【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大功率變壓器以芯式結(jié)構(gòu)為多，小功率變壓器常采用殼式結(jié)構(gòu)。（2）按變壓器使用頻率分 有高頻變壓器、中頻變壓器和低頻變壓器。常見變壓器的符號(hào)如圖119所示，常見變壓器外形如圖120所示。圖119 變壓器的符號(hào) 圖120變壓器外形3．變壓器的檢測(cè)方法（1）外觀檢查 外觀檢查包括能夠看見摸得到的項(xiàng)目，如線圈引線是否脫焊，絕緣材料是否燒焦，機(jī)械是否損傷和表面破損等。（2）開路檢查 一般中、高頻變壓器的線圈圈數(shù)不多，其直流電阻應(yīng)很小，在零點(diǎn)幾歐姆至幾歐姆之間。音頻和電流變壓器由于線圈圈數(shù)較多，直流電阻可達(dá)幾百歐至幾千歐以上。用萬(wàn)用表測(cè)變壓器的直流電阻只能初步判斷變壓器是否正常，還必須進(jìn)行短路檢查。（3）短路檢查 高頻變壓器的局部短路要用專門測(cè)量?jī)x器判斷。中、高頻變壓器內(nèi)部局部短路時(shí)，表現(xiàn)為線圈的空載值下降，整機(jī)特性變壞。由于變壓器一、二次側(cè)之間是交流耦合，直流斷路的，如果變壓器兩繞組之間發(fā)生短路，會(huì)造成直流電壓直通，可用萬(wàn)用表檢測(cè)出來(lái)。五、繼電器繼電器是一種根據(jù)特定形式的輸入信號(hào)的變化來(lái)接通或斷開小電流電路的自動(dòng)控制電器。繼電器在汽車中主要起著控制和保護(hù)電路的作用。繼電器一般由三個(gè)基本部分組成：檢測(cè)機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。檢測(cè)機(jī)構(gòu)的作用是接收外界輸入信號(hào)并將信號(hào)傳遞給中間機(jī)構(gòu)；中間機(jī)構(gòu)對(duì)信號(hào)的變化進(jìn)行判斷、物理量轉(zhuǎn)換、放大等；當(dāng)輸入信號(hào)變化到一定值時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)（一般是觸頭）動(dòng)作，從而使其所控制的電路狀態(tài)發(fā)生變化，接通或斷開某部分電路，達(dá)到控制或保護(hù)的目的。汽車中常見的繼電器有電磁繼電器、干簧繼電器、雙金屬繼電器和電子繼電器。1．繼電器的工作原理（1）繼電器的保護(hù)工作原理繼電器用作保護(hù)的電路原理如圖121所示。圖121 繼電器起保護(hù)的電路原理該繼電器保護(hù)電路用于保護(hù)喇叭按鈕觸點(diǎn)。喇叭的工作電流較大，直接由喇叭按鈕控制，其觸點(diǎn)很容易燒壞。圖中的喇叭電路加了喇叭繼電器后，喇叭按鈕開關(guān)只控制繼電器線圈電路的通斷，由繼電器線圈通電產(chǎn)生的電磁力使繼電器觸點(diǎn)閉合，接通喇叭電路。喇叭按鈕只通過繼電器線圈較小的電流，使喇叭按鈕觸點(diǎn)不容易燒壞，使用壽命得以延長(zhǎng)。（2）繼電器的自動(dòng)控制電路原理繼電器用做自動(dòng)控制的電路原理如圖122所示。該繼電器控制電路用于自動(dòng)控制充電指示燈的亮起和熄滅，以提示充電系統(tǒng)工作是否正常。繼電器線圈連接發(fā)電機(jī)的中點(diǎn)接線柱（該接線柱電壓是發(fā)電機(jī)輸出端子電壓的1/2），繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在充電指示燈電路中。當(dāng)發(fā)電機(jī)正常發(fā)電時(shí)，其中點(diǎn)電壓使繼電器線圈通電而打開觸點(diǎn)，充電指示燈自動(dòng)熄滅，指示充電系統(tǒng)正常工作。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)而發(fā)動(dòng)機(jī)未工作或發(fā)電機(jī)出現(xiàn)了故障時(shí)，發(fā)電機(jī)中點(diǎn)電壓低或無(wú)，使繼電器線圈電流小或斷流，繼電器觸點(diǎn)在彈簧力作用下閉合，充電指示燈亮，指示充電系統(tǒng)未工作或有故障。圖122 繼電器的自動(dòng)控制電路原理第四節(jié) 電子元件一、PN結(jié)及其特性半導(dǎo)體的基本知識(shí)物質(zhì)按其導(dǎo)電能力的不同，將其分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體三類。半導(dǎo)體，它的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，并且其導(dǎo)電能力是可以控制的。如硅、鍺以及大多數(shù)金屬氧化物和硫化物等都是半導(dǎo)體。其中以硅和鍺半導(dǎo)體的生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，所以應(yīng)用較多?，F(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展實(shí)際上就是半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，這是因?yàn)槌税雽?dǎo)體導(dǎo)電能力不同外，半導(dǎo)體還有以下特征。（1）雜敏性： 半導(dǎo)體對(duì)雜質(zhì)很敏感。在半導(dǎo)體硅中只要摻入億分之一的硼（B），電阻率就會(huì)下降到原來(lái)的幾萬(wàn)分之一。人們就用控制摻雜的方法，制造出各種不同性能、不同用途的半導(dǎo)體器件，如普通半導(dǎo)體二極管、三極管、晶閘管、電阻和電容等。在半導(dǎo)體中不同的部分摻入不同的雜質(zhì)就呈現(xiàn)不同的性能，再采用一些特殊工藝，將各種半導(dǎo)體進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接就可制成具有某一特定功能的電路—集成電路。（2）熱敏性： 半導(dǎo)體對(duì)溫度很敏感。溫度每升高10℃，半導(dǎo)體的電阻率就減小為原來(lái)的二分之一。這種特性對(duì)半導(dǎo)體器件的工作性能有許多不利的影響，利用這一特性可制成自動(dòng)控制中有用的熱敏電阻。（3）光敏性：半導(dǎo)體對(duì)光照很敏感。半導(dǎo)體受光照時(shí)，它的電阻率會(huì)顯著減小。自動(dòng)控制中用的光電二極管、光電三極管和光敏電阻等，就是利用這一特性制成的。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體純凈的幾乎不含雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。半導(dǎo)體材料在外界能量的作用下，激發(fā)出兩種載流子：自由電子和空穴，它們都具有導(dǎo)電能力。自由電子帶負(fù)電荷，空穴帶正電荷。當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流：一部分是自由電子作定向運(yùn)動(dòng)所形成的電子電流，一部分是空穴電流。在半導(dǎo)體中，同時(shí)存在著電子導(dǎo)電和空穴導(dǎo)電，這是半導(dǎo)體導(dǎo)電的最大特點(diǎn)，也是半導(dǎo)體和金屬在導(dǎo)電原理上的本質(zhì)差別。（1）N型半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體（如硅、鍺均為四價(jià)元素）中摻入微量的五價(jià)元素（如磷），這將使半導(dǎo)體中的自由電子數(shù)目大大增多，自由電子導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體導(dǎo)電的主要導(dǎo)電方式，故稱它為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體。在N型半導(dǎo)體中，自由電子是多數(shù)載流子，而空穴則是少數(shù)載流子。（2）P型半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價(jià)元素（如硼），這將使空穴的數(shù)目顯著增加，自由電子則相對(duì)很少。這種以空穴導(dǎo)電作為主要導(dǎo)電方式的半導(dǎo)體稱為空穴半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體。其中空穴是多數(shù)載流子，自由電子是少數(shù)載流子。應(yīng)當(dāng)指出，不論是N型半導(dǎo)體還是P型半導(dǎo)體，雖然它們都有一種載流子占多數(shù)，但是整個(gè)晶體仍然是不帶電的，對(duì)外不顯示電性。PN結(jié)及其單向?qū)щ娦酝ǔＪ窃谝粔K晶片上，采取一定的摻雜工藝措施，在兩邊分別形成P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，它們的交界面就形成PN結(jié)，這PN結(jié)是構(gòu)成各種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕嵌O管、三極管、晶閘管以及半導(dǎo)體集成電路等半導(dǎo)體器件的核心部分。（1）PN結(jié)的形成圖123所示一塊半導(dǎo)體左邊為P區(qū)右邊為N區(qū)，由于P區(qū)有大量空穴（濃度大）而N區(qū)的空穴極少（濃度?。?，因此空穴要從濃度大的P區(qū)向濃度小的N區(qū)擴(kuò)散。首先是交界面附近的空穴擴(kuò)散到N區(qū)，在交界面附近的P區(qū)留下一些帶負(fù)電的三價(jià)雜質(zhì)離子，形成負(fù)空間電荷區(qū)。同樣，N區(qū)的自由電子（濃度大）要向P區(qū)自由電子（濃度小）擴(kuò)散，在交界面附近的N區(qū)留下帶正電的五價(jià)雜質(zhì)離子，形成正空間電荷區(qū)。這樣，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體交界面的兩側(cè)就形成了一個(gè)空間電荷區(qū)，這個(gè)空間電荷區(qū)就是PN結(jié)。圖123 PN結(jié)的形成正負(fù)空間電荷區(qū)在交界面處形成一個(gè)電場(chǎng)，稱為內(nèi)電場(chǎng)，其方向從帶正電的N區(qū)指向帶負(fù)電的P區(qū)，如圖123（b）所示。內(nèi)電場(chǎng)的作用是阻礙兩區(qū)多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，即阻止P區(qū)的空穴向N區(qū)擴(kuò)散和N區(qū)的自由電子向P區(qū)擴(kuò)散。同時(shí)，內(nèi)電場(chǎng)對(duì)兩區(qū)少數(shù)載流子的作用恰恰相反，它將推動(dòng)少數(shù)載流子越超空間電荷區(qū)，即把P區(qū)的自由電子推向N區(qū)，把N區(qū)的空穴推向P區(qū)。少數(shù)載流子在內(nèi)電場(chǎng)作用下的這種運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)。在PN結(jié)的形成過程中，多數(shù)載流子由于濃度差別而產(chǎn)生的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與少數(shù)載流子在內(nèi)電場(chǎng)作用下而產(chǎn)生的漂移運(yùn)動(dòng)是互相聯(lián)系而存在的。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生空間電荷區(qū)與內(nèi)電場(chǎng)，內(nèi)電場(chǎng)又削弱擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)。最后，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，即從P區(qū)擴(kuò)散到N區(qū)的空穴與從N區(qū)漂移到P區(qū)的空穴數(shù)相等。此時(shí)空間電荷區(qū)的寬度及內(nèi)電場(chǎng)的強(qiáng)度均處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。（2）PN結(jié)的單向?qū)щ娦匀绻赑N結(jié)上加上正向電壓，即P區(qū)接外電源的正極，N區(qū)接外電源的負(fù)極，如圖124（a）所示，稱為正向偏置（簡(jiǎn)稱正偏）。這時(shí)外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)的方向相反，內(nèi)電場(chǎng)被削弱。PN結(jié)內(nèi)部擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)之間的平衡狀態(tài)被破壞，空間電荷區(qū)變窄，多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，形成較大的從P區(qū)通過PN結(jié)流向N區(qū)的正向電流I。在一定范圍內(nèi)，外加電壓愈大，外電場(chǎng)愈強(qiáng)，正向電流I也愈大，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。如果給PN結(jié)外加反向電壓，稱為反向偏置（簡(jiǎn)稱反偏），即P區(qū)接外電源負(fù)極，N區(qū)接外電源正極，如圖124(b)所示，這時(shí)外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相同。在外電場(chǎng)作用下，空間電荷區(qū)加寬，內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)，使多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)難以進(jìn)行。反向電流很小，近似等于零。PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。圖124 PN結(jié)的單向?qū)щ娦陨鲜銮闆r表明：在PN結(jié)上加正向電壓時(shí)，正向電流大，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)；在PN結(jié)上加反向電壓時(shí)，反向電流很小，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。就是說，PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。二、二極管1．二極管的結(jié)構(gòu)、符號(hào)和分類半導(dǎo)體二極管的種類很多，按材料來(lái)分，最常用的有硅管和鍺管兩種；二極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖125所示。點(diǎn)接觸型二極管的結(jié)構(gòu)如圖125（a）所示，點(diǎn)接觸型二極管其特點(diǎn)是結(jié)面積小，極間電容也很小，故不能承受較高的反向電壓和較大的電流，適用于高頻小功率場(chǎng)合應(yīng)用。點(diǎn)接觸型鍺二極管，常用于高頻檢波。面接觸型（或面結(jié)型）二極管的結(jié)構(gòu)如圖125（b）所示，這類二極管的結(jié)面積大，極間電容也大，允許通過的正向電流大，適用于低頻大功率場(chǎng)合。面結(jié)型硅二極管常用于整流。圖125 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)2．二極管的伏安特性二極管實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)PN結(jié)，它具有單向?qū)щ娦?，二極管的伏安特性曲線如圖126所示。流過二級(jí)管的電流I與其端電壓U的關(guān)系稱為二極管的伏安特性曲線。圖126 二極管的伏安特性曲線正向伏安特性是指縱坐標(biāo)右側(cè)部分它的主要特點(diǎn)如下：（1）正向特性當(dāng)正向電壓很小的時(shí)候，正向電流很小，幾乎為零，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)正向電壓超過一定數(shù)值（，）后，電流隨電壓的上升增長(zhǎng)得很快，二極管電阻變得非常小，進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。這個(gè)一定數(shù)值的正向電壓就稱為死區(qū)電壓（門限電壓），其大小與管子的材料以及環(huán)境溫度有關(guān)。二極管導(dǎo)通后，正向電流和正向電壓是非線性關(guān)系，正向電流變化較大時(shí)，二極管兩端正向壓降幾乎為恒量。(2)反向特性當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)，二極管的反向電流很小，而且在很大范圍內(nèi)基本上不隨反向電壓的變化而變化，此時(shí)二極管處于反向截止區(qū)，此處的反向電流值稱為反向飽和電流（鍺管的反向飽和電流比硅管大）。當(dāng)反向電壓超過一定數(shù)值后，反向電流會(huì)突然急劇增大，此時(shí)的現(xiàn)象稱為反向電擊穿，此時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓稱為反向擊穿電壓用表示。通常加在二極管的反向電壓不允許超過反向電壓，否則二極管將失去單向?qū)щ娦院投O管的損壞（穩(wěn)壓二極管除外）。三、穩(wěn)壓管1．穩(wěn)壓二極管的符號(hào)及其伏安特性曲