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如何正確使用二極管

發(fā)布時(shí)間:2024-09-12 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)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。二極管類別包括兩個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?

一個詞:極性。極性是指某物只有一個方向。磁鐵有南極和北極,分子的電子密度會導(dǎo)致電荷不均等,許多電氣設(shè)備都是用摻雜材料制成的,只允許電流朝一個方向流動。

二極管和晶體管都是如此,它們由二極管 P 和 N 材料制成。二極管類別包括兩個可能對控制工程師很重要的例子:硅二極管和 LED。

硅二極管

二極管元件在自動化領(lǐng)域常見的用途可能是盡量減少電感反饋或由直流電流供電的線圈負(fù)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),但簡而言之,問題出現(xiàn)在線圈帶有磁荷時(shí),然后一旦設(shè)備關(guān)閉,磁場就會崩潰并試圖繼續(xù)將電壓強(qiáng)加到控制設(shè)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方向流動的設(shè)備,而不允許電流朝另一個方向流動。二極管就是一個完美的選擇。

當(dāng)二極管連接到線圈裝置(例如電磁閥)的兩個端子時(shí),有兩種選擇:

如果二極管以正向偏置并與線圈并聯(lián),它將允許所有電流繞過線圈,終導(dǎo)致保險(xiǎn)絲燒斷。

 如何正確使用二極管圖 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圈周圍,它將不允許線圈電流繞過,但如果你將線圈想象成一個電源(當(dāng)磁場崩潰時(shí)它就是電源),它將允許電流從磁場的一側(cè)流到另一側(cè)的一個小圓圈里,阻止它到達(dá)任何其他設(shè)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),兩端都有電線伸出。大多數(shù)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(無論是灰色還是黑色)都是陰極端,指向電流流出的那一端。

 如何正確使用二極管圖 3.兩種封裝樣式的硅二極管的極性。


將其與線圈并聯(lián)時(shí),請確保將條紋端連接到線圈的 + 側(cè),將非條紋端連接到線圈的 - 側(cè)。

如果你把它們混在一起,你會發(fā)現(xiàn)一旦電路通電,就會有大量電流繞過線圈。這可能會使斷路器跳閘或保險(xiǎn)絲燒斷(我希望你安裝了保險(xiǎn)絲?)LED 極性

如果 LED 單獨(dú)用于原型設(shè)計(jì)項(xiàng)目,則必須使用電阻器保護(hù)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(jiān)持極性概念(但請?jiān)谀抢锓胖靡粋€ 2k 歐姆電阻器或其他東西)。

仔細(xì)觀察普通 LED 時(shí),您會注意到兩種不對稱癥狀。一種跡象是其中一條引線比另一條長。較長的導(dǎo)線是陽極,電流通過該導(dǎo)線“進(jìn)入”LED。它必須連接到 + 電源。

 如何正確使用二極管圖 4. LED 的頂部、側(cè)面和符號視圖,顯示陽極和陰極。


但是,導(dǎo)線總是要修剪的,所以不能太相信導(dǎo)線的長度。第二個癥狀是 LED 周圍的凸緣的一側(cè)被切開,邊緣是扁平的。這個扁平的一側(cè)是陰極,必須連接到 - 電源。

如果您購買繼電器或堆疊燈等組件內(nèi)的 LED,數(shù)據(jù)表將清楚地定義哪根線是 + 輸入、哪根是 - 輸入,并且它們已經(jīng)受到限流電阻的保護(hù)。

晶體管

NPN 和 PNP 晶體管由與二極管相同的負(fù) (N) 和正 (P) 摻雜材料制成。因此,您不能簡單地?fù)Q出 NPN 或 PNP 晶體管并期望它以相反的方式表現(xiàn);它根本不起作用。如果您以錯誤的方向供電,則根本不會流動電流信號。


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