从废旧电路板上拆同型号元件代换；2）先确定电感量和流通电流值，用普通带引脚电感元件代替，并做好固定；3）自行绕制，制作电感代用，有一定操作难度；4）如果对电路性能无明显影响，应急修复可暂时短接（仅供参考，并不提倡这个修复方法，有可能降低产品的某些性能）。 特 别 推 荐

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