汽車(chē)電氣與電子系統(tǒng)4

第４章汽車(chē)電氣元件124335４.１概述４.２電氣元件４.３集成電路４.４電路維護(hù)元件４.５顯示器件下一頁(yè)前往第４章汽車(chē)電氣元件6738４.６汽車(chē)公用模塊４.７汽車(chē)公用電子組件４.８小結(jié)上一頁(yè)前往４.１概述現(xiàn)代汽車(chē)是將各種技術(shù)聚集成一體的集成物。由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身和電氣設(shè)備四大部分組成，下面就組成部分之一的電氣設(shè)備部分進(jìn)展表達(dá)。當(dāng)代汽車(chē)電氣設(shè)備是由８大系統(tǒng)組成的，它們分別是：電源系、啟動(dòng)系、點(diǎn)火系、照明系、信號(hào)系、儀表系、溫馨系、微機(jī)控制系，這８大系統(tǒng)由各種電氣元件和各種用電設(shè)備組成，經(jīng)過(guò)不同的導(dǎo)線和控制安裝及控制電路進(jìn)展控制。電氣元件包括開(kāi)關(guān)、繼電器、電磁閥、蜂鳴器、電阻器、電容器、電感器、晶體二極管、穩(wěn)壓二極管、雪崩二極管、發(fā)光二極管、鉗位二極管、晶體三極管、晶體管放大器、光電晶體管、晶閘管、顯示器件、集成電路、公用模塊、汽車(chē)公用電子組件、保險(xiǎn)器、熔斷器、保險(xiǎn)絲、大電流熔斷器、斷路器、電路維護(hù)安裝ＰＴＣ等元件。汽車(chē)導(dǎo)線包括：低壓導(dǎo)線、高壓導(dǎo)線、汽車(chē)線束及插接器。下面就重要元件簡(jiǎn)單引見(jiàn)。前往４.２電氣元件４.２.１開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)是對(duì)用于提供電流流向的用電設(shè)備或元件進(jìn)展控制的安裝，如圖４－１所示。該安裝能控制電路的通與斷操作或者能控制電流經(jīng)過(guò)不同的電路，其內(nèi)部普通設(shè)置有觸點(diǎn)。當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，電流可經(jīng)過(guò)；當(dāng)觸點(diǎn)分開(kāi)時(shí)，電流不能經(jīng)過(guò)。組合開(kāi)關(guān)內(nèi)有兩對(duì)觸點(diǎn)，一對(duì)是常開(kāi)觸點(diǎn)，一對(duì)是常閉觸點(diǎn)，當(dāng)常開(kāi)觸點(diǎn)處于分開(kāi)位時(shí)，不允許電流經(jīng)過(guò)，直到在外力作用下使觸點(diǎn)閉合，接通電路，電流可經(jīng)過(guò)。常閉觸點(diǎn)處于閉合形狀時(shí)，電路通路，電流可經(jīng)過(guò)，當(dāng)在外力作用下使觸點(diǎn)分開(kāi)，電路不通，電流不能經(jīng)過(guò)。常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)都是相反的，即一對(duì)閉合另一對(duì)那么分開(kāi)，相對(duì)控制電流的通與斷。下一頁(yè)前往４.２電氣元件最簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)類(lèi)型是單刀單擲〔ＳＰＳＴ〕開(kāi)關(guān)，其電路原理如圖４－２所示，此種開(kāi)關(guān)控制著單電路的開(kāi)與閉，其設(shè)計(jì)用鉸鏈的棘齒，經(jīng)過(guò)棘齒充任觸點(diǎn)并經(jīng)過(guò)改動(dòng)位置來(lái)控制斷開(kāi)／閉合電路。有的ＳＰＳＴ開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)成瞬間接觸開(kāi)關(guān)，此種開(kāi)關(guān)通常有一根彈簧控制著觸點(diǎn)斷開(kāi)，直到外力作用下才閉合觸點(diǎn)。汽車(chē)上的喇叭按鈕就是采用此構(gòu)造。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件有的電氣系統(tǒng)采用單刀雙擲〔ＳＰＤＴ〕開(kāi)關(guān)，例如前照燈中運(yùn)用的照亮堂度轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)就是采用此ＳＰＤＴ開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)有一個(gè)輸入電路和兩個(gè)輸出電路，取決于觸點(diǎn)的位置。電壓作用于高光束電路或低光束電路。如圖４－３所示。聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)是最復(fù)雜的開(kāi)關(guān)之一，如圖４－４所示是聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)表示圖。汽車(chē)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)通常采用此種開(kāi)關(guān)，其構(gòu)造特點(diǎn)是５個(gè)滑動(dòng)片用細(xì)鐵絲維護(hù)在一同并會(huì)一同運(yùn)動(dòng)。該開(kāi)關(guān)還運(yùn)用在起動(dòng)機(jī)繼電器終端的電源電流上。當(dāng)點(diǎn)火鑰匙轉(zhuǎn)到ＳＴＡＲＴ位置時(shí)，一切滑動(dòng)片移到了“Ｓ〞位置，滑動(dòng)片Ｄ和滑動(dòng)片Ｅ連通電路到搭鐵處以測(cè)試儀表板警告燈，滑動(dòng)片Ｄ給點(diǎn)火線圈供電，滑動(dòng)片Ｃ給起動(dòng)機(jī)繼電器和點(diǎn)火模塊供電，滑動(dòng)片Ａ不起作用，沒(méi)有任何輸出。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，滑動(dòng)片挪動(dòng)ＲＵＮ位置，滑動(dòng)片Ｄ和Ｅ移出了，不與任何輸出終端接觸，滑動(dòng)片Ａ給溫馨性控制和轉(zhuǎn)向指示燈供電，滑動(dòng)片Ｂ給點(diǎn)火線圈及其他用電設(shè)備或元件供電，同時(shí)滑動(dòng)片Ｃ給其他附件供電，滑動(dòng)片Ｃ的Ａ和Ｒ接線柱之間的跨接線表示和點(diǎn)火開(kāi)關(guān)在ＲＵＮ或ＡＣＣ位置一同，那些所列附件能被控制。水銀開(kāi)關(guān)被許多汽車(chē)制造廠商用作檢查挪動(dòng)開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)用一個(gè)部分充溢水銀的膠囊制成，并在一端有兩個(gè)電觸點(diǎn)。假設(shè)開(kāi)關(guān)被設(shè)置為一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)，觸點(diǎn)位于水銀線上方，如圖４－５所示，水銀是電的良性導(dǎo)體，當(dāng)水銀膠囊挪動(dòng)以致水銀接觸了兩個(gè)電觸點(diǎn)，電路接通如圖４－６所示。這種開(kāi)關(guān)通常用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩或后行李箱蓋翻開(kāi)時(shí)照明燈亮.上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)罩或行李箱封鎖，膠囊傾斜到一個(gè)角度，水銀不能挪動(dòng)到接通電路的位置，電路中斷，照明燈熄滅。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)罩或行李箱蓋翻開(kāi)，膠囊與發(fā)動(dòng)機(jī)罩或行李箱傾斜到一定角度，水銀接通電路，照明燈就亮。汽車(chē)上采用的開(kāi)關(guān)類(lèi)型很多，按支配方式分為可旋轉(zhuǎn)式、推拉式、壓力式、頂桿式、翹板式及組合式等多種型式。４.２.２繼電器繼電器是自動(dòng)控制電路中一種常用的開(kāi)關(guān)元件。它是利用電磁原理、機(jī)電原理或其他方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接通或斷開(kāi)一個(gè)或一組接點(diǎn)，完成電路功能的開(kāi)關(guān)，是一種可以用小電流或低電壓來(lái)控制大電流或高電壓的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件繼電器廣泛運(yùn)用在汽車(chē)電路控制系統(tǒng)中，它的作用是在電路中起到自動(dòng)操作、自動(dòng)調(diào)理、平安維護(hù)，分為功能繼電器和電路控制繼電器兩種。常見(jiàn)的汽車(chē)轉(zhuǎn)向燈、雨刮器就是采用功能繼電器。而電路控制繼電器單純用于電路通斷與轉(zhuǎn)換，減小開(kāi)關(guān)的電流負(fù)荷，防止過(guò)載、燒壞線路和用電設(shè)備，維護(hù)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)不被燒蝕，用流經(jīng)開(kāi)關(guān)的小電流控制用電設(shè)備的大電流。此種繼電器在汽車(chē)上常見(jiàn)的有：電源繼電器中繼卸荷繼電器、前照燈繼電器、霧燈繼電器、起動(dòng)機(jī)繼電器、喇叭繼電器、鼓風(fēng)機(jī)繼電器、空調(diào)緊縮機(jī)電磁離合器等。如圖４－７所示是繼電器內(nèi)部構(gòu)造圖。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件繼電器中的線圈有非常高的阻抗，它可牽引非常低的電流，用于產(chǎn)生電磁場(chǎng)的小電流引起磁場(chǎng)吸力使觸點(diǎn)閉合。繼電器內(nèi)有兩對(duì)觸點(diǎn)：一對(duì)是常開(kāi)觸點(diǎn)〔動(dòng)合觸點(diǎn)〕，一對(duì)是常閉觸點(diǎn)〔動(dòng)斷觸點(diǎn)〕或開(kāi)閉混合型，都是由電磁場(chǎng)控制的，而電磁場(chǎng)是由電流控制的。當(dāng)電流流過(guò)線圈時(shí)，產(chǎn)生電磁場(chǎng)吸力使觸點(diǎn)閉合，大電流流向被控制的用電設(shè)備，運(yùn)用電設(shè)備起作用。常開(kāi)觸點(diǎn)平常是翻開(kāi)的，繼電器動(dòng)作后觸點(diǎn)閉合，連通控制電路。常閉觸點(diǎn)平常是閉合的，繼電器動(dòng)作后觸點(diǎn)翻開(kāi)，切斷控制電路。如是混合型繼電器，平經(jīng)常閉觸點(diǎn)接通，常開(kāi)觸點(diǎn)翻開(kāi)，假設(shè)繼電器線圈通電那么觸點(diǎn)處于相反的形狀。如圖４－８所示，顯示了一個(gè)在喇叭電路中的繼電器的運(yùn)用。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件蓄電池電流流到繼電器的線圈，由于喇叭按鈕是一個(gè)常開(kāi)型開(kāi)關(guān)，電流的負(fù)極〔搭鐵〕是斷開(kāi)的。當(dāng)按下喇叭按鈕，負(fù)極搭鐵，構(gòu)成回路，接通了電路。電流經(jīng)過(guò)線圈，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)使觸點(diǎn)閉合。電流到了喇叭線圈，產(chǎn)生磁場(chǎng)磁力，拉動(dòng)響片，隨著按鈕按動(dòng)頻率，產(chǎn)生振動(dòng)效率，伴隨著響聲，發(fā)出喇叭響聲。在整個(gè)過(guò)程，喇叭繼電器控制著吹響喇叭所需求的大電流。由于有小電流經(jīng)過(guò)，控制電路運(yùn)用的線圈是細(xì)的電線銜接，僅僅是０.２５Ａ的電流。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件如圖４－９所示，繼電器也能起到電路轉(zhuǎn)換作用。圖中，Ｈｉ／Ｌｏ雨刮繼電器會(huì)把電流接到雨刮電機(jī)的高速電刷或者低速電刷以控制雨刮速度。繼電器接線柱如圖４－１０所示。按國(guó)際規(guī)范的規(guī)定，接線柱標(biāo)定為３０，８７ａ，８７，８６和８５。接線柱３０通常與蓄電池電壓銜接，電源電壓能被轉(zhuǎn)換〔經(jīng)過(guò)某種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)通或斷〕銜接或者直接銜接到蓄電池，接線柱８７ａ通常在繼電器斷電時(shí)銜接到接線柱３０，接線柱８７在繼電器通電時(shí)銜接到接線柱３０，接線柱８６與蓄電池相接〔轉(zhuǎn)換的或非轉(zhuǎn)換的〕，以供應(yīng)電磁鐵電流。最后，接線柱８５接地，同樣，也可被切換或不被切換。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件繼電器按外形不同分為圓形和方形兩種，按插腳多少分為三腳、四腳、五腳、六腳等多種。繼電器由電磁鐵、觸點(diǎn)、線圈、外殼組成。為防止線圈斷電時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)損壞用電設(shè)備，有的繼電器磁化線圈兩端并聯(lián)有泄放電阻或續(xù)流二極管。繼電器的任務(wù)電壓分為１２Ｖ和２４Ｖ兩種，分別運(yùn)用于相應(yīng)標(biāo)稱電壓的汽車(chē)上，兩種標(biāo)稱電壓的繼電器不能互換運(yùn)用，否那么會(huì)燒壞用電設(shè)備。常用汽車(chē)１２Ｖ繼電器磁化線圈電阻為６５～８５Ω，２４Ｖ繼電器磁化線圈電阻為２００～３００Ω。汽車(chē)的充電系統(tǒng)常用繼電器來(lái)控制充電指示燈的亮滅或控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的通斷，如圖４－１１所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件發(fā)電機(jī)在充電時(shí)勵(lì)磁二極管產(chǎn)生的電流使繼電器常閉觸點(diǎn)切斷充電指示燈電路，并將常開(kāi)觸點(diǎn)吸合，接通了空調(diào)電路確保空調(diào)緊縮機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)較高轉(zhuǎn)速下能接通運(yùn)用，防止發(fā)動(dòng)機(jī)因運(yùn)用空調(diào)而熄火。有的汽車(chē)將充電指示燈繼電器與啟動(dòng)繼電器復(fù)合連成一體，電路未充電時(shí)，充電指示燈繼電器觸點(diǎn)常閉，起動(dòng)機(jī)可正常接通，帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，發(fā)電機(jī)中性接線柱“Ｎ〞的電壓使充電指示繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷了充電指示燈電路，同時(shí)也切斷了起動(dòng)機(jī)繼電器鐵芯磁化線圈的搭鐵回路.上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)一旦發(fā)動(dòng)，起動(dòng)機(jī)便會(huì)自動(dòng)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)，確保起動(dòng)機(jī)平安。解放ＣＡ１０９２、東風(fēng)１０９２汽車(chē)就是采用此型繼電器，而長(zhǎng)安微型汽車(chē)采用與節(jié)壓器復(fù)合的充電器指示燈繼電器，其控制電路如圖４－１２所示。發(fā)電機(jī)在勵(lì)磁電流作用下，開(kāi)場(chǎng)建立電壓，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓到達(dá)蓄電池的電壓時(shí)，中性點(diǎn)“Ｎ〞輸出６Ｖ左右的電壓，作用于充電指示燈繼電器Ｋ１線圈上，使其常閉觸點(diǎn)翻開(kāi)，充電指示燈Ｈ因兩端電位一樣而熄滅，闡明發(fā)電機(jī)已發(fā)電；同時(shí)Ｋ１的常開(kāi)觸電閉合，接通了雙級(jí)節(jié)壓器Ｋ２、鐵芯線圈發(fā)電機(jī)電樞之間的電路，發(fā)電機(jī)電壓直接加在節(jié)壓器上。有的汽車(chē)還設(shè)置了磁場(chǎng)繼電器，建立磁場(chǎng)電路如圖４－１３所示。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通充電指示時(shí)，也連通了磁場(chǎng)繼電器線圈電路，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路也同時(shí)接通，防止了點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)被大電流燒壞。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.３電磁閥電磁閥由閥體、鐵芯、線圈、彈簧等零件組成。鐵芯的外圍是電磁線圈，鐵芯可在閥體內(nèi)孔作前后挪動(dòng)，鐵芯后端是彈簧。在彈簧力的作用下，鐵芯端部頂住閥座口，鐵芯裝配在閥體上，而閥體裝配在一個(gè)機(jī)械安裝上，可做機(jī)械功。當(dāng)電流流經(jīng)電磁線圈，在線圈產(chǎn)生電磁場(chǎng)吸引鐵芯，將其挪動(dòng)分開(kāi)閥座并使機(jī)械安裝轉(zhuǎn)動(dòng)做功。當(dāng)經(jīng)過(guò)電磁線圈電流終止，彈簧將鐵芯推回到原來(lái)位置，電磁閥恢復(fù)到原來(lái)的形狀。電磁閥常運(yùn)用在電動(dòng)門(mén)鎖驅(qū)動(dòng)兒童鎖安裝和汽車(chē)自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)中。自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)中常用的電磁閥有開(kāi)關(guān)式電磁閥和線性磁脈沖式電磁閥兩種。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.４蜂鳴器蜂鳴器是一種間歇發(fā)聲的音響安裝，或叫聲音生成器，其發(fā)音部分是一只小功率的電喇叭，控制電路是一個(gè)由無(wú)穩(wěn)態(tài)電路即多諧振蕩器和反相器組成的開(kāi)關(guān)電路，如圖４－１４所示。蜂鳴器作為警示信號(hào)安裝，引起行人及駕駛員留意和避讓。蜂鳴器電路原理如圖４－１５所示：三極管ＶＴ１、ＶＴ２組成一個(gè)無(wú)穩(wěn)態(tài)電路，由于ＶＴ１和ＶＴ２之間采用電容器耦合，所以ＶＴ１與ＶＴ２只需兩個(gè)暫時(shí)的穩(wěn)定形狀。ＶＴ１導(dǎo)通、ＶＴ２截止或ＶＴ１截止、ＶＴ２導(dǎo)通，這兩個(gè)形狀周期地自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，電路中的ＶＴ３起開(kāi)關(guān)作用，它與ＶＴ２直接耦合，ＶＴ２的發(fā)射極電流就是ＶＴ３的基極電流.上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件當(dāng)ＶＴ２導(dǎo)通時(shí)，ＶＴ３基極有足夠大的基極電流導(dǎo)通，電流便從電源正〔＋〕極，經(jīng)ＶＴ３蜂鳴器的常閉觸點(diǎn)Ｋ、線圈流回電源負(fù)〔－〕極，線圈通電后，線圈中的鐵芯磁化，吸收銜鐵，帶動(dòng)膜片變形，產(chǎn)生聲音。當(dāng)ＶＴ２截止時(shí)，ＶＴ３無(wú)基極電流也截止，于是線圈斷電，鐵芯退磁，銜鐵與膜片回位，如此周而復(fù)始。ＶＴ３按照無(wú)穩(wěn)態(tài)電路的翻轉(zhuǎn)頻率不斷地導(dǎo)通、截止，從而使得蜂鳴器發(fā)出“啼－啼－啼〞的間歇鳴叫聲。圖示４－１６為蜂鳴器簡(jiǎn)易電路圖。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.５電阻器電子在物體內(nèi)流動(dòng)時(shí)所遇到的阻力叫做電阻，不同導(dǎo)體其電阻的數(shù)值不同，電阻是表示不同導(dǎo)體對(duì)電流妨礙作用大小的物理量。電阻隨著溫度的變化而變化，在電路中起分壓、分流和限流等作用。在現(xiàn)代汽車(chē)電氣設(shè)備和電子控制系統(tǒng)中，為了控制電路中的電壓和電流需求具有一定電阻值的元件。這種元件稱為電阻器，簡(jiǎn)稱電阻。電阻器是利用金屬或非金屬資料能對(duì)電流起妨礙作用的特性而制成的。一切電路為了任務(wù)都需求電阻器。假設(shè)電阻器執(zhí)行一個(gè)有用的功能，它被作為載荷安裝來(lái)援用。電阻器的種類(lèi)繁多，外形各異。功能不同，額定功率也有大小之分。常用電阻器分類(lèi)表如表４－１所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.５.１固定電阻器固定電阻器如圖４－１７和圖４－１８所示。固定電阻器通常由碳質(zhì)和氧化金屬構(gòu)成，利用先進(jìn)的電阻器制造技術(shù)，如真空蒸著法、濺射法，將導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)于高真空中蒸發(fā)，噴涂在陶瓷棒外表而構(gòu)成很薄的金屬薄膜，然后再覆以塑膠維護(hù)絕緣，制成不同外形的電阻器，如圖４－１９所示。電阻器有一套電阻值并被用做限制電路中經(jīng)過(guò)的電流量。經(jīng)過(guò)外殼上的色環(huán)可確定電阻值所示，通常有４或５條色環(huán)。當(dāng)帶有是４條色環(huán)時(shí)，色環(huán)的其中第一、二環(huán)分別代表阻值的前兩位數(shù)，第三環(huán)代表倍率，第四環(huán)代表誤差，４條色環(huán)電阻的色碼標(biāo)注法如圖４－２０所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件帶有５條色環(huán)的電阻器，色環(huán)的前三個(gè)代表阻值的前三位數(shù)，第四環(huán)、第五環(huán)分別代表電阻器的標(biāo)稱值和誤差等級(jí)，電阻色環(huán)表示法的一個(gè)例如如圖４－２１所示。例如，當(dāng)一個(gè)電阻器有４條黃、黑、棕和橙色的色環(huán)。電阻器的阻值識(shí)別如下：第一個(gè)色環(huán)〔黃色〕給出第一個(gè)數(shù)字值４。第二個(gè)色環(huán)〔黑色〕給出第二個(gè)數(shù)字值０。阻值前兩位數(shù)如今是４０，用該數(shù)乘第三個(gè)色環(huán)的值，在本例中，棕色代表數(shù)值１０，所以該電阻器的阻值應(yīng)該是４０×１０＝４００Ω，最后一個(gè)色環(huán)給出了誤差，橙色等于一個(gè)±５％的誤差范圍。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.５.２步進(jìn)電阻器步進(jìn)電阻器可以用來(lái)控制電機(jī)的速度。它串聯(lián)于電路中，經(jīng)過(guò)改動(dòng)開(kāi)關(guān)的位置來(lái)調(diào)理電阻值的大小，從而改動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如圖４－２２所示。開(kāi)關(guān)處于高速位時(shí)，電流經(jīng)過(guò)電阻值小的電阻器，阻值小電流大，大的電流經(jīng)過(guò)電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速增高；反之，開(kāi)關(guān)處于低速位置時(shí)，電路添加了電阻值，阻值大電流小，流到電機(jī)的電流減少了，電機(jī)轉(zhuǎn)速就降低了。通常步進(jìn)電阻器有兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻器，有一個(gè)綜合的開(kāi)關(guān)或一個(gè)串聯(lián)接線開(kāi)關(guān)。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件步進(jìn)式電阻器的另一用途是在計(jì)算機(jī)電路中把數(shù)字信號(hào)變換為模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)把開(kāi)／關(guān)數(shù)字信號(hào)變換成延續(xù)可變的模擬信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。４.２.５.３可變電阻器可變電阻器的作用是調(diào)理電流的強(qiáng)度，提供一個(gè)范圍內(nèi)的無(wú)限數(shù)量的電阻值。最常用的可變電阻器類(lèi)型是變阻器和電位器。變阻器有兩個(gè)端子，一個(gè)端子與變阻器的固定端相連，另一端子接電刷，如圖４－２３所示。改動(dòng)電刷在變阻器上的位置，能添加或降低電阻值，改動(dòng)電流量大小。變阻器經(jīng)常用來(lái)作儀表板照亮堂度調(diào)理。隨著調(diào)理開(kāi)關(guān)旋鈕的調(diào)理，儀表照明的亮度可變亮或變暗。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件電位器是一種三線可變電阻器，用來(lái)做分壓器以產(chǎn)生與某一機(jī)械位置成比例的延續(xù)可變輸出信號(hào)。在電路中，電阻器一端接電源，另一端搭鐵，成為回路。第三根線接電刷，如圖４－２４所示。當(dāng)電刷在電阻兩端之間來(lái)回滑動(dòng)時(shí)，電刷便輸出變化的電壓降。由于電流一直流過(guò)一樣電阻量，電位器丈量的總電壓非常穩(wěn)定，因此電位器是汽車(chē)計(jì)算機(jī)常用的輸入傳感器。電阻器的好壞可以根據(jù)引線能否折斷、電阻體能否燒焦等來(lái)判別，其電阻值可用萬(wàn)用表選取適宜電阻撓進(jìn)展丈量，用測(cè)筆分別銜接電位器的兩固定端，測(cè)出的電阻值即為電位器的標(biāo)稱電阻值，然后將兩測(cè)筆分別接電位器的固定端和活動(dòng)端，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)電位器的軸柄，電阻值應(yīng)平穩(wěn)的變化。假設(shè)發(fā)現(xiàn)有斷續(xù)或騰躍景象，闡明電位器接觸不良。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.６電容器電容器是一種儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存電荷，也是組成電路的根本元件之一，在電路中起到耦合濾波、隔直流和調(diào)諧作用。它不耗費(fèi)電能，其儲(chǔ)存的電荷會(huì)在放電時(shí)前往電路，既能儲(chǔ)存電荷又能吸收電路中的電壓變化。電路中通常都設(shè)置有電容器，用以吸收瞬時(shí)電壓，即峰時(shí)電壓，從而維護(hù)了電子元件和電路。大多數(shù)電容器并聯(lián)在電路兩端，如圖４－２５所示。電容器的種類(lèi)按構(gòu)造可分為固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器，按絕緣介質(zhì)可分為介質(zhì)電容器、云母電容器、瓷介電容器、滌綸電容器、聚苯乙烯電容器、金屬化紙介電容器、電解電容器、玻璃釉電容器、獨(dú)石電容器等。電容器的主要參數(shù)是標(biāo)稱容量、允許偏向、額定電壓和絕緣電阻等。常用電容器的特點(diǎn)及外形見(jiàn)表４－２。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔１〕標(biāo)稱容量：標(biāo)稱容量越大，電容器儲(chǔ)存電荷的才干越強(qiáng)?！玻病吃试S偏向：電容器的允許偏向系列為±５％、±１０％、±２０％、－２０％～＋５０％、－１０％～＋１００％.〔３〕額定電壓：指在允許的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，電容器所允許加的最大直流電壓。任務(wù)時(shí)交流電壓的峰值不得超越電容器的額定電壓，否那么電容器中介質(zhì)會(huì)被擊穿而損壞?！玻础辰^緣電阻：指電容器兩極之間的電阻，普通電容器絕緣電阻在１０８～１０１０Ω之間。電容量越大絕緣電阻越小。不能單憑所測(cè)絕緣電阻值的大小來(lái)衡量電容器的絕緣性能，電容器容量的大小闡明了儲(chǔ)存電荷才干的強(qiáng)弱。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件它的根本單位是法拉〔Ｆ〕，因法拉單位太大，通常采用較小單位微法拉〔μＦ〕。電容器可分為可變電容器和微調(diào)電容?？勺冸娙萜魇且环N容量可延續(xù)變化的電容器，主要用在調(diào)諧回路中。微調(diào)電容器的容量變化范圍較小，一經(jīng)調(diào)好后普通不需變動(dòng)。用普通指針式萬(wàn)用表丈量可以判別電容器的質(zhì)量，電解電容器的極性，并能定性比較電容器容量的大小。汽車(chē)電氣系統(tǒng)中常用的電容器如圖４－２６所示。電容器的內(nèi)部經(jīng)過(guò)圍繞一個(gè)絕緣片包裹兩塊導(dǎo)體片制造而成，絕緣片或電介體防止導(dǎo)體片在彼此非常接近時(shí)接觸。電介體由陶瓷、玻璃、紙張、塑料或兩導(dǎo)體間的空氣等絕緣資料組成，電容器阻塞直流，小量電流進(jìn)入電容器并給它充電。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.７電感器電感器是能產(chǎn)生電感作用的元件，用來(lái)表示自感特性的一個(gè)量，也稱為電感元件。通常電感器由線圈構(gòu)成，又稱為電感線圈。在電子整機(jī)中，電感器主要指線圈與變壓器等。４.２.７.１電感線圈電感線圈有通直流而妨礙交流的作用，可以在交流電路中作阻流、降壓、耦合負(fù)載用。電感線圈和電容器配合時(shí)可以構(gòu)成調(diào)諧、濾波、選頻、退藕等電路。常用的電感線圈的外形及電路符號(hào)如圖４－２７所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件電感線圈的種類(lèi)很多，按電感的方式可分為固定電感線圈和可變電感線圈，按導(dǎo)磁性質(zhì)可分為空心線圈和磁芯線圈，按任務(wù)性質(zhì)可分為天線線圈、振蕩線圈、低頻扼流線圈和高頻扼流線圈，按耦合方式可分為自感應(yīng)線圈和互感應(yīng)線圈，按繞線構(gòu)造可分為單層線圈、多層線圈和蜂房式線圈等。電感線圈的主要技術(shù)參數(shù)有：〔１〕電感量：表示電感應(yīng)才干的一種物理量。線圈電感量的大小與線圈直徑、匝數(shù)、繞制方式及磁芯資料有關(guān)。具有鐵粉心或鐵芯的線圈比同樣的空心線圈的電感量大得多。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔２〕質(zhì)量要素：線圈在一個(gè)周期中儲(chǔ)存的能量與耗費(fèi)能量的比值。它是表示線圈質(zhì)量的重要參數(shù)，它的大小取決于線圈電感量、等效損耗電阻、任務(wù)頻率。質(zhì)量因數(shù)值越高，電感的損耗越小，效率越高。但質(zhì)量因數(shù)值的提高往往遭到一些要素的制約，如線圈導(dǎo)線的直流電阻、骨架、浸漬物的介質(zhì)損耗，鐵芯和屏蔽罩的損耗以及導(dǎo)線高頻趨膚效應(yīng)損耗等。〔３〕分布電容：線圈匝與匝之間、線圈與地之間、線圈與屏蔽盒之間以及線圈的層與層之間都存在著電容，這些電容統(tǒng)稱為線圈的分布容。分布電容的存在會(huì)使線圈的等效總損耗電阻增大，質(zhì)量因數(shù)值降低。為減少分布電容，高頻線圈常采用多股漆包線或絲包繞線，制線圈時(shí)常采用蜂房繞法或分段繞法等。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔４〕額定電流：是指允許長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)過(guò)線圈的最大任務(wù)電流?！玻怠撤€(wěn)定性：電感線圈的穩(wěn)定性主要指其參數(shù)受溫度、濕度和機(jī)械振動(dòng)等影響的程度。為添加穩(wěn)定性可采用熱繞法或披銀法繞制或?qū)€圈進(jìn)展浸漬和密封等處置。電感器根據(jù)實(shí)踐任務(wù)的需求做成各種檔次電感量的電感線圈，現(xiàn)分別簡(jiǎn)述如下：〔１〕單層線圈：對(duì)電感量要求不大時(shí)多采用單層線圈，其特點(diǎn)是質(zhì)量因數(shù)值高，電感量小為幾微亨至幾十微亨，多用于高頻電路?！玻病扯鄬泳€圈：為了獲得較大的電感量〔超越３００～５００ＭＨ〕，大多用多層平繞線圈，其特點(diǎn)是質(zhì)量要素值較低，分布電容大?！玻场撤浞渴骄€圈，它的漆包線按一定的規(guī)律繞成〔偏轉(zhuǎn)角在１９°～２６°〕，其特點(diǎn)是電感量較大，分布電容比多層線圈低，任務(wù)頻率高。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔４〕額定電流：是指允許長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)過(guò)線圈的最大任務(wù)電流?！玻怠撤€(wěn)定性：電感線圈的穩(wěn)定性主要指其參數(shù)受溫度、濕度和機(jī)械振動(dòng)等影響的程度。為添加穩(wěn)定性可采用熱繞法或披銀法繞制或?qū)€圈進(jìn)展浸漬和密封等處置。電感器根據(jù)實(shí)踐任務(wù)的需求做成各種檔次電感量的電感線圈，現(xiàn)分別簡(jiǎn)述如下：〔１〕單層線圈：對(duì)電感量要求不大時(shí)多采用單層線圈，其特點(diǎn)是質(zhì)量因數(shù)值高，電感量小為幾微亨至幾十微亨，多用于高頻電路?！玻病扯鄬泳€圈：為了獲得較大的電感量〔超越３００～５００ＭＨ〕，大多用多層平繞線圈，其特點(diǎn)是質(zhì)量要素值較低，分布電容大?！玻场撤浞渴骄€圈，它的漆包線按一定的規(guī)律繞成〔偏轉(zhuǎn)角在１９°～２６°〕，其特點(diǎn)是電感量較大，分布電容比多層線圈低，任務(wù)頻率高。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔４〕鐵粉心線圈與鐵芯線圈：鐵粉心線圈是將鐵磁體粉末拌以絕緣膠劑壓制成鐵粉心，然后再套上線圈，近年來(lái)用鐵淦氧來(lái)代鐵粉心，鐵淦氧是一種導(dǎo)磁系數(shù)比較高的絕緣體，可到達(dá)既添加電感量又不添加渦流損失的目的。用于電源濾波器的通常是鐵芯線圈，它是在硅鋼生疊成的鐵芯上繞制而成的，其電感量普通都很大，在０.５～３０Ｈ之間。線圈的主要規(guī)格是電感量與額定電流，運(yùn)用時(shí)電流不得超越線圈的額定電流。４.２.７.２變壓器變壓器主要用于交流電壓變換、電流變換、傳送功率、阻抗變換和緩沖隔離等，是電子整機(jī)中不可短少的重要元件之一。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件１.變壓器的種類(lèi)變壓器按運(yùn)用的任務(wù)頻率可分為高頻、中頻、低頻、脈沖變壓器等。高頻變壓器普通在收音機(jī)和電視機(jī)中作為阻抗變換器，如收音機(jī)的天線線圈等。中頻變壓器常用于收音機(jī)和電視機(jī)的中頻放大器中。低頻變壓器的種類(lèi)很多，如電源變壓器、音頻變壓器、線間變壓器、耦合變壓器等。脈沖變壓器那么用于脈沖電路中。變壓器按其磁芯可分為鐵芯〔硅鋼片或玻英合金〕變壓器、磁芯〔鐵氧體芯〕變壓器和空氣心變壓器等幾種。鐵芯變壓器用于低頻及２頻電路中，而鐵氧體芯或空氣芯變壓器那么用于中、高頻電路中。變壓器按防潮方式可分為非密封式、灌封式、密封式變壓器。常見(jiàn)的變壓器的外形及電路符號(hào)如圖４－２８所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件２.變壓器的主要技術(shù)參數(shù)變壓器的主要技術(shù)參數(shù)包括如下：〔１〕額定功率：在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長(zhǎng)期任務(wù)而不超越規(guī)定溫度的輸出功率。變壓器輸出功率的單位是瓦特〔Ｗ〕或伏安〔ＶＡ〕表示?！玻病匙儔罕龋捍渭?jí)電壓與初級(jí)電壓的比值或次級(jí)繞組匝數(shù)與初級(jí)繞組匝數(shù)比值。〔３〕效率：變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔４〕溫升：線圈的溫度，當(dāng)變壓器通電任務(wù)后，其溫度上升到穩(wěn)定值時(shí)，比周?chē)h(huán)境溫度升高的數(shù)值。除此之外還有絕緣電阻、空載電流、漏電感、頻帶寬度和非線性失真等參數(shù)。４.２.８電子元器件汽車(chē)上有許多電子元器件，這些元器件是用半導(dǎo)體資料制造。半導(dǎo)體的導(dǎo)電才干介于導(dǎo)體和絕緣體之間，作為導(dǎo)體和絕緣體兩者都能任務(wù)，用它作為開(kāi)關(guān)器材是非常有用的，其導(dǎo)電特性由它的內(nèi)部構(gòu)造和導(dǎo)電機(jī)理決議。常用的半導(dǎo)體資料是硅和鍺，都是四價(jià)元素，具有晶體構(gòu)造，原子構(gòu)造明確。經(jīng)過(guò)按一定順序?qū)ⅲ涡秃停行唾Y料結(jié)合在一同，便可構(gòu)造能用于開(kāi)關(guān)器件、電壓調(diào)理器和電子控制器等固態(tài)元件。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件半導(dǎo)體是在某種條件下導(dǎo)電，例如有的半導(dǎo)體在溫度升高條件下，導(dǎo)電才干大大加強(qiáng)，也稱為半導(dǎo)體資料的熱敏性，利用這種特性可制成熱敏電阻等電子元件。有的半導(dǎo)體在光照條件下導(dǎo)電才干大大加強(qiáng)，也稱為半導(dǎo)體資料的光敏性，利用這種特性可制成光敏電阻、光電二極管、光電池等元件。擁有自在電子的半導(dǎo)體資料稱為Ｎ型資料，Ｎ表示是負(fù)的，表示它是推進(jìn)電子經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體的電路之負(fù)邊，而正邊那么吸引自在電子，一個(gè)電子的空缺稱為一個(gè)空穴，空穴是帶正電荷的，空穴有吸引自在電子填補(bǔ)空穴的傾向。４.２.８.１二極管當(dāng)Ｎ型資料和Ｐ型資料結(jié)合時(shí)得到的ＰＮ結(jié)就是二極管，二極管的Ｎ〔負(fù)〕端叫做陰極，Ｐ〔正〕端叫做陽(yáng)極，如圖４－２９和圖４－３０所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件陰極和陽(yáng)極結(jié)合點(diǎn)處叫做ＰＮ結(jié)。二極管的外殼涂有條紋，條紋指明了哪個(gè)是二極管的陰極。二極管按用途可分為普通二極管、整流二極管、開(kāi)關(guān)二極管、發(fā)光二極管、變?nèi)荻O管、穩(wěn)壓二極管、光電二極管等。其主要參數(shù)有：〔１〕最大正向電流：指長(zhǎng)期任務(wù)時(shí)二極管允許經(jīng)過(guò)的最大正向平均電流，其大小由ＰＮ結(jié)的面積和散熱條件決議。目前二極管最大正向電流值可達(dá)１０００Ａ，超越這一數(shù)值，二極管將因過(guò)熱而燒壞，任務(wù)電流較大的大功率管子還必需安裝散熱安裝?！玻病匙罡叻聪蛉蝿?wù)電壓：指正常任務(wù)時(shí)，二極管所能接受的反向電壓的最大值。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件為防止二極管反向擊穿，手冊(cè)上給出的最高反向電壓為擊穿電壓的一半，以便確保平安運(yùn)轉(zhuǎn)，目前二極管的最高反向任務(wù)電壓為幾千伏?！玻场匙罡呷蝿?wù)頻率：指二極管能堅(jiān)持良好任務(wù)性能條件下的最高任務(wù)頻率。由于ＰＮ結(jié)具有電離效應(yīng)，當(dāng)任務(wù)頻率超越某一限值時(shí)，它的單導(dǎo)游電性變差。點(diǎn)接觸式二極管任務(wù)頻率較高，在１００ＭＨｚ以上；面接觸管較低，為幾千ＭＨｚ。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔４〕反向飽和電流：指二極管未擊穿時(shí)的反向電流值。反向飽和電流主要受溫度影響，該值越小，闡明二極管的單導(dǎo)游電性越好。環(huán)境溫度對(duì)反向電流影響較大，溫度上升，反向電流急劇添加。不同用途的二極管如穩(wěn)壓、檢波、整流、開(kāi)關(guān)、光電、發(fā)光二極管等各有不同的主要技術(shù)參數(shù)。二極管經(jīng)特殊封裝，有兩個(gè)引出電極，由Ｐ型半導(dǎo)體引出的電極為正極，由Ｎ型半導(dǎo)體引出的電極為負(fù)極，如圖４－３１所示。二極管的任務(wù)特性：將二極管正極與電源正極銜接，二極管負(fù)極與電源負(fù)極銜接，二極管呈導(dǎo)通形狀，如圖４－３２所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件反過(guò)來(lái)，將二極管正極與電源負(fù)極銜接，二極管負(fù)極與電源正極銜接，二極管呈截止形狀，如圖４－３３所示。這就是二極管的單導(dǎo)游電特性。仔細(xì)察看加在二極管兩端的電壓與流過(guò)二極管的電流之間的關(guān)系，并把它繪在坐標(biāo)系中就可得二極管的伏安特性曲線，如圖４－３４所示。〔１〕二極管具有反向截止特性。當(dāng)二極管處于反偏時(shí)就截止，反向電流在反向電壓不大時(shí)是很小的，且在一個(gè)較大的電壓范圍內(nèi)根本不變，硅二極管的反向電流比鍺二極管小。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔２〕二極管具有正導(dǎo)游通特性。當(dāng)正向電壓超越一定數(shù)值以后，流過(guò)二極管的正向電流將隨著正向電壓的升高開(kāi)場(chǎng)出現(xiàn)明顯的添加，二極管導(dǎo)通。二極管剛開(kāi)場(chǎng)導(dǎo)通的電壓稱作導(dǎo)通電壓，導(dǎo)通后兩端的電壓叫管壓降，導(dǎo)通電壓降略小于壓降，兩者近似相等，鍺管約為０.３Ｖ，硅管約為０.７Ｖ?！玻场扯O管具有反向擊穿特性，當(dāng)加在二極管兩端的反向電壓大于某一值后，反向電流忽然急劇增大，此時(shí)，二極管被反向擊穿。圖４－３5４.２.８.２穩(wěn)壓二極管上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件穩(wěn)壓二極管又稱齊納二極管，電路符號(hào)如圖４－３６所示。穩(wěn)壓二極管是一種摻雜某種資料而耐受反向電流特殊面接觸型硅二極管，利用ＰＮ結(jié)的反向擊穿特性所具有的穩(wěn)壓性制成的，任務(wù)于反向擊穿區(qū)域，這種擊穿是可逆的。只需流過(guò)穩(wěn)壓二極管的電流小于其最大允許電流，或者功率不超越其最大損耗功率，當(dāng)外加電壓解除后，管子的擊穿即可恢復(fù)。穩(wěn)壓二極管的任務(wù)原理：在反向電壓較低時(shí)，穩(wěn)壓二極管截止，不導(dǎo)通電流；當(dāng)反向電壓到達(dá)一定值即電壓到達(dá)擊穿電壓值時(shí)，穩(wěn)壓管導(dǎo)通，大電流流通，阻止電壓往高爬升，反向電流就急劇增大，穩(wěn)壓二極管進(jìn)入擊穿區(qū)，此時(shí)穩(wěn)壓二極管兩端電壓幾乎恒定，起到穩(wěn)定電壓的作用。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)穩(wěn)壓二極管定額在１５Ｖ反導(dǎo)游通，當(dāng)電壓低于１５Ｖ時(shí)它反向不導(dǎo)通，在１５Ｖ時(shí)反導(dǎo)游通而電壓又不超越１５Ｖ。如圖４－３７所示簡(jiǎn)化的儀表電路，電路上用穩(wěn)壓二極管堅(jiān)持儀表恒壓。圖中的穩(wěn)壓二極管與電阻串聯(lián)而與儀表并聯(lián)。假設(shè)儀表電壓限定在７Ｖ，穩(wěn)壓二極管運(yùn)用額定電壓為７Ｖ，穩(wěn)壓二極管維持恒定的電壓降，而串聯(lián)電路的總電壓降又必需等于電源電壓。因此大于穩(wěn)壓二極管的電壓必定落在電阻上，即使電源電壓變化，也只是引起不同大小的電流流過(guò)電阻和穩(wěn)壓二極管而穩(wěn)壓二極管一直堅(jiān)持一樣的電壓降。當(dāng)系統(tǒng)電壓到達(dá)７Ｖ時(shí)齊納二極管被擊穿，此時(shí)的穩(wěn)壓二極管反導(dǎo)游通，電阻的兩端產(chǎn)生額外的電壓降，而儀表兩端的電壓堅(jiān)持７Ｖ。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件緣由是穩(wěn)壓二極管呵斥電阻額外的電壓降以此來(lái)堅(jiān)持穩(wěn)壓。二極管到達(dá)反導(dǎo)游通時(shí)的電壓稱為齊納電壓。但是假設(shè)反向電流增大到一定數(shù)值后，穩(wěn)壓二極管會(huì)因過(guò)熱而被擊穿，呵斥損壞，因此要在外電路上采取限流措施。由于穩(wěn)壓二極管任務(wù)于反向擊穿區(qū)域，在把它接到電路中時(shí)要反接，即穩(wěn)壓管的正極接被穩(wěn)定電壓的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的負(fù)極接被穩(wěn)定電壓的正極。硅管的熱穩(wěn)定性比鍺管的好，普通都用硅管做穩(wěn)壓二極管，例如：常用國(guó)產(chǎn)的２ＣＷ型或２ＤＷ型都是穩(wěn)壓二極管。２ＣＷ系列及２ＤＷ系列穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)分別如表４－３和表４－４所示。常用的進(jìn)口穩(wěn)壓二極管有ＬＮ４１××系列、ＬＮ４６××系列、ＬＮ４７××系列、ＭＴＺ系列、ＲＬＺ系列、ＲＬＺＧ系列、ＨＺ系列、ＲＤ系列、ＤＴＺ系列等。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件根據(jù)穩(wěn)壓二極管的電流容量不同可分為大功率穩(wěn)壓二極管〔２Ａ以上〕和小功率穩(wěn)壓二極管〔１.５Ａ以下〕。根據(jù)穩(wěn)壓二極管內(nèi)部構(gòu)造不同可分為單穩(wěn)壓二極管和雙穩(wěn)壓二極管〔三極管穩(wěn)壓二極管〕。穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)如下：〔１〕穩(wěn)定電壓Ｕｚ：穩(wěn)壓二極管在正常任務(wù)時(shí)，管子兩端的反向電壓值。因工藝方面的緣由，同一型號(hào)的穩(wěn)壓管其穩(wěn)壓值的分散性很大，運(yùn)用時(shí)最好能實(shí)踐測(cè)試一下。〔２〕穩(wěn)定電流Ｉｚ和最大穩(wěn)定電流Ｉｚｍａｘ：穩(wěn)壓管的任務(wù)電壓等于其穩(wěn)定電壓Ｕｚ時(shí)的任務(wù)電流稱為穩(wěn)定電流，管子運(yùn)用時(shí)不得超越的電流稱為最大穩(wěn)定電流Ｉｚｍａｘ。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔３〕電壓溫度系數(shù)ａ：闡明穩(wěn)壓值受溫度變化影響的系數(shù)。穩(wěn)定電壓Ｕｚ高于７Ｖ的穩(wěn)壓管具有正溫度系數(shù)，Ｕｚ低于４Ｖ的穩(wěn)壓管具有負(fù)溫度系數(shù)，Ｕｚ在４～７Ｖ之間的穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)最小。如要求穩(wěn)壓管的溫度穩(wěn)定性較高時(shí)，可選用Ｕｚ＝６Ｖ左右的穩(wěn)壓管或選器具有溫度補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓管，如２ＤＷ７型。穩(wěn)壓電路原理如圖４－３８所示。它是將兩個(gè)穩(wěn)定電壓Ｕｚ一樣的管子反相串聯(lián)而成，處于反向的穩(wěn)壓管具有正溫度系數(shù)，處于正向任務(wù)的穩(wěn)壓管〔此時(shí)是普通二極管〕具有負(fù)溫度系數(shù)，二者相互補(bǔ)償是溫度系數(shù)ａ最小。〔４〕最大耗散功率Ｐｚｍ最大耗散功率指耗費(fèi)在管子內(nèi)部的最大功率，如運(yùn)用中超越這個(gè)功率，穩(wěn)壓管就要損壞，最大耗散功率Ｐｚｍ＝Ｕｚ·Ｉｚｍａｘ。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔５〕動(dòng)態(tài)電阻ｒｚ動(dòng)態(tài)電阻是穩(wěn)定電管穩(wěn)壓性能的質(zhì)量目的，在穩(wěn)壓范圍內(nèi)ｒｚ＝ΔＵｚ／ΔＬｚ，任務(wù)電流越大，ｒｚ越小，普通ｒｚ在１０Ω左右。穩(wěn)壓管的選擇：穩(wěn)壓管的主要用途是穩(wěn)定電壓，在精度要求不高，電流變化范圍不大的情況下，可選與需求的穩(wěn)壓值最為接近的穩(wěn)壓管直接同負(fù)載并聯(lián)。通常在穩(wěn)壓、穩(wěn)流系統(tǒng)中作為基準(zhǔn)電源，也有在集成運(yùn)放中作為直流電平運(yùn)用。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路：交流電壓經(jīng)過(guò)整流濾波器后所得到的直流電壓雖然脈動(dòng)程度曾經(jīng)很小，但當(dāng)電網(wǎng)電壓動(dòng)搖或負(fù)載變化時(shí)，直流電壓的大小也隨之發(fā)生變化，從而影響電子設(shè)備和丈量?jī)x器的正常任務(wù)，為此在整流濾波電路之后加一級(jí)直流穩(wěn)壓電路。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件如圖４－３９所示是最簡(jiǎn)單的硅穩(wěn)壓管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路。ＲＬ為負(fù)載電阻，穩(wěn)壓管ＶＳ與ＲＬ并聯(lián)，限流電阻Ｒ與ＶＳ配合起穩(wěn)壓作用。穩(wěn)壓電路的輸入電壓Ｕ，是由整流濾波電路提供的直流電壓，輸出電壓Ｕｏ即穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓。穩(wěn)壓電路的任務(wù)原理：當(dāng)交流電源電壓添加而使輸入電壓Ｕｉ添加時(shí)，負(fù)載電壓Ｕｏ也添加，即Ｕｚ添加，但Ｕｚ稍為添加時(shí)，穩(wěn)壓管的電流Ｉｚ就顯著添加。因此Ｒ上的電壓降添加，以抵償Ｕｉ的添加，使負(fù)載電壓Ｕｏ＝Ｕｉ－ＵＲ堅(jiān)持不變。反之，當(dāng)電網(wǎng)電壓降低時(shí)，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管與電阻Ｒ的調(diào)理作用，將使電阻Ｒ上的電壓降減小，依然堅(jiān)持負(fù)載電壓Ｕｏ近似不變。當(dāng)電源電壓Ｕｉ堅(jiān)持不變而負(fù)載電流變化引起負(fù)載電壓Ｕｏ改動(dòng)時(shí)，上述穩(wěn)壓電路仍能起到穩(wěn)壓的作用。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件例如，當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，電阻Ｒ上的電壓降增大，負(fù)載電壓Ｕｏ因此降低。只需Ｕｏ下降一點(diǎn)，穩(wěn)壓管電流就顯著減小，使經(jīng)過(guò)電阻Ｒ的電流和電壓降堅(jiān)持近似不變，因此負(fù)載電壓Ｕｏ也就近似穩(wěn)定不變。當(dāng)負(fù)載電流減小時(shí)，穩(wěn)壓過(guò)程相反。４.２.８.３雪崩二極管雪崩二極管是當(dāng)反偏電壓超越臨界擊穿電壓時(shí)反導(dǎo)游電的二極管。它任務(wù)時(shí)與齊納二極管類(lèi)似，不同之處是擊穿由雪崩引起。ＰＮ結(jié)有單導(dǎo)游電性，正向電阻小，反向電阻很大。當(dāng)反向電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，反向電流忽然添加。就是反向電擊穿。它分雪崩擊穿和齊納擊穿。齊納擊穿上一小節(jié)已引見(jiàn)過(guò)。雪崩擊穿是ＰＮ結(jié)反向電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，載流子倍增就像雪崩一樣，添加得多而且快。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件利用這個(gè)特性制造的二極管就是雪崩二極管。雪崩擊穿在電場(chǎng)作用下，載流子能量增大，不斷與晶體原子相碰，使共價(jià)鍵中的電子激發(fā)構(gòu)成自在電子－空穴對(duì)。新產(chǎn)生的載流子又經(jīng)過(guò)碰撞產(chǎn)生自在電子－空穴對(duì)，這就是倍增效應(yīng)。１生２，２生４，像雪崩一樣添加載流子。雪崩二極管設(shè)計(jì)在一個(gè)不會(huì)呵斥損壞的反向電壓點(diǎn)處擊穿，反向擊穿電壓大約在６.２Ｖ以上。雪崩二極管通常用于汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)或穩(wěn)壓電路上。４.２.８.４發(fā)光二極管發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體砷、磷、鎵及其化合物制成的一種電子器件，具有單導(dǎo)游電性，能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，正向電壓降大約３Ｖ。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件正導(dǎo)游通時(shí)能發(fā)出紅、綠、黃、橙等單色光，反向截止不發(fā)光。常用文字ＬＥＤ表示，符號(hào)如圖４－４０。發(fā)光二極管在任務(wù)時(shí)只需加１.５～３Ｖ正向電壓和幾毫安電流就能正常發(fā)光，具有功耗低、體積小、顏色艷麗、呼應(yīng)靈敏度高、光度強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于各種電子電路、家電、儀表等電氣設(shè)備以及用作電源指示或電瓶指示。發(fā)光二極管的類(lèi)型及重要參數(shù)如下：按其運(yùn)用資料可分為磷化鎵〔ＧａＰ〕發(fā)光二極管、磷砷化鎵〔ＧａＡｓＰ〕發(fā)光二極管、砷化鎵〔ＧａＡｓ〕發(fā)光二極管、磷銦砷化鎵〔ＧａＡｓＩｎＰ〕發(fā)光二極管和砷鋁化鎵〔ＧａＡｌＡｓ〕發(fā)光二極管等多種。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件按其封裝構(gòu)造及封袋方式除可分為金屬封袋、陶瓷封袋、塑料封袋、樹(shù)脂封袋和無(wú)引線外表封袋外，還可分為加色散射封袋〔Ｄ〕、無(wú)色散射封袋〔Ｗ〕、有色透明封袋〔Ｃ〕和無(wú)色透明封袋〔Ｔ〕。按其封袋外形可分為圓形、方形、矩形、三角形和組合形等多種。如圖４－４１所示。常用的國(guó)產(chǎn)普通單色發(fā)光二極管有ＢＴ〔廠標(biāo)型號(hào)〕系列、ＦＧ〔部標(biāo)型號(hào)〕系列和２ＥＦ系列。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件發(fā)光二極管的正、負(fù)極可以經(jīng)過(guò)查看引腳〔長(zhǎng)腳為正，短腳為負(fù)〕或內(nèi)芯構(gòu)造來(lái)識(shí)別，檢測(cè)發(fā)光二極管正、負(fù)極和性能與普通二極管原那么類(lèi)似，但也存在差別。對(duì)于非低壓發(fā)光二極管，由于其正導(dǎo)游通電壓大于１.８Ｖ，而萬(wàn)用表大多數(shù)用１.５Ｖ電池〔Ｒ×１０Ｋ擋除外〕無(wú)法使發(fā)光二極管導(dǎo)通，丈量其正、反向電阻均為無(wú)窮大，難以判別管子的好壞，所以要用設(shè)有Ｒ×１０Ｋ擋，內(nèi)裝９Ｖ或９Ｖ以上電池的萬(wàn)用表來(lái)進(jìn)展丈量，用Ｒ×１０Ｋ擋測(cè)正向電阻，用Ｒ×１Ｋ擋測(cè)反向電阻。４.２.８.５光電二極管上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件光電二極管為紅外線接納管，它能把光能轉(zhuǎn)變成電能，又稱為光敏二極管。它利用半導(dǎo)體的光敏特性制造而成。它的構(gòu)造與普通二極管根本一樣，只是在ＰＮ結(jié)處，經(jīng)過(guò)管殼頂部設(shè)置一個(gè)透明玻璃窗口接納外部的光照。在電路中，它的任務(wù)形狀是兩種：一是當(dāng)給光電二極管加反向任務(wù)電壓時(shí)，管子中的反向電流隨光照強(qiáng)度的改動(dòng)而改動(dòng)，光照強(qiáng)度越大，反向電流越大。大多數(shù)情況都處于這種任務(wù)形狀。另一種形狀是光電二極管上不加電壓，利用ＰＮ結(jié)在受光照射時(shí)產(chǎn)生正向電壓的原理，把它當(dāng)做微型光電池。用來(lái)做光電檢測(cè)器。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件光電二極管是光電子系統(tǒng)中用于光電轉(zhuǎn)換的電子器件，其優(yōu)點(diǎn)是抗干擾才干強(qiáng)、傳送信息量大、傳輸損耗小而且任務(wù)可靠，主要用于各種控制電路，如紅外線遙感、光纖通訊、光電轉(zhuǎn)換器等，光電二極管的符號(hào)如圖４－４２所示。光電二極管僅僅允許電流一方向經(jīng)過(guò)，然而，其電流方向與規(guī)范二極管相反。當(dāng)二極管接納到特定量的光時(shí)，反向電流發(fā)生，這種類(lèi)型的二極管用于汽車(chē)前照燈。４.２.８.６變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管是一種利用ＰＮ結(jié)電容隨外加反向偏電壓的變化而變化的原理制成的半導(dǎo)體二極管，其圖形符號(hào)如圖４－４３所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件二極管的ＰＮ結(jié)都具有結(jié)電容，當(dāng)加反向電壓時(shí)，阻撓層加厚，結(jié)電容減小，反向偏電壓越高，結(jié)電容越小。變?nèi)荻O管好像可變電容，結(jié)電容普通只需幾皮法，至多一二百皮法，因此變?nèi)荻O管都用于高頻電路。例如彩色電視機(jī)普遍采器具有記憶功能〔預(yù)選臺(tái)〕的電子調(diào)諧器，其任務(wù)原理是經(jīng)過(guò)控制直流電壓來(lái)改動(dòng)變?nèi)荻O管的結(jié)電容，以選擇某一頻道的諧振頻率。變?nèi)荻O管有玻璃外殼封袋、塑料封袋、金屬外殼封袋和無(wú)引線外表封袋等多種封袋方式，通常中小功率的變?nèi)荻O管采用玻璃封袋、塑料封袋或外表封袋，而大功率的變?nèi)荻O管多采用金屬外殼封袋。常用的國(guó)產(chǎn)變?nèi)荻O管有２ＣＣ系列和２ＣＢ系列，常用的進(jìn)口變?nèi)荻O管有Ｓ系列、ＭＶ系列、ＫＶ系列、ＩＴ系列、ＩＳＶ系列等。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.８.７箱位二極管每當(dāng)斷開(kāi)流過(guò)線圈〔如繼電器線圈或電磁開(kāi)關(guān)等〕的電流時(shí)，磁場(chǎng)穿過(guò)繞組會(huì)感應(yīng)出一個(gè)非常高的瞬間電壓尖脈沖，會(huì)產(chǎn)生沖擊性過(guò)電壓或電壓尖脈沖。這種尖脈沖在經(jīng)過(guò)電子系統(tǒng)時(shí)會(huì)擊穿或損壞電子器件，有些電路安頓了箱位二極管吸收尖脈沖防止擊穿電子器件。箱位二極管跨越接在線圈的兩端，在電路斷開(kāi)期間給電路提供了一條分路。如圖４－４４所示。一些空調(diào)緊縮機(jī)離合器采用了箱位二極管，由于離合器是靠電磁操作，當(dāng)電磁開(kāi)關(guān)封鎖時(shí)，斷開(kāi)離合器線圈，電路便產(chǎn)生電壓尖脈沖，假設(shè)該電壓尖脈沖未加抑制，它能夠損壞汽車(chē)車(chē)身計(jì)算機(jī)。箱位二極管的安裝預(yù)防了電壓尖脈沖到達(dá)計(jì)算機(jī)。繼電器也可以安裝箱位二極管。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.８.８晶體管晶體管的含義是既可流通又可截止。在電路中晶體管用于控制電路中電流，使預(yù)定大小的電流能流動(dòng)，也能阻止此種流動(dòng)。晶體管由Ｐ型資料和Ｎ型資料組合制造而成，分為ＮＰＮ型〔如圖４－４５〕和ＰＮＰ型〔如圖４－４６〕。晶體管是一種具有三極的半導(dǎo)體，即發(fā)射極、集電極和基極。發(fā)射極是與所運(yùn)用的電路端一樣極性的正偏二極管的外層，基極極性與正偏的二極管在電路中所加的電壓極性一樣。晶體管符號(hào)中的箭頭表示發(fā)射極指向Ｎ型資料并指明正電流流動(dòng)的方向。集電極是反偏的二極管的外層，基極是發(fā)射極和集電極共享的中間層。三級(jí)的每一極都有本人的端子和通向，銜接不同的電路部分。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件發(fā)射極是兩個(gè)共享一公用中間層的二極管。當(dāng)發(fā)射極銜接到電路時(shí)，發(fā)射極－基極結(jié)是正偏，集電極－基極結(jié)是反偏的。對(duì)于ＮＰＮ型晶體管，當(dāng)基極加正偏電壓時(shí)，發(fā)射極引導(dǎo)正電流至集電極，引導(dǎo)正電流的電壓低于０.７Ｖ時(shí)晶體管截止，不導(dǎo)通，發(fā)射極不能導(dǎo)電；當(dāng)加到基極的電壓大于０.７Ｖ時(shí)，晶體管導(dǎo)通，發(fā)射極導(dǎo)電?；鶚O與集電極相對(duì)于發(fā)射極都必需是正的。晶體管起到開(kāi)關(guān)作用，如圖４－４７所示。當(dāng)電路中運(yùn)用ＮＰＮ晶體管時(shí)，基極－集電極結(jié)加的是反偏電壓，假設(shè)發(fā)射極－基極結(jié)加的也是反偏電壓，便沒(méi)有電流流過(guò)晶體管，如圖４－４８所示。假設(shè)發(fā)射極－基極加的是正偏電壓，如圖４－４９所示。電流便從發(fā)射極流到基極，其緣由是基極是一薄層，并且集電極加了正的電壓，電子才從發(fā)射極流到集電極。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件對(duì)于ＰＮＰ型晶體管，當(dāng)以比發(fā)射極電壓更負(fù)的反偏的電壓時(shí)，電流便從發(fā)射極流到集電極如圖４－５０所示。為了讓電流經(jīng)過(guò)發(fā)射極到集電極，基極和集電極兩者相對(duì)于發(fā)射極必需為負(fù)電壓。晶體管有三種任務(wù)形狀：〔１〕截止：當(dāng)在晶體管的基極加上反偏電流時(shí)，晶體管未導(dǎo)通，沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)?！玻病硨?dǎo)通：當(dāng)基極和發(fā)射極之間的偏電壓增大到晶體管從截止變?yōu)閷?dǎo)通點(diǎn)時(shí)，晶體管導(dǎo)通，且輸出電流與經(jīng)過(guò)基極的電流成正比。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔３〕飽和：基極的正偏電壓到達(dá)了某值時(shí)，晶體管的輸出電流到達(dá)了最大值，再增大正偏電壓，輸出電流仍是那個(gè)最大值。也可了解為經(jīng)過(guò)集電極的電壓降使集電極到發(fā)射極的電壓減小到接近０伏時(shí)，是處于飽和形狀。由于ＰＮＰ和ＮＰＮ型晶體管有三層硅，其中兩層是一樣的，故稱為雙極晶體管。４.２.８.９場(chǎng)效應(yīng)晶體管場(chǎng)效應(yīng)晶體管〔ＦＥＴ〕為單極〔只需一種截流子參與導(dǎo)電〕型三極管管腳分別稱為源極、漏極和柵極。源極供應(yīng)電子，與雙極晶體管的發(fā)射極類(lèi)似。漏極搜集電流，與集電極類(lèi)似。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件柵極建立使電子能從源極流到漏極的電容性電場(chǎng)，與基極類(lèi)似。場(chǎng)效應(yīng)晶體管不需加偏壓，只需給柵極加電壓，使源極的電子流到漏極。源極和漏極由同類(lèi)摻雜資料構(gòu)成，可以是Ｎ型資料或是Ｐ性資料，如圖４－５１所示。場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有輸入抗阻很高、噪音低、動(dòng)態(tài)范圍大、功耗大、本錢(qián)低和易于集成等特點(diǎn)，廣泛用于數(shù)字電路，通訊設(shè)備和儀器、儀表等方面。場(chǎng)效應(yīng)晶體管的種類(lèi)很多，常用的有結(jié)型和絕緣柵型〔即ＭＯＳ管〕兩種，每一種又分為Ｎ溝道和Ｐ溝道。絕緣柵型又分為加強(qiáng)型和耗盡型。假設(shè)源極電壓為０伏而給漏極加６伏電壓，源極和漏極之間沒(méi)有電流流過(guò)。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件然而，假設(shè)給柵極加了較低的正電壓，柵極在通道和它本身之間構(gòu)成一個(gè)電容場(chǎng)，電容場(chǎng)的電壓從源極吸引電子，電流便經(jīng)過(guò)通道流到漏極的更高正電壓處。由于場(chǎng)效應(yīng)改善了源極到漏極的電流流動(dòng)，所以這種場(chǎng)效應(yīng)晶體管稱為加強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。還有一種稱為耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管像一個(gè)常閉式開(kāi)關(guān)。而場(chǎng)效應(yīng)切斷從源極到漏極的電流之情形作比喻，加強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管像常開(kāi)式開(kāi)關(guān)。場(chǎng)效應(yīng)管的三個(gè)電極為源極〔Ｓ〕、柵極〔Ｇ〕與漏極〔Ｄ〕，它的電路符號(hào)如圖４－５２〔ａ〕～〔ｆ〕所示。分別是Ｎ溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管〔ａ〕、Ｐ溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管〔ｂ〕、Ｐ溝道加強(qiáng)型絕緣柵管〔ｃ〕、Ｎ溝道加強(qiáng)型絕緣柵管上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔ｄ〕、Ｐ溝道耗盡型絕緣柵管〔ｅ〕及Ｎ溝道耗盡型絕緣柵管〔ｆ〕的電路符號(hào)。場(chǎng)效應(yīng)管的主要技術(shù)參數(shù)有：夾斷電壓Ｕｐ〔結(jié)型〕、開(kāi)啟電壓Ｕｒ〔ＭＯＳ管〕、飽和漏極電流ＩＤＳＳ、直流輸入電阻、跨導(dǎo)、噪聲系數(shù)和最高任務(wù)頻率等。由于場(chǎng)效應(yīng)管輸入阻抗很高，很容易呵斥靜電擊穿損壞，運(yùn)用ＭＯＳ管時(shí)應(yīng)特別留意柵極的維護(hù)，任何時(shí)候不得懸空，維修時(shí)應(yīng)將三個(gè)電極短路放在屏蔽的金屬盒中，焊接時(shí)應(yīng)先將各極短路，為了阻止電烙鐵微小的漏電損壞管子，電烙鐵外殼應(yīng)接好地線或斷開(kāi)電源用余熱焊接，不能用萬(wàn)用表測(cè)ＭＯＳ管的各極，檢測(cè)ＭＯＳ管要用晶體管測(cè)試儀。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件值得留意的是，有些型號(hào)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，柵極和通道之間有極薄的隔離層，手上的靜電能燒損它，因此，不要用手觸摸計(jì)算機(jī)的插接器插針或計(jì)算機(jī)里面的集成電路芯片。場(chǎng)效應(yīng)晶體管常用于現(xiàn)代汽車(chē)的車(chē)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，晶體管最怕過(guò)電壓和過(guò)熱，假設(shè)遇到發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，水箱“開(kāi)鍋〞模塊停頓任務(wù)的問(wèn)題，就要檢查試之晶體管組件熱不熱。晶體管的用途是用作開(kāi)關(guān)和放大器。４.２.８.１０單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管只需一個(gè)ＰＮ結(jié)和三個(gè)電極〔一個(gè)發(fā)射極和兩個(gè)基極，所以又稱為雙基極二極管〕。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件單結(jié)晶體管的構(gòu)造，等效電路及電路符號(hào)如圖４－５３所示。單結(jié)晶體管因其特殊的內(nèi)部構(gòu)造而具有負(fù)阻特性，廣泛運(yùn)用于振蕩電路、定時(shí)電路和其他電路中，并使這些電路的構(gòu)造大為簡(jiǎn)化。４.２.８.１１晶體三極管晶體三極管又稱為雙極型三極管〔因有兩種截流子同時(shí)參與導(dǎo)電而得名〕，簡(jiǎn)稱三極管，常用三極管外形圖如圖４－５４所示。三極管是信號(hào)放大和處置的中心器件，廣泛用于電子產(chǎn)品和電路中。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件在消費(fèi)和丈量中，電信號(hào)放大電路的運(yùn)用非常廣泛，經(jīng)常需求將微弱的電信號(hào)〔電壓、電流或電功率〕進(jìn)展放大，以便有效進(jìn)展察看、丈量、控制或調(diào)理，例如電視機(jī)天線收到的包含聲音和圖像信息的微弱電信號(hào)，只需經(jīng)過(guò)電信號(hào)放大電路變換來(lái)振動(dòng)揚(yáng)聲器和顯像管任務(wù)，這樣的電路可以用晶體三極管，運(yùn)算放大器等電子元件實(shí)現(xiàn)。一、晶體三極管的構(gòu)造晶體三極管是有３個(gè)電極的半導(dǎo)體器件，在外形上比二極管多一個(gè)引出腳，其內(nèi)部構(gòu)造比二極管多一層Ｐ型半導(dǎo)體或Ｎ型半導(dǎo)體，構(gòu)成ＰＮＰ型或ＮＰＮ型三層構(gòu)造，ＮＰＮ平面型三極管如圖４－５５所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件它由兩個(gè)ＰＮ結(jié)的３層半導(dǎo)體制成，中間Ｐ型分散區(qū)很薄，幾微米至幾十微米，兩邊各為一塊Ｎ型半導(dǎo)體，從三塊半導(dǎo)體上各自引出一根線作為三極管的３個(gè)電極引線，分別稱為發(fā)射極〔ｅ〕、基極〔ｂ〕和集電極〔ｃ〕，相對(duì)應(yīng)的每塊半導(dǎo)體稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)。發(fā)射區(qū)和基區(qū)的ＰＮ結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的ＰＮ結(jié)稱為集電結(jié)，ＰＮＰ型三極管的構(gòu)造如圖４－５６所示。構(gòu)造原理與ＮＰＮ型三極管一樣，這里就不贅述了。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件二、晶體三極管的特性晶體三極管的特性是用特性曲線來(lái)表示的。特性曲線表示三極管的各個(gè)電極上的電壓和電流之間關(guān)系的曲線，它反映了三極管的根本性能，是分析放大電路的根本根據(jù)，三極管有２個(gè)ＰＮ結(jié)和３個(gè)電極，當(dāng)運(yùn)用三極管構(gòu)成放大電路時(shí)，必需遵照的偏置方式是ｂｅ之間的ＰＮ結(jié)處于正向偏置，而ｂｃ之間的ＰＮ結(jié)必需處于反向偏置。三極管各極之間電流關(guān)系為：Ｉｅ＝Ｉｂ＋Ｉｃ由于Ｉｂ很小，Ｉｃ就非常接近Ｉｅ。通常Ｉｃ／Ｉｂ的比值用β表示，其值在２０～１５０之間，所以經(jīng)過(guò)Ｉｂ的微小變化使得Ｉｃ有較大變化，這就是晶體管的放大原理。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件１.輸入特性曲線輸入特性曲線是指當(dāng)集電極－發(fā)射極電壓Ｕｃｅ為常數(shù)時(shí)，輸入回路〔基極回路〕中基極電流Ｉｂ與基極電壓Ｕｂｅ之間的關(guān)系曲線：即Ｉｂ＝ｆ〔Ｕｂｅ〕，Ｕｃｅ＝常數(shù)。測(cè)試輸入特性和輸出特性的實(shí)驗(yàn)電路如圖４－５７所示。實(shí)驗(yàn)電路中，用的是硅管ＮＰＮ型３ＤＧ６。當(dāng)Ｕｃｅ≥１Ｖ時(shí)，集電極已反向偏置，假設(shè)此時(shí)再增大Ｕｃｅ，只需Ｕｂｅ堅(jiān)持不變，Ｕｃｅ＞１Ｖ后的輸入特性曲線根本上是重合的，所以通常只畫(huà)出Ｕｃｅ≥１Ｖ的一條輸入特性曲線，如圖４－５８所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件由圖可見(jiàn)輸入特性有如下幾個(gè)特點(diǎn)：〔１〕輸入特性就是發(fā)射結(jié)的正向特性，與二極管伏安特性的正向特性類(lèi)似；〔２〕晶體管輸入特性也有一段門(mén)檻電壓區(qū)，只需在發(fā)射結(jié)外加電壓Ｕｂｃ大于門(mén)檻電壓時(shí)，晶體管才會(huì)出現(xiàn)Ｉｂ，硅管的門(mén)檻電壓約為０.５Ｖ，鍺管的門(mén)檻電壓約為０.２Ｖ；〔３〕晶體管開(kāi)場(chǎng)導(dǎo)通時(shí)，電流添加緩慢，但電壓Ｕｂｅ略微升一點(diǎn)，電流就急劇添加，特性曲線就近似直線上升。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件２.輸出特性曲線輸出特性曲線是指當(dāng)基極電流Ｉｂ為常數(shù)時(shí)，輸出回路〔即集電極電路〕中集電極電流Ｉｃ和集電極－發(fā)射極電壓Ｕｃｅ之間的關(guān)系即Ｉｃ＝ｆ〔Ｕｃｅ〕，Ｉｂ＝常數(shù)。測(cè)試時(shí)，在不同的Ｉｂ下，可得出不同的曲線如圖４－５９所示。由曲線可見(jiàn)，輸出特性有如下特點(diǎn)：〔１〕當(dāng)Ｕｃｅ＝０時(shí)，Ｉｃ＝０，即曲線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)；〔２〕當(dāng)Ｕｃｅ為基數(shù)值時(shí)，假設(shè)Ｉｂ＝０那么Ｉｃ＝Ｉｃｅｏ≈０。闡明當(dāng)三極管的基極開(kāi)路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間加電壓，在集電極電路中只需一個(gè)很小的電流Ｉｃｅｏ經(jīng)過(guò)，此電流稱為穿透電流；上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔３〕如Ｉｂ為固定值，在Ｕｃｅ超越一定數(shù)值〔約１Ｖ〕以后，Ｉｃ不再隨Ｕｃｅ增高而明顯地添加，具有恒流特性，相當(dāng)于曲線的平坦部分；〔４〕當(dāng)Ｉｂ增大時(shí)，相應(yīng)的Ｉｃ也增大，曲線上升，而且Ｉｃ比Ｉｂ添加得多，這就是晶體管的電流放大作用；〔５〕通常把晶體管的輸出特性曲線分為３個(gè)任務(wù)區(qū)。放大區(qū)：輸出特性曲線的近乎程度部分是放大區(qū)，這個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是發(fā)射結(jié)正向偏置，集電極反向偏置，即對(duì)ＮＰＮ型管而言，應(yīng)使Ｕｂｅ＞０，Ｕｂｃ＜０.此時(shí)電流Ｉｂ對(duì)Ｉｃ有控制造用。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件截止區(qū)：Ｉｂ＝０的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。Ｉｂ＝０時(shí)，Ｉｃ＝Ｉｃｅｏ對(duì)ＮＰＮ型硅管而言，當(dāng)Ｕｂｃ＜０.５Ｖ時(shí)，即已開(kāi)截止，但是為了截止可靠，常使Ｕｂ≤０。截止時(shí)集電結(jié)也處于反向偏置，三極管無(wú)放大作用。飽和區(qū)：飽和時(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于正向偏置，通常規(guī)定，當(dāng)Ｕｃｅ＜Ｕｂｅ時(shí)，以為三極管已飽和，飽和區(qū)在特性曲線比較接近縱坐標(biāo)，而Ｉｃ近乎直線上升的左側(cè)部分，此時(shí)即使Ｉｂ添加，Ｉｃ也幾乎不添加，從而三極管失去了放大作用。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件為了實(shí)現(xiàn)三極管的放大作用，應(yīng)該使三極管任務(wù)在放大區(qū)。截止區(qū)和飽和區(qū)在電子技術(shù)中也有著其他重要作用，如三極管的開(kāi)關(guān)作用就是任務(wù)在截止區(qū)和飽和區(qū)。三、主要參數(shù)三極管的參數(shù)是用來(lái)闡明其性能和適用范圍的，這些參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用三極管的根據(jù)。三極管的參數(shù)很多，這里只引見(jiàn)最主要的幾個(gè)。１.電流放大系數(shù)〔１〕在靜態(tài)〔無(wú)輸入信號(hào)〕時(shí)，集電極電流Ｉｃ〔輸出電流〕與基極電流Ｉｂ〔輸入電流〕的比值稱為共發(fā)射極靜態(tài)電流〔直流〕放大系數(shù)，記作β，即β＝Ｉｃ／Ｉｂ；上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔２〕在動(dòng)態(tài)〔有輸入信號(hào)〕時(shí)，集電極的電流變化量ΔＩｃ與基數(shù)極電流的變化量ΔＩｂ之比稱為晶體管的動(dòng)態(tài)電流〔交流〕放大系數(shù)，記作β，即β＝ΔＩｃ／ΔＩｂ。２.極間反向電流〔１〕集電極－基極反向截止電流Ｉｃｂｏ是當(dāng)發(fā)射極開(kāi)路時(shí)集電結(jié)在反向電壓的作用下構(gòu)成的反向電流。通常在室溫下，小功率硅管的Ｉｃｂｏ小于１ｍＡ，而小功率鍺管約為１０ｍＡ?！玻病臣姌O－發(fā)射極反向截止電流Ｉｃｅｏ是當(dāng)Ｉｂ＝０〔將基極開(kāi)路〕集電極處于反向偏置和發(fā)射結(jié)處于正向偏置時(shí)的集電極電流。由于它好似是從集電極直接穿透晶體管而到達(dá)發(fā)射極的，所以又稱為穿透電流。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件通常Ｉｃｅｏ是Ｉｃｂｏ的〔１＋β〕，從Ｉｃｅｏ的大小可以判別三極管的任務(wù)穩(wěn)定性。３.極限參數(shù)〔１〕集電極電流的最大允許值Ｉｃｍａｘ：集電極電流Ｉｃ超越一定值時(shí)，晶體管的β值要下降，當(dāng)β值下降到正常數(shù)值的２／３時(shí)的集電極電流，稱為集電極最大允許電流Ｉｃｍａｘ。當(dāng)Ｉｃ超越Ｉｃｍａｘ時(shí)并不一定會(huì)使管子損壞，但如超越太多，那么會(huì)燒壞三極管。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔２〕集電極－發(fā)射極反向擊穿電壓ＢＵｃｅｏ：指基極開(kāi)路時(shí)，集電極與發(fā)射極間所能接受的最大反向電壓。在運(yùn)用時(shí)，集電極電源電壓應(yīng)低于這個(gè)電壓值，集電極與發(fā)射極之間的實(shí)踐電壓假設(shè)超越ＢＵｃｅｏ，管子就會(huì)被擊穿而損壞。三極管在高溫下也容易損壞?！玻场臣姌O是最大允許耗散功率Ｐｃｍａｘ：由于集電極電流流過(guò)集電極時(shí)會(huì)耗費(fèi)功率而產(chǎn)生熱量，使三極管的溫度升高，所以根據(jù)管子允許的最高溫度定出了最大允許耗散功率Ｐｃｍａｘ，在運(yùn)用時(shí)如超越此值會(huì)導(dǎo)致管子被燒毀，即Ｐｃｍａｘ＝ＩｃＵｃｅ。三極管還有其他參數(shù)，運(yùn)用時(shí)可根據(jù)需求查閱有關(guān)手冊(cè)。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件四、晶體三極管的選擇在運(yùn)用中，如遇到三極管損壞，要用同樣的規(guī)格、一樣型號(hào)的三極管進(jìn)展改換，或采用性能參數(shù)相近的三極管進(jìn)展替代，在改換或代用晶體管時(shí)應(yīng)留意以下事項(xiàng)。選擇三極管時(shí)本卷須知?！玻薄吃诖_認(rèn)三極管損壞后，選擇與原來(lái)型號(hào)一樣、規(guī)格及檔次一樣、β值一樣或相近的三極管改換?！玻病掣膿Q終了，要檢測(cè)電壓、電流能否正常，靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)能否在正常值，管子有無(wú)過(guò)熱景象。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件五、代用三極管必需遵守的原那么如找不到一樣型號(hào)、規(guī)格的三極管進(jìn)展改換時(shí)，可用性能相近的三極管替代，但必需遵守如下原那么：〔１〕極限參數(shù)高的三極管可以替代極限低的三極管，如Ｐｃｍａｘ大的三極管可以替代Ｐｃｍａｘ小的三極管?！玻病承阅芎玫娜龢O管可以替代性能差的三極管，如Ｉｃｅｏ小的三極管可以替代Ｉｃｅｏ大的三極管。〔３〕高頻管和開(kāi)關(guān)管替代普通低頻三極管〔其參數(shù)應(yīng)能滿足要求〕。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔４〕復(fù)合管可以替代單管。復(fù)合管通常是用兩只三極管復(fù)合而成，可完成單管所實(shí)現(xiàn)的功能，但采用復(fù)合管替代單管時(shí)，普通都要重新調(diào)整直流偏置，選擇適宜的靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)。六、晶體三極管低頻電壓放大電路晶體三極管的一個(gè)最根本作用是可作放大器。按晶體三極管放大器所放大的信號(hào)不同，可分直流放大器和交流放大器兩類(lèi)。如圖４－６０所示。是單電源三極管共發(fā)射極交流放大電路，圖中各元器件的作用如下：ＶＴ是三極管，擔(dān)任電流放大作用。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件Ｒｗ、Ｒｂ１、Ｒｂ２為基極偏置電阻，電阻值普通為幾十到幾百千歐，它的作用是使基極電流為某一適當(dāng)值，以保證三極管有比較適宜的任務(wù)形狀，從而使信號(hào)波形不失真。Ｅｃ除為放大器提供適宜的任務(wù)形狀外，還是放大器的能源，放大器可將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能輸出。普通Ｅｃ的數(shù)值為幾伏到幾十伏。Ｒｏ是集電極電阻，電阻值普通為幾千歐到幾十千歐，它可以將三極管的電流放大作用轉(zhuǎn)換成電壓放大作用。Ｃ１和Ｃ２分別叫耦合電容，其數(shù)值約為幾微法到幾十微法，它們起著傳輸信號(hào)，隔斷直流電源與信號(hào)源之間、直流電源與負(fù)載之間的直流通路的作用。Ｒ３用來(lái)穩(wěn)定三極管的任務(wù)點(diǎn)，Ｃ３用來(lái)減少Ｒ３對(duì)交流信號(hào)耗費(fèi)。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件放大器靜態(tài)〔即無(wú)交流信號(hào)輸入〕時(shí)，三極管各電極都有一定的直流電壓和電流值，通常把這些數(shù)值稱為靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)。最常用的靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)參數(shù)是Ｉｂ、Ｉｃ和Ｕｃｅ。有時(shí)為引起留意特加腳注“Ｑ〞來(lái)表示靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)，常寫(xiě)作為ＩｂＱ、ＩｃＱ、ＩｃｅＱ。設(shè)置靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)的目的是在三極管的發(fā)射結(jié)上預(yù)先加上一適當(dāng)?shù)恼螂妷?，即預(yù)先給基極提供一定的偏流，以保證在輸入信號(hào)的整個(gè)周期中，輸入電流只隨輸入電壓變化而不會(huì)產(chǎn)生波形飽和失真或截止失真。用低頻信號(hào)發(fā)生器作信號(hào)源，加在放大器輸入端，適當(dāng)調(diào)理低頻信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓幅度，可使放大器輸出的波形不失真而又最大。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)對(duì)放大器輸出波形的影響很大：當(dāng)輸入電流一定、靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)太高時(shí)，就會(huì)使三極管進(jìn)入飽和區(qū)任務(wù)而引起Ｉｃ的正半周及Ｕｃｅ的負(fù)半周失真；當(dāng)靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)太低〔增大Ｒｗ值〕時(shí)，又會(huì)使三極管進(jìn)入截至去任務(wù)而引起Ｉｃ的負(fù)半周及Ｕｃｅ的正半周失真。為使放大器輸出的波形不失真，通常都是調(diào)理Ｒｗ，使靜態(tài)任務(wù)點(diǎn)選在各參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的中等數(shù)值，當(dāng)任務(wù)點(diǎn)偏高時(shí)就增大Ｒｗ的數(shù)值，當(dāng)任務(wù)點(diǎn)偏低時(shí)就減少Ｒｗ的數(shù)值。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件兩級(jí)或兩級(jí)以上單管放大器所組成的放大器，稱多級(jí)放大器。采用多級(jí)放大器的目的主要為了增大對(duì)微弱信號(hào)的放大才干。當(dāng)放大器末級(jí)需帶一定負(fù)載時(shí)，就要確保一定功率輸出。當(dāng)輸出功率要求較大時(shí)，通常采用兩只三極管組成復(fù)合三極管，俗稱“達(dá)林頓〞，如圖４－６１所示。復(fù)合三極管是選用各種極性的三極管按照一定的方式銜接而組成的，是一個(gè)高β的三極管。復(fù)合三極管的最大特點(diǎn)是電流放大倍數(shù)很高，多用于較大功率輸出的電路中。復(fù)合三極管的極性取決于第一只三極管。復(fù)合三極管將兩只以上三極管的集電極連在一同，而把第一只三極管的發(fā)射極直接接到第二只三極管的基極，即組合復(fù)合三極管時(shí)，第一雖然子的發(fā)射極電流方向必需與第二雖然子的基極電流方向一樣，并以此類(lèi)推，最后引出ｅ、ｂ、ｃ三個(gè)電極。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件七、晶體三極管開(kāi)關(guān)電路晶體三極管截止時(shí)三極管ｃ、ｅ極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)形狀，三極管飽和時(shí)三極管ｃ、ｅ極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的閉合形狀，三極管的這種特性叫開(kāi)關(guān)特性。三極管開(kāi)關(guān)電路如圖４－６２所示。三極管由截止轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡突蛴娠柡娃D(zhuǎn)變?yōu)榻刂沟倪^(guò)程叫做“翻轉(zhuǎn)〞，這個(gè)過(guò)程極快終了，直至ＶＴ１飽和，ＶＴ２截止為止。只需適中選?。郑裕钡募姌O電阻和基極電阻，使其滿足Ｒｂ１≤β１Ｒｃ１，ＶＴ１就能任務(wù)在飽和形狀，此時(shí)電源經(jīng)Ｒｃ２→Ｃ２→ＶＴ１的發(fā)射結(jié)，接地途徑對(duì)Ｃ２充電到電源電壓，如圖４－６２〔ａ〕中實(shí)線所示，充電常數(shù)Ｔ充≈Ｒｃ２Ｃ２０。ＶＴ２的截止那么是由于電容Ｃ１兩端的電壓經(jīng)過(guò)飽和管ＶＴ１加到ＶＴ２的發(fā)射結(jié)，使之處于反偏而到達(dá)的。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件ＶＴ１飽和，ＶＴ２截止，這就是此時(shí)電路的一個(gè)任務(wù)形狀，這個(gè)形狀是暫穩(wěn)態(tài)。假設(shè)是穩(wěn)態(tài)的話，就要求ＶＴ１不斷飽和，ＶＴ２不斷截止。但是由于ＶＴ２的截止是靠電容Ｃ１兩端的電壓來(lái)維持的，此時(shí)Ｃ１一方面經(jīng)過(guò)飽和管ＶＴ１把負(fù)電壓加到ＶＴ２的發(fā)射極使其截止，一方面又要經(jīng)過(guò)ＶＴ１放電。Ｃ１放電回路如圖４－６２〔ｂ〕所示虛線所示。放電常數(shù)Ｔ放≈Ｒｂ２Ｃ１。隨著電容Ｃ１的放電，加在ＶＴ２發(fā)射結(jié)的反偏越來(lái)越小，當(dāng)Ｃ１上的電荷放完后，電源將經(jīng)過(guò)Ｒｂ２時(shí)，ＶＴ２便開(kāi)場(chǎng)導(dǎo)通，而一旦ＶＴ２導(dǎo)通，開(kāi)場(chǎng)產(chǎn)生集電極電流，就會(huì)在電路中引起新的正饋連鎖反響。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件由于Ｃ１放電→Ｕｂ２↑→Ｉｃ２↓→Ｕｃ２↓→Ｕｂ１↓→Ｉｃ１↑→Ｕｃ１↑這個(gè)過(guò)程進(jìn)展也很快。電路翻轉(zhuǎn)為ＶＴ１截止，ＶＴ２飽和的一個(gè)新任務(wù)形狀。同樣，只需滿足Ｒｂ２≤β１Ｒｃ２，ＶＴ２就能任務(wù)在飽和形狀。和前一個(gè)任務(wù)形狀一樣，這個(gè)新的任務(wù)形狀也是一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，不能長(zhǎng)期維持下去，由于此時(shí)Ｃ１要再次被充電。而Ｃ２又要經(jīng)過(guò)飽和管ＶＴ２放電，引起電路的再次翻轉(zhuǎn)，由于三極管ＶＴ２輸出波形近似于矩形脈沖〔假設(shè)電路對(duì)稱的話〕，所以多諧振蕩器常稱方波發(fā)光器。一些汽車(chē)的轉(zhuǎn)向燈閃光器、倒車(chē)電喇叭等就由方波發(fā)生器構(gòu)成。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件八、晶體三極管分類(lèi)及簡(jiǎn)介１.三極管分類(lèi)〔１〕按資料分類(lèi)：分為硅三極管和鍺三極管。〔２〕按構(gòu)造分類(lèi)：分為ＮＰＮ型和ＰＮＰ型三極管。〔３〕按電容分類(lèi)：分為小功率三極管、中功率三極管和高功率三極管?！玻础嘲慈蝿?wù)頻率分類(lèi)：分為低頻三極管、高頻三極管和超高頻三極管?！玻怠嘲捶庋b構(gòu)造分類(lèi)：前面已引見(jiàn)過(guò)，這里不再?gòu)?fù)述。〔６〕按功能和用途分類(lèi)：分為放大三極管、開(kāi)關(guān)三極管、高反壓三極管、帶阻三極管、帶阻尼三極管、微波三極管、光敏三極管和磁敏三極管等多種類(lèi)型。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件２.三極管簡(jiǎn)介〔１〕低頻小功率三極管：指特征頻率在３ＭＨｚ以下，功率小于１Ｗ的三極管普通作為小信號(hào)放大用?！玻病车皖l大功率三極管：指特征頻率小于３ＭＨｚ，功率大于１Ｗ的三極管。低頻大功率三極管種類(lèi)比較多，主要運(yùn)用于電子音響的低頻大功率放大電路中，用于各種大電流輸出穩(wěn)壓電源中作為調(diào)整管?！玻场掣哳l小功率三極管：指特征頻率大于３ＭＨｚ，功率小于１Ｗ的三極管，主要用于高頻振蕩的放大電路中?！玻础掣哳l大功率三極管：指特征頻率大于３ＭＨｚ，功率大于１Ｗ的三極管，主要用于通訊等設(shè)備中作為功力驅(qū)動(dòng)及放大?！玻怠硰?fù)合三極管：前面已引見(jiàn)過(guò)，這里不再?gòu)?fù)述。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔６〕光敏三極管：光敏三極管也是光電裝換器件，最常用的資料是硅，是由一個(gè)光敏二極管和一個(gè)三極管結(jié)合而成的，具有放大作用。普通情況下，只引出集電板和發(fā)射極，其外形與光二極管一樣，運(yùn)用時(shí)嚴(yán)加劃分。電阻Ｒ，與光敏三極管ＶＴ１組成ＶＴ２管的偏量電路，繼電器Ｋ為開(kāi)關(guān)電路負(fù)載，在圖４－６３〔ａ〕中，當(dāng)一定波長(zhǎng)的光照射到ＶＴ１的基極時(shí)，便產(chǎn)生光電流使ＶＴ２管基極處于低電位而截止，ＶＴ２管集電極處于高電位，ＶＴ２管導(dǎo)通。繼電器Ｋ有電動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了光電開(kāi)關(guān)的亮控制，在圖４－６３〔ｂ〕中，無(wú)光照時(shí)，由于光敏三極管ＶＴ１的暗電阻很大，ＶＴ２管基極處于高電位導(dǎo)電，繼電器Ｋ有電動(dòng)作，這樣就實(shí)現(xiàn)了光電開(kāi)關(guān)的暗控制，依上述任務(wù)原理，可開(kāi)發(fā)出許多適用性的光電開(kāi)關(guān)電路。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.８.１２晶體管放大器晶體管能用在放大電壓的放大電路中，構(gòu)成放大器電路，故稱晶體管放大器。此放大器對(duì)于正在運(yùn)用一個(gè)非常低的電壓來(lái)傳輸計(jì)算機(jī)信號(hào)，但需求升壓加強(qiáng)以驅(qū)動(dòng)附件是非常有用的，如圖４－６４所示。輸入到晶體管基極的小信號(hào)電壓波形可以看成是如圖４－６５〔ａ〕所示的波形圖，而從集電極輸出的電壓波形相對(duì)于圖４－６５〔ａ〕波形反轉(zhuǎn)了１８０°，在這放大電路中發(fā)生了三件事：〔１〕輸入電壓被放大，即輸入基極的電壓被放大，到達(dá)集電極后，集電極的電壓大于基極電壓；〔２〕輸入電流增大；上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔３〕輸入波形反轉(zhuǎn)了１８０°〔相對(duì)于輸入波形〕。有些放大器運(yùn)用復(fù)合晶體管對(duì)，即達(dá)林頓對(duì)，它是銜接在一同的兩只晶體管，如圖４－６６所示。晶體管ＶＴ１用作前置放大器，它產(chǎn)生推進(jìn)晶體管ＶＴ２的電流，ＶＴ２管是末級(jí)放大器，與控制電路是隔離的，它將電流加強(qiáng)到能驅(qū)動(dòng)負(fù)載部件所需的電流量。復(fù)合晶體管對(duì)〔達(dá)林頓對(duì)〕廣泛用于電子點(diǎn)火系統(tǒng)的控制模塊。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件４.２.８.１３晶閘管〔可控硅〕在電氣電路中，為了使整流器輸出的直流電壓可以根據(jù)需求進(jìn)展調(diào)理，就要采用可控整流電路，晶閘管就是可以實(shí)現(xiàn)這一要求的可控整流元件。晶閘管全稱是晶體閘流管，又稱可控硅，簡(jiǎn)稱ＳＣＲ，是一種“以小控制大〔電流〕〞的功率型器件，也是電力電子最根底的器件，具有耐壓高、容量大、效率高、控制靈敏、體積小、分量輕、運(yùn)用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，主要用于可控電流、逆變、調(diào)壓無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、交直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速、隨動(dòng)系統(tǒng)或變頻電源等電子電路。其缺乏之處是過(guò)載才干和抗干擾才干較差，控制電路比較復(fù)雜等。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件一、晶閘管的構(gòu)造和符號(hào)常用晶閘管外形有塑封式、螺旋式和平板式如圖４－６７所示。晶閘管種類(lèi)很多，主要有普通型、單向、雙向型、可關(guān)斷型和快速型及光控晶閘管等。晶閘管的構(gòu)造由四層半導(dǎo)體資料組成，即Ｐ型半導(dǎo)體和Ｎ型半導(dǎo)體交替構(gòu)造，分成為Ｐ１、Ｎ１、Ｐ２和Ｎ２，如圖４－６８所示。它們的接觸面構(gòu)成三個(gè)ＰＮ結(jié)，分別為Ｊ１、Ｊ２和Ｊ３，引出的三個(gè)電極分別為陽(yáng)極Ａ、陰極Ｋ和門(mén)極〔控制極〕Ｇ。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件為了闡明晶閘管的任務(wù)原理，可將其看成是ＰＮＰ和ＮＰＮ兩個(gè)三極管相連，如圖４－６８〔ａ〕所示；等效晶體管為兩個(gè)三極管相連，如圖４－６８〔ｂ〕所示；晶閘管的符號(hào)如圖４－６８〔ｃ〕所示。二、晶閘管的任務(wù)原理晶閘管在任務(wù)過(guò)程中，陽(yáng)極Ａ和陰極Ｋ與電源、負(fù)載銜接，組成晶閘管的主電路；晶閘管的門(mén)極Ｇ和陰極Ｋ與控制晶閘管的安裝銜接，組成晶閘管的控制電路。也可以把晶閘管看成是由ＰＮＰ型和ＮＰＮ型兩個(gè)晶體管銜接而成，每一個(gè)晶體管的基極與另一個(gè)晶體管的某電極相連如圖４－６９所示。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件陽(yáng)極Ａ相當(dāng)于ＰＮＰ型管ＶＴ１的發(fā)射極，陰極Ｋ相當(dāng)于ＮＰＮ型管ＶＴ２的發(fā)射極。如圖４－７０所示。當(dāng)晶閘管加上正向電壓而且控制極也加上正向電壓時(shí)，兩個(gè)等效晶體管的各個(gè)ＰＮ結(jié)的偏置符合放大條件。在控制極正向電壓作用下，產(chǎn)生控制極電流ＩＧ，就是ＶＴ２的基極電流ＩＢ２，ＶＴ２的某電極電流ＩＣ２＝β２ＩＧＴ，又是ＶＴ１管的基極電流，ＶＴ１管的某電極電流ＩＣ１＝β１ＩＣ２＝β１β２ＩＧ〔β１β２分別是ＶＴ１、ＶＴ２的電流放大系數(shù)〕。從等效電路可知，ＩＣ１又流入ＶＴ２的基極再一上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件次放大，從而構(gòu)成劇烈的正反響，使兩個(gè)晶體管很快到達(dá)飽和導(dǎo)通，因此晶閘管也就進(jìn)入完全導(dǎo)通形狀。晶閘管一旦導(dǎo)通后，其形狀完全依托管子本身的正反響作用來(lái)維持，即使控制極電流消逝，晶閘管仍處于導(dǎo)通形狀。所以控制極的作用僅僅是觸發(fā)晶閘管使其導(dǎo)通，導(dǎo)通后控制極就失去控制造用，要想關(guān)斷晶閘管，須將陽(yáng)極電流減小到使之不能維持正反響過(guò)程。當(dāng)然，將陽(yáng)極電壓降低到０或?qū)㈥?yáng)極電流斷開(kāi)或在陽(yáng)極與陰極間加一反向電壓，晶閘管即自行關(guān)斷而呈關(guān)斷形狀。根據(jù)以上所述總結(jié)如下：ＳＣＲ的三個(gè)接線腳叫陽(yáng)極〔或Ｐ端子〕、陰極〔Ｎ端子〕和門(mén)極〔中心區(qū)之一〕。上一頁(yè)下一頁(yè)前往４.２電氣元件〔１〕晶閘管的導(dǎo)通條件為：一是在陽(yáng)極和陰極間加上一定大小的正向電壓；二是在控制極和陰極間加正向觸發(fā)電壓。只需電路滿足這兩個(gè)條件晶閘管才干導(dǎo)電，否那么就處于關(guān)斷形狀。同時(shí)還應(yīng)該留意到晶閘管導(dǎo)通后，控制極即失去控制造用。要使電路封鎖，必需使陽(yáng)極電壓降到最小?！玻病常樱茫覂H僅要求一個(gè)觸發(fā)脈沖，作用在門(mén)極便可變成導(dǎo)電的，只需電壓堅(jiān)持足夠高或者直到門(mén)電壓反轉(zhuǎn)，電流會(huì)繼續(xù)流過(guò)陽(yáng)極和陰極?！玻场常樱茫铱梢哉蚧蚍聪蚪尤腚娐分小Ｕ蜚暯訒r(shí)，Ｐ型陽(yáng)極與電路的正極端銜接而Ｎ型陽(yáng)極與負(fù)極銜接，中間的ＰＮ結(jié)阻塞了經(jīng)過(guò)陽(yáng)極和陰極的