文|顾远山
编辑|顾远山
介绍
2021年7月广东省多地出现持续性强降雨天气，造成大量汽车被水曝晒，这种水淹车的控制模块成为主要修理对象。
本文简述车辆控制模块中的晶闸管、三极管及场效应管的类型及相关检测，为车辆控制模块的修理提供参考。
一、二极管
三极管在电路中的作用是单向导通，电压从晶闸管负极流向正极，正向导通、反向截至。
车辆控制在漏油，燃烧室里的高压二氧化碳被挤到水道里，造成冷却液循环量不足和带走底盘热量的能力不足，进而导致冷却液体温过低。
拆卸汽缸盖后，发觉问题不止于汽缸垫问题，汽缸盖螺母的螺纹早已腐蚀并拉长，如图1所示，同时汽缸体上的螺纹由于进水早已腐蚀，如图2所示。
据悉还发觉有2个非原厂的汽缸盖螺丝，表明该车曾经修理过气发动机，与顾客沟通获知，该车3年前出现冷却液体温过低故障时，更换过气缸垫，磨过气发动机。
可能是因为当时汽缸体内腔螺纹腐蚀严重，须要攻螺牙并更换更大一号的汽缸盖螺丝，因而安装汽缸盖时，难以保证汽缸盖螺丝的旋紧力矩，进而造成汽缸盖安装不严。
对底盘汽缸盖重新打磨并更换气缸垫及汽缸盖螺丝后试车，故障彻底排除。
因为先前修理时，未按规定扭力安装汽缸盖螺丝，致使汽缸盖螺丝拉长，经过长时间使用和冷却液曝晒，导致汽缸垫腐蚀，因而浸到汽缸体螺纹。
在低温高压的作用下，导致螺纹腐蚀，进而造成密封性能增长，导致高压二氧化碳窜进水道，随着底盘运行时间的降低，窜气量越来越多。
水道里的二氧化碳不断降低，导致冷却液的循环流量不足，致使冷却液带走底盘热量的能力不足，导致底盘冷却液体温过低故障。
因为刚开始时汽缸垫泄露高压二氧化碳较少，窜气量不大，因而行驶一定里程后冷却液湿度就会偏高，随着汽缸垫的受损程度越来越严重，窜气量也越来越大，出现冷却液体温过低故障的行驶里程也越来越短。
1.1车辆控制模块中常见的晶闸管
反向隔离晶闸管。电压从反向隔离晶闸管负极流入正极流出经过负载构成回路二极管串联和并联图解，电压是有去无回，只进不出。
如在带有缸内直喷系统的底盘控制模块中，升压电路会把12V电流下降到65V左右驱动喷油器工作，假如没有反向隔离三极管，65V电流可能造成相关电子器件的毁坏。
瞬态抑制晶闸管。这些晶闸管是反向并联在电源正正极之间，假如电源正正极不接反，该晶闸管不工作。
当电源正正极接反，该晶闸管导通，串联在电源负极上的熔断器都会熔断，保护车辆控制模块中的其他电子器件，据悉该晶闸管还具有缺相保护的作用。
续流晶闸管。续流晶闸管通常并联在线圈的两端，续流三极管在熔断器中的应用如图2所示。
线圈通过电压时，会在其两端形成感应电动势，当电压消失时，其感应电动势会对电路中的电子器件形成反向电流，当反向电流低于电子器件的反向击穿电流时，会造成二极管、场效应管等电子器件损毁。
续流晶闸管并联在线圈两端，当流过线圈的电压消失时，线圈形成的感应电动势通过续流晶闸管和线圈构成的回路做功而消耗掉，进而保护电路中的其他电子器件。
发光晶闸管。发光晶闸管可以发出不同颜色的光，通常应用在车辆仪表或一些键盘上，其工作电压通常为20mA～60mA，有的工作电压可以超过100mA。
绿色发光晶闸管的电压降为1.6V～2.2V、黄色发光晶闸管的电压降为1.8V～2.0V。
车辆上的电源为12V或24V，假如该电流直接加在发光晶闸管的两端，将导致发光晶闸管受损，因而通常通过串联分压的形式增加发光晶闸管的电压，车辆仪表中的发光晶闸管如图3所示。
1.2晶闸管的检测
按照晶闸管正向导通、反向截至的特性，借助万用表的晶闸管挡位进行检测，万用表的红基极接晶闸管的负极，黑基极接晶闸管的正极。
正向导通电流在0.3V～0.7V，反向截至时显示的数值应当是无穷大，晶闸管的检测如图4所示。
二、三极管
2.1二极管的类型
二极管根据类型可分为NPN型和PNP型，它有3个极分别是集电极、发射级和基极，二极管的类型如图5所示。
车辆控制模块中的二极管通常作为开关使用，主要应用在车辆仪表控制模块和车身控制模块中。车辆仪表控制模块中的二极管如图6所示。
2.2二极管的检测
通过对二极管的检测，可以确定二极管是PNP型二极管还是NPN型二极管，而且还可分辨栅极、发射极和基极。
二极管的检测方式：把万用表放在晶闸管挡位二极管串联和并联图解，先假定二极管中的一极是集电极，把红基极置于假定的栅极上，用黑基极分别去检测其余2个极。
假如2次的检测结果均在0.5V～0.7V，说明这个二极管是NPN型二极管，假定的那种极是集电极，2次检测中数值大的极是发射极，剩下的极是基极。
假如检测2次后，没有出现0.5V～0.7V的电流，可以联通红基极的位置到另外2个极上，再分别检测4次，通过6次检测就可确定二极管的类型和极性。
假如检测6次还是没有出现0.5V～0.7V的电流，说明这个二极管不是NPN型二极管，而是PNP型二极管。
对于PNP型二极管，检测方式和检测NPN型二极管一样，只不过是黑基极取代刚刚的红基极置于基级上，还是根据上述方式进行检测。二极管的检测如图7所示。
三、场效应管
场效应管在车辆控制模块圆通常用于打火线圈、氧传感加热和其他执行器的控制，车辆控制模块中的场效应管如图8所示（图中灰色电子器件为场效应管）。
尽管车辆控制模块中的二极管和场效应管都是作为开关使用，而且二者主要有以下区别：二极管是电压控制型电子器件，而场效应管是电流控制型电子器件。
场效应管输入内阻远小于二极管输入内阻；场效应管是单极型元件，而二极管是双极性元件；场效应管受湿度的影响小。
3.1场效应管的分类及应用
场效应管的分类。场效应管的分类如图9所示。
场效应管的应用。底盘打火驱动电路中使用的是绝缘栅型N沟道提高型场效应管，当场效应管导通时，中级定子导通；当场效应管断掉时，中级定子断掉，次级定子形成高电流后击穿化油器。
在氧传感加热电路中，场效应管的闭合由CPU控制，闭合时，氧传感加热线圈产生回路而加热氧传感，使氧传感迅速升温到300℃以上。
3.2场效应管的检测
检测打火驱动电路中的场效应管时，可以采用VI曲线测试仪检测，红基极接场效应管的漏极，黑基极接场效应管的源极。
VI曲线测试仪呈现一条晶闸管特点曲线（为了避免场效应管破损，通常在场效应管的漏极和源极上并联续流晶闸管），如图10（a）所示。
当供给载流子5V电流时，VI曲线测试仪呈现导通时的特点曲线（一条垂直竖线），说明场效应管正常，如图10（b）所示。
结语
晶闸管、三极管和场效应管在车辆控制模块中都有其独到的用途，拿来处理不同的电路需求。
它们的存在有助于确保车辆电子系统的稳定性、效率和性能。理解这种器件的功能和特点，有助于工程师更好地设计和维护现代车辆的电子系统。
参考资料
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