文|顧遠(yuǎn)山
編輯|顧遠(yuǎn)山
介紹
2021年7月廣東省多地出現(xiàn)持續(xù)性強(qiáng)降雨天氣，造成大量汽車被水曝曬，這種水淹車的控制模塊成為主要修理對(duì)象。
本文簡述車輛控制模塊中的晶閘管、三極管及場效應(yīng)管的類型及相關(guān)檢測，為車輛控制模塊的修理提供參考。
一、二極管
三極管在電路中的作用是單向?qū)ǎ妷簭木чl管負(fù)極流向正極，正向?qū)?、反向截至?span style="display:none">oFx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
車輛控制在漏油，燃燒室里的高壓二氧化碳被擠到水道里，造成冷卻液循環(huán)量不足和帶走底盤熱量的能力不足，進(jìn)而導(dǎo)致冷卻液體溫過低。
拆卸汽缸蓋后，發(fā)覺問題不止于汽缸墊問題，汽缸蓋螺母的螺紋早已腐蝕并拉長，如圖1所示，同時(shí)汽缸體上的螺紋由于進(jìn)水早已腐蝕，如圖2所示。
據(jù)悉還發(fā)覺有2個(gè)非原廠的汽缸蓋螺絲，表明該車曾經(jīng)修理過氣發(fā)動(dòng)機(jī)，與顧客溝通獲知，該車3年前出現(xiàn)冷卻液體溫過低故障時(shí)，更換過氣缸墊，磨過氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
可能是因?yàn)楫?dāng)時(shí)汽缸體內(nèi)腔螺紋腐蝕嚴(yán)重，須要攻螺牙并更換更大一號(hào)的汽缸蓋螺絲，因而安裝汽缸蓋時(shí)，難以保證汽缸蓋螺絲的旋緊力矩，進(jìn)而造成汽缸蓋安裝不嚴(yán)。
對(duì)底盤汽缸蓋重新打磨并更換氣缸墊及汽缸蓋螺絲后試車，故障徹底排除。
因?yàn)橄惹靶蘩頃r(shí)，未按規(guī)定扭力安裝汽缸蓋螺絲，致使汽缸蓋螺絲拉長，經(jīng)過長時(shí)間使用和冷卻液曝曬，導(dǎo)致汽缸墊腐蝕，因而浸到汽缸體螺紋。
在低溫高壓的作用下，導(dǎo)致螺紋腐蝕，進(jìn)而造成密封性能增長，導(dǎo)致高壓二氧化碳竄進(jìn)水道，隨著底盤運(yùn)行時(shí)間的降低，竄氣量越來越多。
水道里的二氧化碳不斷降低，導(dǎo)致冷卻液的循環(huán)流量不足，致使冷卻液帶走底盤熱量的能力不足，導(dǎo)致底盤冷卻液體溫過低故障。
因?yàn)閯傞_始時(shí)汽缸墊泄露高壓二氧化碳較少，竄氣量不大，因而行駛一定里程后冷卻液濕度就會(huì)偏高，隨著汽缸墊的受損程度越來越嚴(yán)重，竄氣量也越來越大，出現(xiàn)冷卻液體溫過低故障的行駛里程也越來越短。
1.1車輛控制模塊中常見的晶閘管
反向隔離晶閘管。電壓從反向隔離晶閘管負(fù)極流入正極流出經(jīng)過負(fù)載構(gòu)成回路二極管串聯(lián)和并聯(lián)圖解，電壓是有去無回，只進(jìn)不出。
如在帶有缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的底盤控制模塊中，升壓電路會(huì)把12V電流下降到65V左右驅(qū)動(dòng)噴油器工作，假如沒有反向隔離三極管，65V電流可能造成相關(guān)電子器件的毀壞。
瞬態(tài)抑制晶閘管。這些晶閘管是反向并聯(lián)在電源正正極之間，假如電源正正極不接反，該晶閘管不工作。
當(dāng)電源正正極接反，該晶閘管導(dǎo)通，串聯(lián)在電源負(fù)極上的熔斷器都會(huì)熔斷，保護(hù)車輛控制模塊中的其他電子器件，據(jù)悉該晶閘管還具有缺相保護(hù)的作用。
續(xù)流晶閘管。續(xù)流晶閘管通常并聯(lián)在線圈的兩端，續(xù)流三極管在熔斷器中的應(yīng)用如圖2所示。
線圈通過電壓時(shí)，會(huì)在其兩端形成感應(yīng)電動(dòng)勢，當(dāng)電壓消失時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢會(huì)對(duì)電路中的電子器件形成反向電流，當(dāng)反向電流低于電子器件的反向擊穿電流時(shí)，會(huì)造成二極管、場效應(yīng)管等電子器件損毀。
續(xù)流晶閘管并聯(lián)在線圈兩端，當(dāng)流過線圈的電壓消失時(shí)，線圈形成的感應(yīng)電動(dòng)勢通過續(xù)流晶閘管和線圈構(gòu)成的回路做功而消耗掉，進(jìn)而保護(hù)電路中的其他電子器件。
發(fā)光晶閘管。發(fā)光晶閘管可以發(fā)出不同顏色的光，通常應(yīng)用在車輛儀表或一些鍵盤上，其工作電壓通常為20mA～60mA，有的工作電壓可以超過100mA。
綠色發(fā)光晶閘管的電壓降為1.6V～2.2V、黃色發(fā)光晶閘管的電壓降為1.8V～2.0V。
車輛上的電源為12V或24V，假如該電流直接加在發(fā)光晶閘管的兩端，將導(dǎo)致發(fā)光晶閘管受損，因而通常通過串聯(lián)分壓的形式增加發(fā)光晶閘管的電壓，車輛儀表中的發(fā)光晶閘管如圖3所示。
1.2晶閘管的檢測
按照晶閘管正向?qū)ā⒎聪蚪刂恋奶匦?，借助萬用表的晶閘管擋位進(jìn)行檢測，萬用表的紅基極接晶閘管的負(fù)極，黑基極接晶閘管的正極。
正向?qū)娏髟?.3V～0.7V，反向截至?xí)r顯示的數(shù)值應(yīng)當(dāng)是無窮大，晶閘管的檢測如圖4所示。
二、三極管
2.1二極管的類型
二極管根據(jù)類型可分為NPN型和PNP型，它有3個(gè)極分別是集電極、發(fā)射級(jí)和基極，二極管的類型如圖5所示。
車輛控制模塊中的二極管通常作為開關(guān)使用，主要應(yīng)用在車輛儀表控制模塊和車身控制模塊中。車輛儀表控制模塊中的二極管如圖6所示。
2.2二極管的檢測
通過對(duì)二極管的檢測，可以確定二極管是PNP型二極管還是NPN型二極管，而且還可分辨柵極、發(fā)射極和基極。
二極管的檢測方式：把萬用表放在晶閘管擋位二極管串聯(lián)和并聯(lián)圖解，先假定二極管中的一極是集電極，把紅基極置于假定的柵極上，用黑基極分別去檢測其余2個(gè)極。
假如2次的檢測結(jié)果均在0.5V～0.7V，說明這個(gè)二極管是NPN型二極管，假定的那種極是集電極，2次檢測中數(shù)值大的極是發(fā)射極，剩下的極是基極。
假如檢測2次后，沒有出現(xiàn)0.5V～0.7V的電流，可以聯(lián)通紅基極的位置到另外2個(gè)極上，再分別檢測4次，通過6次檢測就可確定二極管的類型和極性。
假如檢測6次還是沒有出現(xiàn)0.5V～0.7V的電流，說明這個(gè)二極管不是NPN型二極管，而是PNP型二極管。
對(duì)于PNP型二極管，檢測方式和檢測NPN型二極管一樣，只不過是黑基極取代剛剛的紅基極置于基級(jí)上，還是根據(jù)上述方式進(jìn)行檢測。二極管的檢測如圖7所示。
三、場效應(yīng)管
場效應(yīng)管在車輛控制模塊圓通常用于打火線圈、氧傳感加熱和其他執(zhí)行器的控制，車輛控制模塊中的場效應(yīng)管如圖8所示（圖中灰色電子器件為場效應(yīng)管）。
盡管車輛控制模塊中的二極管和場效應(yīng)管都是作為開關(guān)使用，而且二者主要有以下區(qū)別：二極管是電壓控制型電子器件，而場效應(yīng)管是電流控制型電子器件。
場效應(yīng)管輸入內(nèi)阻遠(yuǎn)小于二極管輸入內(nèi)阻；場效應(yīng)管是單極型元件，而二極管是雙極性元件；場效應(yīng)管受濕度的影響小。
3.1場效應(yīng)管的分類及應(yīng)用
場效應(yīng)管的分類。場效應(yīng)管的分類如圖9所示。
場效應(yīng)管的應(yīng)用。底盤打火驅(qū)動(dòng)電路中使用的是絕緣柵型N溝道提高型場效應(yīng)管，當(dāng)場效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí)，中級(jí)定子導(dǎo)通；當(dāng)場效應(yīng)管斷掉時(shí)，中級(jí)定子斷掉，次級(jí)定子形成高電流后擊穿化油器。
在氧傳感加熱電路中，場效應(yīng)管的閉合由CPU控制，閉合時(shí)，氧傳感加熱線圈產(chǎn)生回路而加熱氧傳感，使氧傳感迅速升溫到300℃以上。
3.2場效應(yīng)管的檢測
檢測打火驅(qū)動(dòng)電路中的場效應(yīng)管時(shí)，可以采用VI曲線測試儀檢測，紅基極接場效應(yīng)管的漏極，黑基極接場效應(yīng)管的源極。
VI曲線測試儀呈現(xiàn)一條晶閘管特點(diǎn)曲線（為了避免場效應(yīng)管破損，通常在場效應(yīng)管的漏極和源極上并聯(lián)續(xù)流晶閘管），如圖10（a）所示。
當(dāng)供給載流子5V電流時(shí)，VI曲線測試儀呈現(xiàn)導(dǎo)通時(shí)的特點(diǎn)曲線（一條垂直豎線），說明場效應(yīng)管正常，如圖10（b）所示。
結(jié)語
晶閘管、三極管和場效應(yīng)管在車輛控制模塊中都有其獨(dú)到的用途，拿來處理不同的電路需求。
它們的存在有助于確保車輛電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性、效率和性能。理解這種器件的功能和特點(diǎn)，有助于工程師更好地設(shè)計(jì)和維護(hù)現(xiàn)代車輛的電子系統(tǒng)。
參考資料
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