汽车电子基础知识

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普通二极管
1. 概述 普通二极管只允许电流向
一个方向流。从P侧到N侧。 2. 特点 最低电压是指电流从P侧 到N侧所要求的电压。 以下是所要求电压的例子：
硅二极管（A）：约0.3V 锗二极管（B）：约0.7V
然而如果反向漏电流增加到足够大的时候，那么二极管的电 流会突然增加，这种现象叫做二极管击穿。二极管击穿时所 施加的电压叫击穿电压。
半导体的特性： ➢ 它的温度升高时它的电阻值降低。 ➢ 当它掺入其它特定物质时导电性增加。 ➢ 它接触光、磁化或机械应力都可以改变它的电阻值。 ➢ 加上电压时它可以发光等等。 半导体可以分为两种类型：N型和P型。
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二极管
半导体二极管是由N型和P型半导体结合成。 二极管的类型： 1.普通整流二极管 2.齐纳二极管 3.LED发光二极管 4.光敏二极管
利用弱电流去接通和断开继电器，使后者通过的大电 流接通或断开灯泡。 因此，使用继电器，可用较低容量的开关及接线。
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继电器类型
1. 常开型 不工作时触电是开路的， 只在其线圈受激时才闭合。 图中(A)及(B) 2. 常闭型 触点不工作时是闭合的， 只在其线圈受激时才断开。 图中(C) 3. 枢纽式 这种类型在两个触点之间 切换，由线圈受激状态决 定。如图中(D)
普通三极管有两种类型：NPN型和PNP型，取决于半导体 如何排列。
三极管有以下功能： 1.放大功能 2.开关功能
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2.基本工作原理
在一个NPN的三极管中，当电 流IB从B极流到E极时，电流 IC从 C 极流到E极。 在PNP的三极管中，电流IB从E 极流到B极，电流IC从E极流到C 极。 电流IB叫做基极电流电流，IC叫 做集电极电流。 因此，只有在IB流通时IC才会流 通。
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感应电动势的方向
图中显示了电磁场的方向、感应电动势的方向和导体运动的 方向，这三者之间的关系。 这也就是弗莱明右手定则。
根据这一定则，把右手的大拇指、食指和中指按图示伸直：
食指：磁力线的方向（B） 中指：电流的方向 （I） 大拇指：运动方向 （F）
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电动势的强度
电动势的强度和导体在单位时间内切割磁力线的数量成 正比。 一个导体它以恒定的速度朝一个方向运动密度同样的磁 力线中，那么这个导体的感应电动势大小在各个位置上 同样相等。 然而如果导体运动的方向不同的，那么，即使是在速 度恒定、磁力线密度相同的情况下，电动势也会变化。
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直流电和交流电
电流的方向不变，电流量也不变的电叫直流电。另一方面，电 流方向改变，电流量也改变的电叫交流电。 1. 直流电（DC） 这一类型的电流以恒定方向流动，从正极到负极，如同汽车蓄 电池或干电池一样。 2. 交流电（AC） 这一类型的电流按一定的时间间隔改变方向。家庭用的电及工 厂工业用三相电源就是交流电的例子。
电的基础知识
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电的基础知识
一、电气基础 二、电子基础 三、发动机和车身电气 四、电路图
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一、电气基础
电气基础
概述 基本原理 并联和串联电路 电容器功能 丰田万用电表 电路故障 电产生的基本原理
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概述
电的三大效应
1. 热效应
当电流经过电阻时，电阻会 产生热的现象，如点烟器和 熔断器等。
2. 光效应
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欧姆定律
电流，电压和电阻间存在以下关系： 1:增加电压可以增大电流。2:减少电阻可以增大电流。 这种关系可归纳如下：电流与电压成正比，与电阻成反比。
由欧姆定律定义，公式：
E I=
R
E:电压（Ｖ） R:电阻（Ω） I: 电流（Ａ）
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电功率
电功率是电器设备在单位时间内所做的功。 它的测量单位是瓦特 (W)， 1 W是指用1 V的电压加在负荷 为1欧姆的电阻上，通过在1安培的电流一秒内所做的功。 电功率可以用以下公式计算： P=IxV P:功率，单位 W I:电流，单位 A V:电压，单位 V 例： 若在一秒内用12 V电压,5 A电流施加到电器设备上，则电器 设备所做的功为60 W。(5 x 12 = 60)
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丰田电气测试仪
丰田电子检测仪可以用 来测量电路中的电流， 电压及电阻，以及测试 电路的通断及测试二极 管等。
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1.交流电压测量
目的:
用于测量供电线路的交流 电压
测量方法:
将功能选择开关设置到电 压档，连接测试探头。 测试探头的极性是可以互 相交换的。
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2.直流电压测量
目的: 测量各种类型的电池，电 器设备及晶体管电路，电 路的电压及电压降。 测量方法: 将功能选择开关设置到直 流电压档位置。将黑色负 极测量探头连接地电位， 红色正极测量探头放到待 测试的部位，并读数。
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电容器的特性
当向没电的电容器加上直流电压时，最初电流强度很大。在电容器开 始贮存电能后，电流强度变小。在达到电容器的静电容量时（电容器 贮存电能的容量），电流即行停止。此时电容器上的电压即等于所施 加的电压。 当已充电的电容器两极短接时，会有瞬时的电流，贮存的电荷随之中 和并消失。
电容器另一种主要特性 是阻止直流电流通。
当电流经过电阻时，电阻 会发光。如灯泡。
3电磁效应
当电流经过导体或线圈时，导体或 线圈周围空间会产生电磁场。如点 火线圈，交流发电机，喷油器。
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电的三个要素
电包含三个基本要素
1. 电流 这是指流经电路的电流量。单位 A (安培) 2. 电压 这是使电流流过电路的一种压力。单位 V (伏特) 3. 电阻 电子通过物体的困难程度。单位 Ω (欧姆)
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电路接触不良
若电路中没有故障，灯泡会明亮发光。然而，若灯泡发光 暗、淡，电路中很可能有故障。
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确定故障所在
电路中灯泡两端电压为9 V. 在此电路中，灯泡两端正常 电压应为 12 V.由于这是个 直流电路，这一症状说明 除灯泡外，还存在一个电 阻。随后再检测开关两端 的压差为 3 V.这说明开关 存在电阻，可能是因为接 触不良造成的。
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图中展示了电流是怎样通过二极管的。
(1) 当蓄电池的正极接在p一侧，负极 接在n一侧时，P型半导体的正空穴和 蓄电池的正极相互排斥。N型半导体的 自由电子和蓄电池的负极相互排斥， 排斥力把它们推到（P-N结合区）。结 果自由电子和空穴相互吸引，使得电流 流过P-N结区。 (2) 当蓄电池的接法相反，那么P型半 导体的正空穴和蓄电池的负极相互吸 引，N型半导体的自由电子和蓄电池 的正极相互吸引，因此，空穴与自由 电子远离P-N接合区。结果在P-N结 接面上，没有自由电子，也没有正空 穴，这样就阻止了电流通过。
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3.特性
在普通的三极管中，集电极电流 和基极电流有以下的关系(IC)(IB) 如左图所示。 普通三极管有两个基本的功能： “A”部份可以作为信号放大器， “B”部分可以做为开关。
4.信号放大
在A的曲线部分，集电极电流是基 极电流的10至1000倍。因此输入 信号被放大后的信号，只要把三极 管的电信号“B”基极作为输入时， 它就是输出端的输出。
直流电
交流电 7
并联和串联
根据电器设备的连接方法电路可分为串联或并联电路。 1. 串联 如图多个用电器用一条电线遂个 顺次连接。
流过每个瀑布的水流量（电流）相等。 (I0 = I1 = I2 = I3)
此外，三个单独的瀑布高度（电压）之和等于总水头高度。 (V0 = V1 + V2 + V3)
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2.并联 如图，用这种方式，多个用电 器并列连接起来。
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5.二极管测试
目的:测试二极管。
测试方法: 将开关旋到二极管测试档 位。检测二极管两个方向 的通状态。 • 若只在一个方向是通 的，则说明二极管良好。 ② 若二极管两个方向都通 路，则二极管被击穿。 ③ 若两个方向均不通导， 说明它已开路。
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6.直流电流的测量
目的: 测量使用设备或器件的电流量。
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如图：导体绕点沿逆时针 方向旋转在磁极之间。 当导体在位置0和6处，磁 力线的方向和导体运动方 向相平行。因此这种情况 下不产生电动势。相反当 导体在位置3和9时，导体 运动的方向正交于磁力线 方向，这时产生的电流最 大。下面的正弦图说明了 导体运动方向和电动势的 强度之间的关系。
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电的基础知识
测量方法: 将功能选择开关旋到电流测量档 位。选择量程的正确插孔，插入 正极测试引线。 电流表应串联在电路中。将正极 测试笔连接高电位一侧，负极测 试笔连接低电位一侧。
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电气故障
1.开路 在电器设备工作不正常时，电路便会有某种故障。 可以由测量接头处电压来确定故障所在。
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确定故障部位
如图所示，假定灯泡不亮 （或一个电器设备工作不 正常）。对各点进行测试 电压，很明显，我们发现 在接头A（或C）处没有 电压。这便说明在接头A （或C）处断路，阻断了 电流。这种故障叫开路。
所有瀑布高度（电压）都相等。 (V0 = V1 = V2 = V3)
此外，流经各个瀑布的水量（电流）之和等于水源头流出的总水流量。 (I0 = I1 + I2 + I3)
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串并联电阻
1. 串联电路电阻 整个电路的总电阻等于电路 中各电阻之和。 R0= R1 + R2 + R3
2.并联电路电阻 整个电路的总电阻用以下公式计算: R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)
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3.电阻测量
目的：
测量电阻器电阻，电路的 通断，短路，开路。
测量方法：
设定电阻或连续性的功能选 择开关。(若在此时显示“ ” 则 是处于通断测试方式。按蓝 色Ω 模式选择开关改变测试 器电阻检测模式。) 然后，将测试笔放到待测电 阻或线圈两端测量。
此时应保证电阻不带电。
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4.通断检查
目的: 为了检查电路的通断。 测量方法: 将功能选择开关旋到 通断测试档，（保证 此时显示出 “ ”如不 是，按Ω 模式开关。) 将测试笔接到测试电 路。如果电路接通，蜂 鸣器会响。
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发光二极管
概述 和普通二极管一样，发光二极管是P-N结二极管。当发光二 极管正向导通时能够发光。（比如：红、黄、绿）。
特性： 1、比普通灯泡发热小，寿命长。 2、以低功率消耗发出亮光。 3、只需较低电压便可工作
（反应速度快）。
应用实例：发光二极管用于刹车灯、指示灯和传感器等。
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三极管
1.概述 三极管（晶体管）由三层组成：P型半导体夹在两个N型 半导体之间，或一个N型半导体夹在两个P型半导体之 间。附在各基片层上的电极是：B（基极）、E（发射 极）、和C（集电极）。
一、电气基础 二、电子基础 三、车身电气 四、电路图
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二、电子基础
电子基础
概述 半导体 二极管 三极管 热敏电阻 其他元件 逻辑电路
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概述
半导体是一种电阻比良导体（比如：铜、铁）要高，但电阻 又低于绝缘体（比如：玻璃、橡皮）的一种材料。 两种常用的半导体材料是：锗、硅。用纯的锗和硅是不能作 半导体的。因此它们必须掺进杂质来提高它们的实际用途。
当电流通过4 Ω的电压降：
12 V x 4 Ω / ( 2 Ω+ 4 Ω+ 6 Ω) = 4V
当电流通过6 Ω的电压降：
12 V x 6 Ω / ( 2 Ω+ 4 Ω+ 6 Ω) = 6V
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继电器
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1.开关 2. 电池 3. 线圈 4. 移动触头 5. 弹簧 6. 灯泡 7. 熔断器 8.低电流 9.强电流
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短路
假定图中电路的保险丝熔断，检测保险丝熔断的原因。
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确定故障部位
熔断器烧断可以认为是通 过的电流过大。 串联电路的电压是恒定的， 那么只有线路和接地发生短 路，才可能引起电流过大。 测量各接地处的电阻值，在 插接器B侧的对地为0Ω， 这就表明连接器B对地短 路，从而引起电流过大。
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电产生的基本原理
R0 比R1, R2, 和R3中最小的电阻 还要小。
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参考:电压降
当电流流经一个电路时，它的电压每经过一电阻器都要降低。 这一电压的下降称为电压降。在右图串联电路中，电源电压为 12V，电流每流过一电阻的电压下降量可以用以下公式计算：
当电流通过2 Ω的电压降:
12 V x 2 Ω / ( 2 Ω + 4 Ω + 6 Ω) = 2V
电磁感应
如图，当导体在磁极间运动，那么电流表的指针就会摆动。 因此，这个导体运动在磁极之间，导体切割磁力线，就产生 了电流。如果导体的运动平行于磁力线方向，就没有电流产 生。 这种产生电流的现象，称为电 磁感应。这种通过导体的电流 叫做感应电流。感应电流是靠 电动势产生的，电动势是由于 导体的电磁感应所产生的。所 以这种电动势也就是感应电动 势。