文|顧遠山
編輯|顧遠山
介紹
2021年7月廣東省多地出現持續性強降雨天氣，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象。
本文簡述車輛控制模塊中的晶閘管、三極管及場效應管的類型及相關檢測，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導通，電壓從晶閘管負極流向正極，正向導通、反向截至。
車輛控制在漏油，燃燒室里的高壓二氧化碳被擠到水道里，造成冷卻液循環量不足和帶走底盤熱量的能力不足，進而導致冷卻液體溫過低。
拆卸汽缸蓋后，發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，同時汽缸體上的螺紋由于進水早已腐蝕，如圖2所示。
據悉還發覺有2個非原廠的汽缸蓋螺絲，表明該車曾經修理過氣發動機，與顧客溝通獲知，該車3年前出現冷卻液體溫過低故障時，更換過氣缸墊，磨過氣發動機。
可能是因為當時汽缸體內腔螺紋腐蝕嚴重，須要攻螺牙并更換更大一號的汽缸蓋螺絲，因而安裝汽缸蓋時，難以保證汽缸蓋螺絲的旋緊力矩，進而造成汽缸蓋安裝不嚴。
對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。
因為先前修理時，未按規定扭力安裝汽缸蓋螺絲，致使汽缸蓋螺絲拉長，經過長時間使用和冷卻液曝曬，導致汽缸墊腐蝕，因而浸到汽缸體螺紋。
在低溫高壓的作用下，導致螺紋腐蝕，進而造成密封性能增長，導致高壓二氧化碳竄進水道，隨著底盤運行時間的降低，竄氣量越來越多。
水道里的二氧化碳不斷降低，導致冷卻液的循環流量不足，致使冷卻液帶走底盤熱量的能力不足，導致底盤冷卻液體溫過低故障。
因為剛開始時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偏高，隨著汽缸墊的受損程度越來越嚴重，竄氣量也越來越大，出現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極流入正極流出經過負載構成回路二極管串聯和并聯圖解，電壓是有去無回，只進不出。
如在帶有缸內直噴系統的底盤控制模塊中，升壓電路會把12V電流下降到65V左右驅動噴油器工作，假如沒有反向隔離三極管，65V電流可能造成相關電子器件的毀壞。
瞬態抑制晶閘管。這些晶閘管是反向并聯在電源正正極之間，假如電源正正極不接反，該晶閘管不工作。
當電源正正極接反，該晶閘管導通，串聯在電源負極上的熔斷器都會熔斷，保護車輛控制模塊中的其他電子器件，據悉該晶閘管還具有缺相保護的作用。
續流晶閘管。續流晶閘管通常并聯在線圈的兩端，續流三極管在熔斷器中的應用如圖2所示。
線圈通過電壓時，會在其兩端形成感應電動勢，當電壓消失時，其感應電動勢會對電路中的電子器件形成反向電流，當反向電流低于電子器件的反向擊穿電流時，會造成二極管、場效應管等電子器件損毀。
續流晶閘管并聯在線圈兩端，當流過線圈的電壓消失時，線圈形成的感應電動勢通過續流晶閘管和線圈構成的回路做功而消耗掉，進而保護電路中的其他電子器件。
發光晶閘管。發光晶閘管可以發出不同顏色的光，通常應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。
綠色發光晶閘管的電壓降為1.6V～2.2V、黃色發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光晶閘管的兩端，將導致發光晶閘管受損，因而通常通過串聯分壓的形式增加發光晶閘管的電壓，車輛儀表中的發光晶閘管如圖3所示。
1.2晶閘管的檢測
按照晶閘管正向導通、反向截至的特性，借助萬用表的晶閘管擋位進行檢測，萬用表的紅基極接晶閘管的負極，黑基極接晶閘管的正極。
正向導通電流在0.3V～0.7V，反向截至時顯示的數值應當是無窮大，晶閘管的檢測如圖4所示。
二、三極管
2.1二極管的類型
二極管根據類型可分為NPN型和PNP型，它有3個極分別是集電極、發射級和基極，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使用，主要應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和并聯圖解，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個極。
假如2次的檢測結果均在0.5V～0.7V，說明這個二極管是NPN型二極管，假定的那種極是集電極，2次檢測中數值大的極是發射極，剩下的極是基極。
假如檢測2次后，沒有出現0.5V～0.7V的電流，可以聯通紅基極的位置到另外2個極上，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0.5V～0.7V的電流，說明這個二極管不是NPN型二極管，而是PNP型二極管。
對于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上，還是根據上述方式進行檢測。二極管的檢測如圖7所示。
三、場效應管
場效應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行器的控制，車輛控制模塊中的場效應管如圖8所示（圖中灰色電子器件為場效應管）。
盡管車輛控制模塊中的二極管和場效應管都是作為開關使用，而且二者主要有以下區別：二極管是電壓控制型電子器件，而場效應管是電流控制型電子器件。
場效應管輸入內阻遠小于二極管輸入內阻；場效應管是單極型元件，而二極管是雙極性元件；場效應管受濕度的影響小。
3.1場效應管的分類及應用
場效應管的分類。場效應管的分類如圖9所示。
場效應管的應用。底盤打火驅動電路中使用的是絕緣柵型N溝道提高型場效應管，當場效應管導通時，中級定子導通；當場效應管斷掉時，中級定子斷掉，次級定子形成高電流后擊穿化油器。
在氧傳感加熱電路中，場效應管的閉合由CPU控制，閉合時，氧傳感加熱線圈產生回路而加熱氧傳感，使氧傳感迅速升溫到300℃以上。
3.2場效應管的檢測
檢測打火驅動電路中的場效應管時，可以采用VI曲線測試儀檢測，紅基極接場效應管的漏極，黑基極接場效應管的源極。
VI曲線測試儀呈現一條晶閘管特點曲線（為了避免場效應管破損，通常在場效應管的漏極和源極上并聯續流晶閘管），如圖10（a）所示。
當供給載流子5V電流時，VI曲線測試儀呈現導通時的特點曲線（一條垂直豎線），說明場效應管正常，如圖10（b）所示。
結語
晶閘管、三極管和場效應管在車輛控制模塊中都有其獨到的用途，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的穩定性、效率和性能。理解這種器件的功能和特點，有助于工程師更好地設計和維護現代車輛的電子系統。
參考資料
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