二極管在車上的應(yīng)用

1、二極管是一種普遍應(yīng)用的電子元件，基本特性是單向?qū)щ娦?，基于這一點(diǎn)在電力電子等電路上非常方便地解決了許多實(shí)際問題。隨著二極管制造工藝的提高，各種類型二極管的性能參數(shù)亦得到提高，只要在應(yīng)用中合理選擇均能獲得較好的應(yīng)用效果。本文就作者所了解到的二極管在汽車改裝車電路上的幾點(diǎn)具體應(yīng)用加以介紹。１電感線圈的斷電續(xù)流和電源反接保護(hù)眾所周知，電感線圈中的電流是不能突變的，當(dāng)電感線圈中的直流電流斷電時(shí)，在線圈的兩端將產(chǎn)生很高的瞬間電壓，同時(shí)使控制線圈的

2、開關(guān)的分?jǐn)嗄芰档秃芏?。普遍?yīng)用的解決辦法是在線圈兩端反相并聯(lián)一只二極管，使線圈中的電流在斷路時(shí)通過二極管形成回路，這種二極管稱為續(xù)流二極管，電路如圖１ａ所示。在線圈斷電時(shí)電流不能突變的原因是儲存在電感線圈中的磁場能量需要經(jīng)過一定的時(shí)間才能釋放掉，由續(xù)流二極管所形成的續(xù)流電流就是釋放這種能量的形式。所以，續(xù)流回路電阻越小，釋放能量的時(shí)間就越短，而續(xù)流開始時(shí)的沖擊電流就越大。有時(shí)為了降低這種沖擊電流，可用電阻與二極管串聯(lián)后再并聯(lián)到線圈兩端

3、，如圖１ｂ所示。有些電器設(shè)備（電路板）當(dāng)電源極性反接時(shí)將造成某些電子元件的損壞，或者要求永磁式直流電動機(jī)不能反轉(zhuǎn)等。為避免這類損失可在用電器的電源端串聯(lián)一只二極管，如圖２ａ所示，正向時(shí)導(dǎo)通，電源反接時(shí)為阻斷狀態(tài)，用電器不能與電源構(gòu)成回路。另一種反接保護(hù)是“無極性”電源連接，它是用橋式整流電路完成的，如圖２ｂ所示，不論電源ＵＢ極性如何，用電器始終獲得上正下負(fù)的電源極性。順便提一下，當(dāng)用電器的電源電壓較低（如３Ｖ以下）時(shí)，由于二極管正向?qū)?/p>

4、壓降的存在，可能會對某些用電器的工作有所影響。２與門和或門直接用二極管組成的門電路有以下優(yōu)點(diǎn)：①帶載能力強(qiáng)，由二極管的正向?qū)娏魉鶝Q定；②電路簡單，不需要增加其他任何元件；③不需要電源電壓的轉(zhuǎn)換，可直接使用汽車電源。下面以在支腿電路上的應(yīng)用為例加以說明。各種臂架舉高類汽車改裝車均設(shè)有支腿，通常將支腿分為垂直支腿和水平支腿，各有４個(gè)。進(jìn)行作業(yè)時(shí)，先將４個(gè)水平支腿向外伸出，當(dāng)每個(gè)水平支腿都伸出到位時(shí)才允許垂直支腿伸出。這顯然是“與”邏輯關(guān)

5、系的電路，如果用行程開關(guān)，可將每個(gè)開關(guān)的常開接點(diǎn)串聯(lián)起來就能實(shí)現(xiàn)，但由于機(jī)械式行程開關(guān)存在可靠性不高的固有缺點(diǎn)，近些年來都改用接近開關(guān)。改用接近開關(guān)后，由于接近開關(guān)不能直接串聯(lián)，因而這種與邏輯關(guān)系用二極管組成的與門來完成，如圖３所示。以三線ＮＰＮ型常閉式接近開關(guān)為例畫出電路圖，當(dāng)４個(gè)水平支腿均伸出到位后，接近開關(guān)Ｋ１～Ｋ４均斷開（非圖示狀態(tài)），三極管Ｔ１截止，Ｔ２導(dǎo)通，繼電器ＫＡ得電動作，其常開接點(diǎn)轉(zhuǎn)為閉合，使得垂直支腿允許伸出（圖３中

6、未畫出），而當(dāng)某一個(gè)開關(guān)（如Ｋ１）斷開時(shí)，由接近開關(guān)內(nèi)部電路可知，在二極管Ｄ１的負(fù)極端將加有高電位，但被Ｄ１阻斷加不到三極管Ｔ１的基極。進(jìn)一步地講，Ｋ１～Ｋ４由閉合轉(zhuǎn)為斷開且全部斷開（輸入高電位）時(shí)，二極管的正極公共端才輸出高電位，Ｄ１～Ｄ４組成正與門；而Ｋ１～Ｋ４由斷開轉(zhuǎn)為閉合只要有閉合的（輸入低電位），二極管的正極公共端就為低電位，三極管Ｔ１就導(dǎo)通，二極管Ｄ１～Ｄ４組成負(fù)或門。結(jié)論：正與門等于負(fù)或門。另一種應(yīng)用是或門電路，如圖４所示

7、，這是４個(gè)垂直支腿反力不足（俗稱“軟腿”）的報(bào)警電路。當(dāng)４個(gè)垂直支腿未與地面接觸時(shí)，４個(gè)壓力傳感開關(guān)Ｋ１～Ｋ４是閉合的，蜂鳴器Ｈ響，指示燈Ｌ１～Ｌ４均亮；當(dāng)４個(gè)垂直支腿反力足夠時(shí)，４個(gè)開關(guān)將由閉合狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，蜂鳴器不響，指示燈均不亮。如果車輛在作業(yè)中，外力矩使某個(gè)支腿“軟腿”，這個(gè)支腿上的壓力傳感開關(guān)將動作，如Ｋ１由斷開狀態(tài)重新閉合，指示燈Ｌ１亮，顯示“軟以上６點(diǎn)僅是筆者在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所了解到的二極管的應(yīng)用，實(shí)際上二極管在汽車、改裝