汽车电工电子基础 第2版 模块四 常见半导体器件.pptx

模块四 常见半导体器件 半导体器件在汽车上有着广泛的应用，如图4-1所示。本模块以宝马品牌汽车为例，讨论二极管、晶体管等常见半导体器件在汽车上的典型应用，借此将半导体的结构、二极管和晶体管的特性、工作原理等各种抽象且不易理解的知识点，用生动、形象、实用的方式进行介绍。【模块描述】 图 4-1 半导体器件在汽车上的典型应用a)发光二极管用作汽车功能指示灯 b)汽车当中的能量转换及电源供应示意图 图 4-1a 为汽车内部按键的功能指示灯，大部分也都采用了发光二极管。其实， 除此之外，发光二极管在汽车上还有很多的应用。 图 4-1b 为汽车当中的能量转换和电源供应示意图，其中，发电机 2 通过传送带随发动机转动，产生的是三相交流电，不能够直接为配电盒 5、电动后视镜 6、控制单元 7 等用电设备使用，必须经过发电机内部的二极管整流电路将三相交流电转换为直流电输出，给用电器供电，同时给蓄电池 4 充电。 在图4-1中所应用的半导体器件是如何实现发光、整流、开关、控制等功能的？想一想： 任务一 认知与检测常见二极管【任务目标】 知识目标： 1）了解二极管的结构、电路符号、引脚、伏安特性、单向导电性； 2）了解硅稳压管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等特殊二极管的外形特征、功能和实际应用。 核心素养： 通过实践操作，养成认真记录、规范操作和严谨分析的职业习惯。 技能目标： 1）辨析各种不同类型的二极管； 2）能用万用表判别二极管的极性和质量优劣。 【任务描述】二极管在汽车当中有着广泛的应用，通过任务实施认识二极管，了解二极管的结构和基本特性，熟悉其功能以及实际应用，学会检测二极管的极性，并能够判别其好坏。 【任务实施】二极管的识别与检测。 所需器材见表4-1。任务实施一、器材序号 名 称 实 物 图序号 名 称 实 物 图 1 普通二极管 3 数字万用表 2 发光二极管 4 模拟万用表 1）认识各种二极管 把不同外观的二极管分别分给各小组，请各小组根据表4-2所示的二极管外形，了解所分到的各二极管的种类，并记录下来。种类外形符号用途整流二极管多用于整流电路中，将交流电变换为直流电开关二极管多用于逻辑电路中，起开关作用检波二极管用于检波电路中稳压二极管用于电路中需要稳压的部分发光二极管用于电气设备指示灯等光电二极管多用于遥控接收器和工业自动控制的检测元件变容二极管多用于电调谐、自动频率调整、稳频电路中任务实施表4-2 不同用途的二极管二、分别使用模拟和数字万用表检测二极管 二极管有两条从密封的管体上引出的电极引线，我们称之为正极（或阳极）和负极（或阴极），管体外壳的标记通常表示负极。二极管的外形如图4-2所示。在电路中，通常用图4-3的符号来表示二极管。图4-2 二极管的外形 图4-3 二极管的符号任务实施 （1）用模拟（指针式）万用表测量各二极管正反向电阻，并判别极性（2）挡位选择。将模拟万用表置于R×lk（或R×100）档。（3）调零。调节欧姆调节旋钮，使指针指到0Ω处，具体操作如图4-4 所示。注意：每次换挡之后都要进行调零。任务实施 图4-4　　万用表调零任务实施 （3）模拟万用表测试二极管极性 先用红、黑表笔任意测量二极管任意两端子间的电阻值，然后交换表笔再测量一次，如果二极管是好的，两次测量结果必定出现一大一小，如图4-5所示。以阻值较小的一次测量为准，模拟万用表黑表笔所接的一端为二极管正极，红表笔所接的一端则为二极管负极。（ａ）阻值大 （ｂ）阻值小 图4-5　模拟万用表测试二极管极性 任务实施 （4）记录测量数据模拟万用表黑表笔对着阳极，红表笔对着阴极，万用表显示_______________。模拟万用表黑表笔对着阴极，黑表笔对着阳极，万用表显示______________。3.用数字万用表测量二极管的极性 （1）测量：将数字万用表置于二极管挡位，红表笔接二极管阳极，黑表笔接阴极，可显示二极管的正向压降，如图4-6（a）所示，正常应显示零点几的数字（硅材料为0.5~0.8V，锗材料为0.15~0.3V）。此时所显示的读数 “522”，其含义是二极管导通电压为“0.522V”；若红、黑表笔对调，再次测量，如图4-6（b）所示，显示屏显示数值为“1”，表示二极管截止。任务实施 （2）记录：数字万用表红表笔对着阳极，黑表笔对着阴极，显示数字_______________数字万用表红表笔对着阴极，红表笔对着阳极，显示数字_______________（ａ）有数值显示“522” （ｂ）显示数值仍为“1”　 图4-6　数字万用表测试二极管极性任务实施 通过以上测量