文档介绍：. 空调客车电气基础知识第一节电子元件按照物质的导电能力不同,将其可分为导体、绝缘体和半导体。半导体是一种导电性能介于导体和绝缘体之间的。常见的半导体材料有硅和锗等。有P 型半导体( 空穴型半导体)和N 型半导体( 电子型半导体) 。可将半导体制成具备多种性能的电子元器件,如二极管、三极管、热敏元件、光敏元件等。一、 PN 结及其单向导电性 1 、定义:用特殊工艺把 P 型和 N 型半导体结合在一起,在交界面上形成的特殊带电薄层称作 PN 结。 2、单向导电性:在 PN 结上加正向电压时( 电源正极与 P 区相连, 负极与 N 区相连), PN 结导通;在 PN 结上加反向电压时, PN 结截止。这就是 PN 结的单向导电性。此特性使 PN 结成为构成各种半导体器件的基础结构。二、二极管 1. 结构:在 PN 结两端接上金属引线,然后再封装在管壳内,就制成了半导体二极管, 也称晶体二极管。P 区引出端叫正极( 又称阳极),N 区引出端叫负极(又称阴极) 。文字符号为:“V”,图形符号中箭头表示 PN 结正向电流的方向。图形符号为如图所示: PN P 型半导体 N 型半导体 PN 结 PN 结示意图 V 二极管的图形符号. 2. 类型:按材料分类,有硅二极管和锗二极管两类;按 PN 结的结构特点分类,有点接触型( PN 结面积小)和面接触型( PN 结面积大)两类;按用途分类,有普通二极管、稳压二极管、光敏二极管、热敏二极管、发光二极管等。 3. 二极管的特性: 具有单向导电性, 只允许电流从正极流向负极, 而不允许电流从负极流向正极。二极管伏安特性曲线特点: 正向导通特性、反向截止特性和反向击穿特性。 4. 主要参数:最大整流电流 I FM 、最高反向工作电压 U RM。 5. 二极管的简单测试: 根据二极管正向电阻小、反向电阻大的特点测量。测量小功率二极管使, 一般用万用表 R× 100 Ω或R× 1kΩ两档, 两表笔分别测试二极管的正反向电阻, 若两次测得的电阻值差很大, 则表明二极管使正常的, 所测电阻小的那次为正向电阻值, 与黑表笔( 即表内电池正极) 相接触的是二极管的正极, 红表笔接触的是负极。若两次测得的电阻值都小, 表明管子内部已经短路; 若两次测得的阻值都很大,则表明管子内部已经短路。 6. 二极管的应用: 利用二极管的单向导电性, 将交流电整流成直流电。(1 )单相半波整流电路: U= 2(2 )单相桥式整流电路: U L = 2 交流U 2+—直流U L 交流 U2 +—交流 U1 V T直流U . (3 )三相桥式整流电路: U L = U 2 7. 特殊二极管(1 )稳压二极管 A、组成:由 PN 结构成, 是一种特殊型式的二极管, 内部结构与二极管有所不同,属于面结合型半导体硅二极管。 B 、特性:在不超过允许通过的最大电流条件下,可以工作在反向击穿状态,而管子两端的电压几乎保持恒定,这就是所谓的稳压。可以用来稳定负载两端的电压。 C 、图形符号 D 、工作条件:必须与负载串联;必须承受反向电压;必须串联限流电阻起电压调节作用。(2 )发光二极管发光二极管(又称 LED )是具有一个 PN 结的半导体光电器件。它与普通二极管一样具有单向导电性,当有足够的正向电流通过 PN结时,便会发光。常被用于交流电源指示。+—交流U 2直流U L 稳压管的图形符号阴极阳极 VD - VD 发光二极管的符号+ . 三、三极管 1. 外形和结构半导体三极管是由三个区和两个 PN 结构成的半导体器件,简称三极管。三个区分别为发射区、基区、集电区。由发射区、基区、集电区各引出三个极,分别叫发射极、基极和集电极,依次用 E,B,C 表示。 2. 分类按结构组成分三极管可分为 NPN型和 PNP型; 按所用材料的不同, 分为硅管和锗管; 按功率大小可分为为小、中、大功率管; 按用途的不同,分为放大管和开关管等。 4. 三极管的放大作用常用放大电路有多种, 其核心元件都是三极管。当三极管的发射结正偏, 集电结反偏时, 三极管基极电流的微小变化, 会引起集电极电流的较大变化,因此,可通过基极电流的大小来控制集电极电流, 这就是三极管的电流放大作用。三极管放大的实质是以微小电流控制大电流,放大后的信号的能量是电源提供的,而不是凭空增加的。所以三极管是一种以小控大,以弱控强的器件。常见应用如麦克风、扬声器、蜂鸣器等。三极管电流放大的条件: 发射结加正向电压, 集电结加方向电压, 也就是说三极管放大的条件是发射结正偏,集电结反偏。将集电极与基极电流的比值称为电流放大系数,用β表示。三极管三个极的电流关系: I E=I B+I C 5. 三极管的三种工作状态(1 )放大状态 E NPN 集电区基区发射区集电结发