汽車電工電子半導(dǎo)體二極管整流電路濾波電路課題一課題二課題三單元三汽車電子電路模塊一車用整流器學(xué)習(xí)重點通過本模塊的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)及特性；能正確用萬用表檢測二極管的好壞及極性；了解整流電路的種類、結(jié)構(gòu)及特點；會檢測車用整流器；了解濾波電路的種類和結(jié)構(gòu)。模塊一車用整流器一、半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識自然界中的物質(zhì)，按照它們的導(dǎo)電能力可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體三類。其中導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體，如硅、鍺、硒、砷化鎵以及大多數(shù)的金屬氧化物和硫化物等。課題一半導(dǎo)體二極管一、半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識

1．N型、P型半導(dǎo)體典型的半導(dǎo)體材料有硅和鍺，它們都是四價元素，即每個原子的最外層有四個價電子。每相連原子之間的共有一對電子，使相連兩原子緊密地聯(lián)系在一起，形成共價鍵結(jié)構(gòu)。為了提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，在硅、鍺等半導(dǎo)體材料中再摻入微量的雜質(zhì)元素，使其導(dǎo)電性能大大提高，成為真正的半導(dǎo)體材料。根據(jù)滲入雜質(zhì)的不同，半導(dǎo)體可分為N型和P型兩大類。課題一半導(dǎo)體二極管一、半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識

2．PN結(jié)把P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體按一定的工藝結(jié)合在一起時，在他們的交界面形成一個帶電的空間電荷區(qū)，稱為PN結(jié)。空間電荷區(qū)形成以后，會在其中產(chǎn)生一個由PN結(jié)自身建立的電場，稱為內(nèi)電場，其方向由N區(qū)指向P區(qū)。

P區(qū)接電源正極，N區(qū)接負(fù)極，這樣的接法稱PN結(jié)正向偏置（正偏）。區(qū)接電源負(fù)極，N區(qū)接正極，這樣的接法稱PN結(jié)反向偏置（反偏）。課題一半導(dǎo)體二極管二、半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)和特性導(dǎo)體二極管（簡稱二極管）是由一個PN結(jié)加上兩個電極引線做成管芯，并且用塑料、玻璃或金屬等材料作為管殼封裝而成。二極管最基本和重要的特性便是單向?qū)щ娞匦?，且其伏安特性曲線非規(guī)律變化。課題一半導(dǎo)體二極管三、分類和應(yīng)用二極管種類繁多，通常是根據(jù)用途將二極管分為普通整流二極管、穩(wěn)壓二極管、光敏二極管及發(fā)光二極管等。（1）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是一種用特殊工藝制成的二極管，其工作在反向擊穿狀態(tài)，起到穩(wěn)壓作用。（２）發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡稱“LED”，是具有一個PN結(jié)的半導(dǎo)體器件，通以電流時就會發(fā)出光。課題一半導(dǎo)體二極管一、整流電路的種類

1．單相半波整流電路單相半波整流電路由整流變壓器T、整流二極管VD以及負(fù)載電阻RL組成。當(dāng)電壓為正半周時，二極管承受正向電壓而導(dǎo)通，此時有電流流過負(fù)載，并且和二極管上的電流相等。當(dāng)電壓為負(fù)半周時，二極管承受反向電壓而截止。此時負(fù)載上無電流流過，輸出電壓為０。

2．單相橋式整流電路單相橋式整流電路由4個整流二極管按電橋的形式連接而成。課題二整流電路一、整流電路的種類

3．車用整流電路（整流器）汽車上裝有蓄電池，但蓄電池存儲的電能非常有限，不能滿足汽車上用電設(shè)備的需求。因此，發(fā)電機(jī)是汽車電氣設(shè)備的主要電源，為了將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電整流成直流電，汽車上采用的是由六只硅二極管組成的車用整流器。課題二整流電路課題二整流電路二、整流器的檢測將二極管的引線與其他連接分離，用萬用表黑紅表筆分別接正極管和負(fù)極管的兩端，若指針偏轉(zhuǎn)，然后再對調(diào)黑紅表筆，指針不偏轉(zhuǎn)，則可斷定整流器是好的，且指針偏轉(zhuǎn)時，黑表筆所接為正極，紅表筆所接為負(fù)極。一、電容濾波電路電容濾波電路可以得到脈動很小的直流電壓，但輸出電壓受負(fù)載變化影響較大，負(fù)載電流增大，負(fù)載電壓脈動程度就會增大，且電容器耐壓值應(yīng)大于它實際工作時所承受的最大電壓。課題三濾波電路一、電容濾波電路

適用范圍：電容濾波電路的優(yōu)點是可以得到脈動很小的直流電壓，其缺點是輸出電壓uo受負(fù)載變化影響較大，負(fù)載電流增大，負(fù)載電壓脈動程度就會增大。所以電容濾波電路只適用于負(fù)載電流較小的場合。課題三濾波電路二、電感濾波電路將電感線圈L與負(fù)載RL串聯(lián)，電流增大時，電感產(chǎn)生自感電動勢阻止電流增加；電流減少時，電感產(chǎn)生自感電動勢阻止電流減少，從而使負(fù)載電流變平滑。電感濾波由于鐵心的存在，使線圈笨重，而且容易引起電磁干擾，一般只適用于低電壓大電流場合。課題三濾波電路三、復(fù)式濾波電路

T形濾波：優(yōu)點是同時利用了電感阻止交流分量和電容旁路交流分量的作用，濾波效果好，接通瞬間由于電感作用，沖擊電流小，輸出電流大，負(fù)載能力強(qiáng)；其缺點是電感線圈體積大，成本高因此適用于負(fù)載變動大或電流較大的場合。課題三濾波電路復(fù)式濾波電路是由電容和電感按一定的連接方式組成的，常見的有T形濾波、π形LC濾波以及π形RC濾波等三種。三、復(fù)式濾波電路

π形LC濾波：優(yōu)點是多一個電容濾波，濾波效果好。

π形RC濾波：在π形LC濾波的基礎(chǔ)上用電阻代電感L，使C2通過的交流電流在R上產(chǎn)生電壓降，減少了負(fù)載上的交流電壓分量。其優(yōu)點是濾波電路結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)實惠，能兼起限流降壓作用。其缺點是輸出電流較小，帶負(fù)載能