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汽修电路的前景 汽车电路基础知识关 电路规律一 整车电路的组成汽车整车电路通常有电源电 路 起动电路 点火电路 照明与灯光信号装置电路 仪表信息系统电路 辅助 装置电路和电子控制系统电路组成 1 电源电路也称充电电路 是由蓄电池 发 电机 调节器及充电指示装置等组成的电路 电能分配 配电 及电路保护器件也可 归入这一电路 2 起动电路是由起动机 起动继电器 起动开关及起动保护电路 组成的电路 也可将低温前提下起动预热的装置及其控制电路列入这一电路内 3 点火电路是汽油发动机汽车特有的电路 它由点火线圈 分电器 电子点火控 制器 火花塞及点火开关组成 微机控制的电子点火控制系统一般列入发动机电 子控制系统中 4 照明与灯光信号装置电路是由前照灯 雾灯 示廓灯 转向灯 制动灯 倒车灯 车内照明灯及关于控制继电器和开关组成的电路 五 仪表信 息系统电路是由仪表及其传感器 各种报警指示灯及控制器组成的电路 6 辅助 装置电路是由为提高车辆安全安性 舒适性等而配备布置的各种电器装置组成的 电路 辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异 汽车档次越高 辅助电器装置 越完善 一般包括风窗刮水及清洗装置 风窗除霜 防雾 装置 空调装置 音响 装置等 较高级车型上还装有车窗电动举升装置 电控门锁 电动座椅调节装置 和电动遥控后视镜等 电子控制安全气囊归入电子控制系统 7 电子控制系统电 路主要有发动机控制系统 包括燃油喷射 点火 排放等控制 自动变速器及恒 速行驶控制系统 制动防抱死系统 安全气囊控制系统等电路组成 二 三种电 路图 1 布线图布线图识按照汽车电器在车身上的大体位置来进行布线的 其特点 是 全车的电器 即电器设备 数量较着且准确 电线的走向清晰 好头不如好尾 便 于循线跟踪 查找起来比较方便 它按线束编制将电线分配到各条线束中去与各个 插件的位置严格对号 在各开关附近用表格法表示了开关的接线与挡位控制关系 表示了熔断器与电线的连接关系 表明了电线的颜色与剖平面或物体表面的大 布 线图的缺点 图上电线错综复杂 印制版面小则不易分辩 版面过大印装受限制 读 图 画图消耗时间费力 不易抓住电路重点 难点 不易抒发电路内部结构与工作 原理 2 原理图 整车电路原理图 为了生产与教学的需要 常常需要尽快找到某 条电路的始末 以便确定故障阐发的路线 在阐发故障缘故原由时 不能孤立地仅 局限于某一部分 而要将这一部分电路在整车电路中的位置及与相关电路的接洽都 抒发出来 整车电路图的长处在于 1 对全车电路有完整的概念 它既是一幅完整 的全车电路图 又是一幅互相接洽的局部电路图 重点难点凸起 繁简适当 2 在此图上建立起电位高 低的概念 其负极 接地 俗称搭铁 电位最低 可用图 中的最下面一条线表示 正极 电位无上 用最上边的那条线表示 电流的标的目 的基本都是由上而下 路径是 电源正极 开关 用电器 搭铁 电源负极 3 大可能减少电线的曲折与交织 布局合理 图面简洁 清晰 图形符号思量到元 器件的外形与内部结构 便于读者联想 阐发 易读 易画 各局部电路 或称子 系统 相互并联且关系清晰 发电机与蓄电池间 各个子系统之间的连接点尽量保 持原位 熔断器 开关及仪表等的接法基本上与原图吻合 局部电路原理图 为 了弄清汽车电器的内部结构 各个部件之间相互连接的关系 弄懂某个局部电路的 工作原理 常从整车电路图中抽出某个需要研究的局部电路 参照其他翔实的资料 必要时根据实地测绘 检查和试验记录 将重点部位进行放大 绘制并加以申明 这种电路图的用电器少 幅面小 看起来简单明了 易读易绘 其缺点是只能了解电 路的局部 如图 8 7 所示为普桑发动机部分的电路原理图 3 线束图整车电路线 束图常用于汽车厂总装线和修理厂的连接 检修与配线 线束图主要表明电线束 各用电器的连接部位 接线柱的标记 线头 插接器 连接器 的形状及位置等 它 是人们在汽车上能够实际接触到的汽车电路图 这种图一般不去详细描绘线束内 部的电线走向 只将露在线束外面的线头与插接器详细编号或用字母标记 它是一 种凸起装配记号的电路表现情势 非常便于安装 配线 检测与维修 如果再将此 图各线端都用序号 颜色准确无误地示明出来 并与电路原理图和布线图结合起来 施用 则会起到更大的作用且能收到更好的效果 三 一般汽车电路的接线规律汽 车线路一般采用单线制 用电设备并联 负极搭铁 线路有颜色和编号加以区分 并以点火开关为中心将全车电路分成几条主干线 即 蓄电池火线 30 号线 附件 火线 Acc 线 钥匙开关火线 15 号线 1 蓄电池火线 B 线或 30 号线 从蓄电池 正极引出直通熔断器盒 也有汽车的蓄电池火线接到起动机火线接线柱上 再从那 里引出较细的火线 2 点火仪表指示灯线 IG 线或 15 号线 点火开关在 ON 工作 和 ST 起动 挡才有电的电线 必需有汽车钥匙才能接通点火系统 预充磁 仪表系 统 指示灯 信号系 电子控制系重要电路 3 专用线 Acc 线或 15A 线 用于发 动机不工作时需要接入的电器 如收放机 点烟器等 点火开关单独配备布置一挡 予以供电 但发动机运行时收音机等仍需接入与点火仪表指示灯等同时工作 所以 点火开关触刀与触点的接触结构要作特殊设计 起动控制线 ST 线或 50 号线 起 动机主电路的控制开关 触盘 常用磁力开关来通断 磁力开关的吸引线圈 保持 线圈可以由点火开关的起动挡控制 大功率起动机的吸引 保持线圈电流也很大 可达 40 80A 容易烧蚀点火开关的 30 50 触点对 必需另设起动机继电器 如东 风 解放及三菱重型车 装有自动变速器的轿车 为了保证空挡起动 常在 50号线 上串有空挡开关 5 搭铁线 接地线或 31 号线 汽车电路中 以元件和机体 车架 金属部分作为一根公共导线的接线方法称为单线制 将机体与电器相接的部位称为 搭铁或接地 搭铁点分布在汽车全身 由于不同金属相接 如铁 铜与铝 铅与铁 形成电极电位差 有些搭铁部位容易沾染泥水 油污或生锈 有些搭铁部位是很薄 的钣金件 都可能引起搭铁不良 如灯不亮 仪表不起作用 喇叭不响等 要将搭 铁部位与火线接点划一正视 所以现代汽车局部采用双线制 设有专门公共搭铁接点 编绘专门搭铁线路图 堪与熔断器电路提纲图平列 为了保证起动时减少线路接触 压降 蓄电池极桩夹头 车架与发动机机体都接上大剖平面或物体表面的大的搭铁 线 并将接触部位彻底除锈 去漆 拧紧 四 读识电路图的一般要端 1 纵观 全 车 眼盯 局部 由 集中 到 分散 全车电路一般都是由各个局部电路所构成 它抒发了各个局部电路之间的连接和控制关系 要把局部电路从全车总图中分割 出来 就必需掌握各个单元电路的基本情况和接线规律 汽车电路的基本特点是 单线制 负极搭铁 各用电器互相并联 各单元 局部 电路 例如电源系统 起动 系统 点火系统 照明系统 信号系统 仪表系统等都有其自身的一些特点 看电 路要以其自身的特点为指导 去分解并研究全车电路 这样做会少一些盲目性 能较 快速 准确地识读汽车电路图 开始 必需当真地读几遍图注 对照线路图查看电 器在车上的大概位置及数量 电器的用途 有没有新鲜独特的电器 若有 应加倍注 意 2 抓住 开关 的作用 所控制的 对象 开关是控制电路通断的关键 特别注 意继电器不但是控制开关也是被控制对象 3 寻觅电流的 回路 控制对象的 通 路 回路是最简单的电气学概念 无论什么电器 要想正常工作 将电能转换为其 他情势的能 必需与电源 发电机或蓄电池 的正负南北极构成通路 即 从电源的 正极出发 通过用电器 回到同一电源的负极 这个简单而重要的原则无论在读 什么电路图时都是必需用到的 在读汽车电路时却往往被忽略 理不出头绪来 汽车 电路图是将汽车的电源及各种用电设备按照它们各自的电路连接关系 通过开关 导线 熔断丝等配电设备连接起来构成完整的电路 且用特定的符号情势表示出来 的图形 它可以清晰地表示出汽车电器设备各系统和装置的工作原理及相互之间 的内涵联结关系 学会识读汽车电路图的组成和基本抒发方法 据此掌握汽车电器 系统的工作原理 阐发汽车电器各系统间的内涵接洽 正确施用电器设备 迅速阐发 和排除汽车电器系统的故障 是汽车检测维修人员必需掌握的一项基本技能 1 汽 车电路图的抒发方法跟着汽车工业的迅速发展 汽车的性能逐渐提高 汽车电器种 类和数量一天比一天增多 结构日趋复杂 与此相应 汽车电路图的抒发方法也在 发生变革 汽车电路图趋于简化 规范化已经是当今世界各国汽车电路图抒发方 法的总趋向 汽车电路图的基本抒发方法有线路图 原理图和电器定位图 1 1 线 路图这是传统的汽车电路抒发方法 它是把汽车电器在汽车上的实际位置用线从电 源到开关至搭铁一一连接起来所构成的电路图 这种图形的最大特点在于其相似性 具体表现为 图中电器布置与车上的布局大致相似 各电器以实物轮廓图表示 导线 分布大体上与车上的实际走向相同 这种图形重在抒发整车的电器及线路连接 对 于反映各电气系统的工作原理 阐发故障产生的缘故原由帮助半大 跟着汽车电 路的日趋复杂 这类电路图已变患上越来越不实用 目前 进口车型 国产引进车型 中已鲜有此类图 1 2 原理图原理图是用简明的图形符号按照电路原理将每个系统 元器件合理地连接起来 再将各个系统进行排列而成 这类图以抒发汽车电路的工 作原理和相互连接控制关系为重点 不讲究电器设备的形状 位置和导线的实际走 向等情况 对线路图作了高度的简化 使电路原理变患上简明简要 准确清晰 对于 了解汽车电器设备的工作原理和迅速阐发排除电器系统的故障十分有利 它是阐 发电器系统工作原理和维修电器系统的最基本 最实用的资料 我们通常说的 识 读汽车电路图 主要就是针对此类电路图 理所当然 这也是汽车检测维修等技术人 员需要着力掌握之处 电路原理图还可以进一步细化分类如次 汽车传统 开关 继 电器 控制电路原理图 汽车电子控制电路原理图 汽车开关内部位置 电气连接关 系图 点火开关 组合开关 限位开关等的内部端子电气连接关系到电气设备的操 作关系 对电路状态阐发非常重要 汽车电路原理方框图 是为申明电路工作原理 服务的 但不够具体 1 3 电器定位图用于指示各电器及导线的具体位置 一般采 用绘制的平面图 立体图或实物照片的情势 能直观清晰地反映电器在车上的实 际位置 具有很高的实用价值 在某些车型中 定位图还可以进一步细化分类 汽车 电器定位图 确定各电器元件 连接器 接线盒 搭铁点 铰接点及诊断座等的分 布位置 汽车线束图 确定电线束与各用电器的连接部位 接线柱的标记 线头 连接器的形状及位置 汽车连接器插脚图 用以确定连接器内各导线连接位置 汽 车接线盒 含熔断丝盒 继电器盒 平面布置图 用于确定熔断丝 继电器等的具体 安装部位 目前 大多数汽车制造公司都采用了电路原理图结合定位图的抒发体 式格局 为便于结合两类图 许多车型的电路图还附有表格 指示电路原理图上的 电器 导线等在哪一张定位图上 2 识读汽车电路图的一般要领上面所说的所介绍 的汽车电路图的抒发方法仅仅是对目前各种汽车电路图从抒发体式格局上的简单 归纳 不同教材中的归纳体式格局不尽相同 由于各国各厂商关于汽车电路图绘制 的技术规范 文字示明上的差异 要患上各国各大汽车厂家在电路图的绘制 连接 关系的抒发 表示符号和文字示明等方面不尽相同 特别是各种进口汽车 含国产 化进口车型 的一些图形符号还很不一致 有时辰难以说清晰是接线图还是原理图 或线束图 虽则不同汽车电路图的绘制风格各不相同 给识读带来许多不便 但是 汽车电气系统的基本工作原理是相通的 因而 识读汽车电路图也不是毫无章法 全无规律的 仍然存在一些通用技巧和经验可以遵循 掌握汽电路图的识读方法一 般可以从以下几个方面入手 2 1充分准备 a 尽可能多地识记国产及进口车型汽车 电路图中采用的图形符号 包括导线 端子和导线的的连接装置 触点与开关 电 器元件 仪表 传感器 电器设备的一些限定符号 的意义和表示各种布线配线走 向的图形符号的各种标记 字母等图标的含义 这是识读和阐发汽车电路图首先 应该了解的东西 否则就无法识读汽车电路图 更谈不上阐发了 由于各种汽车电 路图的绘制尚不规范 特别是各种进口汽车的一些图形符号还很不一致 应仔细对 照图注和图形符号 认识关于元器件名称及其在图中的位置 数量和接线情况 切 忌先入为主 照搬以往的老经验 开关 并注意积累资料 甄别出不同车型相同元器 件电路符号的差别 例如 电阻 开关等元件在不同车型中可能会用不同的符号来 抒发 b 夯实基础 应从电工电子 或汽车电工电子基础 等基础知识开始学习 应 掌握直流 交流电路等 这些知识对于识读阐发传统汽车电路图是必不可少的 如 对交流发电机及其调节器 起动机控制电路 晶体管点火系统等工作原理的理解 就几乎需要上面所说的全部理论知识 而对于识读和阐发现代汽车的电子控制系 统电路图 只掌握上面所说的知识仍嫌不够 应再具备数字逻辑电路 运算放大器 等基础理论知识 若有的集成电路闪光器中施用了 555 定时器 发光二极管预示板 顶用到了译码器 数字燃油表中施用了 LM324 集成电路电压比较器等等 c 掌握车 电路中的各种元器件和单元电路的工作原理 这是识读各个电气系统和全车电路 的基础 必需从蓄电池 起动机 发电机及其调节器 继电器 开关和起动系 电 源系 点火系 灯光照明 仪表信号 刮水涤荡系统 空调 收音机 CD 等附属 设备 电子控制系统等各个具体元件或独立系统人手 各个击破 逐一掌握 d 熟 记电路标记符号 为了便于绘制和识读汽车电路图 许多电器装置或其接线柱上边 都付与了不同标记 例如 交流发电机上接至电源火线端接线柱用 B 或 表示 中 性 点 接 线 柱 用 N 表 示 49 L E 等 是 转 向 信 号 装 置 的 基 本 标 记 72 H 是电喇叭和声音报警装置的基本标记 30 表示常火线 15 表示点 火开关在正常工作时接通的火线 31 表示搭铁线等 必需指出的是 我国在 1989 年结合国情参照德国规范制定了 汽车电器接线柱标记 该规范于 1999年被国家 汽车行业规范 QC T423 1999 所替代 依此规范 对于大众车系电路图的识读和阐发 会有极大帮助 谙练掌握汽车专业英语 据此 可快速判定一些进口车型电路图 中的接线端子上的缩略语的含义 便于全面快捷地理解电器工作原理 这也是目前 困扰广大汽车检修人员的一个难题 许多教材 专业册本中都存在着一些缩略语无 明确解释的情况 影响读者识图 2 2掌握方法 a 先易后难 逐步深切 应先从比较 认识的车型人手 例如 可先从EQ1090 CA1092 CA1110PK2L2 等一些传统汽车的电路 图人手 开始读图阐发 之后再识读桑塔纳 捷达等车型的电路图 最后再识读别克 帕萨特 雅阁等车型的电路图 这样由简到繁 整理归纳 比较提高 以至触类旁通 刚开始识读现代汽车电路图时 会碰到对一些 ECU 继电器的引脚名称和功能感到 迷茫困惑的情况 此时 可暂时绕过这些与电子控制系统关于的内容 继续识读全车 电路的其他电器部分 只有等到对这些 ECU 继电器的资料网络完全后 才能理清各 个引脚的电流流向 深人体会电子控制部分和传统电器部分之间的功能接洽 这有 助于增强我们读懂汽车电路图的信心 b 化整为零 化繁为简 对于仅有线路图的 汽车电路图 因图上线条密集交错 易使识读阐发出错 有前提的话 可尝试参考关 于资料和实物把原车线路图按系统改画成不同的单元电路原理图 对于整车电路 图的识读阐发 亦可模仿上面所说的方法化整为零 化全车群体图为系统部分图以 方便识读 对于各个系统单元电路图同样可以采取各个击破的办法进行识读 例 如电子控制系统电路 就可以分成发动机电子控制系统 自动变速器电子控制系统 制动防抱死电子控制系统等电路 发动机电子控制系统又可以分为燃油喷射控制 点火控制 排放控制等不同电路逐一进行阅读阐发 同时 还应注意各系统单元电 路之间的相互关系和相互影响 以便合零为整 c 突破一点 触类旁通 在识读汽 车电路图时 一定要弄懂某种型号的汽车电路结构及其原理 通过这个具体的例子 举一反三 互相比较 以掌握汽车电路图的一些共性规律 再以这些共性为指导 了 解其他型号的汽车电路 这样又可以发现更多的共性 触类旁通 同时还可以发现各 种车型之间的差异 例如掌握了解放牌汽车电路的特点 就可以大致了解东风 跃 进等一批国产汽车电路的特点 掌握了日产 三菱 丰田等汽车电路 也就可以基 本了解日本汽车电路的特点 掌握了桑塔纳轿车的电路 就可以进一步了解奥迪 捷达 波罗 宝来等德国大众公司汽车电路的特点 如此重复 不断积累 便可获 患上识读各种汽车电路图的能力 d 按车系识读汽车电路图 目前 国内汽车保有 量逐年增加 品牌日趋多样 想要识读全所有车型种类的汽车电路图极不现实 也大 可不必 如前所述 只要突破一 两种车型 便可触类旁通 为了使有限的知识和精 神能覆盖更为广阔的车型品种 就要按照日 美 欧 德 法 韩等车系合理区分 清楚 从中挑选出一两种车型作为重点掌握的对象 一般而言 提议作如次区分清楚 对于大众车系 可选桑塔纳 捷达 奥迪之一 以丰田系列作为日系车的代表 雅阁 花冠等 以通用系列作为美系车的代表 赛欧 别克等 以雪铁龙系列作为法国车 系的代表 富康 爱丽舍等 奔驰车系与大众车系同属德国 但自成一系 差别较大 需独立掌握 2 3 需要注意的几个问题 a 在阅读局部电路图时 首先必需当真阅读 图注 弄清该部分电路所包含的电器设备种类 数量 名称 进而归纳出其所属系 统 有利于结合系总共性深人理解电路工作原理 b 认识电器元件及配线 主要是 指线路中的配线插接器 接线盒 继电器 搭铁点等在电路中的表示符号 位置 连接体式格局 内部电路 这些可由定位图来帮助弄清 将原理图与定位图配合阅读 对阐发识读汽车电路图会有很大的帮助 需要提及的是 配线颜色的字母抒发因民 族标准语不同而有所区别 识图时需加留意 c 注意开关 继电器的状态和表示方 法 开关 继电器的状态改变 则线路的工作状态也就随之改变 我们通常都是据 此不同状态来阐发电路的工作原理的 如点火系统的供电 点火开关应处于点火档 ON 或起动档 ST 等 在规范画法的电路中 开关总是处于断裂状态 继电器的触 点则是位于其磁化线圈未通电的状态 对于晶体管及晶闸管等电子开关的状态则视 其具体情况而定 对于继电器 要分为控制电路 给线圈供电 和主电路 触点控制 电路 两部分分别阐发 别的 在电器系统中 各种继电器还有多层多档组合开关 在电路图上表示时 有集中表示和分开表示两种方法 看图时应注意区别 d 正确 运用回路原则 要避免以下错误 一是从电源正极出发 经过若干用电设备后又回 到了电源的正极 二是将蓄电池 发电机两个电源混为一谈 从其中一个电源的正 极出发经用电设备后回到另一电源的负极 e 牢记汽车电路特点 单线制 负极搭铁 用电设备并联 直流低电压 双电源 f 注重资料的网络和经验的积累 由于新的 电气设备不断地出现和应用在汽车上 汽车电路图的变化很大 因此 对于看不懂的 电路要善于请教关于人员 还要善于查找网络相关资料 注意深人研究典型汽车电路 特别要注意实际工作经验的积累 g 关于汽车电子控制系统的读图方法 要以电 控系统的 ECU 为中心 对 ECU 的各个接脚要有大致的印象 弄清晰分为几个区域 各 区接脚排列的规律 找出给 ECU 供电的电源线 注意 ECU 的供电线一般不止一条 弄 清晰各电源线的供电状态 是常火线还是受开关控制的 找出该系统的搭铁线有哪 一些 注意分清这些搭铁是在 ECU 内部还是在车架上 或是在总成机体上 找出哪一 些是系统的信号输人传感器 各传感器是否需要电源 并找出相应的电源线 该传感 器在哪儿搭铁 找出系统的执行器有哪一些 并弄清电源供给和搭铁情况 微机控制 执行器的体式格局 是控制搭铁端还是控制电源端 3 几种典型风格的电路图上面 所说的读图要领对任何汽车电路图都可适用 目前 由于国家法规 行业规范的差 异 各汽车制造公司绘制出的电路原理图风格各异 具体差别主要集中在电路图符 号抒发 全车电路模块化处理 电路器件走线布局 图注体式格局及电路状态抒 发体式格局等方面 现存以下儿种典型风格的电路图 a 横坐标式电路图 主要 以德国大众车系为主 该模式的电路图在最下端通过编号坐标来示明图中各线路的 位置 各线路纵向平行排列 每条线路对准下框线上的一个编号 图中一般不允许 横向交织跨度较大的走线 横向连接的走线采用 断口示明体式格局 表示 即线路 断口处示明为与之相连的另一段线路所在图中的位置编号 除大众车系外 奇瑞车 系亦采用该体式格局的电路图 b 横纵坐标式电路图 该模式的电路图采用横纵 坐标来确定电器在电路图中的位置 如奔驰汽车采用了数字做横坐标 字母做纵坐 标给电路进行定位 c 无标模块式电路图 采用此体式格局绘图的汽车公司较多 如通用别克 本田 东风雪铁龙 富康 丰田 福特 宝马 三菱等 但各公司 的具体电路抒发体式格局和图形符号各有不同 读图时需参照相关电路图和图形符 号列表进行 d 米切尔电路图 现已成为中国地区汽车维修的一种主要资料 4 竣 事语掌握识读汽车电路图的一般要领 绝不是一朝一夕就可完成的 需要我们踏踏 实实地打好基础 熟识各类元器件 线路 接线柱标记 了解汽车电路图的抒发方 法和典型风格 采取科学的读图方法 当真对待读图中的注意事项 通过由简到繁 由易到难的体式格局首先弄懂一两种典型车型的电路图 举一反三 触类旁通地再 弄懂不同车系中的一两种典型车型的电路图 注重资料的网络和经验的积累 不断 实践 对峙不懈 才能全面谙练地掌握识读汽这项技能 电子电路是由电子元器 件组成的 常用的是电阻器 电容器 电感器和各种半导体器件 如二极管 三 极管 场效应管 集成电路等 为了正确地选择和使用这些电子元器件 就必 须对它们的性能 结构与规格有一定的了解 常用电子元件 目 录 第一节 电阻器 1 第二节 电容器 4 第三节 电感器 6 第四节 变压器 8 第五节 继电器 10 第六节 二极管 11 第七节 三极管 16 第八节 场效应管 18 第九节 光电耦合器 19 第十节 保险元件 19 第十一节 晶体振荡器 21 第十二节 霍尔器件 21 第十三节 集成电路 22 第十四节 集成稳压器件 23 电子产品制造业常用的物料可分为生产物料和辅助物料两大类 生产物料 大致可分为 电子元器件 标准 件 五金件 塑胶件 辅助物料可分为 标签 硅脂 洗板水 酒精 热缩管 锡条 线 等 电子元器件 随着电子技术及其应用领域的迅速发展 所用的元器件种类日益增多 学 习和掌握常用元器件的性能 用 途 质量判别方法 对提高电气设备的装配质量及可靠性将起重要的保证作用 电阻器 电容器 电感器 二极 管 三极管 集成电路等都是电子电路常用的器件 第一节 电阻器 电阻器是用电阻率较大的材料 碳或镍铬合金等 制成 它在电路中起着 限流 分压的作用 一 电阻器的分类 电阻器在电子产品中是必不可少 使用最多的元器件 它的种类很多 常 见的有下列几种分类 1 按阻值可否调节分 有固定电阻器 可变电阻器两大类 固定电阻器是指电阻值不能调节的电阻器 可变电阻器是指阻值在某个范 围内可调节的电阻器 如电位器 2 按制造材料分 有线绕电阻 非线绕电阻 3 按用途分 有通用型 高阻型 高压型 高频无感型 除以上三种分类方法以外 还有按结构形状及引出线进行分类 二 部分电阻器外形及图形符号 1 电阻器外形 2 图形符号 csc pagelist 三 电阻器的主要技术参数 标称阻值 允许误差和额定功率是固定电阻器的主要参数 电阻器标有的 电阻数值 这就是电阻器的阻值 标称值 电阻标称值往往和它的实际值不完全相符 实际值和标称值的差值除以 标称值所得的百分数 就是电阻 的误差 它反映了电阻器的精密程度 下表为常用电阻器的误差等级 允许误差 0 5 1 2 5 10 20 级 别005 01 02 类 型精密型普通型 额定功率是指电阻器长时间正常工作下能承受最大功率 额定功率较大的 电阻器 一般都将额定功率直接 印在电阻器上 额定功率较小的电阻器 可以从它的几何尺寸和表面面积上看出 如下表 外 形 尺 寸额定功率碳膜电阻金属膜电阻 LDLD 0 06W82 5 0 125W122 572 2 0 25W154 582 6 0 5W254 510 84 2 1W286136 6 2W46818 58 6 四 电阻器主要技术参数的标志方法 电阻器的标称阻值和误差通常都标在电阻器上 标志方法有以下几种 1 直标法 直标法是用数字和文字符号在电阻器上直接标出主要参数的标志方法 如图 1 1 所示 电阻值为5 1K 误差为 5 若电阻器上未标注误差 则均为 20 2 文字符号法 文字符号法是用数字和文字符号或两者有规律的组合 在电阻器上标志出 主要参数的标志方法 具体方法 为 阻值的整数部分写在阻值单位标志符号的前面 阻值的小数部分写在阻值单 位标志符号的后面 如图1 2所 示 阻值为4 7K 5 1K 5 4K7 图1 1 图1 2 标志符号规定如下 欧姆 1欧姆 用 表示 例 0 1 标志为 1 千欧 103欧姆 用K 表示 例 1K 标志为1K 兆欧 106欧姆 用M 表示 例 2 2M 标志为2M2 千兆欧 109欧姆 用G 表示 例 5 6 109 标志为5G6 兆兆欧 1012欧姆 用T 表示 例 4 7 1012 标志为4T7 3 色标法 色标法是按规定的颜色在电阻器上标志主要参数的标志方法 具体规 定参见下表 颜色有效数字乘数允许误差 棕色1101 1 红色2102 2 橙色3103 黄色4104 绿色5105 0 5 蓝色6106 0 25 紫色7107 0 1 灰色8108 白色9109 黑色0100 银色 10 2 10 金色 10 1 5 例 四环电阻 见图1 3 该电阻的标称阻值为2K 允许误差为 5 五环电阻 见图1 4 该电阻的标称阻值为2 4K 允许误差为 1 4 数码表示法 数码表示法是在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法 数码从左至 右 第一 二位为有效值 第三 位为乘数 即零的个数 单位为 误差通常采用文字符号 J 5 K 10 表 示 图1 5 图1 6 例 图1 5 该电阻的标称阻值为2 2K 允许误差为 5 图1 6 该电阻的标称阻值为10K 允许误差为 10 五 电阻器的好坏判别 目测可以看出引线折断或电阻体烧坏等外表故障 用万用表欧姆档或其他 专用测试仪器可测试电阻器内部 是否良好及阻值是否正常 第二节 电容器 一 电容器的分类 1 按电容量可否变化分 固定式及可变式两大类 2 按介质分 有空气介质电容器 油浸电容器及固体介质 云母 纸介 陶瓷 薄膜 等 电容器 3 按极性分 有极性电容器和无极性电容器 二 部分电容器外形及图形符号 1 电容器外形 2 图形符号 三 电容器的主要技术参数 标称容量 允许误差 额定电压 绝缘电阻 漏电流 损耗因数及时间常 数均为电容器的主要技术参数 1 电容器的标称容量及允许误差的基本含义与电阻器一样 电容的基本单 位为 F 法拉 即在1V 电压下 电容器所能储存的电量为 1 库伦 其容量即为 1F 用 F 作单位在应用中往往太大 所以常用毫法 mF 微法 F 纳法 nF 和皮法 pF 其关系如下 1F 103mF 1mF 103F 1F 103nF 1nF 103pF 2 额定电压 额定电压通常也称作耐压 是指在允许的环境温度范围内 电容长时间正 常工作施加的最大电压有效值 电容的额定电压通常是指直流工作电压 3 绝缘电阻及漏电流 电容介质不可能绝对不导电 当电容加上直流电压时 电容器会有漏电流 产生 若漏电流太大 电容器就 会发热损坏 除电解电容外 其他电容器的漏电流是极小的 故用绝缘电阻参数 来表示其绝缘性能 而电解电容 因漏电较大 故用漏电流表示其绝缘性能 与容量成正比 4 损耗因数 电容的损耗因数指有功损耗与无功损耗功率之比 通常电容在电场作用下 其储存或传递的一部份电能会 因介质漏电及极化作用而变为有害的热能 这部分发热消耗的能量就是电容的损 耗 显然损耗越大 发热也越严 重 csc pagelist 四 电容器参数的标志方法 电容器的标称容量及允许误差一般标在电容器上 其方法可分为以下几种 1 直标法 直标法是将电容器的标称容量及允许误差直接标在电容器上的标志方法 如图 2 1 CXJD为型号 2200F为标称容量 10 为允许误差 02 5为生产时间 2 文字符号法 标称容量的整数部分通常写在容量单位标志符号的前面 小数部分写在 容量单位标志符号的后面 如 3 3F标为33 2 2pF标为 2p2 3 数码表示法 电容器的数码表示法与电阻器的相同 但电容器数码表示法中 其单位为 pF 如 0 1F标为 104 四 电容器的用途 电容器的基本功能是储存电荷 它在电子电气电路中使用十分广泛 主要 用用交流耦合 隔离直流 滤波 交流或脉冲旁路及选频等 图 6 3 所接电容 C 是常见的滤波电容 下面以图 6 2 b 的波形图来说明电容滤波的工 作过程 当u在第一个半周的 上升时 电容C开始充电 而u 在第一个半周的 下降时 电容 C 经负载 RL 放电 在第二个半周时 电容也是经过充电 放 电过程 如此电容循环重复进行 其放电曲线如图6 2 b 虚线所示 从图 6 2 b 可以看出 经电容滤波后的输出曲线平滑了许多 在一定 负载时 电容量越大时 输出曲 线越平滑 第三节 电感器 电感器也叫电感线圈 是利用电磁感应原理制成的 电感器在电路中起 着阻流 变压 传送信号等作 用 一 电感器的分类 电感器的种类很多 而且分类标准也不一样 通常按电感量变化情况分为 固定电感器 可变电感器 微调 电感器等 按电感器线圈芯性质又可分为空芯电感器 磁芯电感器 铜芯电感器 等 按绕制特点可分为单层电感 器 多层电感器 蜂房电感器等 二 部分电感器外形及图形符号 1 电感器外形 2 电感器图形符号 三 电感器的主要技术参数 1 电感量L 电感量L 也称为自感系数 是表示电感元件自感应能力的一种物理量 当通过一个 线圈的磁通发生变化时 线圈中 便会产生电势 这是电磁感应现象 所产生的电势称感应电势 电势大小正比于 磁通变化的速度和线圈匝数 电 感量的基本单位为 H 亨 实际应有中还有毫亨 mH 微亨 H 其 换算关系如下 1H 103 mh 106H 2 感抗XL 感抗在电感元件参数表上一般查不到 但它与电感量 品质因数 Q等参数密 切相关 由于电感线圈的自感 电势总是阻止线圈中电流变化 故线圈对交流电有阻力作用 阻力大小就用感抗 XL 表示 XL与线圈电感量 L和交 流电频率成正比 计算公式为 XL 2 L 式中 XL 单位为 单位为 HZ L 单位为 H 不难 看出 线圈通过低频电流时XL小 通过直流电时 XL 为零 此时仅线圈的直流电阻起阻力作用 电感线圈的直流电 阻很小 可近似短路 通过高 频电流时XL很大 若 L也大 则可看作开路 3 品质因素 品质因素也称作 Q 值或优值 即线圈在一定频率的交流电压下工作时感 抗和等效损耗电阻之比 4 直流电阻 即电感受线圈自身的直流电阻 可用万用表直接测得 5 额定电流 指电感器长时间正常工作允许通过电感元件的最大直流电流值 四 电感器的标志方法 电感器的标志方法与电阻器 电容器的标志方法相同 有直标法 文字符 号法和色标法 常用的固定电感器过去多彩色码标志法 统称为色码电感器 目前我国生 产的固定电感器有的采用色码标 志法 有的在电感器上直接标出数值 即直标法 在一些电子机器中 如电视机 广泛使用的是固定电感器 它 是将铜线绕在磁芯上 然后再用环氧树脂或塑料封装起来 这种电感器的特点是 体积小 重量轻 结构牢固 使 用方便 第四节 变压器 将两个线圈靠近放在一起 当一个线圈线中的电流变化时 穿过另一线圈 的磁通会发生相应的变化 从而 使该线圈中出现感应电势 这就是互感现象 变压器就是根据互感原理制成的 一 变压器的分类 变压器按线圈之间耦合材料分 有空芯变压器 磁芯变压器 铁芯变压器 按工作频率分 有高频变压器 中频变压器 低频变压器 脉冲变压器 如收音机的磁 性天线 它是高频变压器 在收音机的中频放大级 用的是中频变压器 俗称 中周 低频变压器种类较多 有电源变压器 输入变压器等 电视机的行输出变压器 也称 高压包 它是 一种脉冲变压器 二 变压器图形符号 三 变压器主要技术参数 变压比 额定功率 温升 效率 空载电流 绝缘电阻均为变压器的主要 技术参数 1 变压比n 变压比 n 是指变压器初级电压 U1 与次级电压 U2 的比值 或初级线圈匝 数 N1 与次级线圈匝数 N2的比值 初 次级线圈匝数和电压有以下关系 变压器的电压与电流有以下的关系 式中 I1 为初级绕组电流 I2 为次级 绕组电流 变压器的匝数与电流有以下关系 上三式中当 n 1 时 则为降压变压器 反之则为升压变压器 n 1 时通常 用为隔离变压器 2 额定功率P 指在规定的频率和电压中变压器能长时间工作而不超过规定温升的输出 功率 额定功率的容量单位用 VA 伏安 表示 3 温升 指变压器在满负荷工作时线圈温度上升后的稳定值与工作环境温度的差 值 温升是影响变压器绝缘性 能的原因之一 4 效率 指变压器输出功率与输入功率的比值 即 式中 PO 为变压器的输出功率 PI 为变压器的输入功率 因为在电路中存在 损耗的缘故 变压器的效率总是 小于 100 5 空载电流 次级负载为零 开路 时 初级中仍有一定的电流 这部分电流叫空载 电流 6 绝缘电阻 变压器各绕组间 绕组与铁心之间并不是理想的绝缘 当外加电压时 会 有漏电流存在 这是由于变压器 存在绝缘电阻所致 绝缘电阻越大漏电流越小 变压器的绝缘电阻过低 可能会 使仪器和设备机壳带电 造成对 仪器 设备或人身危害 csc pagelist 四 变压器的用途 变压器在电路中电压变换 电流变换 传递功率 阻抗匹配 或阻抗变换 等用途 下面只简单介绍电压变 换及阻抗匹配 1 电压变换 通常我们把接电源的线圈称作初级线圈或原边 线圈 把在互感作用下产生感应电势的线圈称队 作次级线圈或副边线圈 一个变压器一般只有一 个初级线圈 但次级线圈可有一个或多个 左图初 次级线圈均为一个 N1 为 初级线圈匝数 N2 为次级线圈匝数 RL 为负载 U1 为初级线圈交流电压 U2 为次级线圈产生的感应电压 那么 由此可见 次级电压与初 级线圈 匝数成反比关系 即 N1 N2 时 U2 U1 这是一个降压变压器 当 N1 N2 时 U2 U1 这是一个升压变压器 若变压器有多个次级线圈 则每个次级线 圈与 初级线圈的匝数比均可能不同 所以一个变压器可以同时存在升压和降压 的可能 2 阻抗匹配 在电子线路的信号源和负载阻抗不匹配时 需用匹配元件或电路插在两者 之间以实现阻抗匹配 变压器的 阻抗变换功能便在此发挥作用 如左图所示 变压器的次级线圈负载为 RL 次级 线圈的等效负载阻抗即从变压器 A B 端看 进去的等效阻抗为 RL 等效阻抗 RL 与变压比 负载的关系为 RL n2 RL 第五节 继电器 继电器是自动控制电路中常用的电子元件 它是用较小的电流来控制较大 电流的自动开关 在电路中起着 自动操作 自动调节 安全保护等作用 一 继电器的分类 继电器的种类很多 常用的有电磁式和干簧式 通常将继电器分为直流 交流 舌簧及时间继电器四 种 二 主要技术参数 1 额定工作电压或额定工作电流 这是指继电器正常工作时线圈需要的电压或电流值 2 吸合电压或电流 指继电器能够产生吸合动作的最小电压或电流 在一般情况下吸合电压 为额定工作电压的75 左右 3 释放电压或电流 继电器线圈两端的电压减小到一定数值时 继电器就从吸合状态转换到 释放状态 4 接点负荷 指接点的负载能力 如继电器接点负载是 DC28V 10A 或 AC220V 5A 它表示 这种继电器的接点在工作时的电 压和电流值不应超过该值 否则会使接点损坏 三 干簧管继电器 干簧管全称 干式舌簧开关管 是由两片导磁又导电的材料做成的簧 片平 行地封入充有惰性气体 如氮气 氦气等 的玻璃 管中组成开关元件 重叠并留有一定间隙以构成接 点 左图为干簧管的外形示意图 干簧管的工作原理为 当永久磁铁靠近干簧管或者由绕在干簧管上的线圈 通电后形成磁场使簧片磁化时 簧片的接点部分就被磁化感应出极性相反的磁极 如下图所示 异名的磁极相互 吸引 当吸引的磁力超过簧片的 弹力时 接点就会吸合 当磁力减小到一定值时 接点又会被簧片的弹力弹开 干簧管有以下几个优缺点 接点与大气隔绝 管内又充有惰性气体 这样就大大减少了接点在开 闭过程中由于接点火花而引起的 接点氧化和碳化 并防止外界有机蒸气和灰尘等杂质对接点的侵蚀 簧片细而短 有较高的固有频率 提高了接点的通断速度 其开关速度 要比一般的电磁继电器快5 10倍 体积小 重量轻 其缺点是开关容量小 接点易产生抖动以及接点接触电阻大 第六节 二极管 要真正认识二极管 必须先了解什么是半导体 导电能力介于导体和绝缘 体之间的物质 称为半导体 例 如 锗 Ge 32 硅 Si 14 硒 Se 34 及金属的氧化物 硅或锗等半导体材料被 制成单晶时 其原子排列就变 成非常整齐的晶体结构 这种纯单晶半导体称为本征半导体 本征半导体虽然有 自由电子和空穴两种载流子 但 由于数量极少 导电能力仍然很低 如果在本征半导体中掺入微量的杂质 其导 电能力将大大地提高 由于掺入 的杂质不同 这种掺杂半导体可分为N型和P 型半导 体两大类 一类是在硅或锗的晶体中掺入少量五价元素 如磷 P 15 半导体中自由 电子数远大于空穴数 即自由电 子成为 多数载流子 而空穴成为 少数载流子 也就是说这种杂质半导体 以自由电子导电为主 所以称为 N 型 电子型 半导体 另一类是在硅或锗的晶体中掺入少量的三价元素 如硼 B 5 半导体中空 穴数远大于电子数 即空穴成 为 多数载流子 而电子成为 少数载流子 也就是说这种杂质半导体以空 穴导电为主 所以称为P型 空 穴型 半导体 在一块完整的晶片上 用不同的掺杂工艺使晶体的一边形成 P型半导体 另 一边形成N型半导体 那么在两 者的交界处就会形成 PN 结 PN 结是构成二极管 三极管 场效应管等半导体器件 的基础 当PN结两端加正向电压 即 P 侧接电源的正极 N 侧接电源的负极 此时 PN 结呈现的电阻很低 正向 电流大 PN结处于导通状态 当 PN 结两端加反向电压 即 P 侧接电源的负极 N 侧接电源的正极 此时 PN 结呈 现很高的电阻 反向电流微弱 PN 结处于截止状态 这就是PN结的单向导电性 二极管是由一个 PN 结 加上引线 接触电极和管壳而构成 下面我们就各 种二极管进行简单的介绍 一 二极管的分类 1 按用途分 有整流二极管 稳压二极管 检波二极管 发光二极管 开关二极管 光电二极管等 2 按制造材料分 有锗二极管 硅二极管 砷化镓二极管等 3 按制造工艺分 有点接触二极管和面接触二极管两种 4 按工作原理分 有变容二极管 雪崩二极管 齐纳二极管等 二 部分二极管外形及图形符号 1 二极管外形 2 二极管图形符号 csc pagelist 三 整流二极管 1 伏安特性 指加在二极管两端的电压与流过二极管的电流关系曲线 这 个曲线可分为正向特性和反向 特性两个部分 如图6 1所示 图6 1 图6 2 正向特性 当二极管加上正向电压时 便有正向电流通过 但正向电压很低时 外电 场还不能克服PN结内电场对多数 载流子扩散运动所形成的阻力 此时正向电流很小 二极管呈现很大的电阻 当 正向电压超过一定数值 硅管约 0 5V 锗管约 0 3 后 二极管电阻变得很小 电流增长很快 这个电压往往称死 区电压或阀门电压 反向特性 二极管加上反向电压时 由于少数载流子的漂移运动 形成很小的反向电 流 反向电流有两个特性 一是 随温度的增加而增长很快 二是在反向电压不超过一定范围时 反向电流不随反 向电压改变而达到饱和 故这个 电流 IBO称为反向饱和电流 当加在二极管两端电压到达一定值时 反向电流急剧 增大 二极管失去单向导电性 这种现象称为电击穿 这个电压称为反向击穿电压 二极管因电击穿而造成管 子损坏是永久性的 2 主要参数 最大整流电流IOM 最大整流电流是指二极管能够允许通过的最大正向平均电流值 当电流超 过这个允许值时 二极管会因过 热而烧坏 反向击穿电压URB与最高反向工作电压URM URB 是指二极管反向击穿时的电压值 击穿后其反向电流剧增 二极管的单 向导电性被破坏 通常手册上 给出的最高反向工作 URM电压约为反向击穿电压的一半或三分之二 以确保二极管 安全运行 最大反向电流IRM IRM 指在二极管上加最高反向工作电压时的反向电流值 IRM 愈小 则管子 的单向导电性能愈好 3 整流二极管的应用 利用二极管的单向导电性将交流电转换为单向脉动直流电的电路 称为 整流电路 图6 3所示 此时的 二极管可看成开关元件 即所谓理想二极管 图6 3 设变压器副边交流电压为 u t Usin t 式中U 为变压器副边电压的有效 值 波形如图6 2 a 所示 在 t 0 期间 u 处于正半周 变压器副边的极性为上正下负 即 a 点的电位 高于 b 点 因此 二极管 D1 和D3导通 D2 和D4 截止 这时负载电阻RL上得到一个半波电压 在 t 2 期间 u 处于负半周 变压器副边的极性为下正上负 即 b点的电 位高于 a点 二极管 D2和 D4导通 D1 和 D3 截止 在 RL 上得到另一个半波电压 并且在两个半周内流经 R 的电流 方向是一致的 由此可见 当电 源电压交变一周时 在RL上得到的脉动电压大小为 U0 0 9U 其波形如图6 2 b 所示 四 稳压二极管 稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管 由于它在电路中能起稳定 电压的作用 故称稳压管 稳压 管在电路中的作用如图 6 3 虚线部分 其外形与普通二极管类似 但其伏安特性不 同于普通二极管就在于它的反 向特性很陡 如图 6 4所示 稳压管是工作在反向击穿区 当反向电压在击穿电压 UZ 范围内变化时 反向电流很 微弱 当反向电压增大到击穿电压 UZ 时 稳压管反向击穿 反向电流突然剧增 此后电流虽然在很大范围内变化 但稳压管两端的电压变化很小 利用这一特性 稳压管在电路中起到稳压作用 但稳压管与一般二极管不同 它的反向击穿是可逆的 就是说去掉反向电压之后 稳压管又恢复正常 但如果 反向电流超过允许范围 稳压管 会发生热击穿而损坏 图6 4 图7 1 图7 2 五 发光二极管 发光二极管是采用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成的 以直接将电能 转变为光能的发光器件 与普通 二极管一样也由 PN 结构成 同样具有单向导电性 但发光二极管不是用它的单向 导电性 而是让它发光作指示 显示 器件 发光二极管以功耗低 体积小 响应速度快 抗震