- 教你成為一流汽車電工(第二版)
- 周曉飛
- 1537字
- 2019-04-17 11:18:12
三、半導(dǎo)體
31.什么是半導(dǎo)體技術(shù)?
半導(dǎo)體是指電導(dǎo)率處于強(qiáng)導(dǎo)電性金屬與絕緣體之間的材料。為了有目的地影響或控制半導(dǎo)體的電導(dǎo)率,將雜質(zhì)加入半導(dǎo)體內(nèi);專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫作摻雜。摻雜時(shí)加入具有特定晶格結(jié)構(gòu)的不同化合價(jià)外部原子。
在室溫條件下半導(dǎo)體的導(dǎo)電性很低。半導(dǎo)體受到熱、光、電壓形式的能量或磁能影響時(shí),其電導(dǎo)率就會(huì)發(fā)生變化。由于半導(dǎo)體對(duì)壓力、溫度和光線很敏感,因此也是理想的傳感器材料。
半導(dǎo)體元件主要由硅(Si)和砷化鎵(GaAs)等半導(dǎo)體材料制成。
32.二極管有什么作用?
二極管是一種由兩種不同半導(dǎo)體區(qū)域,即P層和N層構(gòu)成的電子元件。使用塑料或金屬外殼對(duì)半導(dǎo)體晶體進(jìn)行保護(hù),以免受到機(jī)械損傷。兩種半導(dǎo)體層與外部進(jìn)行電氣連接。P層形成陽(yáng)極,而N層形成陰極。二極管結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)見(jiàn)圖1-22。

圖1-22 二極管結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)
33.怎樣檢測(cè)二極管?
檢查二極管最好的方法是檢測(cè)二極管的單向?qū)щ娞匦浴?/p>
電工技能
用萬(wàn)用表檢測(cè)二極管的電阻。如果二極管正向的電阻比較小反向電阻比較大,說(shuō)明二極管是良好的;如果二極管正反向電阻都比較大或比較小那么可以判斷二極管是損壞的。
34.什么是發(fā)光二極管?
發(fā)光二極管(LED)和普通二極管一樣,是PN結(jié)二極管。當(dāng)發(fā)光二極管正向?qū)〞r(shí)能夠發(fā)光。
特性:比普通的燈泡發(fā)熱小,壽命長(zhǎng);以低功率消耗發(fā)出亮光;只需較低電壓即可工作。
電工知識(shí)
LED必須始終與一個(gè)串聯(lián)電阻連接在一起。以便限制經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管的電流。
一個(gè)LED的N層摻雜較多時(shí),P層的摻雜只能較少。這樣二極管接入流通方向時(shí),電流幾乎只通過(guò)電子運(yùn)載。P層內(nèi)出現(xiàn)空穴與電子結(jié)合(復(fù)合)的情況時(shí),釋放出能量。根據(jù)具體半導(dǎo)體材料,這種能量以可見(jiàn)光或紅外輻射形式釋放出來(lái)。由于P層非常薄,因此可能有光線溢出。發(fā)光二極管見(jiàn)圖1-23、圖1-24。

圖1-23 發(fā)光二極管
1—發(fā)光光線;2—PN結(jié);3—?dú)んw;4—接頭

圖1-24 發(fā)光二極管功能
35.穩(wěn)壓二極管有什么作用?
穩(wěn)壓二極管接入阻隔方向。如果在阻隔方向上超過(guò)一個(gè)特定的電壓UZ,電流IZ就會(huì)明顯提高,二極管即可導(dǎo)電。通過(guò)提高摻雜物質(zhì)可使阻隔層變得很薄,因此電壓為1~200V時(shí)就會(huì)擊穿。為了在出現(xiàn)擊穿電壓時(shí)電流迅速升高不會(huì)造成二極管損壞,必須通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的電阻限制電流。穩(wěn)壓二極管在車輛電子系統(tǒng)中用于穩(wěn)壓和限制電壓峰值。
36.什么是光敏二極管?
光敏二極管是PN結(jié)二極管(圖1-25),由半導(dǎo)體和透鏡組成。如果在有光線照射的光敏二極管上加反向電壓,則反向電流就會(huì)通過(guò)。它的電流強(qiáng)度的變化和照在光敏二極管的光線多少成比例。當(dāng)光敏二極管加反向電壓時(shí),通過(guò)它測(cè)試的逆向電流的多少就可確定光照量的多少。

圖1-25 光敏二極管
37.什么是整流二極管?
整流二極管是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦裕呀涣麟娮兂擅}動(dòng)直流電。整流二極管流電流較大,多數(shù)采用面接觸性料封裝的二極管。另外,整流二極管的參數(shù)除前面介紹的幾個(gè)外,還有最大整流電流,是指整流二極管長(zhǎng)時(shí)間的工作所允許通過(guò)的最大電流值。它是整流二極管的主要參數(shù),是選用整流二極管的主要依據(jù)。
38.怎樣檢測(cè)整流二極管?
用萬(wàn)用表的100×R或1000×R歐姆擋,測(cè)量整流二極管的兩根引出線(頭、尾對(duì)調(diào)各測(cè)一次)。
電工技能
如果兩次測(cè)得的電阻值相差很大,例如電阻值大的高達(dá)幾十萬(wàn)歐姆而電阻值小的僅幾百歐姆甚至更小,可以判斷該二極管是良好的。如果兩次測(cè)得的電阻值幾乎相等,而且電阻值很小,說(shuō)明該二極管已被擊穿損壞不能繼續(xù)使用。
39.什么是晶體管?
晶體管是由三個(gè)半導(dǎo)體層組成的電子元件,又稱三極管。每個(gè)半導(dǎo)體層都各有一個(gè)電氣接頭。根據(jù)半導(dǎo)體層的分布方式分為PNP晶體管和NPN晶體管。這三個(gè)半導(dǎo)體層及其接頭稱為發(fā)射極(E)、基極(B)和集電極(C)。電荷載體從發(fā)射極移動(dòng)到基極(發(fā)射出去)并由集電極吸收。因此晶體管有兩個(gè)PN結(jié),一個(gè)位于發(fā)射極與基極之間,另一個(gè)位于集電極與基極之間。晶體管結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-26。

圖1-26 晶體管結(jié)構(gòu)
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