《汽车电路读图》第1章基本知识课件.ppt

1,第一章 基本知识,第一节 汽车电工基础第二节 汽车常用电子元器件第三节 基本电子电路,2,一、电路的概念 电路的概念可通过图1-1来理解。如图1-1（a）所示，把蓄电池的正极、负极与灯泡用导线连接起来形成电通路称为电路或回路。如果用符号表示图中的电器，就会得到图1-1（b）所示的电路图，图中R表示灯泡的电阻，箭头表示电流的方向。如果在图1-1（b）电路中，增设了开关就形成了图1-1（c）所示电路，该电路可通过开关控制电路的通与断。开关断开时，电路中没有电流通过，灯不亮，这种状态称为开路或断路。当开关闭合时，电路中有电流通过，灯亮，这种状态称为通路。,第一节 汽车电工基础,下一页 返回,3,图1-1,电路的概念（a）实际电路；（b）电路的图示；（c）电路处在开路状态,返回,4,二、欧姆定律 在图1-l所示的电路中，蓄电池的输出电压加到灯泡上，灯泡中就有电流通过，灯泡对电流的阻力称为电阻。在电压不变的情况下，电阻越小，电流就越大，三者的关系可用欧姆定律表达，即“电流与电压成正比、与电阻成反比”。欧姆定律可用下面式子来表示：电流(I)=上面式子中，I、U、R分别是电流、电压和电阻量的符号。在电工学中，电流、电压、电阻的单位名称（符号）分别是安培（A），伏特（V），欧姆（）。,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,5,图1-1,电路的概念（a）实际电路；（b）电路的图示；（c）电路处在开路状态,返回,6,三、电路基本连接方法1.串联 串联就是将所有的负荷（电阻）连接成一个通路，如图l-2所示。它的特点是各负荷中通过的电流相等。串联电路的总电阻等于各电阻之和。在电源串联电路中，电源总电压等于各蓄电池电压之和。在柴油汽车上，常用两个12V蓄电池串联得到24 V电压。2.并联 将几个负荷的一端和另一端分别与电源相连，称为并联。如图1-3所示，电阻为2、4、6的三个灯泡并联，当蓄电,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,7,图l-2,图1-2 串联电路（a）实际电路；（b）电路的图示；（c）等效电路,返回,8,图1-3,图1-3 并联电路（a）实际电路；（b）电路的图示；（c）等效电路,返回,9,池的电压为 12 V时，因为每个灯泡上所加的电压都是12V，根据欧姆定律，各灯泡中的电流分别为：2中的电流A1=12/2=6A；4中的电流A2=12/4=3A；6中的电流A3=12/62A。因此，蓄电池输出的总电流A=A1A2+A3=6+32=11A根据欧姆定律可求出电路中的总电阻：R=1.09可以看出，用12V蓄电池连接三个并联后灯泡总电流与只接一个1左右的灯泡的电流是相同的。并联时总电阻可利用下式求出：R=+,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,10,将相同规格的汽车蓄电池并联（正极与正极相连，负极与负极相连）时，无论并联几个，电压均保持不变，仅容量增加，是各蓄电池容量之和。四、电流的三种效应 电流有三种效应，即热效应、磁效应和化学效应，如图l-4所示。热效应。电流通过灯泡时，灯丝就要发热并发光，这就是电流的热效应。汽车进气预热器、后风窗加热器等就是利用这种效应制成的。化学效应。在食盐水或稀硫酸溶液中，置入两块极板并,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,11,图l-4,电流的三种效应,返回,12,通电，极板表面有气泡产生，液体中有电流通过，我们把这种作用称为电流的化学效应。蓄电池等就是应用这种效应。磁效应。把通有电流的导线置于磁针上方，当导线与磁针近于平行时，磁针就会运动。这是因为导线周围产生了磁力线对磁针产生了作用。把这种作用称为电流的磁效应。如汽车用的喇叭、继电器以及点火线圈等就是利用电流的磁效应。电流的三种效应应用的例子随处可见，所有的电气设备都要应用一种或两种以上电流的效应。五、电功率 实现各种电效应时电流都要做功。在单位时间里供给或者,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,13,消耗的电功叫电功率，其符号为P，单位为瓦特（W）。电压就是电位之差，电流从高电位流向低电位，所以电压越高，电流越大，电功率就大。电功率的大小可用电压和电流的乘积表示：P=U I消耗的电功叫电功率，其符号为P，单位为瓦特（W）。电压就是电位之差，电流从高电位流向低电位，所以电压越高，电流越大，电功率就大。电功率的大小可用电压和电流的乘积表示：P=U I 在一个指着南、北方向的小磁针的上方，拉一根与磁针平行的导线，当导线中有电流通过时，磁针就会偏转到东西方,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,14,向。这说明通过电流的导线产生了磁力线作用。磁铁指南北方向，电流产生的磁力线也应有方向性，励磁电流与磁场方向符合右手螺旋法则。通电导线产生的磁力线方向的判别方法如图1-5所示。在图1-5（a）中，右手大拇指表示电流方向，弯曲的四指表示磁力线方向；在图1-5（b）中，右手四指表示电流方向，大拇指表示磁力线方向。2.电磁力与左手定则,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,15,图1-5,右手螺旋法则（a）通电导线产生的磁力线方向；（b）通电线圈产生的磁力线方向,返回,16,在图1-6（a）所示的磁场中，磁力线从N极到S极，如果在磁铁的中心部位，放置一根和磁场垂直的导线，并通以电流，方向为（表示从书的表面向里面流去），那么，如图1-6（b）所示，这时就出现了磁铁形成的磁场和电流形成的圆形磁场，两种磁力线合成作用的结果形成图1-6（c）所示的磁力线分布。从图中可以明显看出，导线上方的磁力线比导线下方的多，所以就有向下拉的力作用到导线上。由磁场与电流之间作用产生的力叫电磁力。电磁力的作用方向取决于磁力线的方向和电流的方向。一般是用左手定则来判断电磁力的方向，即导线的运动方向。,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,17,图1-6,磁场对通电导线的作用力,返回,18,3 电磁感应与右手定则 当磁铁在线圈中如图1-8所示那样上下运动时，电流表的指针就会摆动，这就说明线圈中有电流通过，把这种现象叫做电磁感应作用。而且，磁铁移动的速度越快、线圈的匝数越多，线圈上所产生的电动势就越大。而电流的方向在阻碍导体运动的方向上。七、互感和自感 如图1-10所示，在铁心上绕有A、B两个线圈。当其中一个线圈A有断续的电流通过时，铁心中的磁力线就会随着电流的通、断而产生或消失，但磁力线的每次变化也要穿过线圈B。根,第一节 汽车电工基础,上一页 下一页,19,图1-8,电磁感应作用1电流表；2磁铁；3线圈,返回,20,图1-10,互感与自感作用,返回,21,据前面讲过的电磁感应作用，线圈B上也会产生感应电压。像这样由于一个线圈中电流的变化而使另一个线圈产生感应电势的现象，叫做互感作用。这时，把通有电流的线圈A叫初级线圈，因互感作用产生感应电压的线圈B叫次级线圈。次级线圈与初级线圈匝数之比越大，当初级线圈通过电流时，次级线圈上的感应电压就越高。点火线圈就是利用这一原理制成的。,第一节 汽车电工基础,上一页 返回,22,一、电阻 电阻是利用金属或非金属材料制成便于安装的电路元件。几乎在所有的电路中都离不开电阻。其功能可归纳为：降低电压、分配电压、限制电流及向各种电子电路元器件提供必要的工作条件（如电压、电流）等。1.常用电阻的种类 常见的电阻种类很多，按其结构形式可分为固定电阻、可变电阻和电位器三种；按其材料可分为碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、绕线电阻等。,第二节 汽车常用电子元器件,下一页 返回,23,2.电阻的标称值与允许误差 大多数电阻上都标有电阻的数值，这就是电阻的标称阻值，简称标称值。电阻的标称值往往和它的实际阻值不全相同。有的实际阻值比标称值大一些，有的实际阻值比标称值小一些。电阻的实际阻值与其标称值的偏差，除以标称值所得到的百分比，叫做电阻的误差。不同的电路对电阻误差有不同的要求。一般电子电路，采用级或级的电阻就可以满足要求。当电流通过电阻时，电阻由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大于它所能承受的功率，电阻就会被烧坏。电阻长,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,24,时间工作时允许消耗的最大功率叫额定功率。电阻额定功率也有标称值。选用电阻时，应选用标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。4.电阻的类别标示 为了区别不同种类的电阻，常用几个拉丁字母表示电阻的类别。5.电阻的色环、色点阻值标示法 一般来说，体积小的电阻，其阻值不便用数字标出，而采用色环或色点标示，如图1-15所示。其中图1-15（a）是用色环标出的电阻；图1-15（b）是用色点标示的电阻。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,25,图1-15,电阻的色码标示,返回,26,6.电路图中电阻和电位器的单位标注规则 在电路图中，电阻值在兆欧以上的，标注单位为M。电阻值在1 k100 k之间，标注单位为K。电阻值在1 000 以下，标注单位为。7.电阻的使用常识 使用电阻时，要根据电路的要求，选用不同种类和误差的电阻。在一般电路中，采用误差为10%或20%的碳膜电阻就可以了。电阻的额定功率要选用等于实际承受功率的1.52倍，只有这样选用才能保证电阻的耐用和可靠。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,27,电阻在电路板上装配之前，要用万用表欧姆挡核实它的阻值。安装时，要让电阻的类别、阻值等符号容易看到，以便检查、核实。8.电位器 电位器实际上是一个可变电阻，其典型的结构如图1-16（a）所示，它有三个引出端，其中1、3两端间电阻值为最大，2、3或1、2两端间的电阻值可以通过与轴相连的簧片所在位置不同加以调节。电位器的连接方法有三种，如图1-16（b）所示。电位器与一般可变电阻的不同之处，在于它用在电路中需要经常改变电,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,28,图1-16,电位器的结构与接法（a）电位器结构；（b）电位器三种连接方法,返回,29,阻阻值的地方，如汽车收音机的音量控制是通过电位器的调节来实现控制功能的。为了方便起见，在有的电位器上还装有电源开关。二、电容器 电容器(简称电容)是各种电路的主要元器件之一。它和电阻一样，几乎每种电子电路都离不开电容器。电容器的功能有：调谐、耦合、滤波、去耦、通交流隔直流（旁路交流电、隔断直流电）等。电容器的种类很多，其结构形式可分为固定电容器、可变电容器和半可变（微调）电容器三大类。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,30,1.常用电容器的种类 电容器通常是在两块金属之间夹着一块绝缘体（又称电介质）构成。当在两个金属电极间加上电压时，电极上就会储存电荷。所以，电容器实际上是一种储能元件。电容器按其电介质可分为：纸质电容器、油浸纸质电容器、金属化纸质电容器、云母电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器和电解电容器等。2.电容器的标称容量与允许误差 电容器上标注的电容量均是电容器的标称容量。电容器的标称容量与它的实际容量会有偏差。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,31,3.电容器的耐压 电容器在长期可靠的工作中所承受的最大直流电压就是电容器的耐压，也叫电容器的直流工作电压。电容器的耐压值一般都直接标注在电容器的外壳上。使用时，电路上的工作电压不电容器的类别和符号标注能超过此数值，否则，电容器将会被击穿。4.电容器的类别标示 电容器的种类很多，为了进行区别，常用拉丁字母表示电容器的类别。第一个字母C表示电容，第二个字母Z表示介质材料，第三个字母以后表示形状、结构等。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,32,5.电容器的使用常识 电容器在电路中所承受的电压不能超过其耐压值。在滤波电路中，其耐压值不能小于交流电有效值的1.42倍。使用电解电容时，要注意其正、负极性，不能接反。对于不同的电路，应该选用不同类型的电容器。谐振回路可以选用云母、高频陶瓷电容器，隔直流可以选用纸介质、云母、电解、陶瓷等电容器，旁路交流可选用涤纶、纸介、陶瓷、电解电容器，滤波电路可选用电解电容器。电容器在装入电路前，需要检查它有无短路、断路和漏电现象，并需核实它的电容量。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,33,三、电感元件 电感元件是指电感器（电感线圈）和各种变压器。电感器也是电子电路重要的元件之一，它和电阻、电容、晶体管等进行组合，从而构成各种功能的电子电路。电阻、电容、电感，一般称为无源元件；电子管、晶体管、集成电路等通常称为有源元件。（1）电感器的种类和符号 电感线圈的种类很多，按其电感形式可分为固定电感线圈和可变电感线圈。按铁磁体的性质来分，又可分为空心线圈、磁心线圈和铜心线圈等。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,34,（2）电感器的主要技术参数 电感器的主要参数有：电感量、品质因数（Q值）、标称电压、分布电容等。电感量的大小与线圈的匝数、绕制方式、磁心材料等因素有关。线圈匝数越多，绕制越集中，电感量越大；线圈内有磁 心的比无磁心的电感量大；磁心导磁率大的线圈电感量大。在电路中常用字母L表示电感，电感单位是亨，用字母H表示。另外，电感单位还有毫亨（mH）和微亨（H）。1 H=1000mH，1 mH=1 000H。品质因数用字母Q表示。Q值越高，表明电感线圈的功率损,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,35,耗越小，效率越高。用高Q值的电感线圈与电容器所组成的谐振电路具有更好的谐振特性，而用低Q值线圈与电容器组成谐振电路，其谐振特性会变得不太明显。线圈的Q值一般在几十到几百的数量级。电感线圈的Q值，与其线圈结构（即导线粗细、多股与单股、绕法、磁心）有关，也与其工作频率有关。频率高，Q值下降。所以，线圈的Q值，一般是指在某一测试频率下的Q值。标称电流是线圈允许通过的电流大小，常用字母A、B、C、D、E来分别表示标称电流值为50、150、300、700、1 600 mA。体积较大的电感器，其电感量和标称电流均标注在,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,36,其外壳上。使用时，实际通过电感器的电流不宜超过其标称电流。线圈的分布电容，又称为线圈的寄生电容。由于分布电容的存在，使线圈的工作频率受到限制，并使线圈的Q值下降。所以，为了减少分布电容，可对电感器的设计进行改进。2.电感器的检测 电感器的精确测量往往要借助于专用电子仪表仪器，如电感电容电桥和Q表等。在没有这些测量设备的情况下，可用万用表测量电感线圈的电阻来大致判断其好坏。一般电感线圈的直流电阻都很小，约为零点几欧姆到几欧姆，低频扼流圈的直流电阻最多也只有几百至几千欧姆。当测量到线圈电阻为无穷大,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,37,时，说明线圈已经开路，经常利用这种方法检查起动机、发电机磁场绕组或电枢绕组的故障。在检测电感线圈时，应注意将线圈与外电路断开。四、变压器 变压器是电子电路广泛采用的无源器件之一。其功用是对交流电或者交流信号进行电压变化、电流变化或阻抗变换，也可用来传递信号、隔断直流等。变压器的种类很多，按其工作频率范围来分，可分为低频变压器、中频变压器和高频变压器三类。常见的电源变压器和输入、输出变压器属于低频变压器，例如汽车发动机点火系中的点火线圈。收音机中的中周是中频变压器，振荡线圈和磁性,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,38,天线属于高频变压器。如果按照铁心的材质来分，又可分为铁心变压器、铁氧体心变压器和空心变压器等几种。铁心变压器用于低频电路中，而铁氧体心或空心变压器则用于中、高频电路。2.变压器的工作原理 变压器是根据互感（电磁感应）原理工作的。3.变压器的主要技术参数 变压器的主要技术参数有：额定功率、匝数比、效率、频带宽度、温升、绝缘电阻及漏电感等。（1）额定功率 变压器的额定功率，是指在规定的频率和电压下，变压器,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,39,能长期工作而不超过规定温升的输出功率。额定功率中会有部分无功功率，所以其单位常用伏安（VA）而不用瓦（W）来表示。（2）匝数比 变压器次级线圈的匝数N2与初级线圈的匝数N1之比，称为匝数比k，即N1N2。在一般情况下，匝数比也是输出电压与输入电压之比，所以，匝数比也称为变压比。（3）效率 变压器的效率是指其次级线圈输出功率与初级线圈的输入功率之比，即：效率=100%,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,40,（4）频带宽度 当变压器的输入电压一定时，其输出电压会随其频率变化而有所不同。处于中间频率时，输出电压与输入电压基本上符合次、初级匝数比的关系；而当其频率很低或很高时，就不符合匝数比的关系了。假设在中间频率时的输出电压为V0，当输出电压下降至V01时，所对应的高、低频之差，即称为变压器的频带宽度。（5）温升 变压器的温升主要是对电源变压器而言。它是指变压器接通电源工作后，其温度上升至稳定值时的温度高出周围环境温,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,41,度的数值。电源变压器的温升越小越好。（6）绝缘电阻 理想变压器的各线圈之间、各线圈与铁心之间，在电气上应该完全绝缘。但由于绝缘材料和加工工艺等原因，总有一定的漏电流。（7）漏电感 由漏磁通所产生的电感称为漏电感，简称漏感。漏感的存在，不仅影响变压器的效率及其他性能，也会影响变压器附近的电路元器件的正常工作，因此，希望变压器的漏感越小越好。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,42,五、继电器 继电器是自动控制电路中常见的一种元器件，如果将其合理组合，可构成逻辑电路和时序电路。继电器属于开关的范畴。它是利用电磁原理、机电原理或其他（如热电或电子）方法，实现自动接通或断开一个或一组接点，来完成电路的开或关的功能。1.继电器的种类与结构原理 常见的继电器由电磁继电器、干簧继电器、双金属片继电器、电子继电器等几种形式。（1）电磁继电器 电磁继电器是应用最广泛的一种继电器。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,43,（2）干簧继电器 干簧继电器是另外一种小型继电器，也称舌簧继电器。（3）双金属片继电器 为一个利用双金属片构成的温度继电器。其结构原理是：将两种热膨胀系数显著不同的金属片叠合在一起而构成双金属片，再利用温度变化时，两片金属片变形率不同，构成反映温度或热量的热继电器。当继电器的电阻丝通入电流时，便对双金属片进行加热，由于它的上层金属片膨胀系数大，伸长快，变形大，所以使整个双金属片向下弯曲，结果使原来闭合的触点变为断开，原来断开的接点转为闭合，从而实现了断继电器的开关功能。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,44,（4）电子继电器 电子继电器与其他继电器相比，具有以下优点：用晶体三极管或可控硅代替了机械触点，使用中不会出现触点火花或电弧，也不存在机械触点的磨损、烧蚀等问题，所以其寿命较长。动作迅速。它的动作时间可达10-710-8s，而其他继电器最快能达到10-4s。灵敏度高。电磁继电器的驱动功率一般为10-2W，干簧继电器驱动功率为10-310-5W，而电子继电器只需10-310-8W即可动作，所以它的应用范围很宽。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,45,体积小，质量轻。电子继电器的不足之处是它的接触电阻较大。另外，电子继电器的电路较复杂，使用维护需要一定的电子技术基础。2.继电器的使用与维修 电磁继电器的触点易出现磨损、烧蚀、氧化等现象，可用无水酒精棉擦洗，或用极细砂纸（如金相砂纸）对触点进行清洁修整。继电器的触点间隙和弹簧弹力等都是预先设计好的，维修时不可随意改变，以保证继电器原有的技术参数。干簧继电器内干簧片经常发生粘合在一起的故障，特别是当通过较大电流时。这时，可以用镊子轻轻敲打继电器外壳，,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,46,使其分离。为了消除继电器触点火花，延长其使用寿命，可以与继电器触点串联电阻和电容，进行阻容吸收，或用一个晶体二极管并联于负载两端。在更换电磁继电器时，应注意以下两点：a.电磁线圈的额定电压和电流应该与原继电器相同（其最大允许误差为10%）。b.继电器的触点电流应满足电路的要求。在对电子继电器进行检修时，除需认真检查电磁线圈外，还应仔细检查电子元器件，必要时应该对其进行检测和更换。六、晶体二极管与稳压管,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,47,晶体二极管与稳压管属于半导体器件。半导体按其导电类型的不同，分为P型半导体和N型半导体两类。如果把一小块半导体的一边制成P型，另一边制成N型，则在P型半导体和N型半导体的交接面处形成PN结。晶体二极管实际上是由一个PN 结构成。1.晶体二极管的类型与结构 晶体二极管的种类很多。按其用途来分，常见的有：检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关管、光电管等。按照结构来分，主要有点接触型二极管和面接触型二极管两种。从其材料来看，二极管又分为硅管和锗管两种。它们虽然都是由PN构成，但因为材料不同，所以性能也有所不同。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,48,2.稳压管及其主要参数 稳压管也是一种二极管，当外加的反向电压大到一定数值时，其反向电流就会突然增大，此现象称为反向击穿。只要对反向电流进行限制，这种击穿就是非破坏性的。稳压管被击穿后，尽管通过管子的电流能在很大的范围内变化，但稳压管两端的电压变化很小或几乎不变。稳压管就是利用这种特性来实现稳压的。七、晶体三极管1.晶体三极管的类型 晶体三极管的分类方法很多。按其生产工艺分，可分为合,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,49,金型、扩散型、台面和平面型三极管；按内部结构分，可分为点接触型和面接触型三极管；从使用角度，按其工作频率来分，分为低频三极管、高频三极管和开关三极管；按功率来分，有小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管；按外形结构分，有小功率封装、大功率封装、塑料封装等多种晶体三极管。2.晶体三极管的结构和基本功能（1）晶体三极管的结构 如果把一小块半导体，中间制成很薄的N型区，两边制成P型区，形成两个PN结，将三个区都安上引线，即构成三个电,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,50,极，这便成为PNP型晶体三极管。用同样的方法，如果将半导体的中间制成很薄的P型区，两边制成N型区，即构成NPN型晶体三极管。（2）三极管的放大及开关功能 三极管的放大作用是利用基极电流的微小变化控制集电极电流的较大变化。必须注意是控制，不能误解为真正把基极小电流变成了集电极大电流。同理，三极管还可以用作电压放大和功率放大。三极管还有开关作用，三极管饱和（即导通）时就相当于开关闭合，三极管截止时相当开关断开状态。所以将三极管接,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,51,入电路后，集电极和发射极之间就等于装设了一个开关或触点。三极管无论用于放大或开关作用，三个电极之间的电压都有一定的正向、反向条件。用作放大时，对NPN型管而言，基极和集电极应接电路的正极，发射极接负极；而对PNP型三极管来说，基极和集电极接电路的负极，发射极接电路的正极。用作开关时，要使三极管饱和（即导通闭合电路），对NPN型三极管，应在基极加正电位，集电极和发射极加负电位；对PNP型三极管来说，则正好相反。若要使三极管截止（即断开电路）时，NPN型三极管基极加负电位，集电极和发射极均为正电位；,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,52,PNP型则正好相反。3.晶体三极管的主要参数 晶体三极管的参数是用来表示三极管的性能和适用范围的。选用三极管时必须先了解它的有关参数。（1）电流放大系数 和 三极管集电极电流Ic与基极电流Ib的比值，叫做共发射极电路的直流电流放大系数，或叫静态电流放大系数。三极管集电极电流的变化量Ic与其基极电流的变化量Ib的比值，称为共发射极电路的交流电流放大系数，或叫动态电流放大系数，用表示。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,53,（2）集电极与基极间方向电流Icbo 方向电流Icbo，是指三极管在发射极开路时，集电极与基极之间加上反向电压时的电流。（3）集电极与发射极间反向电流Iceo Iceo又叫穿透电流。它是指三极管的基极开路时，其集电极与发射极之间加上反向电压时的反向电流。（4）集电极最大允许电流Icm 如果通过三极管的集电极电流过大，则电流放大系数就要下降。一般把值下降到其规定允许值（比如额定值的1/22/3）时的集电极电流，称为集电极最大允许值。应用时，Ic,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,54,Icm不一定会损坏管子，但其电流放大系数已明显减小，一般作放大用的三极管，其Ic最好不要超过Icm值。（5）集电极与发射极间击穿电压BVceo和BVcer 当三极管的集电极与发射极之间所加的反向电压太高时，三极管就会被击穿。BVceo是指基极开路时，集电极与发射极间反向击穿的电压。BVcer指基极和发射极间接有电阻时，集电极和发射极间反向击穿电压。一般来说，BVcerBVceo，当温度升高时，三极管的击穿电压就要下降。因此，实际加在三极管集电极与发射极上的电压BVcer要小于BVceo。一般选取BVceo的二分之一比较安全。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,55,（6）集电极最大允许耗散功率Pcm 三极管在工作时，集电极要耗散功率。其耗散的功率越大，集电结的温度就越高。根据晶体三极管所允许的最高温度，定出集电极最大允许耗散功率。在实际应用时，应注意集电极实际耗散功率要小于集电极最大允许耗散功率，也即VceIcPcm。小功率三极管的Pcm在几十毫瓦到几百毫瓦之间，大功率三极管在1W以上。Pcm的大小与温度有关，为了提高Pcm，大功率管一般装有散热片。（7）特征频率 由于三极管极间电容的影响，电流放大系数会随其工作,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,56,频率的升高而降低，频率越高，下降的越厉害。特征频率fT是当下降到1时的频率。也就是说，当频率升高到fT时，三极管就失去了放大能力。fT的大小反映了三极管频率特性的好坏。在高频电路中，要选用特征频率较高的三极管。特征频率一般比其工作频率至少要高3倍以上。晶体三极管主要参数大致分三类，即直流参数、交流参数和极限参数。其中直流电流放大系数、集电结反向电流Icbo、穿透电流Iceo称为直流参数；交流电流放大系数和特征频率fT称交流参数；三极管的极限参数有：集电极最大允许电流Icm、集电极与发射极间击穿电压BVceo及BVcer、集电极最大允许耗散功率Pcm。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,57,4 晶体三极管的更换 在对汽车电子设备的检修过程中，经常会遇到电路中的晶体三极管损坏，这时需要用同样规格、相同型号的三极管进行更换。在进行更换三极管时，应注意以下事项：（1）确诊损坏的三极管 当汽车电路中电子元件不能正常工作时，应首先搞清楚其电路原理，知道该三极管在电路中所起的作用，然后测量相应的电压和电流，以便对电路中损坏的元件做出正确的判断。当认定是三极管损坏时，应该切断电源，用电烙铁烫开该三极管各管脚，并且记下该三极管的三个电极在原电路板上的排列位,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,58,置（安装位置），然后对取下的三极管进行测试。（2）查清三极管损坏原因 在已经确定三极管损坏的情况下，要进一步弄清与三极管相关的电路元件是否也有损坏。分析到底是由于三极管本身品质低劣而引起损坏，还是由于电路中其他元件的损坏而导致三极管损坏。当确认是三极管本身问题时，应更换三极管。（3）在更换三极管时，应选用与原来型号相同、规格及档次相同（值相近）的三极管。（4）更换完毕，要对电路进行一次对照性的检查，查看电压、电流等是否正常，静态工作点是否恰当，有无过热现象,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,59,等。若电路工作一切正常，则更换三极管工作基本完成。（5）在一时找不到相同型号的三极管进行更换的情况下，可以用性能相近的三极管代用，但要注意：极限参数高的三极管可以代替极限参数低的三极管。性能好的三极管可以代替性能差的三极管。高频管、开关管可以代替普通三极管。硅管和锗管可以互相代用，但要注意二者导电类型相同，并且代用后要重新调整偏置电阻。复合管可以代替单管，但需重新调整直流偏置。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,60,八、集成电路（IC）集成电路是在20世纪60年代开始发展起来的一种新型电子元器件。它利用半导体工艺将一些晶体管、电阻、电容以及导线等制作在一块很小的半导体材料或绝缘基片上，从而形成一个完整的电路，并封装在一个特制的外壳当中。由于集成电路具有体积小、质量轻、可靠性高以及造价低等一系列优点，所以它不仅在尖端科技产品中得到广泛应用，而且已经大量进入汽车领域。1.集成电路的结构外形2.集成电路的使用注意事项,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,61,（1）正确识别集成电路的引脚（2）使用MOS集成电路的注意事项 凡接触到MOS集成电路的工序，使用的工作台严禁铺垫高绝缘板材（如有机玻璃、绝缘橡胶板、塑料板等），应在工作台上铺设细钢丝网，且接地，也可铺设导电橡胶。所使用的仪表、仪器、工具等必须接地良好。焊接时，适宜使用功率为20 W的内热式电烙铁。若使用普通电烙铁，则烙铁头应该接地。焊接的时间不要超过5s，不允许在一个焊点上连续焊多次。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,62,焊剂最好使用502环氧助焊剂。在更换集成电路时，应该首先切断电源。凡不用的输入端不能悬空，应按其功能的要求，接上电源或接地。存放时，必须用金属屏蔽包装，若需长期存放，应将其放入金属盒内。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 下一页,63,焊接电路板时，应将插头全部短路，并将整个电路板一次焊完。若一次焊完有困难，可将暂时不焊的电路板包上屏蔽层放入金属盒内。焊接人员应使用金属手表带接地，且不允许穿尼龙面料的服装。以上注意事项也适用于PMOS和CMOS集成电路。,第二节 汽车常用电子元器件,上一页 返回,64,一、二极管电路 二极管具有单向导电性，所以，可以把二极管看成是单方向通过电流的开关。二、稳压二极管电路 在实际电路中，通常利用稳压二极管的反向特性。假设稳压二极管的稳定电压为8 V，当加在稳压二极管上的反向电压高于稳定电压UZD时，稳压管被击穿，有反向电流通过，即稳压二极管处于（反向）导通状态。与正向时情况不同的是，稳压管两端所形成的电位差与稳定电压相等，也为8 V。所以这种半导,第三节 基本电子电路,下一页 返回,65,体元件称为“稳压二极管”。稳压管在汽车电路中的应用较广泛。1.在晶体管点火装置中的应用 在汽车上，已采用了晶体管点火装置代替了触点式点火装置。但是在切断初级电路时，初级线圈产生的瞬变电压就加在晶体管上。为了保护晶体管，而且又能够保证足够的次级电压，在晶体管点火装置上装有稳压管。选择稳压管时，要做到既能保护晶体管，又能确保足够的次级电压。2.在汽车充电系过电压保护中的应用,第三节 基本电子电路,上一页 下一页,66,三、晶体三极管电路1.偏压电路 要使晶体三极管起到放大作用，必须给晶体管加偏压，即在输入欲放大信号的部位（当发射极接地时，基、射极之间）预先通入一定的直流电压。先决定一个电压与电流的基准，以此判断电压与电流的增减。晶体管的输出是以集电极到发射极的一定的集电极电流为基准，判断电流的增加或减少。2.开关电路 当开关闭合，便有基极电流通过，从而集电极和发射极之,第三节 基本电子电路,上一页 下一页,67,间呈导通状态，集电极有电流通过，所以灯泡发光。当开关断开时，基极中没有电流通过，集电极中也没有电流通过，灯泡不亮。因此，控制基极电流的通、断，使三极管导通或截止，从而起到开关作用。（1）两级开关电路（2）三级开关电路（3）晶体管电路在汽车电路中的实例 集成电路调节器。蓄电池液位报警灯。四、振荡电路,第三节 基本电子电路,上一页 下一页,68,“振荡”是指在不加外界触发信号的条件下，能输出一定周期的交流电，这种工作状态叫振荡。它把放大器的部分输出信号通过正反馈电路返回到输入端，经放大变为输出信号，再把输出信号送回输入端。如此不断往复运行，形成振荡。1.LC振荡电路（1）工作原理 由电感器L和电容器C组成的LC电路是最容易产生电振荡的电路，其工作情况如下所述。如图1-64所示，当开关闭合时，线圈L中有箭头所示方向的电流通过，则电容器C充电。当开关断开时，电容器C已充存的,第三节 基本电子电路,上一页 下一页,69,电能首先通过线圈放电，但是，因为线圈L具有保持“现在”状态的特性，所以反过来又向C充电。因为线圈L有电阻成分，所以这一振荡电流会逐渐衰减，其振荡波形如图1-66所示。储存在电容器C的电能在振荡变换的过程中，由于R存在变成了热能I2R，最后被消耗掉。所以，开始振荡后，要使振荡维持下去，可以利用放大器不断供给能量，以补充电阻造成的损耗。实际上，振荡电路本身就具有这种不断供给能量的功能。它是靠直流电能产生振荡之后，利用振荡电路中晶体管的放大作用，不断地补充能量，维持振荡。如图1-67所示的电路就,第三节 基本电子电路,上一页 下一页,70,图1-66,LC电路的衰减振荡,返回,71,图1-67,集电极谐振式LC振荡电路,返回,72,是利用晶体管和正反馈线圈，来维持振荡的。（2）LC振荡电路在汽车上的应用2.RC振荡电路（1）工作原理 RC振荡电路由电容器C、电阻R及晶体管等组成。电容器的充电作用，如图1-68所示，开关扳至“+”极侧，电容器C经开关与电源相连，于是其上就有较大的充电电流，充电结束后不再有电流通过。当开关转换到“-”极侧时，电容器放电，则其上有放电电流通过，因此时相当于短路状态，所以瞬间之后放电结束。当开关扳到“+”极侧时，有充电电流通过，则电容器C充,第三节 基本电子电路,上一页 下一页,73,图1-68,电容器的充电作用,返回,74,电，但因为有电阻R，使充电电流受到限制，所以充电从开始到结束需要较长时间。再把开关转到“-”极侧后电容器C开始放电，同理，放电从开始到终止也要较长时间。如果用曲线来表示充电过程中充电电流I和电容器端电压UC的变化关系，如图1-70所示，即开始充电的瞬间，所通过的电流I0=U/R，但它随着时间的增长而减少。另外，开始时电压UC为0，随着充电的进行，电压UC上升，最后等于电源电压。电容器C的静电电容、电阻值越大，充电所需要的时间就越长，把二者之积叫时间常数，并用下式表示为：=CR（2）RC振荡电路在汽车上的应用,第三节 基本电子电路,上一页 返回,75,图1-70,充电时电压电流的关系,返回,