廣東省東莞市商業(yè)學(xué)校 許 星

2 0 21年7月河南省多地出現(xiàn)持續(xù)性強(qiáng)降水天氣，導(dǎo)致大量車輛被水浸泡，這些水淹車的控制模塊成為主要維修對(duì)象。本文淺談汽車控制模塊中的二極管、三極管及場(chǎng)效應(yīng)管的類型及相關(guān)測(cè)量，為汽車控制模塊的維修提供參考。

1 二極管

二極管在電路中的作用是單向?qū)?，電流從二極管正極流向負(fù)極，正向?qū)?、反向截止。汽車控制模塊中的二極管如圖1所示。

圖1 汽車控制模塊中的二極管

1.1 汽車控制模塊中常見的二極管

（1）反向隔離二極管。電流從反向隔離二極管正極流入負(fù)極流出經(jīng)過負(fù)載構(gòu)成回路，電流是有去無回，只進(jìn)不出。如在帶有缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊中，升壓電路會(huì)把12 V電壓升高到65 V左右驅(qū)動(dòng)噴油器工作，如果沒有反向隔離二極管，65 V電壓可能導(dǎo)致相關(guān)電子元件的損壞。

（2）瞬態(tài)抑制二極管。這種二極管是反向并聯(lián)在電源正負(fù)極之間，如果電源正負(fù)極不接反，該二極管不工作。當(dāng)電源正負(fù)極接反，該二極管導(dǎo)通，串聯(lián)在電源正極上的熔絲就會(huì)熔斷，保護(hù)汽車控制模塊中的其他電子元件，此外該二極管還具有過壓保護(hù)的作用。

（3）續(xù)流二極管。續(xù)流二極管一般并聯(lián)在線圈的兩端，續(xù)流二極管在繼電器中的應(yīng)用如圖2所示。線圈通過電流時(shí)，會(huì)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)電流消失時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)對(duì)電路中的電子元件產(chǎn)生反向電壓，當(dāng)反向電壓高于電子元件的反向擊穿電壓時(shí)，會(huì)導(dǎo)致三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等電子元件損壞。續(xù)流二極管并聯(lián)在線圈兩端，當(dāng)流過線圈的電流消失時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過續(xù)流二極管和線圈構(gòu)成的回路做功而消耗掉，從而保護(hù)電路中的其他電子元件。

圖2 續(xù)流二極管在繼電器中的應(yīng)用

（4）發(fā)光二極管。發(fā)光二極管可以發(fā)出不同顏色的光，一般應(yīng)用在汽車儀表或一些按鍵上，其工作電流一般為20 mA～60 mA，有的工作電流可以超過100 mA。紅色發(fā)光二極管的電壓降為1.6 V～2.2 V、黃色發(fā)光二極管的電壓降為1.8 V～2.0 V。汽車上的電源為12 V或24 V，如果該電壓直接加在發(fā)光二極管的兩端，將造成發(fā)光二極管損壞，因此一般通過串聯(lián)分壓的方式降低發(fā)光二極管的電流，汽車儀表中的發(fā)光二極管如圖3所示。

圖3 汽車儀表中的發(fā)光二極管

1.2 二極管的測(cè)量

根據(jù)二極管正向?qū)?、反向截止的特點(diǎn)，利用萬用表的二極管擋位進(jìn)行測(cè)量，萬用表的紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負(fù)極，正向?qū)妷涸?.3 V～0.7 V，反向截止時(shí)顯示的數(shù)值應(yīng)該是無窮大，二極管的測(cè)量如圖4所示。

圖4 二極管的測(cè)量

2 三極管

2.1 三極管的類型

三極管按照類型可分為NPN型和PNP型，它有3個(gè)極分別是基極、發(fā)射級(jí)和集電極，三極管的類型如圖5所示。

圖5 三極管類型

汽車控制模塊中的三極管一般作為開關(guān)使用，主要應(yīng)用在汽車儀表控制模塊和車身控制模塊中。汽車儀表控制模塊中的三極管如圖6所示。

圖6 汽車儀表控制模塊中的三極管

2.2 三極管的測(cè)量

通過對(duì)三極管的測(cè)量，可以確定三極管是PNP型三極管還是NPN型三極管，并且還可區(qū)分基極、發(fā)射極和集電極。三極管的測(cè)量方法：把萬用表置于二極管擋位，先假設(shè)三極管中的一極是基極，把紅表筆放在假設(shè)的基極上，用黑表筆分別去測(cè)量其余2個(gè)極，如果2次的測(cè)量結(jié)果均在0.5 V～0.7 V，說明這個(gè)三極管是NPN型三極管，假設(shè)的那個(gè)極是基極，2次測(cè)量中數(shù)值大的極是發(fā)射極，剩下的極是集電極。如果測(cè)量2次后，沒有出現(xiàn)0.5 V～0.7 V的電壓，可以移動(dòng)紅表筆的位置到另外2個(gè)極上，再分別測(cè)量4次，通過6次測(cè)量就可確定三極管的類型和極性。如果測(cè)量6次還是沒有出現(xiàn)0.5 V～0.7 V的電壓，說明這個(gè)三極管不是NPN型三極管，而是PNP型三極管。對(duì)于PNP型三極管，測(cè)量方法和測(cè)量NPN型三極管一樣，只不過是黑表筆代替剛才的紅表筆放在基級(jí)上，還是按照上述方法進(jìn)行測(cè)量。三極管的測(cè)量如圖7所示。

圖7 三極管的測(cè)量

3 場(chǎng)效應(yīng)管

場(chǎng)效應(yīng)管在汽車控制模塊中通常用于點(diǎn)火線圈、氧傳感器加熱和其他執(zhí)行器的控制，汽車控制模塊中的場(chǎng)效應(yīng)管如圖8所示（圖中黑色電子元件為場(chǎng)效應(yīng)管）。

圖8 汽車控制模塊中的場(chǎng)效應(yīng)管

雖然汽車控制模塊中的三極管和場(chǎng)效應(yīng)管都是作為開關(guān)使用，但是兩者主要有以下區(qū)別：三極管是電流控制型電子元件，而場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型電子元件；場(chǎng)效應(yīng)管輸入電阻遠(yuǎn)大于三極管輸入電阻；場(chǎng)效應(yīng)管是單極型器件，而三極管是雙極性器件；場(chǎng)效應(yīng)管受溫度的影響小。

3.1 場(chǎng)效應(yīng)管的分類及應(yīng)用

（1）場(chǎng)效應(yīng)管的分類。場(chǎng)效應(yīng)管的分類如圖9所示。

圖9 場(chǎng)效應(yīng)管的分類

（2）場(chǎng)效應(yīng)管的應(yīng)用。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路中使用的是絕緣柵型N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí)，初級(jí)繞組導(dǎo)通；當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管斷開時(shí)，初級(jí)繞組斷開，次級(jí)繞組產(chǎn)生高電壓后擊穿火花塞。在氧傳感器加熱電路中，場(chǎng)效應(yīng)管的閉合由CPU控制，閉合時(shí)，氧傳感器加熱線圈形成回路而加熱氧傳感器，使氧傳感器迅速升溫到300 ℃以上。

3.2 場(chǎng)效應(yīng)管的測(cè)量

測(cè)量點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路中的場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，可以采用VI曲線測(cè)試儀測(cè)量，紅表筆接場(chǎng)效應(yīng)管的漏極，黑表筆接場(chǎng)效應(yīng)管的源極，VI曲線測(cè)試儀呈現(xiàn)一條二極管特性曲線（為了防止場(chǎng)效應(yīng)管損壞，一般在場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和源極上并聯(lián)續(xù)流二極管），如圖10（a）所示；當(dāng)供給柵極5 V電壓時(shí)，VI曲線測(cè)試儀呈現(xiàn)導(dǎo)通時(shí)的特性曲線（一條垂直豎線），說明場(chǎng)效應(yīng)管正常，如圖10（b）所示。

圖10 場(chǎng)效應(yīng)管的測(cè)量