汽车电气基础与原理PPT高职完整全套教学课件

汽车电气基础与原理01项目1常用电子元器件02项目2电工基础03项目3电源电路04项目4传统汽车构造基础05项目5新能源汽车基础06项目6汽车电控发动机燃油喷射系统电子元器件是组成电子电路的最基本单元；元件、器件统称元器件。电阻、电容和电感等通常称为电子元件。二极管、三极管、集成块（集成电路）等通常称为电子器件。本项目课程主要内容项目一常用电子元器件任务一常用电子元件任务二常用电子器件任务三常用电子零部件目录页保险装置主要是指保护电气线路或用电器（用电设备）的熔断器（保险丝）和易熔线。

1.熔断器（保险丝）熔断器一般安装在发动机罩（引擎盖）下面或仪表盘（方向盘）附近的熔断器盒内，常与继电器组装在一起，构成全车电路的中央接线盒。熔断器外观与熔值标注如图1－1所示。

2.易熔线易熔线（见图1－2）通常用来保护电源和大电流干线，超过额定电流能在5s内熔断，因此不允许换用比规定容量大的易熔线。任务一常用电子元件一、保险装置任务一常用电子元件一、保险装置

3.符号用符号FU、F、FL表示保险装置。

4.电路符号电路符号用表示。

5.作用主要保护电气线路或用电器（用电设备）不因大电流而损坏。

6.熔断器的检测首先观察保险丝是否断裂，然后用万用表欧姆挡的最小挡位，测量其电阻阻值；正常时，其读数为零，如图1－3所示。任务一常用电子元件一、保险装置任务一常用电子元件一、保险装置图1－3万用表测量熔断器7.损坏情况（1）开路（断路）——电阻值无穷大“∞”（数字表显示“1”）。（2）接触不良——接触电阻值增大。（3）烧焦——阻值无穷大（数字表显示“1”）。8.代换（1）原型号代换。（2）类型相同、参数相近的可代换。（3）临时代换可用稍大一些型号，然后应换回原型号。任务一常用电子元件一、保险装置1.符号用符号R、RN（排阻）、VR（可变电阻）、RF和FS等表示电阻器。2.电路符号电路符号及对应实物如图1－4所示。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）

3.分类按电阻的制造材料可分为：RT——碳膜电阻（绿色等）、RJ——金属膜电阻（红色）、RX——线绕电阻（灰、白色）、R——水泥电阻、R——熔断电阻。

4.外形各种电阻的外形如图1－5所示。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）5.基本单位电阻的基本单位为MΩ（兆欧）、kΩ（千欧）、Ω（欧）、mΩ（毫欧）。6.换算关系换算关系：1MΩ=1

000kΩ，1kΩ=1

000Ω，1Ω=1

000mΩ。例：0.47MΩ=470kΩ，0.22Ω=220mΩ。7.作用电阻的作用为降压、分压、限流、分流、隔离、过滤（与电容配合）、匹配和信号幅度调节等。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）

8.额定功率电阻在工作时消耗能量并发热，因此每个电阻都有它的额定功率，工作时应小于它的额定功率，否则易被烧坏。电阻体积大的，其功率大，功率只与体积有关，而与阻值无关。电阻的额定功率也有标称值，常用的有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、3W、5W、10W、20W等。选用电阻时，要留一定的余量，选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。如实际负荷1/4W，可以选用1/2W的电阻，实际负荷3W，可以选用5W的电阻。电路图中电阻功率标记如图1－6所示。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）在电路板上最常见电阻的标称功率是1/8W的，最小的为1/16W，大于3W时一般用水泥电阻。不标功率值时默认为1/8W。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）图1－6电阻额定功率

9.标识方法（1）阻值直标法。用数字直接标注阻值大小，默认单位为Ω，如图1－7所示。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）

（2）阻值数标法。用三位数表示，前两位为有效数字，第三位为加零个数，最后一位不为零。单位为Ω，如图1－8所示。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）

（3）阻值色标法。用一圈一圈的颜色来表示电阻阻值的大小，单位为Ω。按精度不同分为三环电阻、四环电阻和五环（精密）电阻如图1－9和图1－10所示。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）色环电阻第一环的识别方法如下：1）一环是靠近电阻体边缘的那一环。2）边缘间距比较大的两环是最后两环，另一侧是第一环。3）金色、银色在边缘不可能是第一环，只能是最后一环。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）10.电阻的串联和并联（1）电阻串联。电阻串联如图1－11所示。其特点是流过每个电阻的电流都是相同的。其作用是分压。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）例：R并=1/100Ω+1/470Ω+1/1

000Ω=76.18Ω并联电路的总电阻比并联电路中最小的电阻阻值还小，电路消耗的总功率等于各个电阻消耗的功率之和。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）

11.电阻的检测首先识别其电阻阻值，然后用万用表Ω挡的相应挡位，测量其电阻阻值；正常时，其读数不超过误差。图1－13所示为使用万用表测量电阻阻值的示意图。注：选择挡位时应由高挡位到低挡位进行选择，选择的挡位越接近被测试电阻的阻值，测试的数据精度越高。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）12.损坏情况（1）开路（断路）——阻值无穷大“∞”（数字表显示“1”）。（2）变质——阻值增大（超过误差）。（3）烧焦——阻值无穷大、阻值增大或阻值不变。13.代换（1）原型号代换。（2）类型相同、参数相近的可代换。（3）可用数个电阻以串联、并联的方式代换。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）

14.特殊电阻在汽车上的应用（1）热敏电阻。电阻值随温度升高而减少的热敏电阻称为负温度系数（NTC）热敏电阻，如图1－14所示。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）图1－14冷却液温度传感器

（2）压敏电阻。它由进气压力传感器组成，即由压力转换元件（硅片）、把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路（IC放大器）和真空室组成，如图1－15所示。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）图1－15进气压力传感器（3）光敏电阻。光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的。在受光时，半导体受光照产生载流子，由一电极到达另一电极，有效地参与导电，从而使光电导体的电阻率发生变化。光照强度越强，电阻越小，例如自动空调上的日光传感器。任务一常用电子元件二、电阻器（电阻）

电容器（简称电容）是一种储能元件；它是各种电子产品中不可缺少的基本元件。在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等。

1.符号用符号C、CN、EC、TC、BC等表示电容器。任务一常用电子元件三、电容器2.电路符号电容器的电路符号如图1－16所示。任务一常用电子元件三、电容器3.外形电容器的外形如图1－17所示。任务一常用电子元件三、电容器4.实物电容器的实物如图1－18所示。任务一常用电子元件三、电容器

5.结构两导体之间夹一层绝缘介质（空气、云母、陶瓷等），就构成一个能够存储电荷的电容，如图1－19所示。存储电荷愈多，储存的电场能量也愈多。

6.基本单位电容器的基本单位为F（法拉）、mF（毫法）、μF（微法）、nF（纳法）、pF（皮法）。

7.换算关系电容器的换算关系：1F=1

000mF、1mF=1

000μF、1μF=1

000nF、1nF=1

000pF、1F=103mF=106μF=109nF=1012pF。任务一常用电子元件三、电容器任务一常用电子元件三、电容器8.特性（1）通交流，隔直流。（2）充放电（电容容量愈大，充放电过程愈慢）。（3）储能（电容储存的是电场能量——容量愈大，储存的电场能量愈多）。9.作用（1）滤波——把脉动的直流电变为平滑的直流电。（2）耦合——传递信号。（3）旁路——交流通路（滤除交流成分）。（4）能量转换——把电能转换成其它能量。（5）延时——充放时间（容量愈大，充电时间愈长）。（6）调谐——选频（选台）。（7）振荡——由电阻、电感等构成振荡电路。任务一常用电子元件三、电容器10.标识方法（1）直标法。用数字直接标注容量大小，默认单位为pF，如图1－20所示。任务一常用电子元件三、电容器（2）数标法。用三位数表示，且最后一位不为零。前两位为有效数字，第三位为加零个数，单位为pF，如图1－21所示。任务一常用电子元件三、电容器（3）色标法。与色环电阻相同，即用不同颜色的带或点在产品表面上标出产品的主要参数（容量），如图1－22所示；容量的单位为pF。按精度不同分为三环、四环和五环（精密）电容。色环电容第一环的识别：第一环是靠近电容体上边缘的那一环。第一环和第二环为有效数字。任务一常用电子元件三、电容器11.电容的串联和并联（1）电容串联。电容串联如图1－23所示。其特点是流过每个电容的电流都是相同的。任务一常用电子元件三、电容器例：1C=1/100+1/100+1/100、C=100/3=33.333pF电容串联等效于增加电容极板间的距离。任务一常用电子元件三、电容器（2）电容并联。电容并联如图1－24所示。其特点是每个电容两端的电压相同。任务一常用电子元件三、电容器任务一常用电子元件三、电容器

12.电容的检测首先识别其容量标识，然后用万用表F挡的相应挡位，测量其容量；正常时，其读数不超过误差（在路测量电容时不能通电，且至少要断开一只脚，才能准确测量其容量），如图1－25所示。任务一常用电子元件三、电容器

13.损坏情况（1）开路（断路）——阻值无穷大“∞”（无容量）。（2）短路——阻值为零（无容量）。（3）变质——阻值增大（容量减少）。（4）鼓包、漏液、炸裂等。

14.代换（1）原型号代换。（2）类型相同、参数相近的可代换。（3）可用数个电容以串联、并联的方式代换。

15.应用利用电容器充电、放电和隔直流、通交流的特性，在电路中用于隔直流、耦合信号、旁路交流、滤波、定时和组成振荡电路等。任务一常用电子元件三、电容器16.电容器的识别电容器的识别方法如图1－26所示。任务一常用电子元件三、电容器图1－26电容器的识别方法电感器（电感线圈）简称电感，也是一种储能元件。电容储存的是电场能量，而电感储存的是磁场能量（它能把电能转换为磁场能，并在磁场中储存能量）。

1.符号用符号L表示电感器。任务一常用电子元件四、电感器（电感）2.电路符号电感器的电路符号如图1－27所示。任务一常用电子元件四、电感器（电感）

3.结构电感线圈是用导线（漆包线、纱包线、裸导线等），在各种形状的骨架上绕制而成的线圈。一般带有铁氧体磁芯，以增大磁通量，如图1－28所示。任务一常用电子元件四、电感器（电感）4.实物外形电感器的实物外形如图1－29所示。任务一常用电子元件四、电感器（电感）

5.特性（1）自感。当线圈电流变化时，磁场能量跟着变化，根据焦耳楞次定律，将产生自感电动势来阻止电流的变化，这就是电感的自感特性。（2）阻交流通直流。

6.作用（1）振荡、滤波：电感器经常和电容器一起工作，构成LC滤波器，LC振荡器等。（2）阻流：电感线圈对交流电有一定的阻力（电感量愈大频率愈高，感抗愈大）。（3）调谐与选频：电感线圈与电容并联可以组成LC调谐回路。

7.单位电感量：电感线圈自感作用的大小称为电感量，用L表示。其单位是：H（亨利）、mH（毫亨）、μH（微亨）。

8.换算关系电感器的换算关系是：1H=1

000mH=1

000

000μH、1H=1

000

000μH。任务一常用电子元件四、电感器（电感）9.电感器的串联和并联（1）电感器串联。电感器的串联如图1－30所示。任务一常用电子元件四、电感器（电感）任务一常用电子元件四、电感器（电感）

10.电感器的检测测量电感器的参数需要用专用的仪器（如电感、电容、电桥、欧姆表等）；在不具备专用仪器的情况下，可用万用表测试，大概判断电感器的好坏，如图1－32所示。测量时用万用表欧姆挡的相应挡位，在断电状态下测试电感器两端的直流电阻。一般情况下：高频电感器的阻值为：零点几欧姆～几欧姆；中频电感器的阻值为：几欧姆～几十欧姆；低频电感器的阻值为：几百欧姆～几千欧姆。任务一常用电子元件四、电感器（电感）任务一常用电子元件四、电感器（电感）11.损坏情况（1）开路（断路）——阻值无穷大“∞”（数字表显示“1”）。（2）短路——阻值减小或为零。（3）烧焦——阻值无穷大、阻值增大或阻值不变。12.代换（1）原型号代换。（2）类型相同、参数相近的可代换。任务一常用电子元件四、电感器（电感）变压器是应用电磁感应原理工作的电感器件。变压器有两个或两个以上的线圈，线圈间存在互感作用，所以变压器能变换电压和阻抗。

1.符号用符号T、B表示变压器。任务一常用电子元件五、变压器2.电路符号变压器的电路符号如图1－33所示。任务一常用电子元件五、变压器

3.结构变压器是用绝缘导线（漆包线、纱包线等），在各种形状的铁芯（硅钢片）或铁氧体磁芯上绕制成。如图1－34所示，N1为初级线圈的圈数，N2为次级线圈的圈数，这就是最简单的变压器结构。当初级线圈加有交流电U1时，铁芯中便产生交变磁场，这个磁场也穿过次级线圈并在它的两端产生感应电动势（感应电压）U2，这种线圈间相互作用而产生感应电压的现象叫作互感。任务一常用电子元件五、变压器任务一常用电子元件五、变压器任务一常用电子元件五、变压器４.作用

5.变压器的种类（1）电源变压器。电源变压器的主要用途是电压变换。通常为降压，以适应电子设备低压电源的要求；用硅钢片绕制而成。图1－35所示为电源变压器。任务一常用电子元件五、变压器任务一常用电子元件五、变压器（2）汽车点火线圈。汽车点火线圈用铁芯绕制而成，如图1－36所示。它起升压作用，把12V低电压升到上万伏的高电压。任务一常用电子元件五、变压器（3）低频（音频）变压器。低频（音频）变压器主要用作阻抗变换，如图1－37所示。任务一常用电子元件五、变压器（4）中频和高频变压器。中频变压器（中周）——具有阻抗变换和选频作用。高频变压器（磁棒天线、阻抗变换器）——具有高导磁率和低损耗。脉冲、行输出变压器——兼有阻抗变换和升压作用，用高频铁氧体磁芯绕制而成，如图1－38所示。任务一常用电子元件五、变压器

6.变压器的检测（1）用万用表测量直流电阻。用万用表的欧姆挡，分别测量变压器的初级、次级线圈，如图1－39所示。一般情况下，初级线圈线径较细，直流电阻较大，有数百欧姆；次级线圈线径较粗，直流电阻较小，只有数欧姆。任务一常用电子元件五、变压器

（2）用万用表判断变压器线圈的同名端。同名端亦叫同相端或同极性端，指两绕组感应电压同极性端它与绕组绕向有关。用万用表判断变压器绕组同名端如图1－40所示。将万用表置于电流50μA挡，两只表笔与变压器次级的两个端子相接；然后取一节大号电池，与变压器初级的两个接线端子碰一下，在碰触的瞬间万用表指针向右偏转，则变压器初级、次级线圈上涂有黑点的为同名端。任务一常用电子元件五、变压器7.损坏情况（1）开路（断路）——阻值无穷大“∞”，数字表显示“1”。（2）短路——阻值减小或为零。（3）烧焦——阻值无穷大或不变。（4）漏电——初级与次级或铁芯之间。8.代换（1）原型号代换。（2）类型相同、参数相近的可代换。任务一常用电子元件五、变压器1.符号用符号X、Y表示晶振。2.电路符号晶振的电路符号为。任务一常用电子元件六、晶振（石英晶体谐振器XTAL）3.实物晶振的外形及实物如图1－41所示。任务一常用电子元件六、晶振（石英晶体谐振器XTAL）4.作用与参数用于稳定振荡频率（时钟频率）；有不同的谐振频率，如32.768kHz、14.318MHz等。5.检测与代换用示波器或频率计测量波形或频率。原型号代换，不可有偏差。任务一常用电子元件六、晶振（石英晶体谐振器XTAL）任务一常用电子元件任务二常用电子器件任务三常用电子零部件目录页半导体二极管又称晶体二极管，简称二极管。二极管由一个PN结、两条电极引线和管壳构成。在PN结的两侧用导线引出加以封装，就是二极管。一般二极管实物有标记的一侧为负极，另一侧为正极。图1－42所示为二极管。任务二常用电子器件一、二极管任务二常用电子器件一、二极管1.符号用符号D、VD表示二极管。2.电路符号二极管的电路符号如图1－43所示。注：对于一般二极管，三角形的一侧为正极，另一侧为负极。任务二常用电子器件一、二极管

3.二极管的结构在同一块硅片上进行掺杂工艺处理，使其一部分是N型半导体，另一部分是P型半导体，则在两部分的交界面处就会形成一个特殊的空间电荷区“PN结”或“耗尽层”（P型半导体含有正电荷载流子，N型半导体含有负电荷载流子；PN结内正负载流子消耗光了，就呈现出很大的电阻，故称耗尽层）。二极管结构如图1－44所示，外形及实物如图1－45所示。任务二常用电子器件一、二极管图1－44二极管结构注：对于一般二极管，实物有标记的一侧为负极，另一侧为正极。任务二常用电子器件一、二极管

4.二极管的特性二极管最重要的特性就是单方向导电性（单向导电）；在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出，如图1－46所示。（1）正向特性。二极管的正向特性如图1－47所示。二极管正向偏置时导通。其“门槛电压”，锗管为0.2～0.3V，硅管为0.5～0.7V。（2）反向特性。二极管的反向特性如图1－48所示。任务二常用电子器件一、二极管

二极管反向偏置时截止。但二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为“漏电流”（当二极管的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电性，这种状态称为二极管的“击穿”）。任务二常用电子器件一、二极管5.二极管的作用二极管主要用于整流、检波、稳压、显示（发光二极管）、开关、保护等如图1－49所示。任务二常用电子器件一、二极管

6.二极管检测用数字万用表的挡检测，如图1－50所示。（1）用数字万用表的红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极（正向）。正常时：应有锗管0.200～0.300V、硅管0.500～0.800V的读数（正向压降）。（2）用数字万用表的红表笔接二极管负极，黑表笔接二极管正极（反向）。正常时：数字万用表应显示“1”，表示“无穷大”。任务二常用电子器件一、二极管任务二常用电子器件一、二极管

7.损坏情况（1）断路（开路）——阻值无穷大。（2）击穿（短路）——阻值为零。（3）变质——阻值正常。

8.代换（1）原型号代换。（2）类型相同、极限参数相近或略大于的可代换。例：1N4007可以代换1N4006、1N4005、1N4004、1N4003、1N4002、1N4001。1N5399可以代换1N5398、1N5397、1N5396、1N5395、1N5394、1N5393、1N5392、1N5391。1N5408可以代换1N5407、1N5406、1N5405、1N5404、1N5403、1N5402、1N5401。任务二常用电子器件一、二极管9.应用二极管在汽车发电机上的应用，如图1－51所示。任务二常用电子器件一、二极管

半导体三极管也称为晶体三极管、简称三极管。三极管是电流控制器件，利用基区窄小的特殊结构，通过载流子的扩散和复合，实现了基极电流对集电极电流的控制，使三极管具有更强的控制能力。图1－52所示为三极管。任务二常用电子器件二、三极管1.符号用符号BG、Q、T、V、VT表示三极管。2.电路符号三极管的电路符号如图1－53所示。任务二常用电子器件二、三极管3.三极管的结构三极管由二个PN结（集电结、发射结）和三个电极（b极、c极、e极）构成，如图1－54所示。任务二常用电子器件二、三极管图1－54PNP型三极管的结构4.三极管的分类三极管分类如图1－55所示。（1）按材料分为硅三极管、锗三极管。（2）按导电类型分为PNP型、NPN型。（3）按用途分为高频（fT＞3MHz）、低频（fT＜3MHz）和开关三极管。任务二常用电子器件二、三极管任务二常用电子器件二、三极管5.三极管的作用（1）放大。（2）振荡。（3）开关。（4）可变电阻。（5）阻抗变换。任务二常用电子器件二、三极管6.特性和工作状态（1）特性。三极管具有电流放大作用，属于电流控制型器件。其特性如图1－56所示。任务二常用电子器件二、三极管（2）工作状态。

1）截止：Ib=0时，三极管截止，c、e之间相当于开路。

2）饱和导通：Ib很大时，三极管进入饱和导通状态，c、e之间相当于直接导通。

3）放大：0＜Ib＜一定数值，三极管处于放大状态，Ic=βIb成立，Ic与Ib成正比，工作在线性区，用于放大小信号。

1）、2）合称开关状态，3）为放大状态。任务二常用电子器件二、三极管7.型号与参数（1）型号。三极管的型号如图1－57所示。（2）参数。极限参数：电流ICM、功率PCM、耐压U（BR）CEO、β和hFE（小功率管为50～400之间）。任务二常用电子器件二、三极管8.引脚识别三极管的引脚识别如图1－58所示。任务二常用电子器件二、三极管

9.判断数字万用表：用二极管挡，把数字万用表的任一表笔去假定接三极管的任意一脚为b极，另一表笔分别测量三极管的另外两脚；若两次测量结果都有（200～300为锗管，或400～800为硅管）读数，则b脚假定正确；两次测量结果的读数对比：读数比较小的一脚为c脚，读数比较大的一脚为e脚；红表笔去假定三极管的b脚为NPN型，黑表笔去假定三极管的b脚为PNP型。指针式万用表拨在R×1kΩ挡或R×100Ω,把指针式万用表的任一表笔接三极管的任意一脚，假定此脚为b极，另一表笔分别测量三极管的另外两脚；若两次测量结果都有（数百欧为锗管，数千欧为硅管）读数，则b脚假定正确；两次测量结果的读数对比：读数比较小的一脚为c脚，读数比较大的一脚为e脚；黑表笔去假定三极管的b脚为NPN型，红表笔去假定三极管的b脚为PNP型。图1－59所示为判断三极管引脚的方法。任务二常用电子器件二、三极管任务二常用电子器件二、三极管10.损坏情况三极管的损坏情况如图1－60所示。图1－60三极管损坏情况（1）断路——阻值无穷大。（2）击穿（短路）——阻值为零。（3）变质——阻值正常。任务二常用电子器件二、三极管

11.代换原型号代换或极性相同、极限参数相近的可代换。

12.三极管的三种工作状态根据三极管连接的外部电路条件，三极管有以下三种工作状态。（1）截止。当NPN型三极管连接成如图1－61（a）所示电路时，基极b与发射极e电位差小于0.7V，在这种状态下，三极管不导通，没有电流流动，称为三极管的截止状态。当PNP型三极管连接成如图1－61（b）所示电路时，基极b与发射极e电位差小于0.3V，在这种状态下，三极管不导通，没有电流流动，称为三极管的截止状态。任务二常用电子器件二、三极管任务二常用电子器件二、三极管

（2）放大。如图1－62（a）所示，当NPN管的基极b与发射极e电位差大于0.7V，这种情况称为基极加了正向偏压。在这种状态下，三极管导通，集电极c向发射极e有电流，而且流过的电流的大小与基极b流入的电流成正比，称为三极管的放大状态。如图1－62（b）所示，当PNP管的基极b与发射极e电位差大于0.3V，这种情况称为基极加了正向偏压。在这种状态下，三极管导通，发射极e向集电极c有电流，而且流过的电流的大小与基极b流入的电流成正比，称为三极管的放大状态。任务二常用电子器件二、三极管任务二常用电子器件二、三极管

（3）饱和。在放大状态，三极管c、e之间的电流是随着基极b的电流增大而增大的。但是，当三极管的基极电流增加到一定值时，再增大正向偏压，加大基极电流，c、e之间的电流维持在一个最大值而不再增大了，这种状态称为三极管的饱和状态。在饱和状态，三极管c、e之间电位差很小，几乎为零，相当于一个开关的两端闭合。在分析汽车电路中，如果遇到三极管饱和的状态，可认为c、e电位相等。三极管在汽车电子电路中通常有两种应用，一种是利用三极管的放大功能，对微弱的传感器信号进行放大后，传给ECU；另一种是利用三极管的截止与饱和两个状态互相变换，作为一个电子开关，控制其他电子元件。任务二常用电子器件二、三极管

晶闸管（Thyristor）是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，并且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。1957年，美国通用电气公司开发出世界上第一个晶闸管产品，并于1958年使其商业化。晶闸管有三个PN结（二极管有一个，三极管有两个），三个引脚，分别是阳极A、阴极K和控制极G。还有一种是双向晶闸管，它的电流可以双向流通，三个极分别是主电极T1、主电极T2和控制极G。晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRIAC）、逆导晶闸管（RCT）、门极关断晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管（TT国外，TTS国内）和光控晶闸管（LTT）等多种。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）

1.符号用符号V、VT（旧标准中用字母SCR）表示晶闸管。

2.电路符号晶闸管的电路符号如图1－63所示。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）3.结构晶闸管的结构如图1－64所示。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）

4.特点可小电流触发导通，导通后即使撤销触发信号也仍能保持导通，只有A、K两端电压降到一定值（或通过它的电流小到某一程度）方可关断。

5.作用晶闸管的作用是可控整流、无触点开关、调控、触发保护、变频，具有硅整流器件的特性。能在高压、大电流条件下工作，且工作过程可控。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）

6.感性认识将晶闸管按图1－65所示的方式连接，当闭合S2时，灯泡不会发光（如果是二极管则会发光），这时将S1闭合，灯泡亮了起来；再将S1断开，发现灯泡仍然亮，只有将S2断开灯泡才会灭；将S2断开后再闭合，灯泡灭了不再亮，只有再次将S1闭合触发才会再次点亮。这说明导通只要触发即可，不必一直有触发电流。另外，晶闸管只有导通与截止两种状态，不像晶体管那样可工作于放大状态。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）7.主要参数晶闸管的主要参数是耐压、工作电流、单向/双向。其外形及实物如图1－66所示。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）

8.晶闸管的检测晶闸管的检测如图1－67所示。（1）单向晶闸管：用万用表二极管挡，在三个极的六次测量中，只有一次是导通的（压降500～700mV，相当于二极管的正向，大电流晶闸管在G和K或G和T1间可能会并联一只200Ω左右的电阻），且在导通时红表笔接的是控制极G，黑表笔接的是阴极K，剩下的是阳极A。（2）双向晶闸管：在六次测量中，有两个极正反测均导通，在导通压降较小的一次，红表笔接的是控制极G，黑表笔接的是主电极VT1。另一个极和这两个极都不通，是主电极VT2。常用型号：BT1691A单向，100－61A单向，97A61A双向，BT136、BT137双向，BT、CR系列（单向），BCR系列（双向）。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）图1－67晶闸管的检测

9.损坏情况（1）断路——阻值无穷大。（2）击穿（短路）——阻值为零。（3）变质——阻值正常。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）

10.代换原型号代换或极性相同、极限参数相近的可代换。其外形如图1－68所示。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）

11.使用注意事项（1）在使用可控硅之前，应用万用表检查可控硅是否良好；发现有短路或断路现象时，应立即更换。（2）严禁用兆欧表（即摇表）检查元件的绝缘情况。（3）电流在5A以上的可控硅要装散热器，并保证所规定的冷却条件。为保证接触良好，在散热器与可控硅管心之间应涂上一层有机硅油或硅脂。（4）按规定应对主电路中的可控硅采用过压及过流保护装置。（5）要防止可控硅控制极的正向过载和反向击穿。（6）选用可控硅的额定电压时，应参考实际工作条件下的峰值电压的大小，并留出一定的余量。（7）选用可控硅的额定电流时，除了考虑通过元件的平均电流外，还应注意正常工作时导通角的大小、散热通风条件等因素。在工作中还应注意管壳温度不超过相应电流下的允许值。任务二常用电子器件三、晶闸管（晶体闸流管、可控硅SCR）

场效应管原称为场效应晶体管，是一种利用场效应原理工作的半导体器件，是电压控制型器件，具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、易于集成等特点。

1.符号用符号Q、MN、MP、MF、FET表示场效应管。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）

2.电路符号场效应管的电路符号，如图1－69所示。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）

3.特性和工作状态（1）特性。场效应管是一种电压控制型器件；改变G、S之间的电压就可以改变D极的电流（开启电压UGS（th），一般为0.45～3V），如图1－70所示。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）（2）工作状态。①截止：UGS=0时，ID=0，FET截止；D、S之间相当于开路。②导通：UGS很大，大于开启电压UGS（th）时，D、S之间完全导通。③放大：0＜UGS＜UGS（th），FET处于放大状态，Id与UGS成正比，工作在线性区。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）

4.场效应管的分类场效应管的种类较多，主要分为结型场效应管和绝缘栅场效应管。结型场效应管又分为N沟道管和P沟道管。绝缘栅场效应管简称MOS场效应管，一般又分为耗尽型MOS管和增强型MOS管（每类又分为N沟道和P沟道）。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）5.型号与参数场效应管的常用型号与参数如图1－71所示。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）6.作用场效应管在电路中一般用于放大、调制、阻抗变换、恒流源和可变电阻等。7.引脚识别场效应管的引脚识别，如图1－72所示。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）

8.场效应管的检测把数字万用表的任一表笔去接场效应管S极，另一表笔测量场效应管D极；测量结果，正常时应有：400～800的读数；两表笔交换应无穷大（“1”）。红表笔接场效应管S极为N沟道，黑表笔去接场效应管S极为P沟道。图1－73所示为使用数字万用表检测场效应管的示意图。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）9.损坏情况场效应管的损坏情况检测，如图1－74所示。（1）断路（开路）——阻值无穷大。（2）击穿（短路）——阻值为零。（3）变质——阻值正常。10.代换原型号代换或极性相同、极限参数相近的可代换。任务二常用电子器件四、MOSFET（场效应管）

IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管（InsulatedGateBipolarTransistor），是由BJT（低饱和压降的双极型三极管）和MOS（具有高输入阻抗、高速的绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动和电动汽车等领域。

IGBT的伏安特性是指以栅极电压VGE为参变量时，集电极电流IC与集电极电压VCE之间的关系曲线。IGBT的伏安特性与BJT的输出特性相似，也可分为饱和区、放大区和击穿区三部分。IGBT作为开关器件稳态时主要工作在饱和导通区。IGBT的转移特性是指集电极输出电流IC与栅极电压之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同，当栅极电压VGE小于开启电压VGE（th）时，IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分集电极电流范围内，IC与VGE呈线性关系。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

IGBT与MOSFET的对比如下：

MOSFET全称功率场效应晶体管。它的三个极分别是源极（S）、漏极（D）和栅极（G）。主要优点：热稳定性好、安全工作区大。缺点：击穿电压低，工作电流小。

IGBT全称绝缘栅双极晶体管，是MOSFET和GTR（功率晶管）相结合的产物。它的三个极分别是集电极（C）、发射极（E）和栅极（G）。特点：击穿电压可达1200V，集电极最大饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上，工作频率可达20kHz。

IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的CPU；广泛应用在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

1.符号用符号B、IGBT表示IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。

2.电路符号

IGBT的电路符号如图1－75所示。

T2是增强型MOS管，工作时，首先在施加栅极电压之后形成导电沟道，出现PNP管T1的基极电流，IGBT导电；当FET沟道消失，基极电流切断，IGBT截止。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

3.结构

IGBT管的结构如图1－76所示。图1－76所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构，N+区称为源区，附于其上的电极称为源极（即发射极E）。N基极称为漏区。器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极（即门极G）。沟道在紧靠栅区边界形成。在C、E两极之间的P型区（包括P+和P-区）（沟道在该区域形成），称为亚沟道区（SubchannelRegion）。而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区（DrainInjector），它是IGBT特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极晶体管，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态电压。附于漏注入区上的电极称为漏极（即集电极C）。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP（原来为NPN）晶体管提供基极电流，使IGBT导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同，只需控制输入极N-沟道MOSFET，所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道形成后，从P+基极注入N-层的空穴（少子），对N-层进行电导调制，减小N-层的电阻，使IGBT在高电压时，也具有低的通态电压。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

4.IGBT模块

IGBT模块是由IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯片）与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上；IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点；当前市场上销售的多为此类模块化产品，一般所说的IGBT也指IGBT模块。图1－77所示为IGBT模块。

IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为MOSFET，输出极为PNP晶体管，它融合了这两种器件的优点，既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点，其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOS截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止。IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件，在它的栅极－发射极间施加十几伏的直流电压，只有在μA级的漏电流流过，基本上不消耗功率。

IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源电压紧密相关。使用中当IGBT模块集电极电流增大时，所产生的额定损耗亦变大。同时，开关损耗增大，使元件发热加剧，因此，选用IGBT模块时额定电流应大于负载电流。特别是用作高频开关时，由于开关损耗增大，发热加剧，选用时应该降等使用。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

（1）IGBT模块使用注意事项。

IGBT模块为MOSFET结构，IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄，其击穿电压在20～30V。因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此使用中要注意以下几点：

1）在使用模块时，尽量不要用手触摸驱动端子部分，当必须要触摸模块端子时，要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后，再触摸。

2）在用导电材料连接模块驱动端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块，尽量在底板良好接地的情况下操作。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此，通常采用双绞线来传送驱动信号，以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

3）在栅极－发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压，则随着集电极电位的变化，由于集电极有漏电流流过，栅极电位升高，集电极则有电流流过。这时，如果集电极与发射极间存在高电压，则有可能使IGBT发热及至损坏。

4）在使用IGBT的场合，当栅极回路不正常或栅极回路损坏时（栅极处于开路状态），若在主回路上加上电压，则IGBT就会损坏，为防止此类故障，应在栅极与发射极之间串接一只10kΩ左右的电阻。

5）在安装或更换IGBT模块时，应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻，最好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂。一般散热片底部安装有散热风扇，当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热，而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

（2）IGBT模块保管注意事项。保存IGBT模块的场所，应保持常温常湿状态。常温的规定为5～35℃，常湿的规定在45%～75%左右。在冬天特别干燥的地区，需用加湿机加湿；尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合；在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象，因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方；保管时，须注意不要在IGBT模块上堆放重物；装IGBT模块的容器，应选用不带静电的容器。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

5.工作特性（1）静态特性。

1）IGBT的伏安特性。

2）IGBT的转移特性。（2）动态特性。动态特性又称开关特性，IGBT的开关特性分为两大部分：一是开关速度，主要指标是开关过程中各部分时间；另一个是开关过程中的损耗。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

6.工作原理（1）方法。

IGBT是将高电压、强电流应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的自然进化。由于实现一个较高的击穿电压BVDSS需要一个源漏通道，而这个通道却具有很高的电阻率，所以造成功率MOSFET具有RDS（on）数值高的特征，IGBT消除了现有功率MOSFET的这些主要缺点。虽然最新一代功率MOSFET器件大幅度改进了RDS（on）特性，但是在高电平时，功率导通损耗仍然要比IGBT技术高出很多。较低的压降，转换成一个低VCE（sat）的能力，以及IGBT的结构，同一个标准双极器件相比，可支持更高电流密度，并简化IGBT驱动器的原理图。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

（2）导通。

IGBT硅片的结构与功率MOSFET的结构十分相似，主要差异是IGBT增加了P+基片和一个N+缓冲层（NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分）。如等效电路图所示，其中一个MOSFET驱动两个双极器件。基片的应用在管体的P+和N+区之间创建了一个J1结。当正栅偏压使栅极下面反演P基区时，一个N沟道形成，同时出现一个电子流，并完全按照功率MOSFET的方式产生一股电流。如果这个电子流产生的电压在0.7V范围内，那么，J1将处于正向偏压，一些空穴注入N-区内，并调整阴阳极之间的电阻率，这种方式降低了功率导通的总损耗，并启动了第二个电荷流。最后的结果是，在半导体层次内临时出现两种不同的电流拓扑：一个电子流（MOSFET电流）；一个空穴电流（双极）。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

（3）关断。在栅极施加一个负偏压或栅压低于门限值时，沟道被禁止，没有空穴注入N-区内。在任何情况下，如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降，集电极电流则逐渐降低，这是因为换向开始后，在N层内还存在少数的载流子（少子）。这种残余电流值（尾流）的降低，完全取决于关断时电荷的密度，而密度又与几种因素有关，如掺杂质的数量和拓扑，层次厚度和温度。少子的衰减使集电极电流具有特征尾流波形，集电极电流引起以下问题：功耗升高；交叉导通问题，特别是在使用续流二极管的设备上，问题更加明显。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

（4）闩锁与阻断。在集电极被施加一个反向电压时，J1就会受到反向偏压控制，耗尽层则会向N-区扩展。因为过多地降低这个层面的厚度，将无法取得一个有效的阻断能力，所以这个机制十分重要。另一方面，如果过大地增加这个区域尺寸，就会连续地提高压降。当栅极和发射极短接并在集电极端子施加一个正电压时，P/NJ3结受反向电压控制，此时仍然是由N漂移区中的耗尽层承受外部施加的电压。

IGBT在集电极与发射极之间有一个寄生PNPN晶闸管。在特殊条件下，这种寄生器件会导通。这种现象会使集电极与发射极之间的电流量增加，对等效MOSFET的控制能力降低，通常还会引起器件击穿问题。晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁，这种缺陷的原因互不相同，与器件的状态有关系。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

（5）区别。静态和动态闩锁通常情况下有以下区别：当晶闸管全部导通时，静态闩锁出现，只在关断时才会出现动态闩锁。这一特殊现象严重地限制了安全操作区。为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象，有必要采取以下措施：防止NPN部分接通，分别改变布局和掺杂级别，降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。此外，闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响，因此，它与结温的关系也非常密切；在结温和增益提高的情况下，P基区的电阻率会升高，破坏了整体特性。因此，器件制造商必须注意将集电极最大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例，通常比例为1∶5。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

7.IGBT种类

IGBT（绝缘栅双极晶体管）作为新型电力半导体场控自关断器件，集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输进阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。与此同时，各大半导体生产厂商不断开发IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠、低本钱技术，主要采用1μm以下制作工艺。目前有以下几种IGBT。（1）IGBT功率模块。（2）低功率IGBT。（3）NPT－IGBT。（4）SDB－IGBT。（5）超快速IGBT。（6）IGBT/FRD。（7）U－IGBT。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

8.IGBT检测（1）判断极性。首先将万用表（指针式万用表）拨在R×1kΩ挡，用万用表测量时，若某一极与其他两极阻值为无穷大，调换表笔后该极与其他两极的阻值仍为无穷大，则判断此极为栅极（G）其余两极再用万用表测量，若测得阻值为无穷大，调换表笔后测量阻值较小。在测量阻值较小的一次中，则判断红表笔接的为集电极（C）;黑表笔接的为发射极（E）。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

（2）判断好坏。将万用表（指针式万用表）拨在R×10kΩ挡，用黑表笔接IGBT的集电极（C），红表笔接IGBT的发射极（E），此时万用表的指针在零位。用手指同时触及一下栅极（G）和集电极（C），这时IGBT被触发导通，万用表的指针摆向阻值较小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同时触及一下栅极（G）和发射极（E），这时IGBT被阻断，万用表的指针回零。此时即可判断IGBT是好的。（3）检测注意事项。任何指针式万用表皆可用于检测IGBT。注意判断IGBT好坏时，一定要将万用表拨在R×10kΩ挡，因R×1kΩ挡以下各挡万用表内部电池电压太低，检测好坏时不能使IGBT导通，而无法判断IGBT的好坏。此方法同样也可以用于检测功率场效应晶体管（P－MOSFET）的好坏。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

9.变频器IGBT开路故障诊断针对变频器逆变桥IGBT开路的故障诊断，对平均电流Park矢量法、三相平均电流法以及提出的基于傅里叶变换的归一化方法做了对比验证，总结如下：（1）平均电流Park矢量法和三相平均电流法在稳态情况下可以准确地检测IGBT开路故障，定位故障管，但在突加、突减负载时会出现误诊断。（2）利用离散傅里叶变换得到定子电流的直流分量和基波幅值，然后根据基波幅值大小将直流分量归一化，依据归一化后的直流分量大小定位开路故障的IGBT，可解决传统方法在突加、突减负载时会出现误诊断的问题。（3）变频器IGBT开路故障诊断提供了有效方法，其可作为容错控制的基础，后续工作可以围绕故障后的容错控制展开。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

10.保护（1）IGBT的过流保护可分为两种情况：①驱动电路中无保护功能。②驱动电路中设有保护功能。对于第一种情况，可以在主电路中要设置过流检测器件;针对第二种情况，由于不同型号的混合驱动模块，其输出能力、开关速度与du/dt的承受能力不同，使用时要根据实际情况恰当选用。对于大功率电压型逆变器新型组合式IGBT过流保护则可以通过封锁驱动信号或者减小栅压来进行保护。（2）过压保护则可以从以下几个方面进行。

1）尽可能减少电路中的杂散电感。

2）采用吸收回路。吸收回路的作用是;当IGBT关断时，吸收电感中释放的能量，以降低关断过电压。

3）适当增大栅极电阻Rg。

4）IGBT的过热保护一般是采用散热器（包括普通散热器与热管散热器），并可进行强迫风冷。任务二常用电子器件五、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

集成电路是指在一小块半导体硅基片上通过各种工艺（如激光光刻）制造出数量相当多的二极管、三极管、场效应管等半导体元件用以实现某一电路功能，并用各种材料按照各种形式封装起来。集成电路俗称集成块，大规模集成电路常称芯片，英文缩写为IC。

1.符号用符号IC表示集成电路。任务二常用电子器件六、集成电路2.电路符号集成电路的电路符号如图1－79所示，实物如图1－80所示。任务二常用电子器件六、集成电路任务二常用电子器件六、集成电路

3.引脚识别缺口（小圆点）标记向上、字面对人，左上脚为第一脚，逆时针数，如图1－81所示。任务二常用电子器件六、集成电路

4.判断集成电路的判断如图1－82所示。（1）电阻法：测量集成电路的每一只脚对地的直流电阻与该集成电路的正常标准参数对比；测量时不通电（数字表用二极管挡，指针表用电阻挡）。（2）电压法：测量集成电路的每一只脚对地的直流电压与该集成电路的正常标准参数对比；测量时要通电（数字表、指针表都用直流电压挡）。（3）信号法：用示波器测量输入、输出波形与正常标准波形对比。（4）代换法：用同型号正常的集成电路代换。任务二常用电子器件六、集成电路任务二常用电子器件六、集成电路

光耦合器由红外发光管、光敏晶体管和密封的外壳组成，红外发光管的发光强弱能控制后面光敏晶体管的导通程度，能够隔离（电气隔离）地传送信号。

1.符号用符号IC表示光耦合器。任务二常用电子器件七、光耦合器2.电路符号光耦合器的电路符号如图1－83所示。任务二常用电子器件七、光耦合器3.实物光耦合器的实物如图1－84所示。任务二常用电子器件七、光耦合器图1－84光耦合器实物

4.作用（1）电气隔离。（2）传递信号。（3）光耦合器在开关电源处的主要作用。

1）开关电源稳压取样信号的隔离传递。

2）开关电源控制信号的隔离传递，即由CPU发出的关机、节能等控制信号通过光耦合器加到开关电源控制芯片上。任务二常用电子器件七、光耦合器5.分类光耦合器的分类见表1－2。任务二常用电子器件七、光耦合器

6.光耦合器的测量先判断哪边是发光二极管侧（正向1000Ω左右，反向无穷大），哪边是光敏晶体管侧（正、反向均无穷大）。如果用两块万用表，一块测发光二极管（红表笔接发光二极管正极，使表上显示1000Ω左右的阻值），另一块测量光敏晶体管是否开始导通（红表笔接光敏晶体管的集电极），则可以完全判断出光耦合器的好坏。图1－85所示为光耦合器测量的示意图。任务二常用电子器件七、光耦合器任务二常用电子器件七、光耦合器7.光耦合器的应用光耦合器的应用如图1－86所示。任务二常用电子器件七、光耦合器1.符号用符号IC表示霍尔元件。2.电路符号霍尔电路符号如图1－87所示。任务二常用电子器件八、霍尔元件3.结构霍尔的结构如图1－88所示。任务二常用电子器件八、霍尔元件4.实物霍尔的实物如图1－89所示。任务二常用电子器件八、霍尔元件

5.工作原理磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。任务二常用电子器件八、霍尔元件任务二常用电子器件八、霍尔元件任务二常用电子器件八、霍尔元件

6.元件特性任务二常用电子器件八、霍尔元件（4）霍尔最大允许激励电流。以霍尔元件允许最大温升为限制所对应的激励电流称为最大允许激励电流。（5）霍尔输入电阻。霍尔激励电极间的电阻值称为输入电阻。（6）霍尔输出电阻。霍尔输出电极间的电阻值称为输出电阻。（7）霍尔元件的电阻温度系数。在不施加磁场的条件下，环境温度每变化1℃时，电阻的相对变化率，用α表示，单位为%/℃。（8）霍尔不等位电势（又称霍尔偏移零点）。在没有外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下，在输出端空载测得的霍尔电势差称为不等位电势。（9）霍尔输出电压。在外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下，在输出端空载测得的霍尔电势差称为霍尔输出电压。任务二常用电子器件八、霍尔元件（10）霍尔电压输出比率。霍尔不等位电势与霍尔输出电势的比率。（11）霍尔寄生直流电势。在外加磁场为零、霍尔元件用交流激励时，霍尔电极输出除了交流不等位电势外，还有一直流电势，称寄生直流电势。（12）霍尔不等位电势。在没有外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下，环境温度每变化1℃时，不等位电势的相对变化率。（13）霍尔电势温度系数。在外加磁场和霍尔激励电流为I的情况下，环境温度每变化1℃时，不等位电势的相对变化率。它同时也是霍尔系数的温度系数。（14）热阻Rth。霍尔元件工作时功耗每增加1W，霍尔元件升高的温度值称为它的热阻，它反映了元件散热的难易程度。其单位为℃/W。任务二常用电子器件八、霍尔元件

7.霍尔元件分类按照霍尔元件的功能可将它们分为霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量，后者输出数字量。按被检测的对象的性质可将它们的应用分为直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场作为被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。（1）线性霍尔元件。线性霍尔元件是一种模拟信号输出的磁传感器，输出电压随输入的磁力密度线性变化。线性霍尔效应传感器IC的电压输出会精确跟踪磁通密度的变化。在静态（无磁场）时，从理论上讲，输出应等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半。增加南极磁场将增加来自其静态电压的电压。相反，增加北极磁场将增加来自其静态电压的电压。这些部件可测量电流的角、接近性、运动及磁通量。它们能够以磁力驱动的方式反映机械事件。任务二常用电子器件八、霍尔元件

（2）霍尔开关。按照霍尔开关的感应方式可将它们分为单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关。单极性霍尔开关的感应方式：磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压（低电平）或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压（高电平）或开的信号，但要注意的是，单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效，一般是正面感应磁场S极，反面感应N极。双极性霍尔开关的感应方式：因为磁场有两个磁极N、S（正磁或负磁），所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关（高低电平），它一般具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变，直到另一个磁极感应。另外，双极性霍尔开关的初始状态是随机输出，有可能是高电平，也有可能是低电平。全极性霍尔开关的感应方式：全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似，区别在于，单极性霍尔开关会指定磁极，而全极性霍尔开关不会指定磁极，任何磁极靠近输出低电平信号，离开输出高电平信号。任务二