項目一直流電路1.1電路的基本概念與基本元件1.2電路的基本分析方法1.3技能訓練本章小結主要內容能正確描述電路的基本概念以及電流、電壓、電位和電功率等基本物理量。掌握電阻、電感、電容三個基本元件的特性及其在汽車電路中的應用。會用萬用表測量直流電路中的電阻、電壓及電流。能正確應用基爾霍夫定律分析電路。熟悉支路電流法、電源等效變換以及疊加定理，會分析計算較復雜的電路。學習目標電路：電流通過的路徑。圖1.1汽車照明電路簡圖1.1電路的基本概念與基本元件1.1.1電路的組成及作用電路組成電源負載中間環節圖1.2倒車信號系統的工作電路電路作用：·輸送和轉換電能·傳遞和處理信息圖1.3電路原理圖（簡稱電路圖）1.1.2電路的基本物理量1．電流及其參考方向（1）電流形成：電荷的定向移動。設在極短的時間dt內通過導體某截面的電荷量為dq,則電流強度為：在直流電路中：習慣上把正電荷的方向規定為電流的實際方向。分類直流電流（DC）：方向不變的電流。交流電流（AC）：方向變化的電流。特恒定電流：方向大小都不變的電流。特周期交流電流：周期性變化的電流。正弦交流電流：按正弦規律變化。直流電流（DC）：方向不變的電流。交流電流（AC）：方向變化的電流。特恒定電流：方向大小都不變的電流。選擇：原則上可以任意選，但若已知實際方向，則選擇參考方向盡量與實際方向一致。參考方向與實際方向的關系：同正異負。當電流的參考方向與實際方向一致時，電流為正值；當電流的參考方向與實際方向相反時，電流為負值。（2）電流參考方向圖1.4電流方向的判斷2．電壓及其參考方向（1）電壓大小：單位正電荷q移動過程中能量的變化量。實際方向：規定為電場力的方向。選擇：原則上可以任意選，實際上盡量與實際方向一致，或者與電流參考方向一致。參考方向與實際方向的關系：同正異負。當電壓的參考方向與實際方向一致時，電壓為正值；當電壓的參考方向與實際方向相反時，電壓為負值。（2）電壓參考方向3．電動勢大小：非電場力將單位正電荷從電源負極經電源內部移到電源正極所做的功。實際方向：由電源負極指向電源正極。4．電功和電功率電功率：P=UI電功（電能）：W=UIt5．電位電位：電路中某一點的電位就是該點到參考點的電壓。參考點（零電位點）：分析電位前，被選作為參考的點。表示：圖形符號為⊥。選擇：連線多的點或接地、接機殼的點。結論：電位具有相對性，電壓具有絕對性。電壓的實際方向是由高電位指向低電位。

任意兩點間的電壓等于這兩點電位的差。1.1.3

電路的工作狀態有載狀態開路狀態1.1.3

電路的工作狀態短路狀態1.1.3

電路的工作狀態汽車電路發生斷路故障時，通常用試燈或萬用表（直流電壓擋）去尋找電路的斷路點。

在汽車電路故障診斷維修工作中，為了快速尋找故障點，經常采用短路的方法，將某兩接線柱短路。為了和事故性短路相區別，常把這種短路稱為短接。1.1.4

基本元件1．電阻元件（1）電阻的相關概念大小：分類正溫度系數電阻和負溫度系數電阻線性電阻和非線性電阻（2）電阻串并聯電路的應用2．電感元件（1）電感的相關概念大小：在直流穩態電路中，電感線圈相當于短路。

（2）電感元件在汽車電路的應用圖1.14笛簧開關電流傳感器3．電容元件（1）電容的相關概念大小：在直流穩態電路中，電容相當于開路。

（2）電容器的充電和放電圖1.17電容器的充電圖1.18電容器的放電（2）電容器的充電和放電電容器充放電過程的快慢由電阻R和電容C的乘積決定，RC越小，則充放電過程越快。經過5RC的時間，就可認為充放電過程結束。改變RC，就可改變充放電所需的時間。（3）電容元件在汽車電路中的應用電容器能吸收電路中的尖峰電壓。電容器能迅速停止電路斷開時的自感電流。電容器儲存高壓電荷后可根據需要釋放。1.2電路的基本分析方法1．基本概念

支路：電路中流過同一電流的分支稱為支路，流過支路的電流叫做支路電流。1.2.1基爾霍夫定律及其應用

節點：電路中三條或三條以上支路的連接點稱為節點。

回路：電路中任一閉合路徑都稱為回路。

網孔：不含交叉支路的回路稱為網孔。2．基爾霍夫電流定律（KCL）

內容：在任何時刻，通過電路中任一節點的電流的代數和等于零。

表達式：

推廣：包圍幾個節點的閉合面。圖1.21廣義節點的應用2．基爾霍夫電流定律（KCL）3．基爾霍夫電壓定律（KVL）

內容：在任一回路中，從任一點以順時針或逆時針方向沿回路繞行一周，則所有支路或元件上電壓的代數和等于零。

表達式：

另一種表述：沿任一回路繞行一周，電位升之和必等于電位降之和。

推廣：回路的部分電路（廣義回路），用于求回路的開路電壓。圖1.23廣義回路的應用3．基爾霍夫電壓定律（KVL）4．支路電流法支路電流法是以復雜電路中各支路電流作為未知量，根據基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律分別對節點和回路列出所需的方程組，從而求出各未知的支路電流。

標出各支路的電流方向和回路繞行方向。

用基爾霍夫電流定律列出節點電流方程式。

用基爾霍夫電壓定律列出回路電壓方程式。4．支路電流法解題步驟

代入已知數，解聯立方程式求出各支路的電流，并根椐其正負確定各支路電流的實際方向。圖1.24圖1.241．電壓源1.2.2電壓源、電流源及其等效變換實際電源可以用E和Ro串聯的電源模型來代替，即電壓源來代替。理想電壓源：內阻為零的電壓源。是一種理想的情況，實際電源不可能如此。1．電壓源2．電流源實際電源也可以用IS和Ro并聯的電源模型來代替，即電流源來代替。理想電流源：內阻為無窮大的電流源。是一種理想的情況，實際電源不可能如此。2．電流源3．電壓源與電流源的等效變換RLR0UR0UISI+–電流源IRLR0+–EU+–電壓源等效變換條件:E=ISR0①電壓源和電流源的等效關系只對外電路而言，對電源內部則是不等效的。

注意事項：②等效變換時，電流源的恒流的參考方向與電壓源的電動勢參考方向一致。③理想電壓源與理想電流源之間無等效關系。④任何一個電動勢E和某個電阻R串聯的電路，都可化為一個電流為IS和這個電阻并聯的電路。例：當RL=時，電壓源的內阻R0

中不損耗功率，而電流源的內阻R0

中則損耗功率。1.2.3疊加定理

內容：在線性電路中，如果有多個電源同時作用，那么任何一條支路的電流或電壓，等于電路中各個電源單獨作用時對該支路所產生的電流或電壓的代數和。當某電源單獨作用時，其他電源除去，稱為“除源”，即對電壓源來說，看成“短路”；對電流源來說，看成“開路”。①疊加定理只能疊加電路中的電流或電壓，不能對能量和功率進行疊加。

注意事項：②不作用的電壓源短接，不作用的電流源斷開，電阻不動。③應用疊加定理時，要注意各電源單獨作用時所得電路各處電流、電壓的參考方向與原電路各電源共同作用時各處所對應的電流、電壓的參考方向之間的關系，以便正確求出疊加結果（代數和）。1.3技能訓練1.3.1直流電壓和電位的測量1.3.2汽車溫度傳感器熱敏電阻的檢測1.3.3電容器的簡易檢測1.3.4基爾霍夫定律的驗證1.3.5疊加定理的驗證TheEnd!項目二

正弦交流電路理解正弦交流電三要素的概念，掌握正弦量的相量表示方法。掌握單一參數正弦交流電路電壓與電流的關系及功率計算，了解電阻、電感和電容元件在交流電路和直流電路中的不同特性。掌握串聯交流電路性質的判斷方法，并會用相量圖分析串聯交流電路。了解感性負載提高功率因數的方法。了解三相電源的工作原理，掌握三相電源星形聯接的特點。學習目標會用萬用表的交流電壓擋測量線電壓、相電壓的數值，能解決三相對稱負載的星形、三角形聯接問題，并會分析計算簡單的三相電路。2.1單相交流電路2.1.1正弦交流電的基本概念1．正弦交流電的產生圖2.2交流發電機的結構示意圖電動勢e隨時間按正弦規律變化。2．正弦交流電的參考方向正弦交流電的方向只有正半周方向和負半周方向兩種，習慣上把正半周的方向作為其參考方向。3．正弦交流電的三要素最大值、角頻率和初相位為正弦量的三要素。

平常所說的交流電流、電壓和電動勢的大小，交流測量儀表的讀數以及各種交流電氣設備的銘牌所標注的額定值，均是指有效值。

（1）瞬時值、最大值和有效值（2）周期、頻率和角頻率周期：正弦量變化一周所用的時間。頻率：每秒鐘內變化的周期數。角頻率：正弦量在每秒鐘內變化的電角度。車速越高，輸出軸轉速也越高，感應電壓頻率也越高，電控單元根據該電壓的頻率就可以計算出汽車行駛的速度。（3）相位、初相和相位差相位：正弦交流電隨時間變化的電角度。初相位：t=0時的相位。（3）相位、初相和相位差相位差：同頻率正弦量之間的相位差等于它們的初相之差。4．正弦量的相量表示法正弦量的表示方法波形圖三角函數表達式相量法4．正弦量的相量表示法令相量長度等于正弦量的最大值，相量初始位置與橫軸正向的夾角等于初相角，同時令相量的旋轉速度等于正弦量的角頻率。

旋轉相量法只適用于同頻率的正弦交流電的加減。合成正弦量的最大值應等于各正弦量最大值的相量和。只需畫出起始時各相量的位置就可以進行計算。旋轉相量的加減運算相量的長度表示正弦交流電的有效值。相量與水平方向的夾角仍表示正弦交流電的初相，沿逆時針轉動的角度為正，反之為負。在僅僅為了表示幾個正弦交流電的相位關系時，既可以選橫軸的正方向為參考方向，也可任意選一個相量作參考相量，并取消直角坐標軸。有效值相量的加減運算根據有效值相量圖，求得合成相量的大小和初相位后，就可以寫出對應的正弦交流電的瞬時值表達式。2.1.2

單一參數的正弦交流電路1．純電阻電路（1）電壓與電流的關系電壓和電流的頻率相同。電壓和電流的的初相位相同，相位差為0。電流與電壓的數值之間符合歐姆定律。（a）純電阻電路（b）R上的電壓、電流相量圖（c）R上u、i、p的變化曲線純電阻電路圖2.12純電阻電路電壓、電流和功率1．純電阻電路（2）電阻的功率電阻是耗能元件。有功功率：交流電的功率規定為一個周期內瞬時功率的平均值。一般交流電器上所標的功率，通常指的是有功功率。2．純電感電路（1）電壓與電流的關系電壓與電流同頻率。電壓與電流的數值關系為：電壓超前電流90°。電感具有“通直阻交”的作用。

（a）純電感電路（b）L上的電壓、電流相量圖（c）L上u、i、p的變化曲線純電感電路圖2.13純電感電路電壓、電流和功率2．純電感電路（2）電感的功率電感是儲能元件。無功功率：交換功率的最大值。有功功率為零。3．純電容電路（1）電壓與電流的關系電流超前電壓90°。電容具有“隔直通交”的作用。

電壓與電流同頻率。電壓與電流的數值關系為：（a）純電容電路（b）C上的電壓、電流相量圖（c）C上u、i、p的變化曲線純電容電路圖2.15純電容電路電壓、電流和功率3．純電容電路（2）電容的功率電容是儲能元件。無功功率：交換功率的最大值。有功功率為零。2.1.3RLC串聯交流電路1．電壓與電流的關系（1）頻率關系電流與電壓的頻率相同。（2）相位關系

若XL>XC

,則

>0,表示電壓u超前電流i一個

角，此時電感的作用大于電容的作用。感性電路

若XL<XC,則

>0,表示電壓u

滯后電流i一個

角，此時電容的作用大于電感的作用。

若XL=XC,則

=0,表示電壓u與電流i同相位,為串聯諧振。容性電路阻性電路（3）大小關系2．RLC串聯電路的功率（1）視在功率（2）有功功率（3）無功功率2．RLC串聯電路的功率（4）功率因數當電源提供的視在功率一定時，功率因數越大，說明用電器的有功功率越大，電源的功率利用率就越高。2.1.4

功率因數的提高提高功率因數的方法很多，通常采用在電感性負載兩端并聯電容器的方法。減小輸電線路的功率損失。能充分利用電源設備的容量。提高功率因素的意義：2.2三相交流電路2.2.1三相交流電的產生結構

定子轉子三相

U相V相W相2.2.1三相交流電的產生2.2.2三相對稱電動勢的表示三相對稱電動勢：三個電動勢的最大值相等、頻率相同，而初相依次互差120°。1．三角函數式2.2.2三相對稱電動勢的表示2．波形圖和相量圖三相電動勢最大值出現的次序稱為相序。2.2.3

三相繞組的聯接三相繞組通常采用星形接法。中性線或零線相線或端線或火線1．電源相電壓各相繞組的首端與末端之間的電壓，叫做電源相電壓。3個相電壓在數值上與各相繞組的電動勢相等，各相電壓之間在相位上也互差120°電角度，因此3個相電壓也是對稱的。2．電源線電壓相線與相線之間的電壓，叫做電源線電壓。線電壓總是超前與之相對應的相電壓30°。3個線電壓也是對稱的。2.2.4

三相負載的聯接1．三相負載的星形聯接分類

三相對稱負載三相不對稱負載線電流中線電流相電流各相負載所承受的電壓為電源相電壓。線電流等于負載的相電流。中線電流有效值相量為三個相電流有效值相量之和。

特點：在三相不對稱負載作星形聯接時，在中線上不允許接熔斷器和開關，以確保中線不斷，構成三相四線制。相電流是對稱的。中線電流等于0，可省去中線。各相負載所承受的電壓仍為電源相電壓。

三相三線制特點：2．三相負載的三角形聯接各相負載所承受的電壓為電源線電壓。線電流對稱。

三相對稱負載三角形聯接特點：相電流對稱。負載采用何種連接方式取決于負載額定電壓與電源線電壓的關系。線電流總是滯后與之對應的相電流30°。線電流與相電流的關系：2.2.5

三相交流電路的功率對于三相對稱負載：2.3技能訓練2.3.1R、L、C

元件頻率特性的測定2.3.2日光燈電路及功率因數的提高2.3.3三相交流電路電壓、電流的測量TheEnd!項目3磁路及電磁元件3.1變壓器和繼電器3.1.1磁路和鐵磁性材料磁路：約束在鐵芯及其氣隙所限定的范圍內的磁通路徑。圖3.1磁路示意圖3.1.1磁路和鐵磁性材料1．磁場的基本物理量（1）磁感應強度磁感應強度B:

表示磁場內某點磁場強弱和方向的物理量。磁感應強度B的方向:

與電流的方向之間符合右手螺旋定則。（1）磁感應強度磁感應強度B的大小:磁感應強度B的單位:

特斯拉(T)。均勻磁場:

各點磁感應強度大小相等，方向相同的

磁場，也稱勻強磁場。（2）磁通磁通

：穿過垂直于磁感應強度B方向的面積S中的磁力線總數。

說明:

如果不是均勻磁場，則取B的平均值。在均勻磁場中

=BS或

B=/S磁通

的單位:韋[伯](Wb)。（3）磁導率真空的磁導率為常數，用

0表示，有：磁導率

：表示磁場媒質磁性的物理量，衡量物質的導磁能力。相對磁導率

r：

任一種物質的磁導率

和真空的磁導率

0的比值。磁導率

的單位：亨/米（H/m）非鐵磁物質鐵磁物質（4）磁場強度磁場強度H

：介質中某點的磁感應強度B與介質

磁導率

之比。磁場強度H的單位：安培/米（A/m)

磁場強度只與產生磁場的電流以及這些電流的

分布有關，而與磁介質的磁導率無關。2．磁路的基本定律（1）安培環路定律內容：磁場強度矢量在磁場中沿任何閉合回路的線積分，等于穿過該閉合回路所包圍面積內電流的代數和。特殊形式：磁動勢：（2）磁路的歐姆定律內容：應用磁路歐姆定律進行實際計算比較困難，一般只作定性分析。（3）電磁感應定律內容：在汽車上的應用：3．鐵磁材料的磁性能（1）高導磁性鐵磁材料是制造電磁鐵、變壓器、電機等的主要材料。（2）磁飽和性內容：磁感應強度B不會隨磁場強度H的增強而無限增強，當磁場強度H增大到一定值時，磁感應強度B不能繼續增強。（2）磁飽和性磁化曲線：（3）磁滯性磁滯回線：（3）磁滯性內容：磁感應強度B滯后于磁場強度H的變化的性質。磁滯損耗：磁性材料在反復磁化過程中產生的損耗。軟磁材料：常用來制造變壓器、電動機的鐵芯。硬磁材料：宜制作永久磁鐵。矩磁材料：常用來制造計算機記憶元件、開關元件及邏輯元件等。4．交流鐵芯線圈電路（1）電壓、電流和磁通的關系當N和f一定時，主磁通的幅值由加在勵磁線圈上的電壓有效值確定，與鐵心的材料和尺寸無關。（2）功率損耗銅損：鐵損：主要包括磁滯損耗和渦流損耗。3.1.2變壓器變壓器是根據電磁感應原理制成的一種靜止的電氣設備，具有變換電壓、電流、阻抗的功能。1．單相變壓器的工作原理變壓器的結構繞組一次繞組二次繞組由高導磁硅鋼片疊成厚0.35mm~0.55mm鐵芯1．單相變壓器的工作原理（1）單相變壓器的空載運行（2）單相變壓器的負載運行（3）阻抗變換2．變壓器的損耗與額定值（1）變壓器的損耗和效率銅損：鐵損：主要包括磁滯損耗和渦流損耗。損耗效率：（2）變壓器的額定值（2）變壓器的額定值3.1.3電磁鐵和繼電器1．電磁鐵（1）電磁鐵的結構與工作原理結構：由勵磁線圈、鐵芯和銜鐵等部分組成。（1）電磁鐵的結構與工作原理工作原理：利用通電的鐵芯線圈產生的電磁力或力矩吸引銜鐵或保持某種工件于固定位置，通過將電磁能轉化為機械能來實現各種控制的一種電器。（2）電磁鐵在汽車上的應用圖3.11汽車電喇叭的結構2．繼電器（1）電磁式繼電器結構：由鐵芯線圈（電磁鐵）和可與電磁鐵聯動的觸點組成。繼電器是自動控制電路中常用的一種元件，是用較小的電流來控制較大電流的一種自動開關。電磁式繼電器成本較低，便于控制執行部件，因此在汽車電路中被廣泛采用。（1）電磁式繼電器圖形符號：（2）繼電器在汽車上的應用汽車上常用的繼電器很多，如起動繼電器、喇叭繼電器、閃光（轉向）繼電器、刮水繼電器等。圖3.15電磁嚙合式起動機的控制電路3.3技能訓練3.3.1汽車點火線圈的檢測3.3.2汽車起動繼電器的檢測TheEnd!項目四汽車發電機與電動機一、交流發電機的基本結構及類型1、交流發電機的結構何為交流發電機？交流發電機是用二極管整流，輸出為直流的發電機。功用：當發動機在怠速以上轉速運轉時，除向起動機以外的用電系統供電，同時還向蓄電池充電。組成：主要由轉子總成、定子總成、整流裝置、電刷、前/后端蓋、風扇、皮帶輪等組成。交流發電機的結構分以下幾部分:轉子定子端蓋整流器電刷組件帶輪風扇（1）轉子總成①功能：產生旋轉變化的磁場。②組成：鐵芯、勵磁繞組、轉子軸、爪極、滑環。③爪極的形狀（鳥嘴形）：使磁場按正弦規律分布。④滑環：滑環與軸之間保持絕緣。轉子——產生旋轉變化的磁場（2）定子總成①功能：產生三相交流電。②組成：鐵芯、三相對稱繞組（大多采用星形接法）。為使三相繞組產生大小相等、相伴相差1200的電動勢，三相繞組的繞法需遵循以下原則：每相繞組的線圈個數、每個線圈的節距和匝數,必須完全相等；三相繞組的起端A、B、C在定子槽內的排列必須間隙1200角度。定子三相繞組有兩種接法

1）星形接法2）三角形接法（3）整流裝置①功能：將定子繞組產生的三相交流電變換為直流電。②組成：六只硅二極管（或8只、11只）、兩個元件板。③特點：a、三只正二極管（紅色）安裝在元件板上，其元件板構成發電機的輸出極（正極），即發電機的火線接線柱，標以“B”、“＋”或“A”。b、三只負二極管（黑色）安裝在元件板上，其元件板構成發電機的負極，即發電機的搭鐵接線柱，標以“－”或“E”。將正極管安裝在一塊鋁制散熱板上，稱為正整流板；將負極管安裝另一塊鋁制散熱板上，稱為負整流板，也可用發電機后蓋代替負整流板，兩塊板絕緣地安置在一起，它與后端蓋用尼龍或其他絕緣材料制成的墊片隔開且固定在后端蓋上。（4）前/后端蓋、電刷組件、風扇及皮帶輪前、后端蓋上均有軸承座孔，用于安裝轉子軸承以支撐轉子。兩端蓋分別有掛腳，利用掛腳和調整臂將發電機安裝固定在發動機上，改變調整臂的固定位置可以調整傳動皮帶的松緊程度。前后端蓋用鋁合金材料制成，鋁合金是非導磁材料，它既可以防止漏磁，又具有良好的導熱性能，有利于散熱。電刷材料為石墨，電刷與電刷架的結構有內裝式和外裝式：風扇及皮帶輪：依靠風扇散熱，皮帶輪驅動

外裝式內裝式2、交流發電機的分類（1）按磁場繞組搭鐵方式分類

①內搭鐵型交流發電機：磁場繞組的一端（負極）直接搭（和殼體相聯）②外搭鐵型交流發電機：磁場繞組的一端（負極）接入調節器，通過調節器后再搭鐵。（2）按結構分類①普通交流發電機

(外裝電壓調節器的發電機)②整體式交流發電機

(發電機和調節器制成一個整體的發電機)③帶泵交流發電機

(和汽車制動系統用真空助力泵安裝在一起的發電機)④無刷交流發電機

(不需要電刷的發電機)⑤永磁交流發電機(轉子磁極采用永磁材料制成的發電機)①②③④（3）按整流器結構分類①6管交流發電機

②8管交流發電機③9管交流發電機④11管交流發電機

根據中華人民共和國汽車行業標準QC/T73-93《汽車電器設備產品型號編制方法》的規定，汽車交流發電機型號組成如下：3、交流發電機的型號例：奧迪100轎車JFZ1913Z型代表？第一部分為產品代號。JF-普通交流發電機、JFZ-整體式交流發電機、JFB-帶泵交流發電機、JFW-無刷交流發電機。第二部分為分類代號，即電壓等級代號，用一位阿拉伯數字表示，1—12V；2—24V；6—6V。

第三部分為電流等級代號，用一位阿拉伯數字表示，見表3—1。第四部分為設計序號，按產品設計先后順序，用阿拉伯數字表示。第五部分為變型代號，交流發電機以調整臂的位置作為變形代號。從驅動端看，Y-右邊，Z-左邊，無字母表示在中間位置。桑塔納、奧迪100型轎車用JFZ1913Z型交流發電機是電壓等級為12V，輸出電流等級為≧90A，第13次設計，調整臂在左邊的整體交流發電機。二、交流發電機的工作原理及特性1、交流發電機的工作原理發電原理★交流發電機產生交流電的基本原理是電磁感應原理：◆發動機帶動發電機轉子旋轉；電刷給轉子通電（有刷通過電刷,無刷直接通電）產生旋轉變化的磁場。◆定子繞組與磁力線有相對的切割運動，定子繞組發生電磁感應產生交流電。◆因為定子三相繞組對稱繞制，從而產生頻率相同、幅值相等、相位相差120度的對稱三相電動勢。三相交流電表達式式中Em－每相電動勢的最大值

Eф－每相電動勢的有效值

w－電角速度（w＝2πf）2、交流發電機的工作原理整流原理★整流裝置——利用硅二極管的單向導電性，將交流電轉換成直流電的裝置。正二極管導通原則：某一瞬間正極電位最高者優先導通負二極管導通原則：某一瞬間負極電位最低者優先導通整流過程分析◆8管交流發電機的工作原理所加兩管在發電機高速時，可提高發電機的輸出功率15％左右。發電機中性點接線柱“N”，其中性點電壓

UN≈1/2U

（U為發電機輸出電壓）◆9管交流發電機的工作原理加裝的三個二極管專門用來在自勵時供給勵磁繞組電流，這三個二極管還可以控制充電指示燈（省去充電指示燈繼電器）。

a、作用：既指示發電機及調節器的工作情況，又可以在停車后提醒駕駛員及時關閉點火開關，避免浪費蓄電池電能。

b、狀態：勵磁繞組他勵，充電指示燈亮；勵磁繞組自勵，充電指示燈滅。◆11管交流發電機的工作原理3、交流發電機的工作原理勵磁方式★勵磁方式：

（1）先他勵：迅速建立磁場，便于低速充電。（2）后自勵

機械式內搭鐵外搭鐵整體式本次結束1

直流電機的構造

直流電動機雖然比三相交流異步電動機結構復雜，維修也不便，但由于它的調速性能較好和起動轉矩較大，因此，對調速要求較高的生產機械或者需要較大起動轉矩的生產機械往往采用直流電動機驅動。直流電機的優點：(1)調速性能好,調速范圍廣,易于平滑調節。(2)起動、制動轉矩大,易于快速起動、停車。(3)易于控制。應用:1)軋鋼機、電氣機車、中大型龍門刨床、礦山豎井提升機以及起重設備等調速范圍大的大型設備。2)用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機等。NS···S極掌極心勵磁繞組機座轉子直流電動機的磁極和磁路

直流電機由定子(磁極)、轉子(電樞)和機座等部分構成。2.轉子(電樞)

由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。1.磁極永磁式:

由永久磁鐵做成。勵磁式:

磁極上繞線圈，線圈中通過直流電，

形成電磁鐵。勵磁:

磁極上的線圈通以直流電產生磁通，稱

為勵磁。電樞鐵芯：由硅鋼片疊裝而成。電樞繞組：單個繞組元件組成。用來在電機中產生磁場。2

直流電機的基本工作原理IU–+SbNacd

直流電從兩電刷之間通入電樞繞組，電樞電流方向如圖所示。由于換向片和電源固定連接，無論線圈怎樣轉動，總是S極有效邊的電流方向向里,N極有效邊的電流方向向外。電動機電樞繞組通電后中受力(左手定則)按順時針方向旋轉。U–+U–+電刷換向片U–+IFFTn換向器作用：將外部直流電轉換成內部的交流電，以保持轉矩方向不變。EEU–+TnSbNdFFacII換向片電刷

線圈在磁場中旋轉，將在線圈中產生感應電動勢。由右手定則，感應電動勢的方向與電流的方向相反KE:

與電機結構有關的常數n:

電動機轉速

：磁通1.電樞感應電動勢

E=EK

nU–+EETnSbNdFFacII換向片電刷

由圖可知，電樞感應電動勢E與電樞電流或外加電壓方向總是相反，所以稱反電勢。

式中：U—外加電壓Ra

—繞組電阻2.電樞回路電壓平衡式–RaIaE+–+UMKT:與電機結構有關的常數

:

線圈所處位置的磁通Ia：電樞繞組中的電流3.電磁轉矩單位:

(韋伯)，Ia

(安)，T(牛頓?米)

直流電動機電樞繞組中的電流(電樞電流Ia)與磁通

相互作用，產生電磁力和電磁轉矩，直流電機的電磁轉矩公式為4.轉矩平衡關系

電動機的電磁轉矩T為驅動轉矩,它使電樞轉動。在電機運行時，電磁轉矩必須和機械負載轉矩及空載損耗轉矩相平衡，即T=KT

Ia

當電動機軸上的機械負載發生變化時，通過電動機轉速、電動勢、電樞電流的變化，電磁轉矩將自動調整，以適應負載的變化，保持新的平衡。轉矩平衡過程T2:機械負載轉矩T0:空載轉矩

例：設外加電樞電壓

U一定，T=T2

(平衡)，此時，若T2突然增加，則調整過程為達到新的平衡點(Ia

、

P入

)

。T2

n

Ia

T

E

1.他勵電動機

勵磁繞組和電樞繞組分別由兩個直流電源供電。3直流電機的分類

直流電機按照勵磁方式可分為他勵電動機、并勵電動機、串勵電動機和復勵電動機2.并勵電動機

勵磁繞組和電樞繞組并聯，由一個直流電源供電。UUfIaM+_+_If他勵IaUM+_If+_IE并勵4.復勵電動機

勵磁線圈與轉子電樞的連接有串有并，接在同一電源上。3.串勵電動機

勵磁線圈與轉子電樞串連接到同一電源上。串勵UIa+_IfM復勵U+_IMIa4直流電動機的機械特性特點:

勵磁繞組與電樞并聯由圖可求得由上分析可知：

當電源電壓U和勵磁回路的電阻Rf一定時,勵磁電流If和磁通

不變，即

=常數。則IaUM+_If+_IE令：T=KT

Ia=KT

Ia

即：并勵電動機的磁通

=常數，轉矩與電樞電流成正比。

由以下公式求得IaUM+_If+_IE式中：n=f(T)

特性曲線n0nNTN

并勵電動機在負載變化時，轉速n的變化不大—硬機械特性（自然特性）。改變電樞電壓和電樞回路串電阻可得人工特性曲線動畫n0T

n

例:有一并勵電動機，其額定數據如下：P２=22kW,

UN=110V,nN=1000r/min,

=0.84,并已知

Rf=26.5

，Ra=0.04

,試求:(1)額定電流I,額定電樞電流Ia及額定勵磁電流If

;(2)損耗功率

PaCu,及

PO

;(3)額定轉矩T;(4)反電動勢E。解：(1)P2是輸出功率，額定輸入功率為額定電流額定勵磁電流額定電樞電流（2）電樞電路銅損勵磁電路銅損總損失功率空載損耗功率（3）額定轉矩（4）反電動勢本次結束項目5常用半導體器件5.1二極管整流電路功能：把交流電壓變成穩定的大小合適的直流電壓。5.1.1半導體基礎知識半導體的導電特性(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)。摻雜性：往純凈的半導體中摻入某些雜質，導電能力明顯改變(可做成各種不同用途的半導體器件，如二極管、三極管和晶閘管等）。光敏性：當受到光照時，導電能力明顯變化(可做成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等)。熱敏性：當環境溫度升高時，導電能力顯著增強

完全純凈的、具有晶體結構的半導體，稱為本征半導體。晶體中原子的排列方式硅單晶中的共價健結構共價健共價鍵中的兩個電子，稱為價電子。

Si

Si

Si

Si價電子1．本征半導體

Si

Si

Si

Si價電子

價電子在獲得一定能量（溫度升高或受光照）后，即可掙脫原子核的束縛，成為自由電子（帶負電），同時共價鍵中留下一個空位，稱為空穴（帶正電）。本征半導體的導電機理這一現象稱為本征激發。空穴

溫度愈高，晶體中產生的自由電子便愈多。自由電子

在外電場的作用下，空穴吸引相鄰原子的價電子來填補，而在該原子中出現一個空穴，其結果相當于空穴的運動（相當于正電荷的移動）。本征半導體的導電機理

當半導體兩端加上外電壓時，在半導體中將出現兩部分電流：自由電子作定向運動

電子電流；價電子遞補空穴空穴電流。注意：

本征半導體中載流子數目極少,其導電性能很差；

溫度愈高，載流子的數目愈多,半導體的導電性能也就愈好。所以，溫度對半導體器件性能影響很大。自由電子和空穴都稱為載流子。

2．雜質半導體

摻雜后自由電子數目大量增加，自由電子導電成為這種半導體的主要導電方式，稱為電子半導體或N型半導體。摻入五價元素

Si

Si

Si

Sip+多余電子磷原子在常溫下即可變為自由電子失去一個電子變為正離子

在N型半導體中自由電子是多數載流子，空穴是少數載流子。

摻雜后空穴數目大量增加，空穴導電成為這種半導體的主要導電方式，稱為空穴半導體或P型半導體。摻入三價元素

Si

Si

Si

Si

在P型半導體中空穴是多數載流子，自由電子是少數載流子。B–硼原子接受一個電子變為負離子空穴無論N型或P型半導體都是中性的，對外不顯電性。3．PN結（1）半導體內部載流子的運動載流子的兩種運動——擴散運動和漂移運動擴散運動：電中性的半導體中，載流子從濃度高的區域向濃度較低區域的運動。漂移運動：在電場作用下，載流子有規則的定向運動。

（2）PN結的形成多子的擴散運動內電場少子的漂移運動濃度差P型半導體N型半導體

內電場越強，漂移運動越強，而漂移使空間電荷區變薄。

擴散的結果使空間電荷區變寬。空間電荷區也稱PN結擴散和漂移這一對相反的運動最終達到動態平衡，空間電荷區的厚度固定不變。－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－形成空間電荷區（3）PN結特性

PN結加正向電壓（正向偏置）PN結變窄

P接正、N接負外電場I

內電場被削弱，多子的擴散加強，形成較大的擴散電流。

PN結加正向電壓時，PN結變窄，正向電流較大，正向電阻較小，PN結處于導通狀態。內電場PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–PN結變寬PN結加反向電壓（反向偏置）外電場

內電場被加強，少子的漂移加強，由于少子數量很少，形成很小的反向電流。I

P接負、N接正溫度越高少子的數目越多，反向電流將隨溫度增加。–+

PN結加反向電壓時，PN結變寬，反向電流較小，反向電阻較大，PN結處于截止狀態。內電場PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－

PN結正向導通，反向截止，只允許一個方向的電流通過，這就是PN結的單向導電性。（3）PN結特性5.1.2二極管1．二極管的基本結構2．二極管的伏安特性硅管0.5V鍺管0.2V反向擊穿電壓UBR導通壓降外加電壓大于死區電壓二極管才能導通。外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向導電性。正向特性反向特性硅管0.6~0.7V鍺管0.2~0.3VUI死區電壓PN+–PN–+反向電流在一定電壓范圍內保持常數。3．二極管的主要參數最大整流電流：指二極管長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。最高反向工作電壓：指允許加在二極管兩端的最高反向電壓。反向電流：在室溫下，二極管加反向電壓未擊穿時的反向電流值。最高工作頻率：指保證二極管具有單向導電作用的最高工作頻率。4．特殊半導體二極管（1）穩壓管穩壓管正常工作時加反向電壓穩壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩壓管在電路中可起穩壓作用。使用時要加限流電阻穩壓管的主要參數

穩定電壓UZ

動態電阻

穩定電流IZ、最大穩定電流IZmaxrZ愈小，曲線愈陡，穩壓性能愈好。（2）發光二極管半導體發光二極管是一種由磷砷化鎵等半導體材料制成的將電能直接轉換成光能的固體器件，簡稱LED。發光二極管的工作電壓在2V以下，其工作電流在幾毫安至十幾毫安。4.1.3整流電路（1）電路工作原理u2正半周，Va>Vb，二極管D導通；u2負半周，Va<Vb，二極管D截止。1．單相半波整流電路圖4.11(a)單相半波整流電路（2）單相半波整流電路的性能指標①輸出電壓平均值②整流管平均整流電流③整流管承受的最大反向電壓（1）電路工作原理2．單相橋式整流電路u2正半周，二極管D1、D3導通，D2、D4截止。u2負半周，二極管D2、D4導通，D1、D3截止。

單相橋式整流電路的工作波形圖（2）單相橋式整流電路的性能指標①輸出電壓平均值②整流管平均整流電流③整流管承受的最大反向電壓3．三相橋式整流電路圖4.15三相橋式整流電路及電壓波形在同一瞬間，只有與電位最低的一相繞組相連的負極管導通，同樣，只有與電位最高的一相繞組相連的正極管導通，同時導通的兩個管子將發電機的電壓加在負載兩端。5.1.4濾波電路交流電壓經整流電路整流后輸出的是脈動直流，其中既有直流成份又有交流成份。濾波原理：濾波電路利用儲能元件電容兩端的電壓（或通過電感中的電流）不能突變的特性,濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達到平滑輸出電壓波形的目的。方法：將電容與負載RL并聯（或將電感與負載RL串聯）。1．電容濾波電路

輸出電壓的脈動程度與放電時間常數有關。近似估算取：

Uo

=1.2U（

橋式）

Uo

=1.0U（半波）

電容濾波適合于要求輸出電壓較高、負載電流較小且負載變化較小的場合。2．電感濾波電路

Uo

=0.9U（

橋式）

Uo

=0.45U（半波）

電感濾波適用于負載較小、輸出電流較大的場合。3．LC濾波電器4．π型濾波電器4.1.5硅穩壓管穩壓電路RL(IO)IR

UO

基本不變IR

(IRR)基本不變

UO

(UZ

)

IZ

設UI一定，負載RL變化5.1.5硅穩壓管穩壓電路設負載RL一定，UI變化UI

UZ

UO

基本不變IRR

IZ

IR

5.3技能訓練5.3.1二極管特性測試5.3.2直流穩壓電源實驗TheEnd!放大電路了解晶體管的結構和主要參數的意義及晶體管的伏安特性。掌握晶體管的檢測方法。能正確描述晶體管的基本放大電路的組成、工作原理和性能指標的意義。掌握晶體管組成的開關電路的工作原理。了解集成運算放大器基本概念。學習目標能正確描述集成運算放大器的線性和非線性電路。熟悉晶體管和集成運算放大器在汽車中的應用。5.1晶體管5.1.1晶體管1．晶體管簡介發射極箭頭方向就是發射極正向電流的方向。

基區：最薄，摻雜濃度最低發射區：摻雜濃度最高發射結集電結BECNNP基極發射極集電極結構特點：集電區：面積最大2．電流分配與放大原理IC要比IB大得多。IB的小變化引起IC的大變化。基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。

三極管放大的外部條件發射結正偏、集電結反偏

PNP發射結正偏VB<VE集電結反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN

發射結正偏VB>VE集電結反偏VC>VB

3．晶體管的特性曲線（1）輸入特性曲線正常工作時發射結電壓：NPN型硅管UBE0.6~0.7VPNP型鍺管UBE0.2~0.3V（2）輸出特性曲線放大區當發射結處于正向偏置、集電結處于反向偏置時，晶體管工作于放大狀態。

IC只受

IB

的控制。截止區IB<0以下區域為截止區，有IC0

。當發射結處于反向偏置、集電結處于反向偏置時，晶體管工作于截止狀態。當UCE

UBE時，晶體管工作于飽和狀態。在飽和區，發射結處于正向偏置，集電結也處于正偏。

深度飽和時，硅管UCES0.3V，

鍺管UCES0.1V。飽和區4．晶體管的主要參數直流電流放大系數交流電流放大系數通常中小功率晶體管的

在20～200之間，大功率晶體管的

在10～50之間。（1）電流放大系數，

（2）集電結反向飽和電流ICBO

A+–ECICBO越小越好。ICBO是由少數載流子的漂移運動所形成的電流，受溫度的影響大。溫度

ICBO

（3）集電極-發射極反向電流ICEO

AICEOIB=0+–ICEO受溫度的影響大。溫度

ICEO，所以IC也相應增加。三極管的溫度特性較差。（4）集電極最大允許電流ICM（6）集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO（5）集電極最大允許耗散功耗PCMICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區ICUCEO5.1.2復合管5.1.2復合管5.2晶體管基本應用5.2.1放大器的概述輸出信號的功率大于輸入信號的功率。輸出信號的波形與輸入信號的波形相同。1．對放大器的要求2．對輸入信號的要求3．對輸出信號的要求（1）要有足夠的放大倍數。（2）要具有一定寬度的通頻帶。（3）非線性失真要小。（4）工作要穩定。基本放大電路的分類：三極管放大電路有三種形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射放大器為例講解工作原理射極輸出器5.2.2晶體管基本放大電路組成晶體管V--放大元件,iC=iB。直流電源VCC

--為電路提供能量。并保證發射結正偏、集電結反偏。集電極電阻Rc--將變化的電流轉變為變化的電壓。5.2.2晶體管基本放大電路組成基極電阻Rb--提供大小適當的基極電流，使放大電路能夠不失真地放大。耦合電容C1、C2--隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯系，同時使信號順利輸入、輸出。放大電路的分析方法放大電路分析靜態分析動態分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法當ui=0時，由于電源的存在，IB

0，則IC

0。這時各直流量叫做靜態工作點。(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)IBQICQUBEQUCEQui=0IC

0IB

0RB+UCCRCC1C2VT++實現放大的條件1、晶體管必須偏置在放大區。發射結正偏，集電結反偏。2、正確設置靜態工作點，使整個波形處于放大區。3、輸入回路將變化的電壓轉化成變化的基極電流。4、輸出回路將變化的集電極電流轉化成變化的集電極電壓，經電容耦合只輸出交流信號。5.2.3晶體管基本放大電路的分析1．靜態分析估算法或圖5.15靜態工作點選擇不合適引起的失真波形Q過高：飽和失真Q過低：截止失真解：2．動態分析圖5.16動態分析各點波形uCuiuoC2iC（mA）iB（A）RB+UCCRCC1VTRL++微變等效電路法

微變等效電路：把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個線性元件。線性化的條件：晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，在靜態工作點附近小范圍內的特性曲線可用直線近似代替。（1）晶體管的微變等效電路晶體管的輸入回路（b、e之間）可用rbe等效代替，即由rbe來確定ube和ib之間的關系。（1）晶體管的微變等效電路晶體管的輸出回路（c、e之間）可用一受控電流源

ic=ib等效代替，即由

來確定ic和ib之間的關系。（1）晶體管的微變等效電路ibicicbceib

ibube+-uce+-ube+-uce+-rbebec（2）放大電路的微變等效電路對交流而言，直流電源、電容C可看作短路。（2）放大電路的微變等效電路（3）性能指標分析電壓放大倍數（帶負載）（未帶負載）（3）性能指標分析輸入電阻ri一般情況下，希望輸入電阻愈大愈好。（3）性能指標分析輸出電阻ro一般情況下，希望輸出電阻愈小愈好。A、三極管的微變等效電路。當信號很小時，將輸入特性在小范圍內近似線性。iBuBE

uBE

iB對輸入的小交流信號而言，三極管相當于電阻rbe。rbe的量級從幾百歐到幾千歐。微變等效電路法NubeibPN體電阻rbb阻(100~300)結電阻CEBrbeibubebe考察輸出回路所以：iCuCE近似平行輸出端相當于一個受ib控制的電流源。輸出端還要并聯一個大電阻rce。c

ibe

iC

uCErce的含義c

iberce

ibcrbebeib三極管的微變等效電路

ieib

icbceVTB、放大電路的微變等效電路uiRB+UCCRCC1C2RLuoVT

ibcrbebibeRBRCRLuiuoC、電壓放大倍數的計算：

ibcrbebibeRBRCRLuiuobeLurRA￠b-=D、輸入電阻的計算：

ibcrbebibeRBRCRLuiuoiiri5.2.4射極輸出器1．射極輸出器簡介特點：電壓放大倍數近似等于1；輸入電阻大；輸出電阻小。

（1）用作輸入級

（2）用作輸出級

（3）用作中間隔離級2．射極輸出器的應用5.2.5功率放大器1．功率放大器簡介

（1）輸出功率大

（2）效率高

（3）失真小2．互補對稱功率放大器（OCL電路）圖5.22OCL電路及工作原理5.2.6多級放大電路1．多級放大電路簡介2．耦合方式（1）直接耦合2．耦合方式（2）阻容耦合2．耦合方式（3）變壓器耦合2．耦合方式（4）光電耦合5.2.7晶體管開關特性1．開關作用原理（1）截止狀態

截止狀態：發射結加0V輸入電壓時的工作狀態，相當于開關斷開。（2）飽和狀態

飽和狀態：發射結和集電結均處于正向偏置。飽和的晶體管c、e極間近似地等效為一只閉合的開關.當Ui=0時，三極管處于截止狀態。隨著Ui增大，當IB>IBS時，三極管處于飽和狀態。2．晶體管開關作用的特點5.2.8晶體管在汽車中的應用1．汽油機用電子轉速表電路2．電子點火控制電路3．汽車電氣線路接地探測器5.3集成運算放大器及其應用5.3.1集成運算放大器簡介集成運算放大器是一個高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的直接耦合多級放大電路。集成運放的符號5.3.2集成運放的電壓傳輸特性1．理想集成運放的特點（1）Ao視為無窮大。（2）ri視為無窮大，則認為流入放大器的輸入電流為零。（3）ro視為０，具有恒壓輸出特性。

2．集成運放的傳輸特性（1）傳輸特性（2）工作在線性區的集成運放特點（3）工作在非線性區的集成運放特點5.3.3基本運算電路1．比例運算電路（1）反相比例運算電路（2）同相比例運算電路（3）電壓跟隨器電壓放大倍數為1

2．加減法運算電路（1）加法運算電路（1）加法運算電路（2）減法運算電路5.3.4電壓比較器1．單值電壓比較器2．過零比較器2．過零比較器5.3.5集成運放在汽車中的應用1．壓敏電阻式進氣壓力傳感器2．蓄電池電壓過低報警電路5.4技能訓練5.4.1晶體管的檢測5.4.2晶體管共射極放大電路測試5.4.3汽車室內燈光延時電路制作5.4.4集成運算放大器應用TheEnd!項目7

晶閘管及其應用(8-3)晶閘管（Thyristor）[別名：可控硅（SCR)]

它是一種大功率半導體器件，出現于70年代。它的出現使半導體器件的應用由弱電領域擴展到強電領域。

體積小、重量輕、無噪聲、壽命長、容量大（正向平均電流達千安、正向耐壓達數千伏）、使用維護簡單。

特點種類

有普通型、雙向型、可關斷型和快速型等。應用領域逆變

可控整流（交流直流）斬波（直流交流）變頻（交流交流）（直流直流）此外還可作無觸點開關等(8-4)晶閘管的基礎知識1.

結構A（陽極）P1P2N1PN結N2K（陰極）G（控制極）晶閘管外形內部結構圖形符號a)塑封式小容量b)、c）型螺旋式中等容量d）平板式大容量AKGJ1J2J3(8-5)KAA工作原理分析示意圖AIG?IG??IGKAP1GT1T2GG兩種工作狀態:導通與截止（阻斷）J1J3J2P2PPPN1NNNN2SBUG+-+-UARAIAT1T2GSBUG+--+UARAA導通截止T1T2+-+-UARAKAGSBUG阻斷工作過程UAK

>0

、UGK>0時T1導通T2導通形成正反饋一步導通，晶閘管迅速飽和導通；IB1=

IGIC2=

IB2=IB1IC1=?IB1=bIG=IB2UAK

<0

、UGK≥0時,晶閘管截止。KK正反饋T1進迅速飽和導通(8-6)（1）晶閘管開始工作時，UAK加反向電壓，或不加觸發信號（即UGK=0）；（2）晶閘管正向導通后，令其截止，必須減小UAK，或加大回路電阻，使晶閘管中電流的正反饋效應不能維持。晶閘管導通后，去掉UGK，依靠正反饋，晶閘管仍維持導通狀態；晶閘管截止的條件：

晶閘管具有單向導電性正向導通條件：A、K間加正向電壓，G、K間加觸發信號；晶閘管一旦導通，控制極失去作用。若使其關斷，必須降低UAK或加大回路電阻，把陽極電流減小到維持電流以下。結論(8-7)3.

(1)晶閘管伏安特性IG1=0AIG2IG3正向反向URRMIAIHITUDSMUDRMUAKURSM0IG3>IG2>IG1

正向特性：控制極開路時，隨UAK的加大，陽極電流逐漸增加。當U=UDSM時，晶閘管自動導通。UAK

—

陽極、陰極間的電壓I

—

陽極電流

反向特性：隨反向電壓增加，反向漏電流稍有增加，當U=URSM

時，反向擊穿。UDRM：斷態重復峰值電壓，一般

UDRM=80%UDSM,普通約為100V~3000V

。URRM：反向重復峰值電壓。一般URRM=80%URSM。普通約為100V~3000V。IT：額定正向平均電流。當環境溫度為40℃時,在電阻性負載，導電角不小于170o的電路中，晶閘管允許的最大平均電流。普通晶閘管IT1A~1000A。(2)①②

IH：維持電流。在室溫下，控制極開路、晶閘管被觸發導通后，維持導通狀態所必須的最小電流。一般為幾十到一百多毫安。③

UDSM：斷態不重復峰值電壓—正向轉折電壓。正常工作時,UAK應小于UDSM

。URSM：反向不重復峰值電壓。正常工作時，反向電壓必須小于URSM。⑧

④⑤⑥UT

：正向管壓降平均電壓。在規定的條件下，晶閘管導通電流為IT時，陽、陰兩極間的電壓平均值。一般約為1V。⑦UG、IG：控制極觸發電壓和電流。在室溫下，UAK為直流6V時，使晶閘管完全導通的最小控制極直流電壓、電流。一般UG為1到5V，IG為幾十到幾百毫安。(8-8)IT含義說明t

2

IT0iT晶閘管型號通態平均電壓（UT）額定電壓級別（UDRM）P—普通晶閘管K—快速晶閘管S—雙向晶閘管晶閘管晶閘管類型K額定通態平均電流（IT）(8-9)晶閘管電壓、電流級別額定通態電流（IT）通用系列為1、5、10、 20、30、50、100、200、300、400500、600、800、1000A等14種規格。額定電壓（UDRM）通用系列為：1000V以下的每100V為一級，1000V到3000V的每200V為一級。通態平均電壓（UT）等級一般用A~I字母表示，由0.4~1.2V每0.1V為一級。(8-10)可控整流電路1.單相半波可控整流電路電阻性負載電路及工作原理

u2>0時，加上觸發電壓uG

，晶閘管導通。且uL

的大小隨uG

加入的時刻而變化；u2<0時，晶閘管不通，uL=0。故稱可控整流。u2uTuLAGKRL（1）u2uGuLuT

u1工作波形

：控制角

：導通角輸出電壓及電流的平均值tttt0000(8-11)（2）電感性負載電路及工作原理DuLu2uTu2正半周時晶閘管導通，u2過零后，由于電感反電動勢的存在，晶閘管在一定時間內仍維持導通，失去單向導電作用。D稱為續流二極管,加入D的目的就是消除反電動勢的影響。Au1工作波形（不加續流二極管）

u2ttttuGuLuT加續流二極管后工作波形t

tILAVuLuT（3）電壓與電流的計算（加入續流二極管后的情況）負載中的電壓及電流ULAV=

ILAV當

L>>R時，ILAV在整個周期中可近似看做直流。RLGK(8-12)晶閘管電壓選擇步驟

根據電源電壓的峰值（U2M）,計算正、反向重復峰值電壓。一般取：UDRM

=URRM=（1.5~2）U2M

根據UDRM

、URRM選取晶閘管電壓的額定值晶閘管電流選擇ITM=（3~3.5）IT(8-13)ITAV=晶閘管的中電流IT=平均值:有效值:晶閘管的選擇晶閘管電壓>

（1.5~2）U2M晶閘管電流>

（1.5）×(8-14)單相全波可控整流電路電阻性負載橋式可控整流電路（1）電路及工作原理u2>0的導通路徑：u2+T1

RLD2

u2-T1T2D1D2RLuLu2+-T1T2D1D2RLuLu2-+u2<0的導通路徑：u2+T2

RLD1

u2-（2）工作波形tttt

u2uGuLuT1（3）輸出電壓及電流的平均值ULAV=ILAV=(8-15)電感性負載橋式可控整流電路u2T1T2D1D2DuLRL

該電路加續流二極管后電路工作情況以及負載上的電流、電壓和電阻性負載類似，請自行分析。兩種常用可控整流電路的特點電路特點u2TD2D1D4uLRLD3該電路只用一只晶閘管，且其上無反向電壓。晶閘管和負載上的電流相同。（1）電路組成晶閘管起調壓作用。（2）電路組成T1T2D1D2u2uLRL

該電路接入電感性負載時，D1、D2

便起續流二極管作用。由于T1的陽極和T2的陰極相連，兩管控制極必須加獨立的觸發信號。T1T2D1D2RuLu2E+-帶反電動勢負載的可控整流電路該電路的工作過程。畫出uL、iL的工作波形。觸發電路1.單結晶體管工作原理（發射極）B2B1PNEB2B1RB2RB1(1)結構等效電路（2）工作原理B2RB1RB2B1AUBBuE<UA+UF=UP

時，PN結反偏，iE很小；uE

UP時，PN結正向導通,iE迅速增加。

PN結管內基極體電阻

--分壓比(0.35~0.75)UP--峰點電壓UF--PN結正向導通壓降(第二基極)（第一基極）（3）特性和參數

UEUVIV負阻區：UE>UP后，大量空穴注入基區，致使IE增加、UE反而下降，出現負阻。IE0UV、IV

—谷點電壓、電流（維持單結管導通的最小電壓、電流。）UP—

峰點電壓（單結管由截止變導通所需發射極電壓。）E單結管符號EB2B1單結管重要特點UAUE<UV時單結管截止