01整流二極管
整流二極管是利用二極管的單向?qū)ㄌ匦,將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷陌雽?dǎo)體器件。整流電路有半波整流、全波整流、橋式整流。汽車發(fā)電機(jī)上的整流器就是使用整流二極管組成的橋式整流電路,將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成可供汽車電器使用的直流電,如下圖所示。
▲ 整流器與橋式整流電路
02穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管,它在電路中與適當(dāng)電阻配合后能起到穩(wěn)定電壓的作用,故稱為穩(wěn)壓管(也稱齊納二極管)。穩(wěn)壓二極管反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí),反向電流很小,當(dāng)反向電壓增高到擊穿電壓時(shí),反向電流突然猛增,穩(wěn)壓二極管從而反向擊穿,此后,電流雖然在很大范圍內(nèi)變化,但穩(wěn)壓二極管兩端電壓的變化卻相當(dāng)小,利用這一特性,穩(wěn)壓管就在電路中起到穩(wěn)壓的作用。需注意的是,穩(wěn)壓二極管是加反向偏壓的。穩(wěn)壓二極管的電路符號(hào)如下圖所示。
▲ 穩(wěn)壓二極管的電路符號(hào)(1)穩(wěn)壓二極管在汽車電路上的應(yīng)用在汽車電路中由于各個(gè)電器總成或元件的工作電流比較大,使汽車電源系統(tǒng)的電壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),因此,在一些需要精確電壓值的地方經(jīng)常利用穩(wěn)壓管來獲取所需電壓。下圖是利用穩(wěn)壓管為汽車儀表提供穩(wěn)定電源的電路,圖中的穩(wěn)壓管與電阻串聯(lián)而與儀表并聯(lián)。當(dāng)電源電壓發(fā)生變化時(shí),也只是引起不同大小的電流流過電阻和穩(wěn)壓管,改變電阻上的電壓,而穩(wěn)壓管始終維持一定的電壓,從而起到穩(wěn)壓的作用。
▲ 利用穩(wěn)壓管為汽車儀表提供穩(wěn)定電源的電路(2)穩(wěn)壓二極管的檢測(cè)穩(wěn)壓二極管的極性和性能好壞的測(cè)量與普通二極管的測(cè)量方法相似,不同之處在于:當(dāng)使用指針式萬(wàn)用表的R×1kΩ擋測(cè)量二極管時(shí),測(cè)得其反向電阻是很大的,此時(shí),將萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到R×10kΩ擋,如果出現(xiàn)萬(wàn)用表指針向右偏轉(zhuǎn)較大角度,即反向電阻值減小很多,則該二極管為穩(wěn)壓二極管;如果反向電阻基本不變,說明該二極管是普通二極管,而不是穩(wěn)壓二極管。穩(wěn)壓二極管的測(cè)量原理是:萬(wàn)用表R×1k擋的內(nèi)電池電壓較小,通常不會(huì)使普通二極管和穩(wěn)壓二極管擊穿,所以測(cè)出的反向電阻都很大;當(dāng)萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到R×10kΩ擋時(shí),萬(wàn)用表內(nèi)電池電壓變得很大,使穩(wěn)壓二極管出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象,所以其反向電阻下降很多,由于普通二極管的反向擊穿電壓比穩(wěn)壓二極管高得多,因而普通二極管不擊穿,其反向電阻仍然很大。
03發(fā)光二極管
發(fā)光二極管(LED)與普通二極管一樣由一個(gè)PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦。另外,發(fā)光二極管還可以將電能轉(zhuǎn)化為光能。給發(fā)光二極管外加正向電壓時(shí),它處于導(dǎo)通狀態(tài),當(dāng)正向電流流過管芯時(shí),發(fā)光二極管就會(huì)發(fā)光,將電能轉(zhuǎn)化成光能。常見的發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有紅色、黃色、綠色、藍(lán)色等。發(fā)光二極管的電路符號(hào)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及實(shí)物如下圖所示。
▲ 發(fā)光二極管的電路符號(hào)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及實(shí)物(1)發(fā)光二極管在汽車電路上的應(yīng)用在汽車電路中發(fā)光二極管隨處可見,主要應(yīng)用在儀表板上作為指示信號(hào)燈或報(bào)警信號(hào)燈。比如發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油更換提示燈、發(fā)動(dòng)機(jī)故障報(bào)警燈、示寬指示燈、駐車制動(dòng)器指示燈、充電系統(tǒng)報(bào)警燈等。這時(shí)相應(yīng)的發(fā)光二極管會(huì)被接通發(fā)光,發(fā)出報(bào)警指示,如下圖所示。
▲ 儀表上的部分報(bào)警信號(hào)燈LED還用于一些開關(guān)的指示信號(hào)燈,如自動(dòng)變速器擋位指示燈、前照燈光束高度調(diào)整開關(guān)指示燈。目前LED已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在汽車燈光系統(tǒng)上,如車外的日間行車燈、尾燈、轉(zhuǎn)向燈、高位剎車燈、車內(nèi)照明燈等。
▲ 汽車LED車外燈 (2)發(fā)光二極管好壞的判斷① 用指針式萬(wàn)用表R×10kΩ擋測(cè)量發(fā)光二極管的正、反向電阻值(下圖)。正常時(shí),正向電阻值(黑表筆接正極時(shí))應(yīng)小于30kΩ,反向電阻應(yīng)大于1MΩ。較高靈敏度的發(fā)光二極管,在測(cè)量正向電阻值時(shí),管內(nèi)會(huì)發(fā)微光。若正、反向電阻值均為零,說明內(nèi)部擊穿短路;若正、反向電阻值均為無窮大,說明內(nèi)部開路。
▲ 用指針式萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)光二極管 ② 用數(shù)字式萬(wàn)用表二極管擋測(cè)量它的正向?qū)妷骸2煌伾陌l(fā)光二極管,其導(dǎo)通電壓一般不同,正常值為1.5~3.2V,且管內(nèi)會(huì)有微光。紅色發(fā)光二極管約為1.6V,黃色發(fā)光二極管約為1.7V,綠色發(fā)光二極管約為1.8V,藍(lán)色、白色、紫色發(fā)光二極管為3~3.2V。如下圖所示為測(cè)紅色發(fā)光二極管正向?qū)妷骸?/p>
▲ 測(cè)紅色發(fā)光二極管正向?qū)妷?/p>
04光電二極管
光電二極管又稱為光敏二極管,它是一種將光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。它的核心部分也是一個(gè)PN結(jié),和普通二極管相比,在結(jié)構(gòu)上不同的是:光電二極管的外殼上有一個(gè)透明的窗口以接收光線照射,實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光電二極管的電路符號(hào)、結(jié)構(gòu)及實(shí)物如下圖所示。光電二極管是在反向電壓作用之下工作的。工作時(shí)加反向電壓,沒有光照時(shí),其反向電阻很大,只有很微弱的反向飽和電流(暗電流)。當(dāng)有光照時(shí),就會(huì)產(chǎn)生很大的反向電流(亮電流),光照越強(qiáng),該亮電流就越大。
▲ 光電二極管的電路符號(hào)、結(jié)構(gòu)和實(shí)物圖(1)光電二極管在汽車電路上的應(yīng)用利用光電二極管制成光電傳感器,可以把非電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),以便控制其他電子元器件。汽車上的許多傳感器就是利用光電二極管制成的,如汽車自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的日照強(qiáng)度傳感器、汽車點(diǎn)火系統(tǒng)中的光電式曲軸位置傳感器以及燈光自動(dòng)控制器中用來檢測(cè)車輛周圍亮、暗程度的光傳感器等。如下圖所示是寶馬5系列(E60/E61)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)日照傳感器電路圖。日照強(qiáng)度傳感器可以把太陽(yáng)的照射情況轉(zhuǎn)換成電流的變化,車內(nèi)自動(dòng)空調(diào)計(jì)算機(jī)對(duì)這種變化進(jìn)行檢測(cè),來調(diào)節(jié)排風(fēng)量和排風(fēng)口溫度。
▲ 寶馬5系列(E60/E61)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)日照傳感器電路圖提示:光電二極管的電路連接方式大部分與穩(wěn)壓管類似,是反向工作,即負(fù)極接高電位正極接低電位。
(2)光電二極管的檢測(cè)光電二極管的檢測(cè)方法與普通二極管基本相同,不同之處是:有光照和無光照兩種情況下,反向電阻相差很大。具體測(cè)量方法如下:選用萬(wàn)用表R×100Ω或R×1kΩ擋,在無光照情況下,正向電阻應(yīng)為10kΩ左右,反向電阻應(yīng)為∞。然后讓光照著光電二極管,反向電阻隨光照強(qiáng)度增加而減小,光線特強(qiáng)時(shí)反向電阻可降到1kΩ以下,這樣的二極管就是好的。若正反向電阻都是∞或零,說明管子是壞的。
來源:汽車維修技術(shù)與知識(shí)
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