新能源汽車半導(dǎo)體元件的應(yīng)用目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)情境描述知識(shí)解析任務(wù)實(shí)施課程思政學(xué)習(xí)目標(biāo)01素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的工匠精神了解中國(guó)芯，指導(dǎo)半導(dǎo)體前沿技術(shù)情況，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自學(xué)、討論合作能力、信息獲取能力知識(shí)目標(biāo)掌握二極管和三極管的結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)能對(duì)二極管、三極管進(jìn)行檢測(cè)判斷好壞了解發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和原理，能對(duì)三相橋式整流電路的工作原理進(jìn)行分析能對(duì)發(fā)電機(jī)整流器進(jìn)行檢測(cè)

技能目標(biāo)能對(duì)二極管進(jìn)行正確檢測(cè)并判斷好壞能對(duì)三極管進(jìn)行正確檢測(cè)并判斷好壞。能對(duì)汽車整流器進(jìn)行檢測(cè)情境描述020102情境描述作為新能源汽車專業(yè)的學(xué)生，幫忙分析故障原因并進(jìn)行檢測(cè)維修。新能源汽車維修店接待一客戶，反饋他的新能源汽車無(wú)法上電啟動(dòng)，請(qǐng)求救援。IGBT主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域中，負(fù)責(zé)直流/交流（DC/AC）逆變，使用電流較小的IGBT和FRD。了解IGBT需從半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)講起，包括二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等，在新能源汽車上都有應(yīng)用。整流器、電壓調(diào)節(jié)器和逆變器都使用了大量的半導(dǎo)體元器件，這些器件在新能源汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。半導(dǎo)體元件在新能源汽車上的應(yīng)用廣泛，如動(dòng)力電池儲(chǔ)存直流電，而電機(jī)控制器中逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電。IGBT模塊在電動(dòng)汽車中占據(jù)重要地位，是核心部件，占電動(dòng)汽車成本近10%，充電柱成本約20%。任務(wù)分析

電池管理系統(tǒng)（BMS）中半導(dǎo)體器件應(yīng)用電池監(jiān)控與保護(hù)半導(dǎo)體器件用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)，包括電壓、電流和溫度等，確保電池安全、高效運(yùn)行。電池能量管理半導(dǎo)體器件通過(guò)精確控制電池的充放電過(guò)程，實(shí)現(xiàn)電池能量的最大化利用，延長(zhǎng)電池壽命。電池?zé)峁芾戆雽?dǎo)體器件在電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，通過(guò)調(diào)節(jié)散熱風(fēng)扇、加熱元件等，確保電池工作在適宜的溫度范圍內(nèi)。123半導(dǎo)體器件作為電機(jī)控制器的核心元件，負(fù)責(zé)將電池提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制在新能源汽車制動(dòng)過(guò)程中，半導(dǎo)體器件可實(shí)現(xiàn)能量的回收與再利用，提高能源利用效率。能量回收與制動(dòng)控制半導(dǎo)體器件具備故障診斷功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在故障。故障診斷與保護(hù)電機(jī)控制器（MCU）中半導(dǎo)體器件應(yīng)用半導(dǎo)體器件在充電樁中負(fù)責(zé)充電過(guò)程的精確控制，包括充電電流、電壓和時(shí)間的調(diào)節(jié)，確保充電過(guò)程安全、可靠。充電控制與保護(hù)通過(guò)半導(dǎo)體器件的功率因數(shù)校正、軟開關(guān)等技術(shù)手段，提高充電樁的充電效率，縮短充電時(shí)間。充電效率優(yōu)化半導(dǎo)體器件支持充電樁與智能設(shè)備、云平臺(tái)的連接與通信，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施的智能化管理與遠(yuǎn)程控制。充電設(shè)施智能化充電設(shè)施中半導(dǎo)體器件應(yīng)用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)半導(dǎo)體器件支持車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建與運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)各電子控制單元之間的數(shù)據(jù)交換與通信。車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)半導(dǎo)體器件在車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，負(fù)責(zé)音頻、視頻等多媒體信息的處理與傳輸。自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)在自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)中，半導(dǎo)體器件負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)的采集與處理、決策與控制指令的生成與執(zhí)行等關(guān)鍵任務(wù)。其他關(guān)鍵系統(tǒng)中半導(dǎo)體器件應(yīng)用半導(dǎo)體常見(jiàn)類型及其特點(diǎn)具有單向?qū)щ娦裕捎糜谡?、檢波、穩(wěn)壓等電路。具有放大和開關(guān)功能，是電子電路中的核心元件之一。輸入電阻高、噪聲低、功耗小，適用于放大和開關(guān)電路。可控硅整流器件，具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。二極管三極管場(chǎng)效應(yīng)管晶閘管知識(shí)解析03二極管是一種具有兩個(gè)電極的電子器件，通常用于直流電路中，每個(gè)電極對(duì)應(yīng)于電路中的正極或負(fù)極。整流器是一種用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備，通常由二極管組成，每個(gè)二極管都連接在一個(gè)電路中。二極管與發(fā)電機(jī)整流器整流器二極管半導(dǎo)體材料自然界物體根據(jù)導(dǎo)電能力不同，可分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等，其中硅應(yīng)用最廣泛。半導(dǎo)體分類第一代半導(dǎo)體材料是指硅和鍺等單質(zhì)；第二代半導(dǎo)體材料是以砷化鎵、磷化銦為代表的化合物；第三代半導(dǎo)體材料通常指禁帶寬度大于2.3eV或等于2.3eV的半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體器件應(yīng)用新能源汽車車載充電裝置使用第三代半導(dǎo)體碳化硅器件，可提高充電十分鐘行使里程至400公里，降低能耗50%。半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體導(dǎo)電機(jī)理半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理與其他物質(zhì)不同，受外界熱和光作用時(shí)導(dǎo)電能力明顯變化，雜質(zhì)摻入后導(dǎo)電能力也變化。載流子半導(dǎo)體中有兩種導(dǎo)電的“粒子”，自由電子和空穴，都參與導(dǎo)電，統(tǒng)稱為“載流子”。在外電場(chǎng)作用下，兩種載流子都可以做定向移動(dòng)，形成電流。九個(gè)9制造半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體材料的純度要達(dá)到99.9999999%，常稱為“九個(gè)9”。本征半導(dǎo)體中各原子之間靠得很近，使原分屬于各原子的四個(gè)價(jià)電子同時(shí)受到相鄰原子的吸引，分別與周圍的四個(gè)原子的價(jià)電子形成共價(jià)鍵。雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素作為雜質(zhì)，可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性發(fā)生顯著變化。摻入的雜質(zhì)主要是三價(jià)或五價(jià)元素。半導(dǎo)體基本知識(shí)

二極管結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管，也稱晶體二極管，是一種具有單向?qū)щ娦缘钠骷?，通常由一個(gè)PN結(jié)封裝在密封的管殼內(nèi)，并引出兩個(gè)電極。P區(qū)和N區(qū)半導(dǎo)體二極管通常與P區(qū)相連的引線為正極，與N區(qū)相連的引線為負(fù)極，具有兩個(gè)電極。電路符號(hào)在電路中，半導(dǎo)體二極管通常用字母VD或“D”表示，而舊標(biāo)準(zhǔn)中用“D”表示。類型按結(jié)構(gòu)劃分，半導(dǎo)體二極管分為點(diǎn)接觸型二極管和面接觸型二極管，每種類型都有其獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景。點(diǎn)接觸型二極管點(diǎn)接觸型二極管，也稱為鍺管，其PN結(jié)面積較小，適用于高頻信號(hào)的檢波和小電流的整流，也可用作脈沖數(shù)字電路的開關(guān)元件。面接觸型二極管面接觸型二極管，也稱為硅管，其PN結(jié)面積較大，可通過(guò)較大的電流，但工作頻率較低，一般用于低頻電路和大電流的整流電路中，也可以用在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管。二極管結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)加在二極管兩端的電壓與通過(guò)它的電流之間的關(guān)系，也稱為電壓-電流關(guān)系曲線。二極管伏安特性曲線二極管伏安特性曲線和主要參數(shù)當(dāng)二極管外加較小的正向電壓時(shí)，正向電流幾乎為零，可以認(rèn)為二極管不導(dǎo)通的。正向特性死區(qū)電壓正向?qū)ㄖ挥须妷哼_(dá)到一定值時(shí)，才有電流出現(xiàn)，這個(gè)電壓稱為二極管的死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓時(shí)，PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)被大大削弱，二極管導(dǎo)通。030201二極管伏安特性曲線和主要參數(shù)在正常使用的電流范圍內(nèi)，硅管導(dǎo)通時(shí)的正向壓降為0.6～0.8V；鍺管導(dǎo)通電壓為0.2～0.4V。正向壓降外加反向電壓不高時(shí)，由于少子的漂移運(yùn)動(dòng)，形成很小的反向電流，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。反向特性在反向電壓不超過(guò)一定范圍時(shí)，反向電流的大小基本恒定，當(dāng)反向電壓超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，反向電流急劇增大。反向擊穿電壓二極管伏安特性曲線和主要參數(shù)最大整流電流極管最大整流電流是指二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的正向平均電流。最高反向工作電壓最高反向工作電壓是保證二極管不被擊穿而給出的最高反向電壓，一般為反向擊穿電壓的一半或三分之二。二極管伏安特性曲線和主要參數(shù)定子結(jié)構(gòu)定子由線圈繞制，安裝在轉(zhuǎn)子外面，與轉(zhuǎn)子一起構(gòu)成發(fā)電機(jī)的主要部分。汽車發(fā)電機(jī)組成汽車發(fā)電機(jī)通常由三相同步交流發(fā)電機(jī)和三相橋式全波整流器組成，包括定子、轉(zhuǎn)子、整流器、端蓋與電刷總成等。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子由磁場(chǎng)繞組、兩塊極爪組成，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖7-18所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場(chǎng)繞組中的線圈會(huì)依次交替接通或斷開電流。汽車發(fā)電機(jī)的構(gòu)造原理感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)01定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其頻率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比，可以通過(guò)整流器整流，將交流電轉(zhuǎn)化為直流電。整流器作用02汽車交流發(fā)電機(jī)的工作原理是利用三相橋式整流電路將定子繞組產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，供給全車用電設(shè)備或給動(dòng)力電池充電。三相橋式整流電路03汽車用交流發(fā)電機(jī)的整流器普遍采用三相橋式整流電路，由6-12個(gè)硅二極管組成，其中3個(gè)二極管接法共陽(yáng)極組，3個(gè)二極管接法共陰極組。汽車發(fā)電機(jī)的構(gòu)造原理每個(gè)時(shí)刻都有2個(gè)二極管同時(shí)導(dǎo)通，其中一個(gè)在共陰極組，是陽(yáng)極電位最高的二極管；另一個(gè)在共陽(yáng)極組，是陰極電位最低的二極管。輸出電壓穩(wěn)定同時(shí)導(dǎo)通的兩個(gè)管子總是將發(fā)電機(jī)的輸出電壓加在負(fù)載兩端，使負(fù)載兩端得到一個(gè)比較平穩(wěn)的脈動(dòng)直流電壓，電壓在一個(gè)周期內(nèi)有6個(gè)波紋。脈動(dòng)直流電壓汽車發(fā)電機(jī)的構(gòu)造原理123三極管是一種電子器件，在電路中起放大、振蕩、開關(guān)等作用，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和系統(tǒng)中。三極管交流發(fā)電機(jī)是一種用于產(chǎn)生交流電的裝置，通常由定子和轉(zhuǎn)子組成，并在電路中產(chǎn)生一定的電壓和電流。交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器是用于控制和穩(wěn)定交流發(fā)電機(jī)輸出的設(shè)備，通常由電子器件和機(jī)械部件組成，以確保輸出電壓的穩(wěn)定。電壓調(diào)節(jié)器三極管與交流發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器每個(gè)三極管內(nèi)部都是由2個(gè)PN結(jié)為主構(gòu)成的，發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)。三極管的電極排列方式有NPN和PNP兩種，NPN型管和PN型管的區(qū)別僅僅是發(fā)射極箭頭的方向不同。三極管的類型箭頭方向代表了三極管集電極電流的正方向。三極管的外形三極管結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)晶體三極管的工作狀態(tài)與其兩個(gè)PN結(jié)上外加電壓有很大關(guān)系，當(dāng)這兩個(gè)PN結(jié)外加電壓的偏置情況不同時(shí)，晶體管可能工作于放大、飽和、截止?fàn)顟B(tài)。晶體三極管的工作狀態(tài)特性曲線反映了三極管各電極間電壓和各電極間電流之間的關(guān)系，是具體分析放大電路的重要依據(jù)，也是三極管特性的主要表達(dá)形式，包括輸入特性曲線和輸出特性曲線。特性曲線輸入特性曲線是指三極管輸入回路中，當(dāng)集電極與發(fā)射極之間的電壓UCE保持某一恒定值時(shí)，加在晶體管的基極和發(fā)射極間的電壓UBE與它所產(chǎn)生的基極電流IB間的關(guān)系曲線。輸入特性曲線輸出特性曲線是指在一定的基極電流IB控制下，三極管的集電極與發(fā)射極之間的電壓UCE隨集電極電流IC變化的關(guān)系曲線。輸出特性曲線三極管輸入及輸出特性曲線汽車交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的工作原理交流發(fā)電機(jī)通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在定子中產(chǎn)生交流電，整流器將三相交流電轉(zhuǎn)化為直流電，電壓調(diào)節(jié)器控制轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓，確保輸出電壓穩(wěn)定。交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的功能交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它能夠控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，確保其在規(guī)定范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，從而防止因電壓過(guò)高而燒壞用電設(shè)備和導(dǎo)致蓄電池過(guò)量充電。交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的穩(wěn)壓原理當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器會(huì)切斷勵(lì)磁電流，利用三極管的特性，使發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)減弱，從而降低發(fā)電機(jī)的端電壓；當(dāng)電壓過(guò)低時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器會(huì)接通勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)增強(qiáng)，從而提升發(fā)電機(jī)的端電壓。汽車交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的工作原理交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)方式交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的大小，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)和需求，自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流的大小和方向。汽車交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的工作原理場(chǎng)效應(yīng)管是一種半導(dǎo)體器件，通常用于逆變器中，以控制電流和電壓。場(chǎng)效應(yīng)管逆變器場(chǎng)效應(yīng)管在逆變器中的作用逆變器的應(yīng)用領(lǐng)域逆變器是一種電力電子設(shè)備，可以將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以便供應(yīng)給負(fù)載。場(chǎng)效應(yīng)管在逆變器中負(fù)責(zé)將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并控制電流和電壓。逆變器廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如家庭、工業(yè)、汽車等，用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。場(chǎng)效應(yīng)管與逆變器場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）通常簡(jiǎn)稱為場(chǎng)效應(yīng)管，是一種高輸入阻抗的電壓控制型半導(dǎo)體器件，在電路中的文字符號(hào)用字母“V”或“VF”、“VT”表示，舊標(biāo)準(zhǔn)用“FET”表示。場(chǎng)效應(yīng)管分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）兩大類。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）因有兩個(gè)PN結(jié)而得名，絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（JGFET）則在柵極和漏極之間引入了氧化物層作為絕緣層，柵極與其它電極完全絕緣。在絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管中，應(yīng)用最為廣泛的是MOS場(chǎng)效應(yīng)管，簡(jiǎn)稱MOS管（即金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET）。場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相當(dāng)于三極管的基極，源極和漏極分別對(duì)應(yīng)于三極管的發(fā)射極和集電極。MOSFET管的結(jié)構(gòu)及工作原理MOSFET管的結(jié)構(gòu)及工作原理N溝道MOSFET管的形成過(guò)程如圖示，它先用一塊P型硅半導(dǎo)體材料作襯底，在其上面擴(kuò)散了兩個(gè)N型區(qū)，再在上面覆蓋一層二氧化硅絕緣層，最后在N區(qū)上方用腐蝕的方法做成兩個(gè)孔，用金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個(gè)孔內(nèi)做成三個(gè)電極。MOS場(chǎng)效應(yīng)管分為增強(qiáng)型（有N溝道、P溝道之分）及耗盡型（分有N溝道、P溝道）。P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET完全相同，只不過(guò)導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。根據(jù)導(dǎo)電方式的不同，MOSFET又分增強(qiáng)型、耗盡型。增強(qiáng)型是指在一定的偏置電壓下，MOSFET的源極和漏極之間的導(dǎo)電能力會(huì)增強(qiáng)，耗盡型則是指在一定的偏置電壓下，MOSFET的源極和漏極之間的導(dǎo)電能力會(huì)減弱。N溝道增強(qiáng)型MOSFET管工作原理要點(diǎn)三絕緣柵雙極型晶體管IGBT的結(jié)構(gòu)及工作原理要點(diǎn)三IGBT的結(jié)構(gòu)絕緣柵雙極型晶體管IGBT是由MOSFET和BJT組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，具有驅(qū)動(dòng)功率小、飽和壓降低的優(yōu)點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于新能源汽車應(yīng)用場(chǎng)景中的直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)。02IGBT的工作原理當(dāng)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管IGBT結(jié)構(gòu)中，N+區(qū)稱為源區(qū)，附于其上的電極稱為源極，N基極稱為漏區(qū)，器件的控制區(qū)為柵區(qū)，附于其上的電極稱為柵極，溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。漏注入?yún)^(qū)在C、E兩極之間的P型區(qū)（溝道在該區(qū)域形成），稱為亞溝道區(qū)（Subchannelregion）。而漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)（Draininjector），它是IGBT特有的功能區(qū)，與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管，起發(fā)射極的作用，向漏極注入空穴，進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制，以降低器件的通態(tài)電壓。03絕緣柵雙極型晶體管IGBT的結(jié)構(gòu)及工作原理01開關(guān)作用IGBT的開關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓形成溝道，給PNP（原來(lái)為NPN）晶體管提供基極電流，使IGBT導(dǎo)通。反之，加反向門極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT關(guān)斷。驅(qū)動(dòng)方法IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同，只需控制輸入極N-溝道MOSFET，所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N-層的空穴（少子），對(duì)N-層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制，減小N-層的電阻，使IGBT在高電壓時(shí)，也具有低的通態(tài)電壓。開通和關(guān)斷控制IGBT的開通和關(guān)斷是由柵極電壓來(lái)控制的。當(dāng)柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓，MOSFET內(nèi)形成溝道，并為PNP晶體管提供基極電流，從而使IGBT導(dǎo)通；在柵極上加負(fù)電壓時(shí)，MOSFET內(nèi)的溝道消失，PNP晶體管的基極電流被切斷，IGBT即關(guān)斷。絕緣柵雙極型晶體管IGBT的結(jié)構(gòu)及工作原理逆變器的構(gòu)造及工作原理單相半橋型逆變電路中兩個(gè)電容容量很大且相等，將Ud分成相等的兩部分。單相半橋逆變電路逆變器是把直流電變成交流電的裝置，逆變電路是逆變器中最重要的部分，廣泛應(yīng)用于蓄電池、干電池、太陽(yáng)能電池等直流電源。逆變器純電動(dòng)汽車的電源是動(dòng)力電池，為了驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，需要將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，從而能夠提供足夠的動(dòng)力。純電動(dòng)汽車單相半橋型逆變器電路及工作波形直流側(cè)電容直流側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)的足夠大的電容，兩個(gè)電容的連接點(diǎn)是直流電源的中點(diǎn)，起到緩沖無(wú)功能量的作用。反饋二極管VD1、VD2稱為反饋二極管，它又起著使負(fù)載電流連續(xù)的作用，又稱續(xù)流二極管，在逆變過(guò)程中起續(xù)流作用。橋臂組成單相半橋逆變電路中有兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂有一個(gè)可控器件IGBT和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成，IGBT是逆變器中的核心器件。逆變器的構(gòu)造及工作原理單相橋橋型逆變器電路及工作波形逆變過(guò)程在0～t1期間，V1開通，V2關(guān)斷；在t1～t2期間V1開通、V2關(guān)斷，因L對(duì)變化電流的阻礙作用，流過(guò)R、L的電流i0慢慢增大。開關(guān)器件信號(hào)在t2時(shí)刻給V1關(guān)斷信號(hào)，給V2開通信號(hào)，則V1關(guān)斷，但感性負(fù)載中不能立即改變方向，于是VD2導(dǎo)通續(xù)流。逆變器的構(gòu)造及工作原理任務(wù)實(shí)施04任務(wù)實(shí)施確定任務(wù)的具體目標(biāo)、要求和時(shí)間表，確保任務(wù)按時(shí)完成。合理分配人力、物力和財(cái)力等資源，確保任務(wù)順利完成。制定詳盡的任務(wù)計(jì)劃，包括時(shí)間、地點(diǎn)和步驟等，確保任務(wù)有序進(jìn)行。根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整任務(wù)計(jì)劃，確保任務(wù)順利完成。明確任務(wù)分配資源制定計(jì)劃及時(shí)調(diào)整半導(dǎo)體器件在汽車上應(yīng)用廣泛，二極管、三極管的好壞、極性和管腳的判斷是基礎(chǔ)內(nèi)容。半導(dǎo)體器件在汽車上的應(yīng)用準(zhǔn)備各式二極管、三極管若干，整流器4個(gè)，數(shù)字萬(wàn)用表4個(gè)，導(dǎo)線若干。教具學(xué)具準(zhǔn)備任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)一二極管與整流電路的檢測(cè)任務(wù)二三極管的檢測(cè)實(shí)踐操作二極管的檢測(cè)根據(jù)電路圖符號(hào)標(biāo)記判斷觀察外殼上的符號(hào)標(biāo)記把表筆分別搭上二極管的兩極，然后再互換一下搭兩極的表筆，萬(wàn)用表顯示數(shù)值另一次不顯示數(shù)值或者為1就說(shuō)明這個(gè)二極管就是好的，顯示數(shù)值那次，紅表筆連接的是二極管正極，黑表筆連接的是二極管負(fù)極。在測(cè)量時(shí)若兩次的數(shù)值均很小，則二極管內(nèi)部短路；若兩次測(cè)得的數(shù)值均很大或?yàn)?，則二極管內(nèi)部開路。外殼為正極，中心引線為負(fù)極的二極管稱為負(fù)極管；外殼為負(fù)極，中心引線為正極的二極管稱為正極管。負(fù)極搭鐵的硅整流發(fā)電機(jī)中，3個(gè)正極管的外殼壓裝在散熱板的三個(gè)座孔內(nèi)，共同組成發(fā)電機(jī)的正極。汽車交流發(fā)電機(jī)整流器的二極管分為正極管和負(fù)極管，中心引線和外殼分別是他們的兩個(gè)電極。汽車發(fā)電機(jī)整流器的檢測(cè)3個(gè)負(fù)極管的外殼壓裝在后端蓋的3個(gè)孔內(nèi)，和發(fā)電機(jī)外殼一起成為發(fā)電機(jī)的負(fù)極。安裝二極管的散熱板稱為整流板，通常用合金制成以利散熱?，F(xiàn)代汽車用交流發(fā)電機(jī)一般都有兩塊整流板，安裝正極管的整流板（裝在外側(cè)）稱為正整流板。汽車發(fā)電機(jī)整流器的檢測(cè)拆開與發(fā)電機(jī)的連接線，將萬(wàn)用表打到二極管檔分別測(cè)量正極管子與負(fù)極管子，每個(gè)二極管應(yīng)分開進(jìn)行兩次測(cè)量。安裝負(fù)極管的整流板（裝在內(nèi)側(cè)）稱為負(fù)整流板，兩塊板絕緣地安裝在一起，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端蓋上。檢測(cè)整流器主要是檢測(cè)二極管是否有斷路或擊穿現(xiàn)象，在測(cè)試時(shí)應(yīng)將正、負(fù)整流板分開，否則無(wú)法正確判斷故障。汽車發(fā)電機(jī)整流器的檢測(cè)0102汽車發(fā)電機(jī)整流器的檢測(cè)