项目四汽车电子学基础

1、本章主要内容任务五任务五任务六任务六任务四任务四任务一任务一任务三任务三任务二任务二认识汽车发电机整流器原理一、二极管的结构与应用二、汽车发电机将交流电变成直流电的方法汽车发电机整流器的检测一、发电机的安装位置认识汽车晶体管电压调节器原理一、三极管的结构与应用二、JFT106晶体管电压调节器原理三极管管脚判别一、先利用目测和上网查找型号的方法进行三极管管脚的判别二、用指针式万用表电阻挡判别三、用数字式万用表检测三极管汽车方向灯闪光器原理认识一、集成电路的认识二、无触点汽车方向灯闪光器原理认识焊接闪光器控制电路一、根据闪光器的电路图进行材料采购二、根据闪光器的电路图重新进行电路焊接排序画图三、根

2、据重新制作后的电路图进行闪光器电路板焊接【任务引入】【任务引入】 一辆汽车在夜间行驶的过程中发现前照灯灯光偏暗，维修人员检测出发电机输出电压较正常值低，拆检发电机后，发现是整流器上个别的二极管断路造成的，我们应该怎样检测整流器的好坏呢？任务一 认识汽车发电机整流器原理【知识目标】掌握二极管及发电机整流器的检测方法。【技能目标】1.了解整流器基础知识。2.掌握整流器的基本组成。3.掌握汽车发电机的整流电路原理。任务一 认识汽车发电机整流器原理 半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本

3、特性相同。整流二极管一、二极管的结构与应用任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理（1）按制造材料不同分类:制造材料制造材料死区电压值死区电压值反向电流级别反向电流级别硅材料0.5VuA级锗材料0.7VmA级二极管按制造材料的不同可分为二极管按制造材料的不同可分为硅二极管硅二极管和和锗二极管锗二极管任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理（2）结构不同分类: 二极管按其结构的不同可分为二极管按其结构的不同可分为点接触型点接触型、面接触面接触型型和和平面型平面型三种三种点接触型二极管点接触型二极管 面接触型二极管面接触型二极管平面型二极管平面型二极管任

4、务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理接触形式接触形式 封装形式封装形式结面结面积积反向电压和反向电压和大电流承受大电流承受能力能力高频特高频特性性应用场合应用场合面接触型表面安装式大大差低频电路开关、大电流整流点接触型管脚式小小好高频检波、数字电路开关、小电流整流点接触型和面接触型的区别任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理二二极极管管的的分分类类及及应应用用种类种类用途及命名用途及命名开关二极管多用于逻辑电路中，起开关作用，国产型号为2CKXX，国外常见型号为1N4148检波二极管用于检波电路中，国产型号为2APXX整流二极管多用于整流电路中，

5、将交流电变换为直流电，国产型号为2CZXX，国外型号为1N400107发光二极管用于电气设备指示灯，在导通时以电的形式释放能量，国产型号为2EFXX稳压二极管用于电路中需要稳定电压的部分，国产型号为2CWXX，国外常见型号为1N59系列变容二极管多用于电调谐、自动频率调整、稳频电路中，国产型号为2CCXX光电二极管多用于遥控接收器和工业自动控制的检测单元件，国产型号为2XUXX任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理部分二极管的应用：稳压二极管稳压二极管利用利用PN结反向击穿特性结反向击穿特性来进行稳定电压。在反向来进行稳定电压。在反向击穿工作状态下，只要流击穿工作状态下

6、，只要流过稳压二极管的反向电流过稳压二极管的反向电流不超过管子的最大允许值，不超过管子的最大允许值，PN结就不会过热烧坏，结就不会过热烧坏，且能长期工作。且能长期工作。 变容二极管变容二极管该管的结电容随反向电该管的结电容随反向电压的增加而减小，同一压的增加而减小，同一管子的最大电容和最小管子的最大电容和最小电容之比为变容，二极电容之比为变容，二极管在高频技术（通信、管在高频技术（通信、视频）中应用广泛。视频）中应用广泛。光电二极管光电二极管光电二极管的结构也是一个光电二极管的结构也是一个PN结，但在结，但在PN结处的管壳上方备结处的管壳上方备有一个窗口能接受外部的光照。有一个窗口能接受外部的

7、光照。光电二极管被广泛应用于电光光电二极管被广泛应用于电光子技术中，将光信号转化成电子技术中，将光信号转化成电信号。也应用于光耦中，起到信号。也应用于光耦中，起到隔离强弱电的作用。隔离强弱电的作用。光电二极管作为光传感器还被光电二极管作为光传感器还被应用到汽车灯光自动控制器中，应用到汽车灯光自动控制器中，用来检测车辆周围亮、暗程度。用来检测车辆周围亮、暗程度。发光发光二极管二极管发光二极管通常加入元素周期表发光二极管通常加入元素周期表中中、族元素的化合物半导体，族元素的化合物半导体，如砷化镓、磷化镓等。此二极管如砷化镓、磷化镓等。此二极管在通入正向电流时，发出红、黄、在通入正向电流时，发出红、

8、黄、绿等可见光。这是由于电子与空绿等可见光。这是由于电子与空穴直接复合而放出能量。在发光穴直接复合而放出能量。在发光二极管的基础上，又可制成激光二极管的基础上，又可制成激光二极管，其发射的是红外线。目二极管，其发射的是红外线。目前遥控器上应用的就是这种二极前遥控器上应用的就是这种二极管管任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理二极管的导电性能实验当开关当开关 S S 闭合后，指示灯闭合后，指示灯L L亮，说明二极管的电阻较小，导亮，说明二极管的电阻较小，导电性能良好，此时的状态称为导通。若将二极管的极性对调，电性能良好，此时的状态称为导通。若将二极管的极性对调，其余条件不

9、变，闭合开关其余条件不变，闭合开关S S后，指示灯后，指示灯L L不亮，说明二极管的电不亮，说明二极管的电阻很大，导电性能极差，此时的状态称为截止。阻很大，导电性能极差，此时的状态称为截止。 二极管加正向电压二极管加正向电压 二极管加反向电压二极管加反向电压任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理二极管的单向导电性：二极管导通时，其正极电位高于二极管导通时，其正极电位高于负极电位，此时的外加电压称为正负极电位，此时的外加电压称为正向电压，二极管处于正向偏置，简向电压，二极管处于正向偏置，简称正偏；二极管截止时，其正极电称正偏；二极管截止时，其正极电位低于负极电位，此时的外

10、加电压位低于负极电位，此时的外加电压称为反向电压，二极管处于反向偏称为反向电压，二极管处于反向偏置，简称反偏。我们把二极管的这置，简称反偏。我们把二极管的这种加正向电压时导通、加反向电压种加正向电压时导通、加反向电压时截止的特性称为二极管的单向导时截止的特性称为二极管的单向导电性。电性。任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理汽车发电机将交流电变成直流电的方法交流发电机的整流器由整流板和整流二极管组成，整流器是由6只硅整流二极管分别压装（或焊装）在相互绝缘的正整流板（带有发电机输出B接线柱），和负整流板上组成的，负整流板与发电机外壳直接相连（搭铁）。6 6只整流二极管分为

11、正极管和负极只整流二极管分为正极管和负极管。正极管的外壳为负极，引出极为管。正极管的外壳为负极，引出极为正极。在负极搭铁的硅整流发电机中，正极。在负极搭铁的硅整流发电机中，三个正极管的外壳压装在散热板的三三个正极管的外壳压装在散热板的三个座孔内，共同组成发电机的正极，个座孔内，共同组成发电机的正极，由一个与发电机后端盖绝缘的整流板由一个与发电机后端盖绝缘的整流板固定螺栓通至机壳外，作为发电机的固定螺栓通至机壳外，作为发电机的火线接线柱火线接线柱“B B”。负极管的外壳为正。负极管的外壳为正极，引出极为负极，在管壳底上一般极，引出极为负极，在管壳底上一般标有黑色标记。三个负极管的外壳压标有黑色标

12、记。三个负极管的外壳压装在后端盖的三个孔内，和发电机外装在后端盖的三个孔内，和发电机外壳一起成为发电机的负极。壳一起成为发电机的负极。任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理各种二极管在电路中的图形符号：普通二极管普通二极管稳压二极管稳压二极管变容二极管变容二极管光电二极管光电二极管发光二极管发光二极管任务一任务一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理汽车交流发电机的整流电路和电压波形图（a）整流电路）整流电路 （b）三相交流电波形）三相交流电波形 （c）某瞬间导通的二极管）某瞬间导通的二极管 （d d）整流后负载上的电压波形）整流后负载上的电压波形任务一任务

13、一 认识汽车发电机整流器原理认识汽车发电机整流器原理【任务引入】【任务引入】将点火开关转至点火挡时,发现仪表盘上的电源指示灯不亮；将点火开关转到启动挡时，启动机毫无反应，而且听不到启动继电器触点的吸合声。经检查发现是该车的交流发电机整流器二极管击穿，导致的故障，更换整流器总成后故障消失。任务二 技能训练八 汽车发电机整流器的检测【知识目标】【器材准备】掌握汽车发电机整流电路的检测。任务二 技能训练八 汽车发电机整流器的检测发电机实物发电机实物 发电机的安装位发电机的安装位置置任务二 技能训练八 汽车发电机整流器的检测setp1:找出发电机在实车上的位置setp2 .找出整流器在发电机上的位置整

14、流器实物图整流器实物图 整流器的安装位置整流器的安装位置任务二 技能训练八 汽车发电机整流器的检测setp3.拆装整流器 拆卸整流器的固定螺栓拆卸整流器的固定螺栓 取下整流器总成取下整流器总成任务二 技能训练八 汽车发电机整流器的检测二极管极性的检测与判二极管极性的检测与判别别。万用表选择二极管。万用表选择二极管检测挡（蜂鸣挡），将检测挡（蜂鸣挡），将万用表的红表笔接二极万用表的红表笔接二极管引出电极，黑表笔接管引出电极，黑表笔接二极管的另一电极，如二极管的另一电极，如导通，则该二极管为正导通，则该二极管为正极管极管 整流器二极管极性判别正面整流器二极管极性判别正面 整流器二极管极性判别背面整

15、流器二极管极性判别背面任务二 技能训练八 汽车发电机整流器的检测setp4.整流器的检测: 检修时断开二极管与定子绕组之间的连线，用万用表进行检检修时断开二极管与定子绕组之间的连线，用万用表进行检测。测。setp 5.检测整流器的正负二极管:用数字万用表的导通挡位，黑表笔接整流器输出端子，红表笔分别接整流器各接柱，万用表均应导通，否则说明该二极管断路，应更换整流器总调换两表笔进行测试，此时万用表应均不导通，否则说明二极管短路，应更换整流器总成正向测量导通正向测量导通 反向测量不导通反向测量不导通任务二 技能训练八 汽车发电机整流器的检测【任务引入】【任务引入】 三极管在电子电路中无处不在，在汽

16、车电路中的应用也较为广泛，如电子电压调节器、闪光器、ECU等，都离不开三极管，掌握三极管的相关知识是检测电子电路的基础。任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理【知识目标】掌握三极管的检测方法。【技能目标】1.了解电压调节器的基础知识。2.掌握电压调节器的基本结构。3.掌握晶体管电压调节器在汽车上的应用。任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理一、三极管的结构与应用一、三极管的结构与应用三极管也称晶体三极管、半三极管也称晶体三极管、半导体三极管等，它是在一块导体三极管等，它是在一块本征半导体中按特定方式进本征半导体中按特定方式进行掺杂，构成三个杂质区、行掺杂，构成三个杂质区、两个两个PNPN结，每个杂

17、质区各引结，每个杂质区各引出一个电极，然后封装而成出一个电极，然后封装而成常见三极管的实物图常见三极管的实物图任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理1.三极管的分类和符号（a a）结构示意图）结构示意图 （b b）符号表示）符号表示 NPN NPN型三极管型三极管 （a a）结构示意图）结构示意图 （b b）符号表示）符号表示 PNP PNP型三极管型三极管 任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理分类2.三极管的特性输入特输入特性曲线性曲线输出特性曲线输入特性是指输入特性是指UCE一定时，一定时，发射结外加电压发射结外加电压UBE与基极与基极电流电流IB之间的对

18、应关系之间的对应关系输出特性是指输出特性是指IB一定时，一定时，UCE与与IC之间的关系之间的关系任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理当NPN型三极管基极b与发射极e电位差小于0.7V，这种情况称为基极加了反向偏压。在这种状态下，三极管不导通，没有电流流动，称为三极管的截止状态。如果把ce 间看作一个开关的两端，截止状态相当于开关断开。截止区对于PNP型三极管，发射极e与基极b电位差小于0.3V，基极加了反向偏压，PNP三极管截止。任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理放大区任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理3.三极管在汽车上的应用 汽车晶体管调节器电路任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理饱和

19、区调节电位器RP，改变基极电位，观察接在发射极上的万用表流过的电流值。体现三极管的三种工作状态。任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理工作状态工作状态NPN型型PNP型型放大Vc V BVEVCVBVE截止VCVB，VBVEVCVB，VBVE饱和VCVB，VBVEVCVB，VBVE晶体三极管各极电位与其工作状态任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理汽车光电式电子点火控制器任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理 汽车制动灯故障监视器任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理挡风玻璃洗涤液液位过低报警器汽车挡风汽车挡风玻璃洗涤玻璃洗涤液液位过液液位过低报警器低报警器电路电路任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理

20、汽车光电式车速传感器任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理任务三 认识汽车晶体管电压调节器原理二、JFT106晶体管电压调节器原理【任务引入】【任务引入】 判定的方法主要有目测法和万用表检测法两种，实际工作中经常采用目测法查找，在目测法不能做出正确判断时，再利用万用表进行检测。任务四 技能训练九 三极管管脚判别【知识目标】【器材准备】掌握三极管管脚的检测和判别。任务四 技能训练九 三极管管脚判别2.集电极和发射极的判别(NPN管)黑表笔接触的是集电极c，红表笔接触的是发射极e任务四 技能训练九 三极管管脚判别1.1.管型的判别管型的判别一般情况下，管型是一般情况下，管型是PNPPNP或或NPNN

21、PN应该从管壳上的标注来判别。应该从管壳上的标注来判别。依照国家颁布的标准，三极管型号的第二位（字母），依照国家颁布的标准，三极管型号的第二位（字母），A A、C C表表示示PNPPNP管管，B B、D D表示表示NPNNPN管管。任务四 技能训练九 三极管管脚判别2.管脚极性的判别:大小功率管脚的极性判别小功率三极管小功率三极管 大功率三极管大功率三极管任务四 技能训练九 三极管管脚判别三、用数字式万用表检测三极管任务四 技能训练九 三极管管脚判别将万用表置于蜂鸣挡，测量PN结的正向管电压降，根据电压数值进行判别。任务五 汽车方向灯闪光器原理认识 集成电路的认识集成电路的实物图集成电路的实物

22、图集成电路是采用半导体集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作许多的单晶硅片上制作许多晶体管及电阻器、电容晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整法将元器件组合成完整的电子电路。的电子电路。电路中用字母电路中用字母“ICIC” 表示表示【任务引入】【任务引入】 汽车在行驶中，当要转向时必需打转向开关，这时汽车的转向灯就会以一定的频率闪烁，这是由于转向灯光电路中连接了闪光器，本节内容我们就来介绍闪光器的闪光原理。任务五 汽车方向灯闪光器原理认识1.了解集成电路基础知识；2.掌握集成

23、电路的定义和种类；3.掌握集成电路在汽车上的应用。1.掌握电子元件的辨认与引脚检测。2.熟练使用电烙铁焊接电路方法。3.制作闪光器控制电路。【知识目标】【技能目标】任务五 汽车方向灯闪光器原理认识一、集成电路的分类（1 1）按集成电路的功能不同可分为）按集成电路的功能不同可分为模拟集成电路模拟集成电路及及数字集成电数字集成电路路任务五 汽车方向灯闪光器原理认识（2）按其制作工艺不同可分为半导体集成电路、膜集成电路及混合集成电路任务五 汽车方向灯闪光器原理认识（3）按集成度高低不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路及超大规模集成电路集成电路分类集成电路分类集成度集成度电路规模与

24、范围电路规模与范围小规模集成电小规模集成电路路SSISSI1 11010门门/ /片，或片，或1010100100个元件个元件/ /片片逻辑单元电路，逻辑单元电路，它包括：逻辑门电路、集成触发电路它包括：逻辑门电路、集成触发电路中规模集成电中规模集成电路路LSILSI1010100100门门/ /片，或片，或10010010001000个元件个元件/ /片片逻辑部件逻辑部件它包括：计算器、译码器、编码器等它包括：计算器、译码器、编码器等大规模集成电大规模集成电路路LSILSI10010010001000门门/ /片，或片，或10001000100000100000个元件个元件/ /片片数字逻辑

25、系统数字逻辑系统它包括：中央控制器、存储器、各种它包括：中央控制器、存储器、各种接口电路等接口电路等超大规模集成超大规模集成电路电路VLSIVLSI大于大于10001000门门/ /片，或大片，或大于于1010万个元件万个元件/ /片片高集成度的数字逻辑系统高集成度的数字逻辑系统例如：各种型号的单片机，即在一片例如：各种型号的单片机，即在一片硅片上集成一个完整的微型计算机硅片上集成一个完整的微型计算机集成电路分类集成电路分类集集 成成 度度电路规模与范围电路规模与范围小规模集成电路小规模集成电路SSISSI集成集成5050个以个以下元器件下元器件例如：单运放、光耦例如：单运放、光耦中规模集成电

26、路中规模集成电路MSIMSI集成集成5050100100个元器件个元器件例如：监控、模拟开关、模拟多例如：监控、模拟开关、模拟多路转换器路转换器大规模集成电路大规模集成电路LSILSI集成集成100100个以个以上的元器件上的元器件例如：多通道的例如：多通道的A/DA/D任务五 汽车方向灯闪光器原理认识（4）按导电类型不同可分为双极型集成电路及单极型集成电路。任务五 汽车方向灯闪光器原理认识3.数字集成电路通用型的集成电路微处理（MPU）产品特定用途的集成电路产品（2）按电路结构来分）按电路结构来分TTL型型CMOS型型（1）按用途可分为三类任务五 汽车方向灯闪光器原理认识4.模拟集成电路组成

27、:运算放大器；A/D D/A V/F；UP监控电路；RS232 、RS485接口；光耦；电源；模拟开关和模拟多路转换器。AD620原理图任务五 汽车方向灯闪光器原理认识二、无触点汽车方向灯闪光器原理认识无触点电子闪光器结构原理图任务五 汽车方向灯闪光器原理认识【任务引入】【任务引入】 汽车转向时，打转向开关，转向灯会以一定频率闪烁，这是因为转向指示灯电路中装了闪光器。现在汽车上的闪光器都是电子式的，其外形简单，但是内部电子元件之间是怎样配合工作达到闪光的目的呢？任务六任务六 技能训练十技能训练十 焊接闪光器控制电路焊接闪光器控制电路掌握闪光器的焊接工艺【知识目标】【器材准备】任务六任务六 技能训练十技能训练十 焊接闪光器控制电路焊接闪光器控制电路任务六任务六 技能训练十技能训练十 焊接闪光器控制电路焊接闪光器控制电路一、根据闪光器的电路图进行材料采购闪光器电路图材料有源蜂鸣器发光二极管电解电容三极管瓷片电容万用板二极管电阻555芯片电阻任务六任务六