《汽車電工電子技術(shù)》 課件 項(xiàng)目二汽車電源交流電路的分析與測(cè)量

汽車電工電子技術(shù)-2-項(xiàng)目二汽車電源交流電路的分析與測(cè)量

任務(wù)一正弦交流電路分析任務(wù)二汽車交流發(fā)電機(jī)的拆解與檢測(cè)任務(wù)三汽車整流電路的分析

凡大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流、電壓和電動(dòng)勢(shì)稱為交流電流、交流電壓和交流電動(dòng)勢(shì)，統(tǒng)稱交流電。交流電分為正弦交流電和非正弦交流電兩種。正弦交流電：指隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的交流電。一、正弦交流電3.1.1正弦量的三要素1.

正弦交流電的周期、頻率和角頻率角頻率ω

正弦量單位時(shí)間內(nèi)變化的弧度數(shù)。角頻率與周期及頻率的關(guān)系：周期T

正弦量完整變化一周所需要的時(shí)間。頻率f

正弦量在單位時(shí)間內(nèi)變化的次數(shù)。周期與頻率的關(guān)系：3.1.1正弦量的三要素1.

正弦交流電的周期、頻率和角頻率3.1.1正弦量的三要素（1）

正弦交流電的周期、頻率和角頻率3.1.1正弦量的三要素周期與頻率的關(guān)系：3.1.1正弦量的三要素角頻率ω

正弦量單位時(shí)間內(nèi)變化的弧度數(shù)。周期與頻率的關(guān)系：1.表征正弦交流電的物理量最大值角頻率初相位正弦交流電的三要素（2）正弦量的瞬時(shí)值、最大值和有效值瞬時(shí)值

正弦交流電在某一瞬間的大小稱為瞬時(shí)值，通常用解析式表示：如最大值

最大的瞬時(shí)值稱為最大值。ut0指與交流電熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值。R

iit時(shí)間內(nèi)在R上產(chǎn)生的熱量為Q例我們就把與交流電熱效應(yīng)相同的直流電流I的數(shù)值稱為i的有效值。有效值可以確切地反映交流電的作功能力。理論和實(shí)際都可以證明R

II通過Rt時(shí)間內(nèi)也產(chǎn)生Q熱量有效值正弦量解析式中隨時(shí)間變化的電角度(ωt+φ)稱為相位，相位是時(shí)間的函數(shù)，反應(yīng)了正弦量隨時(shí)間變化的整個(gè)進(jìn)程。相位t=0時(shí)的相角φ，初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置。初相的取值范圍在-π~π之間3.

正弦交流電的相位和初相初相ut0例相位初相u、i的相位差為：

顯然，相位差實(shí)際上等于兩個(gè)同頻率正弦量之間的初相之差。相位差兩個(gè)同頻率正弦量之間相位的差值稱為它們的相位差u1與u2反相，即相位差為180°；ωtu4u2u1uu3超前u190°，或說u1滯后u390°，二者為正交的相位關(guān)系。u1與u4同相，即相位差為零。介紹幾個(gè)有關(guān)相位差的概念：u3相位差2.正弦量的向量表示法

正弦量還可以用一個(gè)稱為相量的有方向的線段表示。該線段的長(zhǎng)度等于正弦電量的有效值，該線段與橫坐標(biāo)軸正方向的夾角等于正弦量的初相角。j

應(yīng)用相量圖時(shí)注意以下幾點(diǎn)：(1)同一相量圖中，各正弦交流電的頻率應(yīng)相同。(2)同一相量圖中，相同單位的相量應(yīng)按相同比例畫出。(3)一般取直角坐標(biāo)軸的水平正方向?yàn)閰⒖挤较?，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為正，反之為負(fù)。(4)用相量表示正弦交流電后，它們的加、減運(yùn)算可按平行四邊形法則進(jìn)行。i=uR（1）電阻元件上的電壓、電流關(guān)系iR

u電壓、電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為：

由兩式可推出，電阻元件上電壓、電流的相位上存在同相關(guān)系；數(shù)量上符合歐姆定律，即：I=UR二、單一元件交流電路的特性

1.純電阻元件交流電路（a）電路圖

（b）波形圖

（c）向量圖

（2）

功率

瞬時(shí)功率p瞬時(shí)功率用小寫！則平均功率（有功功率）P(一個(gè)周期內(nèi)的平均值)

P=UI

平均功率代表了電路實(shí)際消耗的功率，因此也稱之為有功功率。（1）電感元件上的電壓、電流關(guān)系設(shè)通過L中的電流為

則L兩端的電壓為

相位上電壓超前電流90°電壓電流之間的數(shù)量關(guān)系：ULm=ImωL=ImXL其中XL是電感電抗，簡(jiǎn)稱感抗，單位是歐姆。L+–uiUL=IωL=IXL2.純電感元件交流電路電感元件的電壓電流有效值關(guān)系為

XL=2πfL=ωL，雖然式中感抗和電阻類似，等于元件上電壓與電流的比值，但它與電阻有所不同，電阻反映了元件上耗能的電特性，而感抗則是表征了電感元件對(duì)正弦交流電流的阻礙作用，這種阻礙作用不消耗電能，只能推遲正弦交流電流通過電感元件的時(shí)間。XL與頻率成正比；與電感量L成正比。直流下頻率f=0，所以XL=0。L

相當(dāng)于短路。（a）電路圖

（b）波形圖

（c）向量圖

（3）電感元件的功率有功功率P=0，電感元件不耗能！

無功功率QL

（單位為乏爾Var）無功功率QL反映了電感元件與電源之間能量交換的規(guī)模。（1）

電容元件上的電壓、電流關(guān)系設(shè)加在C上的電壓則C中通過的電流在相位上電流超前電壓90°。電壓電流之間的數(shù)量關(guān)系：ILm=UmωC=Um/XC其中XC是電容電抗，簡(jiǎn)稱容抗，單位也是歐姆。C+–ui3.純電容元件交流電路（2）容抗的概念其中：IC=U

C=U/XC電容元件電壓電流有效值關(guān)系為XC與頻率成反比；與電容量C成反比，因此頻率越高電路中容抗越小，這被稱作電容元件的通交作用，高頻電路中電容元件相當(dāng)于短路。

直流下頻率f=0，所以XC=∞。我們說電容元件相當(dāng)于開路。（隔直作用）

容抗反映了電容元件對(duì)正弦交流電流的阻礙作用。只有在一定頻率下，電容元件的容抗才是常數(shù)。（a）電路圖

（b）波形圖

（c）向量圖

（3）電容元件的功率有功功率P=0，電容元件不耗能！

無功功率QL

（單位為乏爾Var）無功功率QL反映了電容元件與電源之間能量交換的規(guī)模。?××?1.三相交流電源

NSXBYCZA三繞組在空間位置互差120o定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子裝有磁極并以

的速度旋。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。三相交流發(fā)電機(jī)示意圖尾端：

XYZ首端：

ABC↓↓↓三、三相交流電路對(duì)稱三相交流電波形圖u0TuAuBuCωt

對(duì)稱三相交流電的特征：大小相等，頻率相同，相位互差120o。120°120°120°UBUAUC對(duì)稱三相電壓相量圖三相電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的先后順序稱為相序。正相序：U—V—W；負(fù)相序（或逆相序）：W—V—UN中點(diǎn)或零點(diǎn)N相線中線或零線相線相線線電壓相電壓三相四線制供電系統(tǒng)UVWU1W1V1U2V2W2三相電源Y接時(shí)可向負(fù)載提供兩種電壓線電壓Ul相電壓UP2.三相電源的連接方式三相電源的星形（Y）連接每相繞組兩端的電壓。

線電壓：

任意兩根相線之間的電壓。

線電壓和相電壓的關(guān)系：A．線電壓和相電壓的數(shù)量關(guān)系：

B．線電壓和相電壓的相位關(guān)系：線電壓超前對(duì)應(yīng)的相電壓30°。相電壓：

三相電源的三角形連接

將三相電源內(nèi)每相繞組的末端和另一相繞組的始端依次相連的連接方式，稱為三相電源繞組的三角形（Δ形）連接。線電壓和相電壓的關(guān)系：

若三相電動(dòng)勢(shì)為三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)，則三角形閉合回路的總電動(dòng)勢(shì)等于零，即3.三相負(fù)載的連接方式三相負(fù)載的一端連在一起與零線相接；另一端分別與火線相接的方式稱為：星形接法負(fù)載有兩種接法:UWV

NZZZUWVZZZ三相負(fù)載的首尾相連成一個(gè)閉環(huán)，然后與三根火線相接的方式稱為：三角形接法(1)負(fù)載的Y形連接:UWV

NZZZuUuVuW線電流iWiViU相電流Y接負(fù)載的端電壓等于電源相電壓；負(fù)載中通過的電流稱為相電流IP；iN中線電流

三相電源對(duì)稱、三相Y接負(fù)載也對(duì)稱的情況下，三相負(fù)載電流也是對(duì)稱的，此時(shí)中線電流為零?；鹁€上通過的電流稱為線電流Il；中線上通過的電流稱為中線電流IN；各相負(fù)載中通過的電流分別為：中線電流：

顯然（2）負(fù)載的Δ形連接:uUVuVWuWUΔ接負(fù)載的端電壓等于電源線電壓；負(fù)載中通過的電流稱為相電流IP；火線上通過的電流稱為線電流Il；各相負(fù)載中通過的電流分別為：各線電流與相電流的關(guān)系為：UWVZZZ線電流iWiViU相電流iUViVWiWU電流相量圖-IBCIAICA-IBIAB-IC線、相電流關(guān)系為：

三相電源對(duì)稱、三相Y接負(fù)載也對(duì)稱的情況下，三相負(fù)載中的相電流iAB、iBC、iCA也是對(duì)稱的，火線上通過的三個(gè)線電流iA、iB、iC也對(duì)稱。由相量圖還可看出，在三相對(duì)稱情況下，線電流是相電流的倍，相位滯后與其相對(duì)應(yīng)的相電流30°。任務(wù)一正弦交流電路分析項(xiàng)目?jī)?nèi)容和步驟1.使用萬用表測(cè)量交流電壓要求：觀察電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)上信號(hào)源部分面板結(jié)構(gòu)，調(diào)整交流電源的輸出電壓。選擇萬用表交流電壓擋的適當(dāng)量程，將萬用表并聯(lián)在交流電源兩端，測(cè)量其電壓值。2.使用示波器觀測(cè)交流信號(hào)要求：正確連接交流電源與示波器，調(diào)整示波器相關(guān)旋鈕，使之顯示清晰、穩(wěn)定波形。使用示波器準(zhǔn)確讀取交流電壓的峰-峰值和周期。

汽車上的三相交流發(fā)電機(jī)是汽車的主電源它提供汽車運(yùn)行時(shí)的所有用電器的電量，交流電經(jīng)整流器整流后變?yōu)橹绷麟姡┙o汽車電器使用，所以我們大家一起認(rèn)識(shí)交流發(fā)電機(jī)任務(wù)二汽車交流發(fā)電機(jī)的拆解與檢測(cè)一、汽車交流發(fā)電機(jī)1.后端蓋

2.電刷架

3.電刷

4.電刷彈簧壓蓋

5.硅二極管

6.元件板（散熱板）7.轉(zhuǎn)子總成

8.定子總成

9.前端蓋

10.風(fēng)扇

11.V帶輪1.交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛、磁場(chǎng)繞組、集電環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成，見圖。轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極，兩塊爪極各有六個(gè)鳥嘴形磁極,爪極空腔內(nèi)裝有磁場(chǎng)繞組(轉(zhuǎn)子線圈)和磁軛。集電環(huán)由兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)組成，集電環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個(gè)集電環(huán)分別與磁場(chǎng)繞組的兩端相連。定子定子的功用是產(chǎn)生交流電。定子由定子鐵心和定子繞組成。定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。定子繞組有三相，三相繞組采用星形接法，產(chǎn)生三相交流電。三相繞組的必須按一定要求繞制,才能使之獲得頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電動(dòng)勢(shì)。3.整流器(1)作用：將定子繞組產(chǎn)生的三相交流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電。(2)組成：6只硅整流二極管。4.前后端蓋(1)組成：鋁合金壓鑄，為非導(dǎo)磁材料，輕便，便于安裝、拆下。(2)作用：支撐相關(guān)部件。5.電刷與滑環(huán)接觸，接通勵(lì)磁電路。6.風(fēng)扇在發(fā)電機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)制通風(fēng)冷卻發(fā)電機(jī)內(nèi)部。2.交流發(fā)電機(jī)的工作原理

交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式1)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓高于蓄電池電壓，勵(lì)磁方式為自勵(lì)。2)當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于蓄電池電壓，勵(lì)磁方式為他勵(lì)。發(fā)電機(jī)特殊的勵(lì)磁方式是由其轉(zhuǎn)子磁極剩磁較弱的特性決定的。

1.定子繞組的檢測(cè)

二、交流發(fā)電機(jī)的檢測(cè)（a）定子繞組的電阻檢測(cè)

（b）定子繞組的絕緣檢測(cè)圖

2.轉(zhuǎn)子繞組的檢測(cè)

（a）轉(zhuǎn)子繞組的電阻檢測(cè)（b）轉(zhuǎn)子繞組的絕緣檢測(cè)圖（a）正極管的檢測(cè)（b）負(fù)極管的檢測(cè)

3.硅整流管的檢測(cè)

三、安全用電

1.安全用電基礎(chǔ)知識(shí)

（1）觸電危害

1）電傷電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)對(duì)人體外表造成的局部傷害，最常見的有電灼傷、電烙印、皮膚金屬化三種類型。2）電擊電擊是指電流通過人體而造成的內(nèi)部器官在生理上的反應(yīng)和病變。觸電對(duì)人體的傷害程度取決于通過人體電流的大小。當(dāng)通過人體的工頻電流超過50mA，且通過時(shí)間超過1s時(shí)，可能造成生命危險(xiǎn)。

安全電壓：36V以下（2）常見的觸電形式

1）單相觸電單相觸電是指人體在地面或其他接地體上，人體的某一部分觸及一相帶電體的觸電事故。2）兩相觸電兩相觸電是指人體兩處同時(shí)觸及兩相帶電體而發(fā)生的觸電事故，電流從一根相線經(jīng)過人體流至另一根相線。3）跨步電壓觸電輸電線斷線落地或者外殼接地的電氣設(shè)備絕緣損壞而漏電時(shí)，電流在落地點(diǎn)或接地體周圍地面產(chǎn)生強(qiáng)大的電場(chǎng)。當(dāng)人走過落地點(diǎn)周圍時(shí)，其兩腳間會(huì)承受一定的電壓，稱為跨步電壓。保護(hù)接地保護(hù)接零

2.電氣安全防護(hù)

（1）保護(hù)接地：在中性點(diǎn)不接地的三相電源系統(tǒng)中，保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼與地做可靠的金屬連接。（2）保護(hù)接零：保護(hù)接零就是在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與零線做良好的金屬連接。

3.觸電急救

（1）口對(duì)口人工呼吸法：迅速解開觸電人的衣服、褲帶，松開上身的衣服，使其胸部能自由擴(kuò)張，不妨礙呼吸，使觸電人仰臥，不墊枕頭，頭先側(cè)向一邊清除其口腔內(nèi)的異物，救護(hù)人員位于觸電人頭部的左邊或右邊，用一只手捏緊其鼻孔，不使漏氣，另一只手托在觸電者頸后，將頸部上抬。救護(hù)人員做深呼吸后，緊貼觸電人的嘴巴，向他大口吹氣，然后放松捏著鼻子的手，讓氣體從觸電者的肺部排出。如此反復(fù)進(jìn)行，每5s一次（吹氣2s，停3s），直到觸電者蘇醒為止。

（2）胸外擠壓心臟法：使觸電人仰臥，解開觸電人的衣褲，清除口腔內(nèi)異物，使其胸部能自由擴(kuò)張。救護(hù)人員位于觸電人一邊，最好是跨跪在觸電人的腰部，將右手的掌根放在心窩稍高一點(diǎn)的地方（掌根放在胸骨的下二分之一部位），中指指尖對(duì)準(zhǔn)鎖骨間凹陷處邊緣，左手壓在右手上，呈兩手交疊狀。掌跟用力下壓3～4cm，然后突然放松，讓胸部自行彈起，每分鐘100次為宜，必須堅(jiān)持連續(xù)進(jìn)行，不可間斷。一、二極管的識(shí)別與檢測(cè)

任務(wù)三汽車整流電路的分析1.半導(dǎo)體基本知識(shí)

具有晶體結(jié)構(gòu)的純凈半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。晶體通常具有規(guī)則的幾何形狀，在空間中按點(diǎn)陣（晶格）排列。最常用的半導(dǎo)體材料為硅（Si）和鍺（Se）。

＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4從共價(jià)鍵晶格結(jié)構(gòu)來看，每個(gè)原子外層都具有8個(gè)價(jià)電子。但價(jià)電子是相鄰原子共用，所以穩(wěn)定性并不能象絕緣體那樣好。在游離走的價(jià)電子原位上留下一個(gè)不能移動(dòng)的空位，叫空穴。

受光照或溫度上升影響，共價(jià)鍵中價(jià)電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，一些價(jià)電子會(huì)掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由電子。

由于熱激發(fā)而在晶體中出現(xiàn)電子空穴對(duì)的現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。

本征激發(fā)的結(jié)果，造成了半導(dǎo)體內(nèi)部自由電子載流子運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，由此本征半導(dǎo)體的電中性被破壞，使失掉電子的原子變成帶正電荷的離子。

由于共價(jià)鍵是定域的，這些帶正電的離子不會(huì)移動(dòng)，即不能參與導(dǎo)電，成為晶體中固定不動(dòng)的帶正電離子。＋＋＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4受光照或溫度上升影響，共價(jià)鍵中其它一些價(jià)電子直接跳進(jìn)空穴，使失電子的原子重新恢復(fù)電中性。

價(jià)電子填補(bǔ)空穴的現(xiàn)象稱為復(fù)合。

參與復(fù)合的價(jià)電子又會(huì)留下一個(gè)新的空位，而這個(gè)新的空穴仍會(huì)被鄰近共價(jià)鍵中跳出來的價(jià)電子填補(bǔ)上，這種價(jià)電子填補(bǔ)空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)使本征半導(dǎo)體中又形成一種不同于本征激發(fā)下的電荷遷移，為區(qū)別于本征激發(fā)下自由電子載流子的運(yùn)動(dòng)，我們把價(jià)電子填補(bǔ)空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)稱為空穴載流子運(yùn)動(dòng)。

本征半導(dǎo)體雖然有自由電子和空穴兩種載流子，但由于數(shù)量極少導(dǎo)電能力仍然很低。如果在其中摻入某種元素的微量雜質(zhì)，將使摻雜后的雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能大大增強(qiáng)。+五價(jià)元素磷(P)＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4P摻入磷雜質(zhì)的硅半導(dǎo)體晶格中，自由電子的數(shù)量大大增加。因此自由電子是這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主流。

在室溫情況下，本征硅中的磷雜質(zhì)等于10-6數(shù)量級(jí)時(shí)，電子載流子的數(shù)目將增加幾十萬倍。摻入五價(jià)元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體由于自由電子多而稱為電子型半導(dǎo)體，也叫做N型半導(dǎo)體。＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4三價(jià)元素硼(B)B+摻入硼雜質(zhì)的硅半導(dǎo)體晶格中，空穴載流子的數(shù)量大大增加。因此空穴是這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電主流。

一般情況下，雜質(zhì)半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子的數(shù)量可達(dá)到少數(shù)載流子數(shù)量的1010倍或更多，因此，雜質(zhì)半導(dǎo)體比本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力可增強(qiáng)幾十萬倍。

摻入三價(jià)元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體，由于空穴載流子的數(shù)量大大于自由電子載流子的數(shù)量而稱為空穴型半導(dǎo)體，也叫做P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子是空穴，少數(shù)載流子是自由電子，而不能移動(dòng)的離子帶負(fù)電。－2.PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?/p>

PN結(jié)形成的過程中，多數(shù)載流子的擴(kuò)散和少數(shù)載流子的漂移共存。開始時(shí)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果使PN結(jié)加寬，內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)；另一方面，內(nèi)電場(chǎng)又促使了少子的漂移運(yùn)動(dòng)：削弱了內(nèi)電場(chǎng)，使PN結(jié)變窄。最后，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，空間電荷區(qū)的寬度基本穩(wěn)定，即PN結(jié)形成。PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.二極管

使用二極管時(shí)，必須注意極性不能接反，否則電路非但不能正常工作，還有毀壞管子和其他元件的可能。（1）基本結(jié)構(gòu)

（2）

二極管的伏安特性U(V)0.500.8-50-25I(mA)204060

(

A)4020

二極管的伏安特性是指流過二極管的電流與兩端所加電壓的函數(shù)關(guān)系。二極管既然是一個(gè)PN結(jié)，其伏安特性當(dāng)然具有“單向?qū)щ娦浴薄?/p>

二極管的伏安特性呈非線性，特性曲線上大致可分為四個(gè)區(qū)：

外加正向電壓超過死區(qū)電壓(硅管0.5V，鍺管0.1V)時(shí)，內(nèi)電場(chǎng)大大削弱，正向電流迅速增長(zhǎng)，二極管進(jìn)入正向?qū)▍^(qū)。硅二極管的正向?qū)妷杭s為0.7V，鍺二極管的正向?qū)妷杭s為0.3V。死區(qū)正向?qū)▍^(qū)反向截止區(qū)

當(dāng)外加正向電壓很低時(shí)，由于外電場(chǎng)還不能克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻力，故正向電流很小，幾乎為零。這一區(qū)域稱之為死區(qū)。

外加反向電壓超過反向擊穿電壓UBR時(shí)，反向電流突然增大，二極管失去單向?qū)щ娦裕M(jìn)入反向擊穿區(qū)。反向擊穿區(qū)反向截止區(qū)內(nèi)反向飽和電流很小，可近似視為零值。（3）

二極管的主要參數(shù)

1）最大整流電流IDM：指二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過的最大正向平均電流。其大小由PN結(jié)的結(jié)面積和外界散熱條件決定。

2）最高反向工作電壓URM：指二極管長(zhǎng)期安全運(yùn)行時(shí)所能承受的最大反向電壓值。手冊(cè)上一般取擊穿電壓的一半作為最高反向工作電壓值。

3）反向電流IR：指二極管未擊穿時(shí)的反向電流。IR值越小，二極管的單向?qū)щ娦栽胶谩７聪螂娏麟S溫度的變化而變化較大，這一點(diǎn)要特別加以注意。

4）最大工作頻率fM：此值由PN結(jié)的結(jié)電容大小決定。若二極管的工作頻率超過該值，則二極管的單向?qū)щ娦阅軐⒆兊幂^差。（3）

二極管的識(shí)別與檢測(cè)1）從外觀判別二極管的極性

二極管的正、負(fù)極性一般都標(biāo)注在其外殼上，有時(shí)會(huì)將二極管的圖形直接畫在其外殼上。兩引腳若是軸向引出，則在二極管外殼上印有標(biāo)記，有時(shí)在負(fù)端以色環(huán)（點(diǎn)）標(biāo)志，用以區(qū)分正負(fù)極。2）萬用表檢測(cè)普通二極管的極性

萬用表測(cè)量二極管極性是根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點(diǎn)，用萬用表的R100或R1k檔測(cè)量二極管的正、反向電阻。若兩次阻值相差很大，說明該二極管性能良好。并根據(jù)測(cè)量電阻小的那次的表棒接法，判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極，與紅表棒連接的是二極管的負(fù)極。（2）萬用表檢測(cè)普通二極管的極性

萬用表測(cè)量二極管極性是根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點(diǎn)，用萬用表的R100或R1k檔測(cè)量二極管的正、反向電阻。若兩次阻值相差很大，說明該二極管性能良好。并根據(jù)測(cè)量電阻小的那次的表棒接法，判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極，與紅表棒連接的是二極管的負(fù)極。I(mA)40302010

0-5-10-15-20(μA)0.40.8－12－8－4U(V)

穩(wěn)壓二極管的反向電壓幾乎不隨反向電流的變化而變化，這就是穩(wěn)壓二極管的顯著特性。D

穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管，其反向擊穿可逆。正向特性與普通二極管相似反向擊穿特性ΔIZΔUZ（1）

穩(wěn)壓二極管實(shí)物圖圖符號(hào)及文字符號(hào)

顯然穩(wěn)壓管的伏安特性曲線比普通二極管的更加陡峭。4.特殊二極管

為了發(fā)揮穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，在使用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：1）穩(wěn)壓管使用時(shí)必須加反向電壓即正極接低電位，負(fù)極接高電位。2）穩(wěn)壓管在電路中應(yīng)與被穩(wěn)壓的負(fù)載并聯(lián)連接。3）為防止穩(wěn)壓管反向工作電流超過最大值而過熱損壞，使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻。汽車儀表穩(wěn)壓電路

發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光元件。發(fā)光二極管和普通二極管一樣，管芯由PN結(jié)構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦浴?shí)物圖圖符號(hào)和

文字符號(hào)D

發(fā)光管正常工作時(shí)應(yīng)正向偏置，因發(fā)光管屬于功率型器件，因此死區(qū)電壓較普通二極管高，其正偏工作電壓至少要在1.3V以上。（2）

發(fā)光二極管（3）光敏二極管

PN結(jié)頂部由玻璃窗口的金屬材料封裝或用透明樹脂封裝，以便于接受光的照射。在PN結(jié)受到光線照射時(shí)，可以激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì)，從而提高了少數(shù)載流子的濃度。無光照時(shí)，反向電流很??；有光照時(shí)，反向電流急劇增加，且光照越強(qiáng)，反向電流越大。（a）外形（b）符號(hào)（c）伏安特性曲線將交流電變換成脈動(dòng)的直流電1.單相半波整流電路

u2正半周，二極管VD導(dǎo)通，忽略管壓降時(shí)，輸出電壓UO等于u2。VDIOTRLUOu2u1u2ωt0uoωt0u2

u2負(fù)半周，二極管VD反偏截止，UO等于0。電路實(shí)現(xiàn)了半波整流。二、汽車交流發(fā)電機(jī)整流器電路流過整流二極管的平均電流：二極管承受的反向峰值電壓為：

常用于整流電流較小、對(duì)脈動(dòng)要求不高的電子儀器和家用電器中。電路特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出電流適中；輸出電壓脈動(dòng)較大，整流效率低。輸出電壓平均值：aTbVDRLuO+-單相橋式整流電路VD1-VD4為整流元件,組成橋式結(jié)構(gòu)電源變壓器負(fù)載TrRLuou1VD4VD2VD1VD3u2ABCD2.單相橋式整流電路+?u1u2TVD4VD2VD1VD3RLuo（1）正半周時(shí)電流通路承受反壓截止VD1和VD3導(dǎo)通，VD2和VD4截止。u2uo?+u1u2TVD4VD2