摩托车电器四小件工作原理
摩托车电器系统原理简介

摩托车电器系统原理简介一、摩托车电器系统简述摩托车电器系统通常由以下几个部分组成:电源系统、点火系统、信号系统、照明系统、电启动系统、防盗系统等。
二、摩托车电器系统的特点1、摩托车电器系统一般采用12V直流电为电源,但是有的摩托车的照明系统和点火系统采用交流电。
2、电源设备与用电设备并联连接,而开关则串联在二者之间,各用电设备互不干扰。
3、摩托车电路普遍采用负极搭铁(接地)。
4、在电路中的连接导线均采用规定颜色,根据这一特点可以比较方便地查找电路连接的故障。
5、在电路的连接中广泛采用插接器,在保养和检修时可以方便地断开或恢复电路的连接。
三、电源系统电源系统的作用是给摩托车用电设备提供电能。
一般由蓄电池、磁电机、电压调节器、熔断器及点火开关等组成。
㈠蓄电池1、蓄电池的作用①用作电源,当发电机供电不足时给用电设备供电;②储存能量,将发电机的电能转化为蓄电池的化学能储存起来,用作在发电机供电不足时的补充;③稳定电源系统的电压,发动机转速急剧波动时,发电机的电压波动也较大,蓄电池可以通过充电和放电吸收这种波动,稳定系统的电压。
2、蓄电池的分类蓄电池按结构可分为开放型、密封型和干荷型。
①开放型蓄电池又称普通铅酸蓄电池,这种蓄电池需经常检查液面高度,加注蒸馏水,定期从车上拆下进行充电等。
②密封型蓄电池又称免维护蓄电池,在摩托车上合理使用过程中不需添加蒸馏水,接线柱腐蚀较轻,蓄电池自行放电较少,在车上使用或储存时不需要进行补充充电。
③干荷型蓄电池又称干电瓶,其极板在干燥状态下能够长期保存电荷,在规定的保存期内(两年)如需使用,只要灌入符合规定的电解液,搁置15分钟,调整液面高度至规定值,不必进行初次充电即可使用。
3、蓄电池的容量蓄电池的容量是表示蓄电池储存电能多少的参数。
当蓄电池充足电时,以一定的电流连续放电,从放电开始到端电压降低到10.5V为止,放电电流与放电时间的乘积为容量,其单位为Ah。
容量大小与蓄电池的极板大小、片数及蓄电池使用时的温度有关。
摩托车传统电喷系统零部件结构原理和主要参数介绍

摩托车传统电喷系统零部件结构原理和主要参数介绍一、零部件结构1.燃油泵:燃油泵是将汽油从燃油箱中抽取并提供给燃油喷射器的装置。
燃油泵通常由电动泵和燃油过滤器组成。
电动泵通过电机驱动,将燃油从燃油箱中吸入,并通过燃油过滤器过滤后输送至燃油喷射器。
2.燃油喷射器:燃油喷射器是将燃油雾化并喷射到发动机气缸内的装置。
燃油喷射器通常由电磁阀、喷嘴和喷射孔组成。
电磁阀控制喷油量,喷嘴将燃油雾化,喷射孔将燃油喷射至气缸内部。
3.电子控制单元(ECU):ECU是摩托车电喷系统的核心部件,它接收传感器信号,控制燃油泵和燃油喷射器工作,并实现燃油喷射量、喷射时机、混合气组成等参数的控制。
ECU通常由微处理器、存储器、输入输出接口和时钟电路组成。
二、工作原理1.传感器感知:传感器感知发动机的工作状态,如转速、进气温度、大气压力、节气门开度等。
这些信号通过电缆传输至ECU。
2.控制策略:ECU根据传感器信号及预设的控制策略,计算出燃油喷射量、喷射时机和喷射持续时间。
3.控制执行:ECU通过输出端口发送指令,控制燃油喷射器的开关状态以及燃油泵的运转状态。
4.喷油过程:燃油泵将汽油从燃油箱中抽取,并通过燃油喷射器喷射至发动机气缸内。
5.燃烧效果监测:ECU根据传感器反馈信号监测燃烧效果,如氧浓度、CO浓度、NOx浓度等。
6.反馈修正:根据燃烧效果监测结果,ECU会对喷油量、喷油时机等参数进行修正,以保证发动机的正常运行。
三、主要参数1. 喷油量:表示单位时间内喷射的燃油量,通常以毫升/分钟(mL/min)为单位。
2.喷油时机:表示喷油开始的时刻,通常以相对于活塞上止点的角度或发动机的转角来表示。
3. 喷射持续时间:表示喷油持续的时间,通常以毫秒(ms)为单位。
4.喷油模式:摩托车传统电喷系统通常有顺序喷射和全程喷射两种模式,顺序喷射是指各气缸依次喷油,全程喷射是指各气缸同时喷油。
5.油气比:表示燃油和空气混合物中的燃油含量,通常以质量比或体积比表示。
摩托车电器系统原理简介

摩托车电器系统原理简介一、摩托车电器系统简述摩托车电器系统通常由以下几个部分组成:电源系统、点火系统、信号系统、照明系统、电启动系统、防盗系统等。
二、摩托车电器系统的特点1、摩托车电器系统一般采用12V直流电为电源,但是有的摩托车的照明系统和点火系统采用交流电。
2、电源设备与用电设备并联连接,而开关则串联在二者之间,各用电设备互不干扰。
3、摩托车电路普遍采用负极搭铁(接地)。
4、在电路中的连接导线均采用规定颜色,根据这一特点可以比较方便地查找电路连接的故障。
5、在电路的连接中广泛采用插接器,在保养和检修时可以方便地断开或恢复电路的连接。
三、电源系统电源系统的作用是给摩托车用电设备提供电能。
一般由蓄电池、磁电机、电压调节器、熔断器及点火开关等组成。
㈠蓄电池1、蓄电池的作用①用作电源,当发电机供电不足时给用电设备供电;②储存能量,将发电机的电能转化为蓄电池的化学能储存起来,用作在发电机供电不足时的补充;③稳定电源系统的电压,发动机转速急剧波动时,发电机的电压波动也较大,蓄电池可以通过充电和放电吸收这种波动,稳定系统的电压。
2、蓄电池的分类蓄电池按结构可分为开放型、密封型和干荷型。
①开放型蓄电池又称普通铅酸蓄电池,这种蓄电池需经常检查液面高度,加注蒸馏水,定期从车上拆下进行充电等。
②密封型蓄电池又称免维护蓄电池,在摩托车上合理使用过程中不需添加蒸馏水,接线柱腐蚀较轻,蓄电池自行放电较少,在车上使用或储存时不需要进行补充充电。
③干荷型蓄电池又称干电瓶,其极板在干燥状态下能够长期保存电荷,在规定的保存期内(两年)如需使用,只要灌入符合规定的电解液,搁置15分钟,调整液面高度至规定值,不必进行初次充电即可使用。
3、蓄电池的容量蓄电池的容量是表示蓄电池储存电能多少的参数。
当蓄电池充足电时,以一定的电流连续放电,从放电开始到端电压降低到10.5V为止,放电电流与放电时间的乘积为容量,其单位为Ah。
容量大小与蓄电池的极板大小、片数及蓄电池使用时的温度有关。
摩托车5大电器件用途介绍

一、继电器(relay):全名启动继电器摩托车的起动继电器其实就是一个电磁铁,通过起动按钮等起动电路产生电磁力,使继电器内两个接触头连接在一起,接通电瓶与起动电机,使电瓶向起动电机供电,以带动发动机旋转,完成电起动过程。
当松开起动接钮时,继电器内电流消失,电磁力也就没有了,继电器就会断开电瓶与起动电机的连接,恢复到正常行驶状态。
二、高压包(ignition coil):学名点火线圈点火线圈主要由一次线圈、二次线圈和铁芯组成,实际上就是一个变压器。
铁芯由几十片钢片或钢丝叠合而成,二次线圈是用头发丝粗细(0.1mm)的铜丝在铁芯上绕1万匝以上而成,其一端接到电容器(高压端子),另一端接到一次线圈;一次线圈是在二次线圈上包一层厚的绝缘纸,然后再在上面绕几百匝0.5-1.0mm的铜线。
它的工作原理是由点火器给一次线圈供电,在一次线圈中自感应出200-300伏的电压,它又与二次线圈互感而产生出10000-20000V的高压电,产生的电压大小取决于两线圈的匝数比,再将高压电输送到火花塞点火。
通俗的说他就是一个变压器,一次输入电压100多伏,二次输出一万多伏,用于火花塞跳火。
三、点火器(igniter flame lighter)点火器的作用是接收并储存磁电机提供的点火电压,并精确计算点火时间,适时提供给高压包,高压包将点火器的低压电感应为高压电供火花塞点火。
四、调压器(pressure regulator)又称镇流稳压器(rectifier regulator)或者稳压整流器,主要作用就是稳定电压。
摩托车在怠速和正常行驶时,其发动机的转速变化范围是很大的。
相应的,发电机输出的电压变化也会很大。
一般都在15V到60V之间变化。
这个不稳定的电压不能直接对蓄电池和灯泡等用电器进行供电。
这时,就要用到调压器了。
调压器可以在输入15V-60V电压的情况下,输出比较稳定的13V-14V的电压。
那么,这个电压就可以接到蓄电池了。
电器系统介绍

摩托车电器系统介绍第一节.概述为了保证摩托车能正常行驶,摩托车上配有多种电器部件,这些电器部件都要使用电能以发挥其功能,因此,摩托车电器系统可大致分为两大部分:1.电源部分主要包括蓄电池,磁电机及蓄电池在内的供电系统,其作用主要是将磁电机发出的电能除了向电装置供电外,还要向蓄电池充电,把一部分电储存在蓄电池内,保证在磁电机因转速低或用电装置负荷过大引起的供电不足的情况下向用电装置供电。
2.电装置部分电装置部分按功能又分为起动系统、点火控制系统、照明系统、信号系统、冷却散热系统等五个系统。
完整的电气系统包含多种电器设备通过导线连成一个整体,随着电子技术的不断进步,摩托车电器系统日趋完善,相应的电器设备也越来越复杂,对摩托车的控制也在逐步实现电子化。
第二节.供电系统供电系统是整车电气系统工作的前提,包含的内容有充电、存电和放电。
磁电机发出的交流电通过调压整流器转换成直流电后,向蓄电池和其它用电设备提供电压稳定的直流电,保证蓄电池电量经常处于饱和状态。
该系统主要包含以下零部件组成:磁电机点火开关调压整流器保险蓄电池电路原理图磁电机磁电机种类很多,这里只一种比较通用的结构。
即将永磁体磁钢作为转子,线圈按三相△连接作为定子。
当发动机转动时发动机曲柄带动转子旋转,定子绕组线圈切割磁力线产生感生电动势输出交流电。
通过调压整流器后输出直流电供电器用电和蓄电池充电。
磁电机是电器系统的主要电源。
常见的故障模式:转子磁钢破裂;磁钢磁性消退;定子绕组对地短路;定子绕组匝间短路;定子绕组焊接点脱落断路;转子与定子摩擦损伤(有异物进入)蓄电池蓄电池一般由电极,电解液和壳体组成。
按电极的材料蓄电池可分为铅酸蓄电池、锂电池和镍镉蓄电池等。
由于价格方面的原因摩托车普遍使用的是铅酸蓄电池。
铅酸蓄电池是两种材料,铅(负极)和二氧化铅(正极)浸放在电解液(硫酸溶液)中能产生约2V电压,形成一个单体。
6个蓄电池单体串联在一起,电压可达12~13V。
电动车电器四大件判定

电池的反应机理及维护保养
电动车电器四大件判定
一、铅酸蓄电池的原理
1、蓄电池的概念
化学电源就是化学能能直接转化为电能的装置。蓄电池就是能把化 学能和电能相互直接转化的装置。蓄电池也叫二次电池。
2、铅酸蓄电池的基本原理
铅酸蓄电池的正极活性物质为PbO2,负极活性物质为多孔状(海 绵状)Pb,蓄电池放电时,PbO2和Pb都生成PbSO4,消耗H2SO4, 对外放出电量,把化学能转化成电能;蓄电池充电时,正极上的PbSO4 生成PbO2,负极上的PbSO4生成海绵状Pb,同时生成H2SO4,从而把 电能转化成化学能贮存起来。
● 控制器工作起来时断进续,一般有以下几种可能:器件本身在 高温或低温环境下参数漂移,控制器总体设计功耗大导致其某些 器件局部温度过高,致使器件本身进入保护状态,接触不良。
● 连接线磨损及接插件接触不良或脱落,一般有以下几种可能: 线材料选择不合理,对线材的保护不完备,接插件的选型不好, 线束与接插件的压接不牢。
电动车
电器四大件
——原理及判定
电动车电器四大件判定
摘要
• 电动车的电器结构组成 • 电机的原理及判断维修 • 控制器的原理及失效模式 • 电池的反应机理及维护保养 • 充电器工作原理与故障判定
电动车电器四大件判定
电动车的电器结构组成
电动车电器四大件判定
一、电动车电器件:
1、电机 2、控制器 3、蓄电池 4、充电器 5、其它相关主要电器件有: 转把、刹把、仪表、主线、转换器、闪光 器、喇叭等
电动车电器四大件判定
2、原因分析
● 功率器件的损坏,一般有以下几种可能:电机损坏引起的、功 率器件本身的质量差或选用等级不够引起的、器件安装或振动松 动引起的、电机过载引起的、功率器件驱动电路损坏或参数设计 不合理引起的。
摩托车电器结构及原理

磁电机
充电 照明 线圈
点火电源线圈
点火器
点火器
点火线圈
火花塞
2.点火系统的组成及点火器、点火线圈的作用
点火系统
直流
蓄电池
磁电机
充电 照明 线圈
点火器 点火器
点火线圈
火花塞
3.充电、照明系统的组成及调压器的作用
照明充电系统
磁电机
调压器
充电照 明线圈
点火电源线圈
蓄电池
信号系统
4.信号系统的组成及闪光器的作用
1.闪光频率 2.亮灯率(占空比) 3.开启时间 4.灯故障指示功能
(5)闪光器应用注意事项
1.结构形式 2.闪光频率 3.有无蜂鸣器 4.灯泡功率 5.有无灯故障功能 6.安装方式
三.技术研发展望
1.数字化、智能化 2.多功能化 3.一体化 4.小型化
TPS点火器简介
结束
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点火器的分类
2、按点火提前角控制方式来划分:模拟式点火器、数字式 点火器。 模拟式点火器有分立元件和集成电路两种,它的成本低, 用电容充放电曲线来实现自动进角。 数字式点火器由单片机(MCU)来检测发动机转速,精确控 制点火提前角,可以实现非常复杂的点火曲线和限速控制 方式。
点火器的分类
3、按点火储能方式来划分:电容式点火器(CDI)、电感式点火器 (PEI)。这两种点火器所配的点火线圈不同。 电容式点火器(CDI)用内部储能电容经可控硅向点火线圈初级瞬 间放电,在点火线圈次级感应出二、三万伏高压实现点火。 电感式点火器(PEI)又称晶体管点火器,它采用晶体管来控制电 感式点火线圈初级的通电时间,把电能存储于电感式点火线圈中。 在点火时,晶体管瞬间关断,在自感电动势的作用下,点火线圈的 次级感应出二、三万伏高压实现点火。
摩托车点火系统的组成和工作原理

摩托车点火系统的组成和工作原理
摩托车点火系统的主要组成部分包括点火开关、点火线圈、点火电容器、点火蜘蛛(分电器)、火花塞等。
工作原理如下:
1. 当骑手转动点火开关时,点火系统开始工作。
点火开关通常连接到电瓶的正极,通过点火系统控制电路的通断。
2. 点火线圈是点火系统的核心部件之一,它通过变压器的原理将低压的直流电转换为高压的脉冲电流。
这个高压脉冲电流会被传递到点火蜘蛛上。
3. 点火蜘蛛(分电器)通常是一个带有多个端子的部件,通过它将高压的脉冲电流分配到不同的火花塞上。
每个火花塞对应发动机的一个气缸。
4. 每个火花塞安装在发动机气缸的燃烧室内部。
当点火蜘蛛将高压脉冲电流传递到火花塞时,火花塞内部的电极之间会发生火花放电,引燃空气燃料混合物,从而产生爆燃。
5. 点火电容器是一个储存电能的装置,它能帮助点火系统产生更强大的火花,提高点火效果。
总结起来,摩托车点火系统通过点火开关控制电路的通断,点火线圈将低压直流电转换为高压脉冲电流,点火蜘蛛将脉冲电
流分配到各个火花塞上,火花塞产生火花放电引燃燃料,从而实现发动机的点火启动和工作。
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目录第一章电工学基础知识第一节欧姆定律及其应用第二节电工与电功率第三节电容器及其充放电第四节晶体二极管及其基本电路第五节晶体三极管及其基本电路第六节晶闸管及其应用第二章摩托车点火器系统第一节电容放电式点火系统2.1.1 交流点火器2.1.2 直流点火器2.1.3 电容放电式点火系统的特性2.1.4 电容放电式点火系统的故障检修第二节晶体管点火系统2.2.1 晶体管点火系统的结构与原理2.2.2 晶体管点火系统的检修第三节微电脑控制电子点火系统2.3.1 常见的几种点火电路的缺点2.3.2 微电脑控制电子点火系统的基本组成与工作原理。
第三章磁电机和调压器系统第一节磁电机系统3.1.1 磁电机的结构3.1.2 磁电机的工作原理第二节磁电机的整流和调压第三节磁电机供电系统常见故障第四节三相磁电机和调压器3.4.1 三相磁电机的工作原理3.4.2 三相磁电机的整流和稳压3.4.3 三相交流磁电机常见故障第四章摩托车起动继电器第一节起动继电器的主要结构第二节摩托车起动系统控制原理第三节电起动系统中起动继电器常见故障及排除第五章摩托车点火线圈第一节高压线及火花塞帽第二节点火线圈5.2.1点火线圈的构造5.2.2点火线圈的工作原理5.2.3点火线圈的保养与检修第一章 电工学基础知识 第一节 欧姆定律及其应用1、部分电路欧姆定律流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比,其数学式为: I=RU(1-1) 式中 I :导体中的电流(A ); U :导体两端电压(V ); R :导体的电阻(Ω)。
例1.1 已知某白炽灯的额定电压是220V ,正常发光时的电阻碍为1210Ω,试求流过的灯丝的电流。
解:I=R U =1210220≈0.18(A) 2、全电路欧姆定律全电路是含有电源的闭合电路。
如图1-1所示。
E 代表电源电动势,r 代表电源内阻。
图1-1 最简单的全电路 图1-2 电源的输出特性 全电路中的电流强度与电源的电动势成正比,与整个电路(即内、外电路)的电阻成反比。
其数学式为: I=rR E(1-2) 式中 I :电路中的电流(A );E :电源电动势(V ); R :外电路电阻: r :内电路电阻。
由式(1-2)可得: E=IR+Ir=U 外+U 内 (1-3) 式中U 内是内电路电压,U 外是外电路电压。
外电路电压是指电路接通时的电流两端的电压,又叫端电压。
由此可说,电流的电动势在数值上等于闭合电路各部分的电压之各。
在全电路中,电压与电流的变化规律如下:(1)电路处于通路时,由式(1-3)可得端电压与电流的关系 U 外=E-Ir (1-4) 根据式1-4可知,电源的输出特性为一条向下倾斜的直线,随着I 的增大,U 外由E 沿直线下降,电源内阻越大,U 外下降越多。
(2)电路处于断路状态时,相当于R →∞,则I=0,U 外=E ,U 内=0,即电源的开路电压等于电源的电动势。
(3)电路处于短路状态时,相当于R →0,此时电路中的短路电流I短=rE。
由于r 一般很小,所以I 短很大,短路时,U 外=0,U 内=E 。
通常电源电动势和内阻都基本不变,且r 很小,可近似认为电源的端电压等于其电动势。
第二节 电功与电功率1、电功电流流过用电器时,用电器就将电能转换成共他形式的能(如磁、热或机械能等),叫做电流做功,简称电功,用字母W 表示。
W=UQ=IU t =I 2R t =RU 2t (1-5)上式中,电压单位为伏(V),电流为安(A),电阻为欧姆(Ω),时间为秒(t),则电功率单位焦耳(J)2、电功率电流在一定时间内所做的功称电功率,经字母P表示W=UI (1-6)P=t单位:瓦特(简称瓦),用字母W表示。
3、电流的热效应电流的热效应就是电能转换成热能的效应。
电流流过导体产生的热量与电流的平方,导体的电阻及通电时间成正比。
这就是焦耳一楞次定律。
其数学表达式为:Q=I2Rt (1-7)Q单位也是焦耳,以字线J表示。
4、负载的额定值任何电气元件和设备在工作时都会发热。
为保证电气元件和设备能长期安全地工作,都规定有一个最高工作温度。
工作温度取决于发热量,发热量又取决于电流、电压或电功率。
我们把元器件和设备安全工作时间所允许的最大电流、电压和电功率分别叫它们的额定电流、额定电压和额定功率。
熔断器是保护用电设备过载开电路的装置。
熔丝(俗称保险丝)是用低熔点的铅锡合金或银丝制成。
第三节电容器及其充放电一、电容器被绝缘材料分隔开的两块导体,组成一个电容器。
这两块导体叫电容器的极板。
电容器的两块极板经电极接到电路中,两个极板就分别聚集等量而异性的电荷,介质中有了电场,储存着电场形式的能量。
当极板上电荷改变时,就形成了电流,这就是电容器在电路中的主要性能。
电容器每个极板的电荷量q和极间电压u的比值q(1-8)c=u叫做电容量,简称电容。
电容量反映了电容器聚集电荷的能力。
其单位有法拉、微法和安法,其符号分别为F、μf、pF。
1法拉(F)=106微法μf=1012皮法pF电容器的电容决定于它的极板形状、大小及相对位置,并与极间的介质种类有关。
如果外电场过强,介质的绝缘性能被破坏而导电,这咱现象叫介质的击穿。
空气的击穿电压为3kV/mm。
一般说,电容器极板的面积越大,其容量就越大;极间距越小,其电容量就越大,电容器的符号如图1-3和图1-4。
C C图1-3 电容C 图1-4 电解电容C二、常见电容的结构及其特点表1-1 常见电容的结构及其特点三、电容的充电、放电特性1、电容器的充电图1-5(a)为电容器的充电电路,图1-5(b)为充电特性曲线。
由图1-5(a)可见,当把电容器C与电阻R串联后,接到端电压为恒定值U的电源两端,电容C即被充电。
其充电电流i充和充电电压U c 的变化规律如图1-5(b)所示。
(1)当电路刚一接通的瞬间,电容器C相当于短路,i充很大;随着充电时间延长,i充逐渐变小,很太时,电容C相当于断路,i充≈0。
(2)电容C的充电电压U c随时着时间延长由零逐渐升高,充电结束时,U以c达到稳定值(U C=U)。
也就是说U C不可能产生突变,有一个电荷积累的过程。
图1-5 电容的充电2、电容的放电由图1-6(a)可见,当把被充电的电容器C与电阻R接或放电回路时,电容器C就以与充电电流方向相反的放电电流i放对电阻R进行放电,其放电电流i放和放电电压U C的变化规律如图1-6(b)所示。
图1-6 电容的放电(1)i放与i充的方向相反。
(2)放电开始时,电容器C相当于短路,i放很大;随着时间的推移,i放由最大逐渐变小;放电结束时,电容C相当于断路,i放=0。
(3)U C随着时间由最大逐渐降低为0。
(4)电容C在放电过程中所放出的能量等于充电过程中储存的能量。
总之,在电阻和电容组成的RC电路中,电容C的充电和放电时间与电路时间常RC的乘积有关。
因此,使用中只要改变电路的时间常数,便可改变电容器充电和放电的时间。
第四节晶体二极管及其基本电路自1948年第一只晶体管问世以来,半导体元器件的发展突猛进。
从半导体分立元件到集成电路,再从大规模集成电路发展到超大规模集成电路。
目前,在长8.9mm,宽6.6mm的硅片上所集成的晶体已多达60万个。
一、半导体半导体是一种导电性介于导体与绝缘体之间的物质。
常用的有硅(Si)和锗(Ge)等。
它有如下特性:1)通过“掺杂”、半导体的导电性可以调整。
利用这一特性可以制造出绝大部分半导体元器件。
2)半导体的导电能力对环境的变化,如温度、光照、气体、磁场和机械成等很敏感。
这一特性使我们可以制造如热敏电阻、光电二极管及气敏、磁敏和力敏等半导体元器件。
3)半导体的电流是电子流和空穴流(统称载流子)之和,其浓度介于导体和绝缘体之间。
在纯净的半导体材料硅或锗中掺入微量的磷或锑等五价元素后,所获得的掺杂半导体称为N型半导体,其多数载流子为电子。
若掺入微量的铟或镓等三价元素后,则获得P型半导体,其多数载流子为空穴。
因此,通过控制掺杂元素的种类和数量可获得各种类型和导电能力的半导体。
用特殊工艺将P型和N型半导体结合在一起,在它们交界面上就会形成特殊的带电薄层,称为PN结(见图1-7)。
PN结具有单向导电性:加正向电压时,正向电压使内电场变薄,PN结呈现导通性质;反向电压使内电场加强变厚,PN结反向截止。
如图1-8所示。
图1-7 PN结图1-8 PN结的单向导电性二、晶体二极管在PN结上加装两根引出线并经特殊封装就构成晶体二极管。
1、晶体二极管的种类按用途来分,晶体二极管有检波二极管、整流二极管、稳压二极管和开关管等。
按结构可以分为点接触型和面接触型二极管。
点接触型(一般为锗管),如图1-9(a)所示,它的PN结面积很小,不能通过大电流,适用于高频和小功率的工作,不能承受很高的反向压力。
面接触型二极管(一般为硅管)如图1-9(b)所示。
它的PN结面积大,故可通过较大电流,可承受较大的反向电压,但一般适用于整流和稳压等低频电路。
其符号如图1-10所示。
图1-9 晶体二极管如果按材料分为硅管和储管两种。
2、二极管的伏安特性及主要参数如图1-11是某硅二极管的伏安特性曲线,也就是加在二极管两端的电压与流过二极管的电流之间的关系。
由曲线可以看出:图1-10 二极管的符号图1-11 二极管的伏安特性1)正向导通性。
当正向电压超过一定数值以后(锗管约0.3V,硅管约0.7V),流过二极管的正向电流将随正向电压的升高明显增加,二极管导通。
2)反向截止性。
当二极管处于反偏时,其反向电流在反向电压不大于某一数值(U a)时是很小的,且在一个较大的电压范围内基本不变。
3)反向击穿特性。
当反向电压大于某一值(U a)后,反向电流突然急剧增大,称为二极管反向击穿。
晶体二极管的主要参数如下:(1)最大正向电流。
是指在一定的散热条件下,晶体二极管长期工作时所允许流过的最大正向电流。
若超过此值,二极管可能由于过热而损坏。
(2)最高反向工作电压。
指二极管所能承受的最高反向工作电压(峰值)。
若超过此值,二极管有被反向击穿的危险,一般规定反向工作电压为反向击穿电压的一半。
3、晶体二极管的测试与代用将万用表电阻挡(R×1Ω、R×100Ω或R×1kΩ),用红、黑两表笔分别接二极管两个电极。
正向电阻一般在几十到几百欧姆,反向电阻约为几百欧姆到几千欧姆。
当电路中的二极管损坏,应选用同型号的二极管代替。
若没有同型号的,可选用相类似功能、性能及参数的二极管替代。
三、整流电路将交流电转变成单一方向的直流电的过程,称为整流。
整流电路有半波整汉和全波整流;接电源的相数分有单相和三相整流。
1.单个半波整流工作原理:图1-12(a)为变压器的电压波形,U2 =2U2sinωt。