Después de estudiar Capítulo 14, el lector debería poder






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CAPÍTULO 14

Los Fundamentos Electrónicos

Los objetivos

Después de estudiar Capítulo 14, el lector debería poder:

1. Prepárese para área de contenido de prueba de certificación de Sistemas ASE Electrical / Electronic (A6) “ A ” (el Diagnóstico / Electrónico Eléctrico General de Sistemas).

2. Identifique componentes semiconductores.

3. Explique precauciones necesarias al circunvenir circuitos semiconductores.

4. Discuta dónde son usados los diversos dispositivos electrónicos y semiconductores en vehículos.

5. Describa cómo probar diodos y transistores.

6. Liste las precauciones que un técnico de servicio debería seguir en evitar daño para componentes electrónicos de ESD.

Teclee Términos

El ánodo (p. 193)

La base (p. 199)

El transistor bipolar (p. 199)

Quémese Adentro (p. 194)

El cátodo (p. 193)

CHMSL (p. 198)

Sujetando diodo (p. 195)

CMOS (p. 204)

El coleccionista (p. 199)

La corriente de control (p. 200)

Darlington haga pareja (p. 201)

El diodo Despiking (p. 195)

El diodo (p. 193)

El drogado (p. 192)

Los alfileres duales (el CHAPUZÓN) Inline (p. 201)

El emisor (p. 199)

La ESD (p. 208)

FET (p. 200)

El prejuicio delantero (p. 193)

La entrada (p. 198)

El germanio (p. 192)

El pozo receptor inagotable de calor (p. 201)

La teoría del hueco (p. 192)

Los huecos (p. 192)

Las impurezas (p. 192)

El circuito integrado (IC) (p. 201)

El invertidor (p. 207)

El empalme (p. 193)

GUIADO (p. 196)

MOSFET (p. 200)

MOV (p. 198)

El transistor NPN (p. 199)

NTC (p. 198)

El material de N-Type (p. 192)

OP-AMP (p. 204)

Photodiodes (p. 197)

Photons (p. 197)

Photoresistor (p. 197)

Phototransistor (p. 202)

PIV (p. 196)

El transistor PNP (p. 199)

La polaridad (p. 204)

PRV (p. 196)

El material de P-Type (p. 192)

PWM (p. 207)

El puente del rectificador (p. 199)

Ponga al revés prejuicio (p. 193)

La saturación (p. 201)

SCR (p. 198)

Los semiconductores (p. 192)

El silicio (p. 192)

Las células de energía solar (p. 202)

El reostato de protección de la alcayata (p. 196)

El diodo de supresión (p. 195)

Thermistor (p. 198)

El voltaje del umbral (p. 200)

El transistor (p. 199)

TTL (p. 204)

Varistors (p. 198)

V-ref (p. 206)

El diodo Zener (p. 194)

Los componentes electrónicos son el corazón de computadoras. Conocedor qué tan electrónico los componentes que el trabajo ayuda a remover el misterio de electrónica automotora.

Los semiconductores

Los semiconductores no son ni conductores ni aisladores. El flujo de corriente eléctrica se debe al movimiento de electrones en materiales teniendo menos que cuatro electrones en la órbita exterior de su átomo. Los aisladores contienen más que cuatro electrones en su órbita exterior y no pueden transmitir electricidad porque su estructura atómica es estable (ninguno de los electrones gratis).

Los semiconductores son materiales que contienen exactamente cuatro electrones en la órbita exterior de su estructura del átomo y es, por consiguiente, ni los buenos conductores ni los buenos aisladores. Dos ejemplos de materiales semiconductores es germanio y silicio, que no tienen electrones gratis para proveer flujo actual. Sin embargo, ambos de estos materiales semiconductores puede obligárseles a transmitir corriente si otro material se agrega para proveer las condiciones necesarias para el movimiento del electrón. Cuando otro material es añadido a un material semiconductor en cantidades muy pequeñas, se llama el drogado. Los elementos de drogado son llamados impurezas; Y por consiguiente, después de que su adición, el germanio y el silicio sean ya no considerados elementos puros. El material agrandó germanio o silicio puro para hacerlo eléctricamente conductivo representa sólo un átomo de impureza para cada 100 átomos de millón del material semiconductor puro. Los átomos resultantes son todavía eléctricamente neutrales, porque el número de electrones el silencio iguala el número de protones de los materiales combinados. Estos materiales combinados están clasificados en dos grupos a merced del número de electrones en la unión entre los dos materiales: Los materiales de N-Type o de P-Type.

N-Type Material

El material de N-Type es silicio o germanio que se drogó con un elemento como fósforo, arsénico, o el antimonio, cada teniendo cinco electrones en su órbita exterior. Estos cinco electrones están combinados con los cuatro electrones del silicio o el germanio para totalizar nueve electrones. Hay espacio suficiente sólo ocho electrones en la unión entre el material semiconductor y el material de drogado. Esto deja electrones adicionales, y si bien el material es todavía eléctricamente neutral, estos electrones adicionales tienen tendencia a repeler otros electrones fuera del material. Vea 14-1 de la Figura.

P-Type Material

El material de P-Type es producido dopando silicio o germanio con el boro del elemento o el indium del elemento. Estas impurezas tienen sólo tres electrones en su concha exterior y, cuando fueron combinadas con el material semiconductor, el resultado en un material con siete electrones, un electrón menos de es requerido para átomo adhiriéndose. Esta falta de marcas de un electrón el material capaz para atraer electrones, si bien el silencio material tiene un cargo neutral. Este material tiene tendencia a atraer electrones para llenar los huecos para el electrón octavo perdido en la unión de los materiales. Vea 14-2 de la Figura.

Cómo la Maniobra de Huecos

El flujo actual es expresado como el movimiento de electrones de un átomo para otro. En los términos semiconductores y electrónicos, el movimiento de electrones llena los huecos del material de P-Type. Por consiguiente, como los huecos se llenan de electrones, los huecos en blanco se mueven en frente para el flujo de los electrones. Este concepto de movimiento de huecos es llamado la teoría del hueco de flujo actual. Los huecos se mueven entre la dirección al frente de eso de flujo del electrón. Vea 14-3 de la Figura.

El Resumen de Semiconductores

Lo siguiente es un resumen de fundamentos semiconductores.

1. Los dos tipos de materiales semiconductores son tipo de la P de tipo y N. El material de N-Type contiene electrones adicionales; El material de P-Type contiene huecos debido a perder electrones. El número de electrones excedentes en un material de N-Type debe permanecer constante, y el número de huecos en el material de P-Type también debe permanecer constante. Porque los electrones son intercambiables, el movimiento de electrones adentro o del material cabe mantener un material simétrico.

2. En semiconductores de P-Type, la conducción eléctrica ocurre principalmente como el resultado de huecos (la ausencia de electrones). Los semiconductores de tipo de posada, la conducción eléctrica ocurren principalmente como el resultado de electrones (el exceso de electrones).

3. El movimiento del hueco resulta de lo saltador de electrones en posiciones nuevas.

4. Bajo el efecto de un voltaje tuvo aplicación para el semiconductor, los electrones viajan hacia la terminal positiva y los huecos se mueven hacia la terminal negativa. La dirección de corriente del hueco está de acuerdo con la dirección convencional de flujo actual.

Los diodos

Un diodo es una eléctrica válvula de retención de una sola vía hecha combinando un material de P-Type y un material de N-Type. La manera del diodo de palabra “ teniendo dos electrodos.” Los electrodos son conexiones eléctricas: El electrodo positivo es llamado el ánodo; El electrodo negativo es llamado el cátodo. Vea 14-4 de la Figura.

El punto donde los dos tipos de materiales se asocian es llamado el empalme.

El material de N-Type tiene un electrón adicional, lo cual puede desembocar en el material de P-Type. El carácter de imprenta de la P tiene una necesidad para electrones para llenar sus huecos. Si una batería estuviera relacionada al diodo positivo (+) para P-Type material y negativa (-) para N-Type material, tan ilustrada en Figure 14-5, luego los electrones que dejó la N-Type material y fluida en la P-Type el material para llenar los huecos sería rápidamente reemplazado por el flujo del electrón de la batería.

Como consecuencia, la corriente fluiría a través del diodo con resistencia baja. Esta condición es llamada prejuicio delantero.

Si las conexiones de la batería fuesen puestas al revés y el lado positivo de la batería estaba relacionado al material de N-Type, los electrones serían jalados hacia la batería y fuera del empalme de los materiales de P-Type de N-And. (Recuerde, a diferencia de los cargos atraiga la atención, mientras que guste los cargos repelan.) Porque la conducción eléctrica requiere el flujo de electrones a través del empalme de los materiales de N-AndP-Type y porque las conexiones de la batería son de hecho puestas al revés, el diodo le ofrece la resistencia muy alta al flujo actual. Esta condición es llamada prejuicio inverso. Vea 14-6 de la Figura.

Por consiguiente, los diodos permiten flujo actual sólo cuando la corriente de la polaridad correcta está relacionada al circuito. Los diodos son usados en alternadores para controlar flujo actual en una dirección. Los diodos son también usados en los controles de la computadora, aire acondicionando circuitos, y muchos otros circuitos para impedir daño posible debido a los flujos actuales inversos que se generó dentro del circuito. Vea 14-7 de la Figura.

Zener Diodes

Un diodo del zener es un diodo especialmente construido diseñado para dirigir con una corriente diagonal en reverso. Los diodos Zener fueron nombrados en 1934 para su inventor, Clarence Melvin Zener, un profesor americano de medicamentos. Un diodo del zener actúa como cualquier diodo en lo referente a que bloquea corriente diagonal en reverso, pero sólo hasta un cierto voltaje. Por encima de esto cierto voltaje (designado el voltaje de anomalía o la región del zener), un diodo del zener transmitirá corriente sin daño para el diodo. Un diodo del zener es con exceso dopado, y el voltaje diagonal en reverso no daña el material. La caída de voltaje a través de un diodo del zener permanece prácticamente igual antes y después del voltaje de anomalía, y estas marcas de factor un diodo del zener perfeccionan para la regulación de voltaje. Los diodos Zener pueden construirse para los voltajes diversos de anomalía y pueden ser usados en una colección variada de aplicaciones automotoras y electrónicas, especialmente para reguladores electrónicos de voltaje. Vea 14-8 de la Figura.

Sujetando Diodos

Los diodos pueden ser utilizados como un dispositivo que sujeta con tenazas alto voltaje cuando el poder (+) está relacionado al cátodo (-) del diodo. Si una bobina es pulsada de vez en cuando, una alcayata de alto voltaje es producida cada vez que la bobina está apagada. Para controlar y dictar esta alcayata posiblemente de alto voltaje dañina, un diodo puede ser instalado a través de las pistas para la bobina para reencauzar la alcayata de alto voltaje de regreso a través de los serpenteos de la bobina para daño del preventpossible para los circuitos eléctricos o electrónicos del resto de vehículo. Un diodo conectado a través de las terminales de una bobina para controlar voltaje impide es designado un diodo que sujeta. Vea 14-9 de la Figura.

Diodos que sujeta también pueden ser llamados diodos del despiking o de supresión.

Los diodos fueron primeros usados en compresor de corriente alterna las bobinas del embrague al mismo momento que los dispositivos electrónicos estaban primeros usados. El diodo se usó para ayudar a impedir daño para circuitos electrónicos delicados en cualquier parte de la instalación eléctrica del vehículo. Vea 14-10 de la Figura.

Porque la mayoría de circuitos automotores eventualmente eléctricamente se conectó mutuamente adentro iguala, una oleada de alto voltaje en cualquier parte del vehículo podría dañar componentes electrónicos en otros circuitos.

Nota: Los circuitos más probables para ser fingidos por la oleada de alto voltaje, si el diodo deja de operar, son los circuitos controlando la operación de la corriente alterna que el compresor agarra firmemente y cualquier componente que usa una bobina, como esos del motor del soplador y las unidades de control de clima.

La Protección del Despiking del Diodo del Zener

Los diodos Zener también pueden usarse para controlar alcayatas de alto voltaje y prevenirlas de circuitos electrónicos delicados dañinos. Los diodos Zener están más comúnmente usados en circuitos electrónicos de la inyección de combustible que controlan el tiroteo de los inyectores. Al sujetar diodos fuera usado adentro paralelamente con la inyección bobina, la acción resultante que sujeta tendería a atrasar el cierre de la boquilla del inyector de combustible. Un diodo del zener se usa comúnmente para sujetar sólo la porción de voltaje más alto de la alcayata resultante de voltaje sin afectar la operación del inyector. Vea 14-11 de la Figura.

El Despiking los Reostatos Protectores

Todas las bobinas deben usar alguna protección en contra de alcayatas de alto voltaje que ocurren cuando el voltaje es removido de cualquier bobina. En lugar de un diodo instalado de adentro paralelamente con los serpenteos de la bobina, un reostato puede ser usado y es llamado un reostato de protección de la alcayata. Vea 14-12 de la Figura.

Los reostatos son a menudo preferidos para dos razones.

1. Las bobinas usualmente dejarán de operar cuando son puestas en cortocircuito en vez de claro, como esta condición puesta en cortocircuito da como resultado mayor flujo actual en el circuito. Un diodo instalado en la dirección diagonal en reverso no puede controlar esta corriente adicional, mientras que un reostato de adentro paralelo enlata remedio recorta potencialmente perjudicando flujo actual si la bobina se vuelve puesta en cortocircuito.
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