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Stichwörter T
Tüterkram, Topfgenerator, Transistoren (bipolar), Thyristor, TC, Tempomat, Transponder

 

Tüterkram

Alle elektrischen Leitungen im Fahrzeug.

 

Topfgenerator

Teil des Airbags s. Gasgenerator

 

 

Transistoren (bipolar)

verschiedene TransistortypenDie Einschränkung auf bipolare Transistoren ist erforderlich, da die wesentlich größere Gruppe der Feldeffekttransistoren den derzeitigen Rahmen sprengen würde. 

Voraussetzung sind die Kenntnis der Vorgänge am pn-Übergang. Bei der weiteren Betrachtung ist es belanglos welchen Typ (npn oder pnp) man als Ausgangspunkt wählt. Die Vorgänge sind vergleichbar, da lediglich die Polaritäten der Spannungsquellen und die Ladungsträger (Elektronen bzw. Defektelektronen) getauscht werden müssen.

Prinzip npn-TransistorBei dem hier untersuchten npn-Transistor liegt im Bild 1 noch keine Steuerspannung an. Eine vergleichbare Situation entsteht bei einer -UBE .
Der Emitter enthält zwar viele freie Elektronen (n-Gebiet) diese können jedoch die Sperrschicht 1 nicht überwinden, da für sie keine anziehende Kraft (positive Elektrode) am p-Gebiet existiert. Durch den Kollektor können so auch keine Elektronen angesaugt und als Ausgangsstrom IC durch den Verbraucher geschickt werden. Der Transistor ist nichtleitend.

Die Situation im 2. Bild hat sich durch das Anlegen der positiven UBE geändert. Jetzt liegt Sperrschicht 1 in Durchlassrichtung und wird von den Elektronen überflutet. Schafft man es die Basis extrem dünn zu machen und außerdem noch schwach zu dotieren, werden nur wenige Elektronen im p-Gebiet auf ein positives Loch oder Defektelektron stoßen und rekombinieren (neutral werden). Ein ebenfalls geringer Anteil wird als Basistrom (Steuerstrom) abfließen. Die Masse kann durch die hohe Kollektorspannung angezogen als "falsche" Ladungsträger die Sperrschicht 2 überwinden. Diese liegt zwar in Sperrrichtung aber Elektronen in der p-Schicht sind Minoritätsladungsträger, die da normalerweise nicht hingehören, und können als Sperrstrom den Übergang passieren. Sie bilden den Ausgangsstrom, der um ein Vielfaches höher ist als der Steuerstrom IB.

Stromverstärkung   ß = IC / IB

Die hier verwendete Emitter-Schaltung hat den Vorteil neben einer Stromverstärkung auch eine Spannungsverstärkung (UR kann viel größer als UBE werden) und somit eine Leistungsverstärkung aufzuweisen.

Trans_layoutDurch den bei der Herstellung eingesetzten Diffusionsprozess haben die Transistoren ein Flächenlayout.
Die Gebiete Basis und Emitter werden nacheinander, durch Diffusion von 3-wertigem und danach 5-wertigem Material, in den Kollektor hineingebracht. Danach werden Basis und Emitter als kammartig ineinander greifende Metallbeläge aufgedampft.
Zur besseren Ableitung der Verlustwärme Pv = UCE * IC werden die Chips auf Kühlflächen aufgelötet und danach verkappt.

 

 

Thyristor        auch steuerbare Vierschichtdiode

Obwohl er nur drei Anschlüsse besitzt (Fotothyristor zwei) ist er in seiner Arbeitsweise nicht mit dem Transistor vergleichbar.
Eigentlich ist er nur ein Schalter dessen Schaltzeitpunkt durch einen Steuerimpuls festgelegt werden kann

Bild 1 - BlockierzustandSchaltzeichen ThyristorThyristor Wirkungsweise
Die normale Polarität der Betriebsspannung entspricht der Durchlassrichtung - Plus an der Anode, Minus an der Kathode.
Dennoch wird kein Strom Fließen, da der Übergang 2 in Sperrichtung liegt. Der Durchbruch ist jedoch, wie bei jedem pn-Übergang, möglich.

Bild 2 - Leitphase
Legt man an das Gate (G) eine positive Gleichspannung oder einen positiven Impuls an, werden Elektronen in Richtung Gate gezogen. Für sie ist die Sperrschicht 1 in Durchlassrichtung. Sind die beiden mittleren p-und n-Schichten dünn genug gelangen viele Ladungsträger in das untere p-Gebiet. Hier sind sie aber Minoritätsladungsträger und können somit, selbst wenn in diesem Fall Sperrschicht 2 in Sperrichtung vorliegt, in das mittlere n-Gebiet gelangen. Dort finden sie die in Durchlassrichtung geschaltete Sperrschicht 3 vor und werden durch die Anodenspannung (+) angezogen, als hoher Ausgangsstrom den Thyristor verlassen. Gleichzeitig mit dem Durchbruch fällt die Spannung am Thyristor auf sehr kleine Werte zusammen, da extrem viele Ladungsträger einen starken Abfall der Innenwiderstandes bewirken. Thyristorkennlinie

U1 - Durchbruch ohne Steuerspannung
U2 - vorzeitiger Durchbruch durch Steuerspannung oder Impuls ausgelöst
UH - Haltespannung 

Besonderheit: 
Fällt der Steuerimpuls weg ändert sich der Ausgangsstrom nicht. Durch UAK angezogen werden die einmal in Bewegung gebrachten Elektronen die Sperrschicht 2 förmlich überschwemmen. Sie verbleibt im Durchbruchbereich.
Der Ruhezustand kann erst durch das Absinken der UAK unter den Wert der Haltespannung angenommen werden. wird dieser Wert unterschritten hört der Stromfluss schlagartig auf, Sperrschicht 2 blockiert.
Kontinuierliche Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Stromes, wie beim Transistor, ist nicht möglich.

Siehe auch Kondensatorzündung (HKZ, Thyristorzündung) 

 

 

TC

Die Traction Control stellt lediglich das Zusammenwirken von EDS und ASR dar.

 

 

 

TempomatStelleinrichtung Tempomat

...ist eine "Fahrgeschwindigkeitsregelung".
Eine vorgewählte Geschwindigkeit wird solange konstant eingehalten bis durch Gasgeben, Bremsen oder Kuppeln das System in den manuellen Modus zurückkehrt. Diese Komforteinrichtung ist besonders einfach mit installiertem E-Gas zu realisieren. 
Hierzu vergleicht das Motorsteuergerät das Signal der Radsensoren (Tachosignal) mit der vorgewählten km/h-Größe. Je nach Abweichung wird die Drosselklappe weiter geöffnet oder geschlossen bis die beide Größen übereinstimmen. 
Ohne E-Gas ist die Ansteuerung der Drosselklappe über pneumatische Steller (Druckdose) möglich s. Abb. Das Steuergerät liefert hier einen entsprechenden Druck/Unterdruck und bewegt dadurch die Drosselklappe.

Besonders vorteilhaft ist der Einsatz des Tempomat im Zusammenspiel mit einem Automatikgetriebe. In jedem Fall wird aber auf langen, freien Strecken ein geringerer Verbrauch erzielt, da weniger Beschleunigungsphasen als bei manuellem Betrieb auftreten.

 

 

Transponder

Eigentlich RFID (Radio Frequenz IDentifikation)

Die benutzte Frequenz, von ihr sind - Durchdringungsvermögen, Reichweite bzw. notwendige Sichtverbindung abhängig, kann zwischen 2,4GHz, 13,56MHz und 125-140kHz liegen. Darüber hinaus finden wir neben aktiven Transpondern (durch eigene Energieversorgung höhere Reichweite) in der Hauptsache passive Varianten. Sie benötigen keine eigene Stromversorgung und sind damit unkompliziert im Gebrauch.Transponder

Als Bauformen haben sich sowohl solche im Glasröhrchen als auch in Folien mit unterschiedlichen Abmessungen und Formen durchgesetzt (s. Abb.).
Ihre Funktion ist jedoch identisch. Diese soll hier am Beispiel Zusammenwirken Zündstartschalter - Schlüssel gezeigt werden (siehe aber auch Fernbedienung).

Transponder - PrinzipIm Fahrzeug wird ständig durch die Lesespule ein Magnetfeld ca. 125kHz aufgebaut. Gelangt der Schlüssel in dessen Wirkungsbereich ( 1 ), wird in der Antenne des Transponders eine Spannung induziert, die nach der Gleichrichtung zum Aufladen eines Kondensators dient. Dieser stellt ab jetzt die Stromversorgung des Chip dar. Wird der Chip jetzt aktiv arbeitet er ein vorgegebenes Muster ab. Das bedeutet, dass er z.B. eine Impulsfolge als Identifikationscode sendet. Das kann man sich wie folgt vorstellen.

Unsere Antenne ist Teil eines Schwingkreises. Wird dieser bedämpft (Energieentzug) verändert er seine Eigenschaften. Das kann eine Phasenverschiebung oder bei ohmscher Last auch nur eine Verkleinerung der Amplitude sein. 
Würde unser Chip mit jedem H-Signal stromlos ( Uaus = Ub) werden, dafür aber bei L-Signalen faktisch den Kurzschluss darstellen (Uaus = 0V), entnimmt er bei L-Signalen viel Energie. Diese muss über das Magnetfeld übertragen werden und macht sich so als veränderter Primärstrom in der Lese-/Sendespule (im Startschloss) bemerkbar ( 2 ).

Die Auswertung ( 3 ) vergleicht wieder den erkannten Code des Schlüssels mit seinem eigenen und entscheidet so über die Reaktion - Zündung an oder Blockade.

Der Name Lesespule ist eigentlich nicht korrekt, da auch das Fahrzeug Daten aussenden und den Transponder zum Reagieren anregen kann. Ein Frage-/ Antwortspiel ist also möglich und wird durch den Einsatz festgelegt. (Beim Marathon reicht z.B. die Abfrage wer da gerade in das Ziel kommt - also nur Lesen von Daten.)