电动车充电器教程及原理

电动车充电器教程

第一章基础知识

第1节电子元器件的识别和检测

电动车充电器都是由电子元器件构成的，以下内容在没有特别说明的情况下，都是针对电动

车充电器而言的。要弄懂电动车充电器就必须了解这些元器件的作用和原理。本章针对电动

车充电器所用元器件进行详尽分类和系统分析。

电动车充电器所用元件主要有：电阻、电容、二极管、三极管、场效应管、集成电路等，下

面将分别介绍。

一、电阻

电阻，英文名resistance,缩写为R,它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温

度有关。通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。电阻的主要物理特征是

变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分

压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。欧姆定律说，I=U/R,那么

R=U/I,电阻的基本单位是欧姆简称为欧，用希腊字母“Q（希腊字母，音译成拼音读作6u

miga”'表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。

电阻的主要职能就是阻碍电流流过，应用于限流、分流、降压、分压、负我与电容配合作滤

波器及阻匹配等.数字电路中功能有上拉电阻和下拉电阻。比较大的单位有千欧（kQ）、兆欧

（MC）（兆二百万，即100万）。他们的换算关系是：

1MQ=IOOOKQlKn=1000D

1、电阻器的种类

电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。在电子产品

中，以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有R

T型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻。

型号命名很有规律，R代表电阻，丁一碳膜，J-金属，X一线绕，是拼音的第一个字母。

电阻器当然也有功率之分，常见的是1/4瓦的“色环金膜电阻”，它是电子产品和电子制作

中用的最多的。电动车充电器器中用的到还有3瓦（W）的、2亚的和1\丫的。当然在一些

微型产品中，会用微型片状电阻，它是贴片元件家族的一员，

2、电阻器的标识

有些直接标注的电阻，是很容易识别的。可是在装配电子产品的时候，必须考虑到为以

后检修的方便，把标注面朝向易于看到的地方。在手工装配时，多这•道工序，不是什么大

问题，但是自动生产线上的机器没有那么聪明。而且，电阻器元件越做越小，直接标注的标

记难以看清因此，国际上惯用“色环标注法”。事实上，“色环电阻”占据着电阻器元件的

主流地位。“色环电阻”顾名思义，就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。有

的是用4个色环表示，有的用5个。区别是：4环电阻，一般是碳膜电阻，用3个色环来表

示阻值，用1个色环表示误差。5环电阻一般是金属膜电阻，为更好地表示精度，用4个

色环表示阻值，另一个色环也是表示误差。

颜色第一环第二环第三环第四环倍率第五环误差

黑0001

棕11110±1%

红222100±2%

橙3331000

黄444IOO(X)

绿555100000±0.5%

蓝666±0.25%

紫777±0.1%

灰888

白999

金0.1±5%

银0.01±10%

色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型，无论怎样安装，维修者都能

方便的读出其阻值，便于检测和更换。但在实践中发现，有些色环电阻的排列顺序不

其分明，往往容易读错，在识别时，可运用如下技巧加以判断：

技巧1:先找标志误差的色环，从而排定色环顺序。最常用的表示电阻误差的颜

色是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以在电

阻上只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。

技巧2：棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环，又常作为有效

数字环，且常常在第一环和最末一环中同时出现，使人很难识别谁是第一环。在实践

中，可以按照色环之间的间隔加以判别：比如对于一个五道色环的电阻而言，第五环

和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判定色环的排列

顺序。

技巧3：在仅靠色环间距还无法判定色环顺序的情况下，还可以利用电阻的生产

序列值来加以判别。比如有一个电阻的色环读序是：棕、黑、黑、黄、棕，其值为：

100xl0000=lMC误差为1%,属于正常的电阻系列值，若是反顺序读：棕、黄、黑、

黑、棕，其俏为140X1Q=14()(2,误差为I%。显然按照后一种排序所读出的电阻值.

在电阻的生产系列中是没有的，故后一种色环顺序是不对的。

电动车充电器常用的电阻标准四环法前三环色标

数值第一环第二环第三环数值第一环第二环第三环

0.22Q红红银2.7kC红紫红

0.150棕绿银2k。橙黑红

IOQ棕里里5.1kC绿棕红

47Q紫黑39kQ橙白橙

68c蓝灰黑150kQ棕绿黄

电动车充电器常用的电阻标准五环法前四环色标

数值第一环第二环第三环第四环第五环

15c棕绿里金棕

20c红里里金棕

1OOQ棕黑黑棕

1kQ棕黑黑棕棕

2.7kQ红紫里棕棕

3.3kC橙橙1八、棕棕

3.6kC橙蓝黑棕棕

5.1kQ绿棕黑棕棕

5.6kC绿蓝，、、、棕棕

6.8kC蓝灰，阴八、棕棕

10kQ棕，里八、里红棕

15kQ棕绿黑红棕

20kQ红黑黑红棕

30kQ橙里，里八、红棕

82kQ灰红黑红棕

91kQ白棕黑红棕

100kQ棕黑里橙棕

150kC棕绿里橙棕

180kC棕灰黑橙棕

220kQ红红黑橙棕

430kQ黄橙里橙棕

1.5MC棕绿ppi黄棕

2MQ红重里黄棕

3、电阻的常见故障：a,阻值变化此类故障比较常见，用万用表检查时可发现实际阻值

与标称阻值相差很大。一般都是阻值变大。阻值变化无法修复，只有换新的电阻器。b断路

断路故障有的可用眼睛检查出来，如引线折断、脱落、松动及断裂等。有的则必须用万用表

测量。测量时，指示无穷大，应换新的甩阻器。c.内部接触不良此类故障比较常见，固定式

电阻器多因内部接触不良造成，工作时有微小的跳火现象。

4、电阻的连接与计算

电阻相串联的电路，两端外加电压,各电阻I：流过同一电流.

串联电阻的总电阻就称为串联等效电阻.电路计算中，需把握电流相等这一原则.电阻计算的

公式：

串联：R=R1+R2+R3-......+Rn

并联：1/R=1/R1+1/R2+.....+1/Rn

R1与R2并联后的电阻R=R1*R2/(R1+R2)

5、热敏电阻

热敏电阻包括正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻，以及临界温度热敏电阻

（CTR）.热敏电阻的主要特点是：①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10〜100倍

以上，能检测出10-6C的温度变化；②工作温度范围宽，常温器件适用于-55C〜315℃,高

温器件适用温度高于315c（目前最高可达到200（）℃）,低温器件适用于-273°C〜55C；③

体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，

电阻值可在0.1〜100kC间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；⑥稳定性好、

过载能力强.

热敏电阻在原理图中的代号为RT,在实际使用中无正负极之分。

电动车充电器用的是NTC5D-U

二、电容器

一、电容器的原理

在电子产品中，电容器是必不可少的电子器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、

电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。电子制作中需要用到各种各样的

电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C

表示。电容器是一种能储存电荷的容器.它是由两片靠得较近的金属片，中间再隔以绝缘物

质而组成的.两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。电容器对直流电阻力无穷大，即

电容器具有隔直流作用.电容器对交流电的阻力受交流电频率影响，即相同容量的电容器对

不同频率的交流电呈现不同的容抗.电容器是依靠它的充放电功能来工作的，加在电容器两

个极板上的交流电频率高，电容器的充放电次数增多；充放电电流也就增强；也就是说.电

容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减小，即容抗小，反之电容器对频率低的交流电产生的

容抗大.对于同一频率的交流电电.电容器的容量越大，容抗就越小，容量越小，容抗就越

大.

不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的

电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个很不

常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（UF）、纳法（nF）、皮法

（pF）（皮法又称微微法）等,它们的关系是：I法拉（F）=1000000微法（uF）1微法

（nF）=1000纳法（nF）=1000000皮法（pF）

在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，

平滑输出脉动信号。小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。

大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点，一般IUF以上的电容均为

电解电容，而1uF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、

小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、

负（_）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚

间仍然会有残留电压（也可以用万用表观察），我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建

立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有--定的电压。

电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。

电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是不

能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。电路中，电容器常被用作耦合、旁路、

滤波等，都是利用它''通交流，隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢？我

们先来看看交流电的特点，交流电不仅方向往复交变，它的大小也在按规律变化。电容器接

在交流电源上，电容器连续地充电、放电，电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电

流和放电电流。

电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过

了它的额定电压，电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,

25V,50V等。

二、电容器的参数

按绝缘材料不同，可制成各种各样的电容器.如：云母.瓷介.纸介，电解电容器等.在

构造上，乂分为固定电容器和可变电容器.由于电容器的类型和结构种类比较多，因此，我

们不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且还必须了解在给定用途下各种元件

的优缺点，以及机械或环境的限制条件等。这里将对电容器的主要参数及其应用做简单说明。

1.标称电容量（CR）。电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较

低（大约在5（）（X）pF以下）；纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中（大约在

O.OO5uF〜l.OuF）：通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。

2.类别温度范围。电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。该范围取决于它相应

类别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度（可以连续施加额定电压的

最高环境温度）等。

3.额定电压（UR在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电

容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高电压场

和时，必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的，它除了

可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下，电晕特

别容易发生。对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不得超过电

容渊的额定电压。

4.损耗角正切（tg6）。在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功

功率为损耗角正切。在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻，它的

简化等效电路如附图所示，对于电子设备来说，要求RS愈小愈好，也就是说要求损耗功

率小，其与电容的功率的夹角要小。

5.电容器的温度特性。通常是以20c基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表

示。

6.使用寿命。电容器的使用寿命随温度的增加而减小。.主要原因是温度加速化学反应而使

介质随时间退化。

7.绝缘电阻。由于温升引起电子活动增加，因此温度升高将使绝缘电阻降低。

三、电容器的分类

电容器包括固定电容器和可变电容器两大类。其中固定电容器又可根据其介质材料分为

云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等；可变电

容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。

以下附表列出了常见电容器的字母符号。

字母电容器介质材料字母电容器介质材料

A锂电解L聚脂等极性有机薄膜

B聚笨乙烯等非极性有机薄膜N锂电解

C高频陶瓷0玻璃膜

D铝电解Q漆膜

E其他材料电解r低频陶瓷

G合金电解V云母纸

H纸膜复合Y云母

I玻璃釉Z纸

J金属化纸

电容的耐压和绝缘电阻

电容K期可靠地工作,它能承受的最大直流电压,就是电容的耐压,也叫做电容的宜流工作

电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。

表1是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值，只限电解电容用。

常用固定电容的直流电压系列

1.646.310162532*405063

100125*160250300*400450*5006301000

由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，

一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。漏电电阻

越小，漏电越严重。电容漏电会引起能最损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响

电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。

四、电容的型号命名及标志方法

1)电容的型号命名

各国电容器的型号命名很不统一，国产电容器的命名由四部分组成：

第一部分：用字母表示名称，电容器为C。

第二部分：用字母表示材料。

第三部分：用数字表示分类。

第四部分：用数字表示序号。

电容的种类很多，为了区别开来，常用几个拉丁字母来表示电容的类别。第一个字母C表

示电容，第二个字母表示介质材料•，第三个字母以后表示形状、结构等。

2)识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3

种。电容的基本单位用法拉(F)表示，其它单位还有：亳法(mF)、微法(pF)/mju:)\纳

法(nF)、皮法(pF)。其中：1法拉=1000亳法(mF),1亳法=1000微法(pF),1微法=1000

纳法(nF),1纳法=1000皮法(pF)

容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如K)MF/16V

容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示

字母表示法：lm=1000pF1P2=1.2PFln=1000PF

数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标

称容量的有效数字，第三位数宇表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。

如：102表示标称容量为lOOOpF。

221表示标称容量为220pF。

224表示标称容最为22xlO(4)pFo

在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用“9”表示时，是用有效数宇乘上

10-1来表示容量大小。

如:229表示标称容量为22x(10-l)pF=2.2pFo

允许误差±1%±2%±5%±10%±15%±20%

如：一优片电容为1C4J表示容量为0.1pF、误差为±5%。

五、电容的质量判断及电解电容极性的判别方法

视电解电容器容量大小，通常选用万用表的RX10、RX100、RX1K挡进行测试

判断。红、黑表笔分别接电容器的负极(每次测试前，需将电容器放电)，由表针的偏摆来

判断电容器质量。若表针迅速向右摆起，然后慢慢向左退回原位，一般来说电容器是好的。

如果表针摆起后不再回转,说明电容器已经击穿。如果表针摆起后逐渐退回到某•位置停位，

则说明电容器已经漏电。如果表针摆不起来，说明电容器电解质已经干涸推失去容量。

有些漏电的电容器，用上述方法不易准确判断出好坏。当电容器的耐压值大于万用表内

电池电压值时，根据电解电容器正向充电时漏电电流小，反向充电时漏电电流大的特点，可

采用RX10K挡，对电容器进行反向充电，观察表针停留处是否稳定（即反向漏电电流是

否恒定），由此判断电容器质量，准确度较高。黑表笔接电容器的负极，红表笔接电容器的

正极，表针迅速摆起，然后逐渐退至某处停留不动，则说明电容器是好的，凡是表针在某一

位置停留不稳或停留后又逐渐慢慢向右移动的电容器己经漏电，不能继续使用了。表针一般

停留并稳定在50-200K刻度范围内。

不知道极性的电解电容可用万用表的电阻挡测量其极性。

我们知道只有电解电容的正极接电源正（电阻挡时的黑表笔），负端接电源负（电阻挡时的

红表笔）时，电解电容的漏电流才小（漏电阻大）。反之，则电解电容的漏电流增加（漏电

阻减小）。

测量时，先假定某极为“+”极，让其与万用表的黑表笔相接，另一电极与万用表的

红表笔相接，记下表针停止的刻度（表针靠左阻值大），然后将电容器放电（既两根引线碰

一下），两只表笔对调，重新进行测量。两次测量中，表针最后停留的位置靠左（阻值大）

的那次，黑表笔接的就是电解电容的正极。

测量时最好选用R*100或R*1K挡。

二、二极管

半导体二极管又称晶体二极管，简称二极管（diode）;它只往•个方向传送电流的电子零件，用

字母C表示。儿乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着

重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。

二极管的管压降：硅二极管（不发光类型）正向管压降0.7V,发光二极管正向管压降为随

不同发光颜色而不同。

根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、

肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。

二极管的识别

小功率一极管的N极（负极），在一极管外表大多采用一种色圈标出来，有些一极管也用一

极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二

极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。用数字式万

用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是

二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。

半导体是一种具有特殊性质的物质，它不像导体一样能够完全导电，又不像绝缘体那样不能

导电，它介于两者之间，所以称为半导体。半导体最重要的两种元素是硅（读“gui”）和楮

（读“zhe”）。我们常听说的美国硅谷，就是因为起先那里有好多家半导体厂商。

测试二极管的好坏

业余条件下可以使用万用表测试二极管性能的好坏。测试前先把万用表的转换开关拨到二极

管档，再将红、黑两根表笔短路，应有蜂鸣声。

1、正向特性测试

把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，红表笔（表内负极）搭触二极管的

负极。表应有■定数值，•般越小越好。若正向电阻为0值即表发出蜂鸣声，说明管芯短路

损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。

2、反向特性测试

把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表指数在无穷大值

或接近无穷大值，二极管就是合格的。

常用二极管参数：

型号耐压（V）电流（A.）备注

1N400710001普通整流管

1N5399100()1.5普通整流管

IN540810003普通整流管

RL20710002普通整流管

6A1010006普通整流管

1N41481000.2开关二极管

FRI544001.5快恢复二极管

FRI5710001.5快恢复二极管

HER20710002快恢复二极管

UF3044003快恢复二极管

HER3044003快恢复二极管

100440010共阻双二极管

常用稳压二极管参数

型号稳压值（V）功率（W）型号稳压值（V）功率（W）

IN47335.111N4742121

1N47451611N4746181

1N47472011N4749241

四、三极管

半导体三极管也称双极型晶体管，晶体三极管，简称三极管，是一种电流控制电流的半导体器

件.

作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关.

晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：错管和硅管。而每一种又有NPN和PNP

两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和铭PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，

其工作原理都是相同的，卜面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区

之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引线分别称为

发射极e、基极b和集电极c。

当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电

位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源员要高于基极电源Ebo。

在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，

而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发射区的多数载流

子（电子）极基区的多数或流子（空穴）很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因前者的

浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电了•流，这股电子流称为发射极电流了。

由于基区很薄，加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形

成集电集电流Ic,只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空

穴由基极电源Eb重新补给，从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得：

lc=Ib+Ie

这就是说，在基极补充一个很小的1b,就可以在集电极上得到一个较大的1c,这就是

所谓电流放大作用，Ic与lb是维持一定的比例关系，即：

Pl=lc/Ib

式中：称为直流放大倍数，

集电极电流的变化量Ale与基极电流的变化量Alb之比为：

P=AIc/Alb

式中隹-称为交流电流放大倍数，由于低频时由和。的数值相差不大，所以有时为了方

便起见，对两者不作严格区分，B值约为几十至一百多。

三极管是一种电流放大器件•，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电

阻转变为电压放大作用。

三极管的封装形式和管脚识别

常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规

律，

底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为ebe；对•于

中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为ebe。

目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不碓定管

脚排列的二极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确二极

管的特性及相应的技术参数和资料

五、功率场效应管(VDMOS)

场效应晶体管(FieldEffectTransistor缩写(FET))简称功效应管.由多数载流了•参与导电，也

称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件.

特点：

具有输入电阻高(10(X)00000〜1()000()0000。)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集

成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、热稳定性好等优点,现已成为双极型晶体管和功

率晶体管的强大竞争者.

作用：

场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较

小，不必使用电解电容器.

场效应管可以用作电子开关.

场效应管很高的输入亚抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.

场效应管可以用作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流

源.

按导电方式:耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型

的，也有增强型的。

场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管，而MOS场效应晶体管又分

为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类.

结型场效应管的管脚识别：判定栅极G:将万用表拨至Rxlk档,用万用表的负极任意接一电

极，另一只表笔依次去接触其余的两个极，测其电阻.若两次测得的电阻值近似相等，则负表笔

所接触的为栅极，另外两电极为漏极和源极.漏极和源极互换，若两次测出的电阻都很大厕为

N沟道;若两次测得的阻值都很小，则为P沟道.

判定源极S、漏极D:

在源-漏之间有一个PN结，因此根据PN结正、反向电阻存在差异，可识别S极与D极.

用交换表笔法测两次电阻.其中电阻值较低(一般为儿千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,

此时黑表笔的是S极，红表笔接D极.

常用NMOS管

型号耐压VDS电流ID导通电阻RDS(ON)功率

FQP5N606005

FQP8N6060081Q147W

DHP8N6060081Q147W

2SK260890093.73C100W

六、电感元件

电感器（电感线圈）和变压器均是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感

应元件，也是电子电路中常用的元器件之一，相关产品如共膜滤波器等。

电感器的作用与电路图形符号

-）电感器的电路图形符号

电感器是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心卜.绕制成的•组串联的

问釉线匝，它在电路中用字母“L”表示。

（二）电感器的作用

电感器的主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。

变压器的作用及电路图形符号

（-）变压器的电路图形符号

变压器是利用电感器的电磁感应原理制成的部件.在电路中用字母“T"（旧标准为“B”）

表示。

（二）变压器的作用

变压器是利用其一次（初级）、二次（次级）绕组之间圈数（匝数）比的不同来改变电

压比或电流比，实现电能或信号的传输与分配。其主要有降低交流电压、提升交流电压、信

号耦合、变换阻抗、隔离等作用。

变压器的结构与特点

（一）变压器的结构

变压器〜般由导电材料、磁性材料和绝缘材料三部分组成。

1.导电材料变压器的导电材料主要是各种上强度较高的漆包线，只有在调谐用高频变

压器中使用纱包线。

2.磁性材料电源变压器和低频变压器中使用的磁性材料以硅钢片为主。中频变压器、

脉冲变压器、振荡变压器等使用的磁性材料以铁氧体磁材为主。

3.绝缘材料变压器的绝缘材料除骨架外，还有层间绝缘材料及浸渍材料（绝缘漆）等。

变压器分为：电源变玉器、低频变压器、高频变压器、中频变压器、脉冲变压器、自耦

变压器、隔离变压器、振荡变压器、恒压变压器、

电动车充电器一般用的是脉冲变压器中的开关变压器。

开关变压器属于脉冲电路用振荡变压器。其主要作月是向负载电路提供能量（即为整机

各电路提供工作电压），实现输入、输出电路之间的隔离。

开关变压器采用“EI"型或"EE"型、"EC”型等高导磁感磁心，其一次（初级）绕组为储能

绕组，用来向开关管集电极供电。自激式开关电源的开关变压器一次绕组还包含正反馈绕组

或取样绕组，用来提供正反馈电压或取样电压。它激式开关电源的开关变压器一次绕组还包

含自馈电绕组，用来开关振荡集成电路提供工作电压。开关变压器二次（次级）侧有多组电

能释放绕组，可产生多路脉冲电压，经整流、滤波后供给电视机各有关电路。是开关变压器

的外形及电路图形符号。

七、集成电路

集成电路（integratedcircuit,港台称之为积体电路）俗称集成块，是一种微型电子器件或部

件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布

线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在〜个管壳内，成

为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，这样，整个电路

的体积大大缩小，且引出线和焊接点的数目也大为减少，从而使电子元件向着微小型化、低

功耗和高可靠性方面迈进了一大步。

集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，

同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方

面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配

电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

它在电路中用字母“IC”（也有用文字符号等）表示。

一般用到的有：三端稳压器、精密稳压器、运算放大器、脉宽调制电路（PWM）光电耦合

器等。

电动车充电器很多使用双列直插式封装结构，以8脚、14脚居多，也有贴片式的。识别脚

的方法是：以缺口或打有一个”.”或竖线条为记号开始，按顺序排列。

常用的三端稳压器有：lm7812、lm7805等。可调三端稳压器如：LM317等。精密稳压器如：

TL43LWS43I等。运算放大器如：双运放LM358,四运放LM324等。PWM电路如：UC3842,

UC3844,TL494,KA7500等。光耦如PC817、EL817等。

同一功能集成块，不同生产厂家，型号标标略有不同，但是后面的数字一般是相同的。如口

立公司生产的类同LM35X的双运放称为HA17358。

八、其它

熔断器俗称保险管是根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔体熔

化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制

系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，是应用最普遍的保护器件之一。

熔断器是一种过电流保护电器。熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外加填料等组成。使用

时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，

由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，起到保护的作用。

保险管在图中的代号是BX或FUSE。

自恢复保险丝是一种过流电子保护元件，采用高分子有机聚合物在高压、高温，硫化反应的

条件下

,搀加导电粒子材料后，经过特殊的工艺加工而成.在习惯上把PPTC(PolyerPositive

TemperatureCoefficent)也叫自恢复保险丝。

二、自恢复保险丝原理

日恢复保险丝是由高科技聚合树脂及纳米导电晶粒经特殊工艺加工制成，正常情况下，纳米

导电晶体随树脂基链接形成链状导电通路，保险丝正常工作；当电路发生短路或者过载时，

流经保险丝的大电流使其集温升高，当达到居里温度时，其态密度迅速减小，相变增大，内

部的导电链路呈雪崩态变或断裂，保险丝呈阶跃式迁到高阻态，电流被迅速夹断，从而对电

路进行快速，准确的限制和保护，其微小的电流使保险丝一直处于保护状态，当断电和故障

排除后，其集温降低，态密度增大，相变复原，纳米晶体还原成链状导电通路，自恢复保险

丝恢更为正常状态，无需人工更换。

散热器，对于发热量大的元件，如充电器的功率开关场效应管就必须加装散热器。散热器的

作用就是将这些热量吸收，然后发散到充电器盒内再由风扇或通到散热孔排出，保证充电器

的温度正常。

第2节基础电路

任何复:杂的电路都是由基本的单元电路组成的。充电器单元电路主要有运算放大电路、三角

波形成电路、负反馈电路、整流电路、滤波电路、稳压电路等组成。如充电器中常用的脉宽

调制(PWM)芯片UC3842,其内部集成了稳压电路、运算放大电路、三角波振荡电路、

PWM电路等多个基本单元电路。因而大大减少了外围元件数。

下面来介绍充电器中常用的基本电路。

加电瞬间，电容两端的电压来不及变化，相当于短路，电流极大。这个冲击电流中做浪涌电

流。极易损坏整流管等元件，为了保护它们，在电路中串联一只负温度系数的热敏电阻RT

如图1.2.1(b)所示。

大多数导电材料的电阻具有正温度系数，也就是随温度上升电阻值上升，但是这种变化是非

常微小的。这里讲的热敏电阻是有明显正温度系数(PTC)或负温度系数(NTC)的电阻。

在充电器中广泛使用的负温度系数电阻的特性如图121(a)所示。在室温下，通电前，它

的电阻仅为5-I0C,当电流流过时温度会上升，其阻值会减小。这种负温度系数电阻串联在

充电器的市电输入电路里，加电瞬间，室温下5-10Q的电阻大大降低了浪涌电流，随通电

时间增加，NTC温度升高，其电阻值下降至接近0C,但为了维持电阻发热，需要保持一个

非常小的电阻，这个小电阻对电路功率影响很小，因此，这种简单有效的防浪涌电路被广泛

的应用到电动车充电器中。

在桥式整流电路的二极管上并联小电容，对二极管也有抗浪涌保护作用。

整流电路

电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。整流，就是把交流电变为直流电

的过程。利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。卜面介绍

利用晶体二极管组成的各种整流电路。

一、半波整流电路

图1.2.2

图1.2.2是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B、整流二极管I）和负载电阻

Rfz,组成°变用器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2,D再把交流

电变换为脉动直流电

下面从图1.2.3的波形图上看着二极管是怎样整流的。

图1.2.3

变压器砍级电压4,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图

5-2（a）所示。在0〜K时间内，e2为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受

正向电压面导通，e2通过它加在负载电阻Rfz上，在又〜2n时间内，e2为负半周，变

压器次级下端为正，上端为负。这时I）承受反向电压，不导通，Rfz,上无电压。在丸〜2兀

时间内，重复0〜"时间的过程，而在3冗〜4兀时间内，又重复兀〜2n时间的过程…这

样反复下去，交流电的负半周就被"削〃掉了，只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单

一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压lsc。

以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。

这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以〃牺牲〃

一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低(计算表明，整流得出的半波电压在整

个周期内的平均值，即负载上的直流电压Use=0.45e2)因此常用在高电压、小电流的场

合，而在一般无线电装置中很少采用。

二、全波整流电路

如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图

1.2.4是全波整流电路的电原理图。

图1.2.4

全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引

出•个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压

e2a、e2b,构成。2a、DI、Rfz与c2b、D2、Rfz,两个通电回路。

全波整流电路的工作原理，可用图5-4所示的波形图说明。在0〜”间内，e2a对DI

为正向电压，D1导通，在Rfz上得到上正下负的电压；e2b对D2为反向电压，D2不导

通(见图5-4(b)o在”-2兀时间内，e2b对D2为正向电压，D2导通，在Rfz上得到

的仍然是上正下负的电压；e2a对D1为反向电压，D1不导通(见图5-4(C)o

£2

0元、2少3XN<4jj/

0

8)

D1导通

7:Mil

E2

0

DJ<

D2导通。

⑼

图5-4全波婺疏波影

如此反复，由于两个整流元件DI、D2轮流导电，结果负载电阻Rfz上在正、负两个

半周作用期间，都有同一方向的电流通过，如图5-4(b)所示的那样，因此称为全波整流,

全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率(Use

=0.9e2,比半波整流时大一倍)

图1.2.4所示的全波整滤电路，需要变压器有一个使两端对称的次级中心抽头，这给制

作上带来很多的麻烦。另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器

次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。

图1.2.5(a)为桥式整流电路图，(b)图为其简化画法。

图1.2.5(a)

图1.2.5(b)

三、桥式整流电路

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成〃

桥〃式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。

桥式整流电路的工作原理如下：c2为正半周时，对DI、D3和方向电压，DI,D3导

通;对D2、1)4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成e2、【)1、Rfz、1)3通电回路,

在Rfz,上形成上正下负的半波整洗电压，e2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、

D4导通；对"DI、D3加反向电压，DI、D3截止。电蹈中构成e2、D2Rfz、D4通电回

路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。

上述工作状态分别如图1.2.6(A)(B)所示。

图1.2.6(a)

如此重复下去，结果在Rfz,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图

是一样的。从图5-6中还不难看出，桥式电路中每只二板管承受的反向电压等于变压器次级

电压的最大值，比全波整洗电路小一半！

需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选

择。。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。表

5-1所列参数可供选择二极管时参考

(b)

图1.2.6(b)

〃另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，

可以把二极管串联或并联起来使用。

图1.2.7示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三

只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，〃流经每只二

极管的电流就等于总电流的几分之一°但是,在实际并联运用时“，由于各二极管特性不完

全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上

串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般

选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。

RD1

RD2

图1.2.7

滤波电路

交流电压经整流后可茯得直流电压，但是这个电压具有较大的脉动成分，在电子电路中

使用整流直