汽车电子控制系统培训讲义课件.ppt
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1、10 一月 2023汽车电子控制系统培训汽车电子控制系统培训讲义讲义课时计划课时计划高级汽车维修电工培训教材全书分为高级汽车维修电工培训教材全书分为 三篇十六章八十四节三篇十六章八十四节讲述了电子技术基础知识、汽车电气设备讲述了电子技术基础知识、汽车电气设备检测仪检测仪系统的介绍了汽车电子控制系统结构、工系统的介绍了汽车电子控制系统结构、工作原理作原理、检测与维护以及故障诊断与排除、检测与维护以及故障诊断与排除等实用技术等实用技术介绍介绍 了汽车空调系统的检修及故障排除了汽车空调系统的检修及故障排除本教材计划用三十二个个课时讲授,一个本教材计划用三十二个个课时讲授,一个课时总复习,课程初步安排
2、如下:课时总复习,课程初步安排如下:第一篇第一篇 电子技术基础电子技术基础 u本篇有三章十七节,计划用三个课时讲授本篇有三章十七节,计划用三个课时讲授u第一章一个课时:主要讲低频电压放大电路、多第一章一个课时:主要讲低频电压放大电路、多级放大器、反馈与震荡电路、直流与集成运算放级放大器、反馈与震荡电路、直流与集成运算放大器、功率放大器等。大器、功率放大器等。u第二章一个课时:主要讲脉冲数字电路、第二章一个课时:主要讲脉冲数字电路、RCRC电路、电路、逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、集成电路构成的脉冲单元电路。逻辑电路、集成电路构成的
3、脉冲单元电路。u第三章一个课时:主要讲汽车专用信号模拟检测第三章一个课时:主要讲汽车专用信号模拟检测仪、万用表、示波器、汽车电控系统诊断仪及第仪、万用表、示波器、汽车电控系统诊断仪及第二代汽车电脑诊断系统二代汽车电脑诊断系统OBD-OBD-简介。简介。第二篇第二篇 汽车电子控制系统汽车电子控制系统。u本篇有九章四十八节,计划用二十二个课时讲授本篇有九章四十八节,计划用二十二个课时讲授。u第一章一个课时:主要讲汽车电子控制系统的组成、第一章一个课时:主要讲汽车电子控制系统的组成、原理及应用、电控单元及故障自诊断系统。原理及应用、电控单元及故障自诊断系统。u第二章四个课时:主要讲传感器及检测。第二
4、章四个课时:主要讲传感器及检测。u第三章四个课时:主要讲汽车发动机集中控制、电第三章四个课时:主要讲汽车发动机集中控制、电控汽油喷射、电控点火、怠速控制、发动机进气及控汽油喷射、电控点火、怠速控制、发动机进气及排放控制、柴油机电子控制、发动机电子控制装置排放控制、柴油机电子控制、发动机电子控制装置的故障诊断与检修。的故障诊断与检修。u第四章四个课时:主要讲电控自动变速器的电子控第四章四个课时:主要讲电控自动变速器的电子控制系统、常见故障与分析、检修程序及检修实例。制系统、常见故障与分析、检修程序及检修实例。u第五章两个课时:主要讲第五章两个课时:主要讲ABSABS和和ASRASR电控装置的组成
5、、电控装置的组成、工作原理及检修。工作原理及检修。u第六章两个课时:主要讲电控巡航、电控悬挂、电第六章两个课时:主要讲电控巡航、电控悬挂、电控动力转向系统的检修。控动力转向系统的检修。u第七章一个课时:主要讲汽车视听系统和导航系统第七章一个课时:主要讲汽车视听系统和导航系统的原理及检修。的原理及检修。u第八章八两个课时:主要讲电控安全与防盗报警系第八章八两个课时:主要讲电控安全与防盗报警系统。安全气囊、电控门锁、遥控车门、防盗点火锁、统。安全气囊、电控门锁、遥控车门、防盗点火锁、中央门锁及防盗报警系统的原理与检修。中央门锁及防盗报警系统的原理与检修。u第九章两个课时:主要讲汽车前照灯、电子闪光
6、器第九章两个课时:主要讲汽车前照灯、电子闪光器和转向灯、电子式刮水器和电子式电喇叭及汽车电和转向灯、电子式刮水器和电子式电喇叭及汽车电子仪表的原理与检修。子仪表的原理与检修。第三篇第三篇 汽车空调系统检修与故障排除汽车空调系统检修与故障排除 u本篇有四章十九节,计划用个七个课时讲授本篇有四章十九节,计划用个七个课时讲授u第一章一个课时:主要讲汽车空调系统的组成及原理(汽第一章一个课时:主要讲汽车空调系统的组成及原理(汽车空调的制冷、采暖、通风、净化系统)车空调的制冷、采暖、通风、净化系统)u第二章两个课时:主要讲汽车空调系统的控制与调节(制第二章两个课时:主要讲汽车空调系统的控制与调节(制冷系
7、统的温度、运行工况、运行保护控制)冷系统的温度、运行工况、运行保护控制)u第三章两个课时:主要讲汽车空调系统检修技术(轿车空第三章两个课时:主要讲汽车空调系统检修技术(轿车空调制冷压缩机、储液干燥器、热交换器、膨胀阀和控制系调制冷压缩机、储液干燥器、热交换器、膨胀阀和控制系统检修;客车空调独立式加热器和控制系统检修)统检修;客车空调独立式加热器和控制系统检修)u第四章两个课时:主要讲汽车空调系统故障诊断与排除第四章两个课时:主要讲汽车空调系统故障诊断与排除(轿车、客车、电脑全自动空调系统的故障诊断与排除及(轿车、客车、电脑全自动空调系统的故障诊断与排除及检修后的性能检测)检修后的性能检测)第一
8、篇第一篇 电子技术基础电子技术基础第一章第一章 晶体管放大电路晶体管放大电路晶体管一、一、晶体二极管晶体二极管晶体二极管的分类晶体二极管的分类晶体二极管的特性晶体二极管的特性二、晶体三极管二、晶体三极管晶体三极管的基本结构晶体三极管的基本结构晶体三极管的工作特性晶体三极管的工作特性三极管开关电路三极管开关电路 晶体二极管晶体二极管是一个经过特殊封装,有两个引出电极的半导晶体二极管是一个经过特殊封装,有两个引出电极的半导体元件。内部有体元件。内部有P(正)型半导体和(正)型半导体和N(负)型半导体形(负)型半导体形成的成的PN 结。结。它具单向导电的特性它具单向导电的特性二极管由二极管由P型半导
9、体引出的电极为正极;由型半导体引出的电极为正极;由N型半导体引型半导体引出的电极为负极出的电极为负极按制造材料可分为:硅二极管和锗二极管按制造材料可分为:硅二极管和锗二极管按用途可分为:普通二极管、稳压二极管、发光二极管、按用途可分为:普通二极管、稳压二极管、发光二极管、和光电二极管。和光电二极管。二极管的工作特性二极管的工作特性 正向导通性正向导通性 反向截止性反向截止性 反向击穿性反向击穿性 晶体三极管晶体三极管晶体三极管的基本结构晶体三极管的基本结构 晶体极管是由两个晶体极管是由两个PN结构成的半导体器件,它有三个区和三个引出电结构成的半导体器件,它有三个区和三个引出电极。两个极。两个P
10、N结的公共部分叫基区,由基区引出的极称为基极,基区两结的公共部分叫基区,由基区引出的极称为基极,基区两侧的部分,分为发射区和集电区,引出的电极分别是发射极和集电极。侧的部分,分为发射区和集电区,引出的电极分别是发射极和集电极。基区和发射区间的基区和发射区间的PN结称为发射结,基区和集电区间的结称为发射结,基区和集电区间的PN结称为集结称为集电结。电结。晶体三极管的工作状态晶体三极管的工作状态电流放大状态:三极管基极电流的微小变化,能引起集电极电流的较电流放大状态:三极管基极电流的微小变化,能引起集电极电流的较大变化。因此,可通过基极控制集电极电流,达到电流放大作用,实大变化。因此,可通过基极控
11、制集电极电流,达到电流放大作用,实质上三极管是以微小电流控制较大电流,以小控大,以弱控强的器件。质上三极管是以微小电流控制较大电流,以小控大,以弱控强的器件。三极管截止状态:当发射结处于反向或零偏置使基极电流等于三极管截止状态:当发射结处于反向或零偏置使基极电流等于0时,基时,基极相当于开路,三极管失去放大作用,通常把这种工作状态称为三极极相当于开路,三极管失去放大作用,通常把这种工作状态称为三极管截止状态。管截止状态。三极管饱和状态:当基极电位升高使发射结和集电结均处于正偏时,三极管饱和状态:当基极电位升高使发射结和集电结均处于正偏时,集电极电流受集电极回路最大供电能力的限制,不再与基极电流
12、成比集电极电流受集电极回路最大供电能力的限制,不再与基极电流成比例增长,发射极和集电极之间相当于开关的例增长,发射极和集电极之间相当于开关的“闭合闭合”状态。这种工作状状态。这种工作状态称为三极管饱和状态。态称为三极管饱和状态。u三极管开关电路三极管开关电路开关特性:三极管截止时发射极和集电极之间相当开关特性:三极管截止时发射极和集电极之间相当于开关的断开状态,三极管饱和时发射极和集电于开关的断开状态,三极管饱和时发射极和集电极之间相当于开关的极之间相当于开关的“闭合闭合”状态,三极管的这种状态,三极管的这种特性叫开关特性。三极管由截止转变为饱和,或特性叫开关特性。三极管由截止转变为饱和,或由
13、饱和转变为截止的过程叫由饱和转变为截止的过程叫“翻转翻转”。汽车电子设备中许多装置的三极管均工作在开关状汽车电子设备中许多装置的三极管均工作在开关状态。态。第一节第一节 低频电压放大电路低频电压放大电路 一、一、概述概述1 1、晶体管放大电路的作用晶体管放大电路的作用2 2、放大电路的基本要求放大电路的基本要求3 3、共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成二二、放大电路的工作原理放大电路的工作原理 静态静态放大电路的工作状态分为放大电路的工作状态分为 动态动态 概述概述 晶体管放大电路的作用晶体管放大电路的作用放大电路是利用三极管放大原理,把微放大电路是利用三极管放大原理,把微弱的电信号
14、转变为较强的电信号。把向弱的电信号转变为较强的电信号。把向放大电路提供输入信号的电路或设备称放大电路提供输入信号的电路或设备称为信号源,把接收放大电路输出电信号为信号源,把接收放大电路输出电信号的元器件或电路称为放大电路的负载。的元器件或电路称为放大电路的负载。放大电路的基本要求放大电路的基本要求有一定的放大倍数有一定的放大倍数非线性失真要小非线性失真要小工作要稳定,不能自激工作要稳定,不能自激具有一定的通频带具有一定的通频带要有合适的输入电阻和输出电阻要有合适的输入电阻和输出电阻 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成晶体管晶体管V V是电路的核心,主是电路的核心,主要起电流放大的作用
15、。要起电流放大的作用。电源电源U UCCCC用于保证发射结正用于保证发射结正偏,集电结反偏,三极管偏,集电结反偏,三极管处于放大状态。处于放大状态。集电极电阻集电极电阻R RC C将三极管的将三极管的电流放大转换为电压放大电流放大转换为电压放大作用。作用。电阻电阻R RB B为晶体三极管基极为晶体三极管基极偏置电阻,使其工作在放偏置电阻,使其工作在放大区域。大区域。耦合电容耦合电容C1 C2C1 C2起到隔离直起到隔离直流通交流的作用。流通交流的作用。放大电路的工作原理放大电路的工作状态分为放大电路的工作状态分为动态和静态动态和静态静态静态是指无交流信号输是指无交流信号输入时,电路中的电压、电
16、入时,电路中的电压、电流都不变流都不变(直流直流)状态状态.1、直流通路、直流通路 它只允许直流电流通过的它只允许直流电流通过的路径路径.由于电容器具有隔离由于电容器具有隔离直流通交流作用直流通交流作用,画直流通画直流通路时要把电容器开路路时要把电容器开路.2、静态工作点、静态工作点Q 它是指放大器在静态时晶体三极管各极的电压、电流值它是指放大器在静态时晶体三极管各极的电压、电流值(Ib、Ic、Uce).它们可以用输入特性曲线和输出特性曲线上它们可以用输入特性曲线和输出特性曲线上的点的点(Q)来表示来表示.动态动态 是当放大电路是当放大电路有信号输入时有信号输入时,电路电路中的电压、电流随输中
17、的电压、电流随输入信号做相应变化入信号做相应变化 的状态的状态.在静态基础上在静态基础上,给放给放大电路加上输入信号大电路加上输入信号ui,电路工作在放大状电路工作在放大状态态(动态动态).由于设置由于设置了静态了静态,使输入信号使输入信号工作在近似线性区,工作在近似线性区,输入极电压输入极电压Ube=Ubeq+ui动态都是在静态的基动态都是在静态的基础上叠加了一个交流础上叠加了一个交流信号信号 1、交流通路、交流通路 它是放大电路的交流有效电路,是动态时,放大电路的它是放大电路的交流有效电路,是动态时,放大电路的输入回路和输出回路的交流电流流通的路径。画交流通输入回路和输出回路的交流电流流通
18、的路径。画交流通路时,电容路时,电容C1、C2和电源和电源UCC可看对交流的短路。可看对交流的短路。2、放大电路的输入电阻、输出电阻和放大倍数、放大电路的输入电阻、输出电阻和放大倍数三极管输入电阻三极管输入电阻rbe:常用公式常用公式 rbe=300+(1+)26IeQ()u放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻Ri:Ri=Rbrbeu放大电路的输出电阻放大电路的输出电阻R0:R0RCu放大电路的放大倍数放大电路的放大倍数AU:放大器空载时放大器空载时 AU=RCrbe放大器有载时放大器有载时 AU=RL/rbe RL=RCRL /RC+RL 这是用近似估算法对放大电路的分析,此方法不这是用近似
19、估算法对放大电路的分析,此方法不足之处是难以判断所设的静态工作点是否合适,足之处是难以判断所设的静态工作点是否合适,放大电路在工作过程中是否会出现线性失真及动放大电路在工作过程中是否会出现线性失真及动态工作范围的确定。而图解分析法利用晶体管的态工作范围的确定。而图解分析法利用晶体管的输入、输出特性曲线用作图的方法求得静态工作输入、输出特性曲线用作图的方法求得静态工作点、输入、输出波型和放大倍数等。点、输入、输出波型和放大倍数等。第二节第二节 多级放大器多级放大器 一、多级放大器的组成一、多级放大器的组成 多级放大电路多级放大电路-是由两个或两个以上的单级放大电是由两个或两个以上的单级放大电路组
20、成。路组成。耦合耦合-级与级之间的连接方式叫耦合。级与级之间的连接方式叫耦合。耦合的常用方式有耦合的常用方式有:变压器耦合一般用在功率放大电路中。直接耦合主要用在直流放大电路中。阻容耦合主要用在低频交流电压放大电路中。对耦合方式的要求对耦合方式的要求保证前级的电信号顺利的传给后级保证前级的电信号顺利的传给后级耦合电路对前、后级放大电路的静态工作点没有影耦合电路对前、后级放大电路的静态工作点没有影响响电信号在传输过程中失真要小电信号在传输过程中失真要小,级间传输效率要高级间传输效率要高 二、多级放大器的放大倍数 从图中可知,前级放大器对后级放大器来讲是信号源,它的输出电阻就是信号源的内阻 后级放
21、大器对前级放大器来讲是负载,它的输入电阻就是信号源的负载电阻。1、电压放大倍数、电压放大倍数第一级放大器的电压倍数为:第一级放大器的电压倍数为:AU1=U01/Ui1第二级放大器的电压倍数为第二级放大器的电压倍数为:AU2=U02 /Ui2 两级放大器的电压倍数为两级放大器的电压倍数为:AU=U0 /Ui=U02 /Ui1=AU1 AU2多级放大器的总电压放大倍数为:多级放大器的总电压放大倍数为:AU=(-1)n.AU1AU2AU3AU4AUn 2、多级放大、多级放大器输入、输出电器输入、输出电阻阻多级放大器的输多级放大器的输入电阻就是第一入电阻就是第一级放大器的输入级放大器的输入电阻。电阻。
22、Ri=Ri1多级放大器的输多级放大器的输出电阻就是它最出电阻就是它最后一级放大器的后一级放大器的输出电阻。输出电阻。Ro=Ron第三节第三节 反馈与振荡电路反馈与振荡电路一、反馈电路定义判别方法反馈放大器的分类反馈放大器的的组成负反馈的作用二、振荡电路正弦波振荡器的振荡条件及基本组成常见振荡器简介 一、反馈电路定义定义-反馈是指将放大电路的输出量(电流或电压)反馈是指将放大电路的输出量(电流或电压)的一部分或全部,经过一定的元件或网络(反馈网的一部分或全部,经过一定的元件或网络(反馈网络)回送到输入端,这个回送信号和外加输入信号络)回送到输入端,这个回送信号和外加输入信号共同参与对放大器的控制
23、作用。共同参与对放大器的控制作用。负反馈负反馈回送到输入端的的反馈信号与原来外加输入回送到输入端的的反馈信号与原来外加输入信号相位相反,削弱了原输入信号,这种反馈叫负信号相位相反,削弱了原输入信号,这种反馈叫负反馈。反馈。正反馈正反馈若反馈信号与外加输入信号相位相同,加强若反馈信号与外加输入信号相位相同,加强了原输入信号,这种反馈叫正反馈。了原输入信号,这种反馈叫正反馈。正反馈用于正反馈用于振荡电路。反馈的判别反馈的判别可根据电路中有无反馈可根据电路中有无反馈 通路来确定,首先看输入与通路来确定,首先看输入与输出回路之间有无联系元件(反馈元件)。输出回路之间有无联系元件(反馈元件)。若输出量经
24、过反馈元件回送一定的信号(反馈信号)影响放大若输出量经过反馈元件回送一定的信号(反馈信号)影响放大器的净输入,则存在反馈。器的净输入,则存在反馈。如下图:如下图:R1接在输入、输出之间,输出信号通过它送回输入端而影接在输入、输出之间,输出信号通过它送回输入端而影响输入信号,形成反馈通路。响输入信号,形成反馈通路。反馈放大器的分类反馈放大器的分类u按反馈极性分:正反馈和负反馈按反馈极性分:正反馈和负反馈 用瞬时极性判断,从输入端开始用瞬时极性判断,从输入端开始+或或-,经放大反馈回送到输入,经放大反馈回送到输入端的极性和原输入信号极性相比较,若极性相反,则为负反馈;端的极性和原输入信号极性相比较
25、,若极性相反,则为负反馈;若极性相同,则为正反馈。若极性相同,则为正反馈。u按反馈信号的组成分:直流反馈和交流反馈按反馈信号的组成分:直流反馈和交流反馈 直流反馈信号只有直流成分,起稳定静态工作点的作用;交流直流反馈信号只有直流成分,起稳定静态工作点的作用;交流反馈信号只有交流成分,用以改善放大电路的动态性能。反馈信号只有交流成分,用以改善放大电路的动态性能。一般一般两种是同时存在的。两种是同时存在的。u按反馈网络从输出端的取样分:电压反馈和电流反馈按反馈网络从输出端的取样分:电压反馈和电流反馈 电压反馈的反馈信号取自输出电压电压反馈的反馈信号取自输出电压U0,并与输出电压成正比;,并与输出电
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