【文章內容簡介】 功率變壓器常采用殼式結構。（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 圖120變壓器外形3．變壓器的檢測方法（1）外觀檢查 外觀檢查包括能夠看見摸得到的項目，如線圈引線是否脫焊，絕緣材料是否燒焦，機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，其直流電阻應很小，在零點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，直流電阻可達幾百歐至幾千歐以上。用萬用表測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量儀器判斷。中、高頻變壓器內部局部短路時，表現(xiàn)為線圈的空載值下降，整機特性變壞。由于變壓器一、二次側之間是交流耦合，直流斷路的，如果變壓器兩繞組之間發(fā)生短路，會造成直流電壓直通，可用萬用表檢測出來。五、繼電器繼電器是一種根據(jù)特定形式的輸入信號的變化來接通或斷開小電流電路的自動控制電器。繼電器在汽車中主要起著控制和保護電路的作用。繼電器一般由三個基本部分組成：檢測機構、中間機構和執(zhí)行機構。檢測機構的作用是接收外界輸入信號并將信號傳遞給中間機構；中間機構對信號的變化進行判斷、物理量轉換、放大等；當輸入信號變化到一定值時，執(zhí)行機構（一般是觸頭）動作，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，達到控制或保護的目的。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）繼電器的保護工作原理繼電器用作保護的電路原理如圖121所示。圖121 繼電器起保護的電路原理該繼電器保護電路用于保護喇叭按鈕觸點。喇叭的工作電流較大，直接由喇叭按鈕控制，其觸點很容易燒壞。圖中的喇叭電路加了喇叭繼電器后，喇叭按鈕開關只控制繼電器線圈電路的通斷，由繼電器線圈通電產生的電磁力使繼電器觸點閉合，接通喇叭電路。喇叭按鈕只通過繼電器線圈較小的電流，使喇叭按鈕觸點不容易燒壞，使用壽命得以延長。（2）繼電器的自動控制電路原理繼電器用做自動控制的電路原理如圖122所示。該繼電器控制電路用于自動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)電機的中點接線柱（該接線柱電壓是發(fā)電機輸出端子電壓的1/2），繼電器的常閉觸點串聯(lián)在充電指示燈電路中。當發(fā)電機正常發(fā)電時，其中點電壓使繼電器線圈通電而打開觸點，充電指示燈自動熄滅，指示充電系統(tǒng)正常工作。當接通點火開關而發(fā)動機未工作或發(fā)電機出現(xiàn)了故障時，發(fā)電機中點電壓低或無，使繼電器線圈電流小或斷流，繼電器觸點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 繼電器的自動控制電路原理第四節(jié) 電子元件一、PN結及其特性半導體的基本知識物質按其導電能力的不同，將其分為導體、絕緣體和半導體三類。半導體，它的導電能力介于導體和絕緣體之間，并且其導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體。其中以硅和鍺半導體的生產技術較為成熟，所以應用較多?，F(xiàn)代電子技術的發(fā)展實際上就是半導體技術的發(fā)展，這是因為除了半導體導電能力不同外，半導體還有以下特征。（1）雜敏性： 半導體對雜質很敏感。在半導體硅中只要摻入億分之一的硼（B），電阻率就會下降到原來的幾萬分之一。人們就用控制摻雜的方法，制造出各種不同性能、不同用途的半導體器件，如普通半導體二極管、三極管、晶閘管、電阻和電容等。在半導體中不同的部分摻入不同的雜質就呈現(xiàn)不同的性能，再采用一些特殊工藝，將各種半導體進行適當?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： 半導體對溫度很敏感。溫度每升高10℃，半導體的電阻率就減小為原來的二分之一。這種特性對半導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控制中有用的熱敏電阻。（3）光敏性：半導體對光照很敏感。半導體受光照時，它的電阻率會顯著減小。自動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型半導體和N型半導體純凈的幾乎不含雜質的半導體稱為本征半導體。半導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，它們都具有導電能力。自由電子帶負電荷，空穴帶正電荷。當半導體兩端加上外電壓時，半導體中將出現(xiàn)兩部分電流：一部分是自由電子作定向運動所形成的電子電流，一部分是空穴電流。在半導體中，同時存在著電子導電和空穴導電，這是半導體導電的最大特點，也是半導體和金屬在導電原理上的本質差別。（1）N型半導體 在本征半導體（如硅、鍺均為四價元素）中摻入微量的五價元素（如磷），這將使半導體中的自由電子數(shù)目大大增多，自由電子導電成為這種半導體導電的主要導電方式，故稱它為電子半導體或N型半導體。在N型半導體中，自由電子是多數(shù)載流子，而空穴則是少數(shù)載流子。（2）P型半導體 在本征半導體中摻入微量的三價元素（如硼），這將使空穴的數(shù)目顯著增加，自由電子則相對很少。這種以空穴導電作為主要導電方式的半導體稱為空穴半導體或P型半導體。其中空穴是多數(shù)載流子，自由電子是少數(shù)載流子。應當指出，不論是N型半導體還是P型半導體，雖然它們都有一種載流子占多數(shù)，但是整個晶體仍然是不帶電的，對外不顯示電性。PN結及其單向導電性通常是在一塊晶片上，采取一定的摻雜工藝措施，在兩邊分別形成P型半導體和N型半導體，它們的交界面就形成PN結，這PN結是構成各種半導體器件的基礎。PN結具有單向導電性，它是二極管、三極管、晶閘管以及半導體集成電路等半導體器件的核心部分。（1）PN結的形成圖123所示一塊半導體左邊為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)擴散。首先是交界面附近的空穴擴散到N區(qū)，在交界面附近的P區(qū)留下一些帶負電的三價雜質離子，形成負空間電荷區(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）擴散，在交界面附近的N區(qū)留下帶正電的五價雜質離子，形成正空間電荷區(qū)。這樣，在P型半導體和N型半導體交界面的兩側就形成了一個空間電荷區(qū)，這個空間電荷區(qū)就是PN結。圖123 PN結的形成正負空間電荷區(qū)在交界面處形成一個電場，稱為內電場，其方向從帶正電的N區(qū)指向帶負電的P區(qū)，如圖123（b）所示。內電場的作用是阻礙兩區(qū)多數(shù)載流子的擴散運動，即阻止P區(qū)的空穴向N區(qū)擴散和N區(qū)的自由電子向P區(qū)擴散。同時，內電場對兩區(qū)少數(shù)載流子的作用恰恰相反，它將推動少數(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)載流子在內電場作用下的這種運動稱為漂移運動。在PN結的形成過程中，多數(shù)載流子由于濃度差別而產生的擴散運動與少數(shù)載流子在內電場作用下而產生的漂移運動是互相聯(lián)系而存在的。擴散運動產生空間電荷區(qū)與內電場，內電場又削弱擴散運動，產生漂移運動。最后，擴散運動與漂移運動達到動態(tài)平衡，即從P區(qū)擴散到N區(qū)的空穴與從N區(qū)漂移到P區(qū)的空穴數(shù)相等。此時空間電荷區(qū)的寬度及內電場的強度均處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。（2）PN結的單向導電性如果在PN結上加上正向電壓，即P區(qū)接外電源的正極，N區(qū)接外電源的負極，如圖124（a）所示，稱為正向偏置（簡稱正偏）。這時外加電場與內電場的方向相反，內電場被削弱。PN結內部擴散運動與漂移運動之間的平衡狀態(tài)被破壞，空間電荷區(qū)變窄，多數(shù)載流子的擴散運動增強，形成較大的從P區(qū)通過PN結流向N區(qū)的正向電流I。在一定范圍內，外加電壓愈大，外電場愈強，正向電流I也愈大，PN結處于導通狀態(tài)。如果給PN結外加反向電壓，稱為反向偏置（簡稱反偏），即P區(qū)接外電源負極，N區(qū)接外電源正極，如圖124(b)所示，這時外電場與內電場方向相同。在外電場作用下，空間電荷區(qū)加寬，內電場增強，使多數(shù)載流子的擴散運動難以進行。反向電流很小，近似等于零。PN結處于截止狀態(tài)。圖124 PN結的單向導電性上述情況表明：在PN結上加正向電壓時，正向電流大，PN結處于導通狀態(tài)；在PN結上加反向電壓時，反向電流很小，PN結處于截止狀態(tài)。就是說，PN結具有單向導電性。二、二極管1．二極管的結構、符號和分類半導體二極管的種類很多，按材料來分，最常用的有硅管和鍺管兩種；二極管的結構及符號如圖125所示。點接觸型二極管的結構如圖125（a）所示，點接觸型二極管其特點是結面積小，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合應用。點接觸型鍺二極管，常用于高頻檢波。面接觸型（或面結型）二極管的結構如圖125（b）所示，這類二極管的結面積大，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合。面結型硅二極管常用于整流。圖125 半導體二極管的結構及符號2．二極管的伏安特性二極管實質上就是一個PN結，它具有單向導電性，二極管的伏安特性曲線如圖126所示。流過二級管的電流I與其端電壓U的關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右側部分它的主要特點如下：（1）正向特性當正向電壓很小的時候，正向電流很小，幾乎為零，二極管處于截止狀態(tài)。當正向電壓超過一定數(shù)值（，）后，電流隨電壓的上升增長得很快，二極管電阻變得非常小，進入導通狀態(tài)。這個一定數(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。二極管導通后，正向電流和正向電壓是非線性關系，正向電流變化較大時，二極管兩端正向壓降幾乎為恒量。(2)反向特性當給二極管加反向電壓時，二極管的反向電流很小，而且在很大范圍內基本上不隨反向電壓的變化而變化，此時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）。當反向電壓超過一定數(shù)值后，反向電流會突然急劇增大，此時的現(xiàn)象稱為反向電擊穿，此時對應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導電性和二極管的損壞（穩(wěn)壓二極管除外）。三、穩(wěn)壓管1．穩(wěn)壓二極管的符號及其伏安特