【導讀】二極管和晶體管都是如此，它們由二極管 P 和 N 材料制成。二極管類(lèi)別包括兩個(gè)可能對控制工程師很重要的例子：硅二極管和 LED。
二極管為何不同？
一個(gè)詞：極性。極性是指某物只有一個(gè)方向。磁鐵有南極和北極，分子的電子密度會(huì )導致電荷不均等，許多電氣設備都是用摻雜材料制成的，只允許電流朝一個(gè)方向流動(dòng)。
二極管和晶體管都是如此，它們由二極管 P 和 N 材料制成。二極管類(lèi)別包括兩個(gè)可能對控制工程師很重要的例子：硅二極管和 LED。
硅二極管
二極管元件在自動(dòng)化領(lǐng)域常見(jiàn)的用途可能是盡量減少電感反饋或由直流電流供電的線(xiàn)圈負載裝置的“反激”的影響。
雖然本文并非旨在討論反激電壓的概念（本文對此進(jìn)行了深入討論），但簡(jiǎn)而言之，問(wèn)題出現在線(xiàn)圈帶有磁荷時(shí)，然后一旦設備關(guān)閉，磁場(chǎng)就會(huì )崩潰并試圖繼續將電壓強加到控制設備中。
為了防止這種情況發(fā)生，我們需要一種只允許電流朝一個(gè)方向流動(dòng)的設備，而不允許電流朝另一個(gè)方向流動(dòng)。二極管就是一個(gè)完美的選擇。
當二極管連接到線(xiàn)圈裝置（例如電磁閥）的兩個(gè)端子時(shí)，有兩種選擇：
如果二極管以正向偏置并與線(xiàn)圈并聯(lián)，它將允許所有電流繞過(guò)線(xiàn)圈，終導致保險絲燒斷。
圖 2.連接二極管以防止反激電壓的正確方法（左）和錯誤方法（右）。
另一方面，如果你將二極管反向連接到線(xiàn)圈周?chē)?，它將不允許線(xiàn)圈電流繞過(guò)，但如果你將線(xiàn)圈想象成一個(gè)電源（當磁場(chǎng)崩潰時(shí)它就是電源），它將允許電流從磁場(chǎng)的一側流到另一側的一個(gè)小圓圈里，阻止它到達任何其他設備。
確定二極管極性
硅二極管是小型圓柱形器件（直徑約為 ? 英寸），兩端都有電線(xiàn)伸出。大多數功率二極管的主體為黑色，一端有灰色條紋。低功率信號二極管的主體為橙色，一端有黑色條紋。該條紋（無(wú)論是灰色還是黑色）都是陰極端，指向電流流出的那一端。
圖 3.兩種封裝樣式的硅二極管的極性。
將其與線(xiàn)圈并聯(lián)時(shí)，請確保將條紋端連接到線(xiàn)圈的 + 側，將非條紋端連接到線(xiàn)圈的 - 側。
如果你把它們混在一起，你會(huì )發(fā)現一旦電路通電，就會(huì )有大量電流繞過(guò)線(xiàn)圈。這可能會(huì )使斷路器跳閘或保險絲燒斷（我希望你安裝了保險絲？）LED 極性
如果 LED 單獨用于原型設計項目，則必須使用電阻器保護它們，并且必須以正確的方式連接它們。對于本次討論，我將堅持極性概念（但請在那里放置一個(gè) 2k 歐姆電阻器或其他東西）。
仔細觀(guān)察普通 LED 時(shí)，您會(huì )注意到兩種不對稱(chēng)癥狀。一種跡象是其中一條引線(xiàn)比另一條長(cháng)。較長(cháng)的導線(xiàn)是陽(yáng)極，電流通過(guò)該導線(xiàn)“進(jìn)入”LED。它必須連接到 + 電源。
圖 4. LED 的頂部、側面和符號視圖，顯示陽(yáng)極和陰極。
但是，導線(xiàn)總是要修剪的，所以不能太相信導線(xiàn)的長(cháng)度。第二個(gè)癥狀是 LED 周?chē)耐咕壍囊粋缺磺虚_(kāi)，邊緣是扁平的。這個(gè)扁平的一側是陰極，必須連接到 - 電源。
如果您購買(mǎi)繼電器或堆疊燈等組件內的 LED，數據表將清楚地定義哪根線(xiàn)是 + 輸入、哪根是 - 輸入，并且它們已經(jīng)受到限流電阻的保護。
晶體管
NPN 和 PNP 晶體管由與二極管相同的負 (N) 和正 (P) 摻雜材料制成。因此，您不能簡(jiǎn)單地換出 NPN 或 PNP 晶體管并期望它以相反的方式表現；它根本不起作用。如果您以錯誤的方向供電，則根本不會(huì )流動(dòng)電流信號。
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