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常见电子元器件介绍

2025/3/26 9:08:23 来源:https://blog.csdn.net/m0_50562428/article/details/136001865  浏览:    关键词:常见电子元器件介绍

声明:根据B站尚硅谷禹神电子元器件教程学习所作个人用笔记。



一、电阻器

概述:在电路中产生电阻的元器件,主要作用是阻碍电流的流动,是最常见的元器件之一。

分类:固定电阻、可调电阻、特种电阻

注意1:电阻的外观大小和阻值没有必然的联系,外观大小通常和功率有关,一般而言,外观越大,功率越大。

注意2:通过功率和阻值可以计算出电阻的额定电流和电压,如果通过电阻的电流大于额定电流,会使电阻发热,严重情况下会烧毁电阻。

1、固定电阻

(1)线绕电阻

 工艺:把电阻丝(镍铬、锰铜等)绕在一个绝缘骨架(陶瓷)上制成的。

电阻丝的材料、长短、粗细决定着阻值的大小,最后在外层涂上绝缘材料(环氧树脂、漆皮等)进行密封。

刮开外层材料的线绕电阻 

10W代表功率,100R代表阻值,J表示±5%的精度。

(2)碳膜电阻

 工艺:把高温下分解出来的【结晶碳】,蒸馏沉积在陶瓷棒下,随后在碳膜上刻出螺旋槽,通过螺旋槽的宽度和长度来控制阻值,最后在外层涂上环氧树脂来密封。

 碳膜电阻一般是四色环,金属膜电阻一般是五色环。

(3)金属膜电阻

工艺: 在高温真空环境下,将金属膜(如镍铬合金)镀在陶瓷棒上,随后通过刻蚀的工艺,在金属膜上刻出螺旋槽,同样是通过螺旋槽的宽度和长度来控制阻值。

(4)贴片电阻

工艺: 在绝缘基板上铺上电阻材料,随后刻出不同的纹路,来控制阻值。

(5)金属箔电阻

上图黑色部分是膜,白色部分是刻蚀掉的区域,虚线是指电流的方向。

工艺: 把合金(镍铬合金等)与添加剂混合,做成厚度控制在几微米范围内的膜,涂在绝缘体(陶瓷)上,随后刻蚀成不同的纹路来控制阻值。

 2、可调电阻(电位器)

 概述:相比于固定电阻,多了一个调节结构,常见的封装类型有:旋转式、滑动式等。

结构:由电阻材料、滑片、引脚组成,滑片可以与电阻轨道的不同位置接触,从而改变电阻值。

多圈可调节电阻

 单圈可以调节电阻

 滑动式电阻

单圈可调节电阻结构图

 多圈可调节电阻结构图

红色框内式由一个螺丝,随着拧动上面的部分,会带动下面的螺丝转动,然后带动齿轮转动,从而来影响电阻的大小。

 可调电阻又称为电位器,它能够连接三个引脚,来调节电压大小。

 在右边的电路图中,通过调节可调电阻两边的阻值,来调节AB两点的电压,AB之间蓝色部分的电阻阻值越大,AB的之间的电压就越大。

 3、特种电阻

(1)保险丝(熔断器)

概述:属于限流保护类型的元器件,可以堪称是一种特殊的电阻。

原理:当通过其电流高于某一阈值时,会产生熔断,从而保护电路。

(2) 光敏电阻(光导管)

概述:对光敏感的电阻,其阻值会随光照强度而改变,通常规律:黑暗中阻值高(MΩ),光照下阻值小(Ω)。

材料:硫化镉、硒化镉(注意:镉化物有毒)

 (3) 压敏电阻(电冲击抑制器)

概述:一种限压型保护器件,其两端电压超过一定阈值时,阻值会急剧下降导一个最低值,电流会从其自身通过,从而实现对后方电路的保护。

材料:氧化锌+陶瓷。

10代表直径10mm;D表示碟片形状;471表示470V的压敏电压,最后的1表示0的个数;k表示±10%的精度。

黑色部分是氧化锌加陶瓷的压敏材料, 引脚和中间银色部分连接。

 当电源电压小于压敏电压时,中间的压敏电阻相当于断路。

当电源电压大于压敏电压,而且高了很多,中间的压敏电阻的阻值将会减小,压敏电阻部分相当于导线,电源相当于被短路了,但是有熔断器的保护,保险丝会在瞬间烧断,从而让电路断开,后面的电路也就没办法工作,从而达到保护电路的作用。

 4、电阻的阻值识别

阻值标注一共有5种方法,分别是:直标、三位数字代码、四位数字代码、精密标注和色环。

(1)直标

(2)三位数字代码 

一般用于精度为±5%的电阻,它的前两位是有效数字,第三位表示在有效数字后面所加“0”的个数,字母R表示小数点。

 上图表示3.3Ω的电阻。

 如果是3位数字下面有一个下划线,这个电阻表示±1%的精度。

(3)四位数字代码 

一般用于精度为±1%的电阻,它的前三位是有效数字,第四位表示:在有效数字后面所加“0”的个数,字母R表示小数点。

 (4)精密标注

一般用于精度为±0.1%的电阻,它是由两位数字加一位字母表示,前两位数字标识的阻值,需要通过查表获得,最后一位字母表示倍数关系,也需要查表获得。

精密电阻阻值对照表

(5)色环

5、阻值标准

 电阻厂家为了让阻值的分布配合精度后,尽可能达到阻值的全覆盖,所以就对不同精度的电阻划分了不同的标准,在标准上的阻值会相对于不在标准上的阻值,便宜很多。

10%的精度一般采用E-12标准

其他精度的标准 


二、电容器

1、电容器工作原理(充电与放电)

电容就说“储电荷的容器”,由两个彼此绝缘的导电板组成,中间夹有电介质(绝缘材料),当在电容器的两个极板之间施加电压时,极板上会积累电荷,电容最核心的功能是:充电、放电。

充电过程:当打开电源后,电路中的电子会流向正极,左边的金属板上的电子也会被正极吸引走,而负极会源源不断的排出电子,右边的金属板上的电子会越来越多,最后导致左边金属板上没有了电子,形成了正极,而右边的金属板形成负极。

放电过程:当把一个灯替换电源时,电容就相当于一个电源,右边的金属板会源源不断的流出电子,然后经过灯泡点亮,左边的金属板会不断流入电子,最终当两个金属板上电子差不多时,电容的上电子会停止流动,灯泡熄灭。

当电压过大时,电容存在被击穿的风险,因此需要在两个金属板中间放一个绝缘的电介质材料,来使得电容的效果更好。

 电容的作用跟电池很像,但是区别很大,下面是两者的特点对比。

2、电容公式

电容的标准单位:法拉(F),用来衡量单位电压下,电容的储电能力。

1F的含义:如果在电容器两端加上1V的电压,该电容器能够刚好储存1C(库伦)的电荷,那该电容器的容值就是1F。

3、容抗

概念:虽然电容器能够“通交流”,但是交流电穿过电流时,会有损失(因为随着电子被不断推入极板,电子会产生堆积,会对后续的电子有阻碍作用)且交流电的频率越慢,电容对电流的阻碍作用就越大。

所以交流电中,常用电容来进行限流,例如交流电风扇,一般都通过电容调整电流,进而控制转速。

电阻、容抗和感抗三者的单位都是Ω(欧姆)。

4、电容器作用

(1)隔直流通交流

当打开直流电源的一瞬间,灯泡是亮了的,但是很快就变暗了。这是因为对电容器来说,刚开始充电时,还没有电子压入极板,对电流的阻碍程度还是很小的,可以认为这时的电容是一根导线。

但是随着充电的进行,电子就越来越难压入极板,电容对电流的阻碍就会越来越强,直到电容两端的电压和电源电压一致的时候,也就是说电容不再充电了,这个时候的电路也就没有电流了,所以灯泡也就熄灭了。

当电路接通的一瞬间,电容同样相当于导线,充电会很快;但是没等电容充满电,换句话说,还没等电路电流减小,交流电的正负极突然就发生了一次变换,连接电源正极的极板变成了连接到电源的负极,电容器就会变成放电,但是还没等到电流减小,这时交流电的正负极又发生了变换,这样周而复始,电路中的电流就基本不会减小,可以看作交流电通过了电容器,但是实际上电容器的两个极板之间还是没有电流通过的。

(2)滤波

上图中下面绿色的线是电压的大小,中间的电容是未连接的。随着交流电源的输入,电路中的电压大小和方向都会一直改变,这是整流之前的现象。

当把电路中的部分导线,换成二极管后,电路中的电流只会向顺时针流动,逆时针的电流无法通过二极管,因此电压的方向就只有一个方向了,但是大小还是在变化,这是整流之后的现象,这时的电源已经变成了脉冲的直流电,这种情况也叫半波整流。

把交流电变成直流电的过程就叫做整流。

接着把电容接上, 当电流顺时针流动时,电流通过电容会充电,流过灯泡会使它发光;但是当电流逆时针流动时,最外圈电路中的电流没办法逆时针流动,无法通过二极管,这时的电容会替代电源工作放电,这时的灯泡无论电流顺时针还是逆时针都会一直发光,电压也趋于一个平稳值。

滤波就是把一个波动比较大的电压变成比较平滑的电压。

(3)全波整流

之前的半波整流,是让负方向的电压消失,用二极管阻断负方向的电流;

现在的全波整流,是让负方向的电压直接变成了正方向的电压,用四个二极管组成的整流桥来实现。下面是电路分析过程。

 上图是交流电电流正方向流动和负方向流动时的电路图,会发现无论哪种情况,流过灯泡的电流都是从上到下。

 最后让灯泡并联一个电容,对电路进行滤波,这样会使电压大小趋于一个相对稳定值。

5、电容器分类 

(1)陶瓷电容

概念:以陶瓷为电介质的电容器,通常无极性,是电子设备中使用最多的一种电容器。

因为任何金属的氧化物都可以叫陶瓷,因此它的种类繁多,成分的差异很大,所以其介电常数的范围非常广。

常见的陶瓷电容有两种,分别是瓷片电容和贴片电容。 

瓷片电容原理图

瓷片电容实物图 

 贴片电容(独石电容、多层陶瓷电容 MLCC)

中间黑色横线就是金属电极板,电极板与电极板之间,用陶瓷填充。

图中电极只有6层,实际制造的时候,电极可能达上千层。

 贴片电容实物图

两边银色的就是连接端子,用于连接电路板,中间黄色部分是一个密封层,包含密集的金属极板和填充的陶瓷。

 MLCC特点:

1、MLCC是世界上用量最大、发展最快的电子元器件之一。

2、iPhone6用量500颗、2019年总产量4.5万亿颗。

3、MLCC又被称为“电子工业大米”。

4、它具有多层的精密结构,工艺比较复杂。

陶瓷电容的优势,以及两种陶瓷电容的区别。

(2)电解电容

 概念:电解电容的内部填充有电解质(电解质是导电的,可以是固定或液体),是一种有极性的电容器。

按材料分类,可分为铝电解电容、钽电解电容和铌电解电容。这里主要讲铝电解电容。

铝电解质电容的原理图

由于要使得电极板的有效面积越大,电容的容值也就会越大,因此要使得电极板的有效面积大,而且体积还不会很大,这就使用了下面这个结构。把有效面积卷起来,然后套上密封桶,这样就满足了上面条件。

铝电解电容实物图 

上图是拆开后的铝电解质电容,左边是薄点的阴极板,右边是厚点的阳极板。

 (3)空气电容

概念:以空气作为电介质的电容器,通常都是以可调电容器的形式出现。

上面一片片的就是电极板,通过调节下面的旋钮,来调节电极板之间的正对面积,正对面积的改变就会引起容值的变化。

(4)超级电容

超级电容是一种容量极大的电容器,通常都是以法拉(F)为单位的,所以又称为法拉电容,它的储能密度(单位质量下的储电能力)比普通电容器高很多,具有极快的充放电速度。

超级电容一般分为静电双层电容器(物理机制储能),电化学赝电容器(化学机制储能)和混合电容器(上述二者混合)。这里主要介绍静电双层电容器(EDLC)。

电解液中的阴阳离子和电极板上的正负电子是不流通的,这样就形成了介质,两个电极板就能形成2个双电层结构。

超级电容跟铝电解电容的内部结构很像,都是将有效接触面积卷起来,放入桶中。

上图黑色一层就是多孔活性碳材料。

上图是超级电容和锂电池的区别,其中的比功率是指单位质量下的输出功率。

 超级电容的应用:

1.UPS电源(不间断电源):如果设备断电了,UPS会切换到内部的锂电池来提供临时电力支持,但是只用锂电池,还是不够稳妥,因为从断电到锂电池放电输出,这里是需要一定的反应时间的,所以UPS中还有超级电容能够提供非常迅速的电力支援,来填补锂电池的反应时间,这样才能确保设备不受断电影响。

2.电动车的动能回收:减速时,电动车会将机械能转化为电能,对超级电容进行充电,随后车辆加速时,再用超级电容去给车辆供能,相当于一个“能量弹簧”。 

3.超级电容公交车:公交车站的每个站点都设置充电桩,当车辆进站时,停车的十几秒钟,就可以将超级电容充满电,然后直到运行到下个车站充电。

 6、容值识别

(1)直标法

直标法经常用于插件类型的电解电容上,因为它体积大,方便标注。

(2)乘方数表示法

第三个图中,102K中的K表示±10%的精度。

(3)字母表示法

J表示±5%的精度,63表示耐压值。 

(4)贴片电解电容表示法

第2、3个图的耐压值没有直接标注,需要通过查表来找到。

通过下面表可知,E表示25V,H表示50V。

 还有一些像MLCC这种贴片电容,不会显示标注的,需要通过购买的包装来查看参数。


三、电感器

1、电感器工作原理

电感器概念:一种把电能转换成磁能,并可以将磁能存储起来的元器件。

通电前:导线中没有电流,电感周围不存在磁场,线圈中也没有磁通量。

通电后:导线中的电流(红色箭头)从无到有(变大),导线周围的磁场(黄色箭头)也会从无到有(变大),导致线圈的磁通量变大,且电感器会产生阻碍电流变大的电流(紫色箭头),这种阻碍电流不能禁止电流变大,只是延缓了电流变大的速度,即:电流最终还是会变大,但是因为有电感器的原因,电流最终变大的速度会慢一些。

能量转换:电感阻碍电流变大时,有一部分的电能转换成了磁能,这部分磁能被存储在了电感器中,当电流达到稳定状态后,电能转换成磁能的过程也就结束了。

 电流减小前:导线周围存在磁场,线圈中有一定的磁通量。

电流减小后:导线中的电流变小(红色箭头),导线周围的磁场也会变小(黄色箭头),导致线圈的磁通量变小,且电感器会产生阻碍电流变小的电流(紫色箭头)。

能量转换:电感阻碍电流变小时,是磁能转换成电能的过程,当电流达到稳定状态后,磁能转化成电能的过程也就结束了。

总结:电感器是通过电能与磁能之间的相互转化,实现了平滑电流,对电流有一种“来拒去留”的反应。

电流突然出现,或突然变大,电感器会抑制一下,让它平缓的出现或变大;

电流突然消失,或突然变小,电感器会抑制一下,让它平缓的消失或变小;

电感器是“磁能的暂存器”。

2、电感器公式

3、电感器作用

(1)通直隔交

对直流电源是在通电一瞬间也是有阻碍作用的,但是等电源稳定下来后,就没有阻碍作用了。

对交流电在刚通电一瞬间,电感器会对电流产生阻碍作用,等电源刚要稳定下来时,电流的方向又发生了改变,这时电感器又会继续对电流产生阻碍作用,如此反复下,电感对交流电会一直有阻碍作用。

(2)储能

在下面电路中,先将开关接右边电路,打开电源,这时电路中的电能会在电感中转化成磁能;等电流稳定后,将开关接到左边电路中,灯泡会亮一下,然后就瞬间熄灭了,这说明电感也有储能的作用。

在实际开发中,电感主要用于动态能量转化(如电源电路)和瞬态保护,而非长期储能。

4、电感器分类

5、电感值读取

 色环需要查表识别


 四、电磁继电器

概述:电磁继电器是利用电磁感应原理制成的一种电磁开关,它能通过低电压、低电流的电路来控制高电压、高电流的电路。

普通电磁继电器原理图 

工作原理:

默认情况下,弹簧会将上臂持续往下拉,使得C点和D点两个触点持续接触;

当给AB两点施加电压的时候,这时候的电磁铁就具备了磁性,就会把衔铁吸下来,这时候D点和E点两个触点就会接触到,CD触点就会断开。

通常来说,AB两点接低电压、低电流的电源就能将衔铁吸下来,而CDE三点一般接的是高电压、高电流的电路。

普通电磁继电器的特点是对功耗要求不严格、不涉及到长期保持触点状态。

 磁保持继电器特点是对功耗要求严格,涉及到长期保持触点状态。

 磁保持继电器只有切换状态的时候电磁铁的线圈才需要通电,切换完状态后,线圈就不需要通电了,并且它还能通过机械结构来保持住切换后的触点状态。

 磁保持继电器原理图

下面是两个电磁铁,中间NS是永磁铁,白色圆点是一个轴,最上方是两个触点。

如果想要让右上角的触点连接,这时候控制两个电磁铁的上面部分都为S极,这时候永磁铁左边的N极就会被向下吸引,右边S极就会被向上排斥,就会变成下图这样。这时候如果将电磁铁的电源断开,永磁铁N极仍然会和电磁铁中的铁棒吸引在一起。

如果需要让左上角的触点连接,这时候更换电流,控制两个电磁铁的上面部分都为N极即可。

 


五、蜂鸣器 

概述:蜂鸣器是一种能够发出声音的电子元器件,常用于报警音、提示音、音频信号输出等场景。

蜂鸣器内部结构

蜂鸣器内部结构 (侧视图)

工作原理:当给蜂鸣器通电时,中间绿色的电磁铁就具备磁性了,电磁铁和永磁铁就会同步作用把震动片往下吸,会导致震动片弯曲。

如果给电磁铁上图这种方波信号,这时候的震动片就会在平整和弯曲中一直反复,也就是说震动片震动起来了,这时候震动片就会发出声音。

蜂鸣器按照驱动方式的不同,可以分为有源蜂鸣器(自激式蜂鸣器)和无源蜂鸣器(它激式蜂鸣器)。


 六、半导体

概述:半导体是一种介于导体和绝缘体之间的材料,有时导电,有时不导电,其导电性取决于外部条件(如:温度、光照、电压等)--导电性可控。

1、本征半导体

硅原子最外层电子形成的共价键,在高温状态下不稳定,会有部分断裂。

共价键断裂后,最外层电子就会自由流动,原本组成共价键的位置就会空出一个位置,这个位置就叫空穴,空穴是特别容易得到电子,然后组成新的共价键的,所以可以等价认为空穴是带正电的。

共价键的断裂和重建,是一个动态的过程,两者都时时刻刻在持续发生。

总结:

1、硅晶体在高温下,能从绝缘体变成导体,这是由于其材料的天然物理特性,是不需要掺杂任何其他的成分。

2、这类能在高温下,从绝缘体变成导体的材料,称为本征半导体。

3、本征激发:是指在本征半导体中,由于外部的热能、光能、电场等激励下,使原本处于价带的电子被激发到导带,从而在材料内部形成电子+空穴对的现象。

不管材料内部有多少共价键的断裂和重建,其电子和空穴的数量肯定是对应的,所以本征半导体是电中性的。

2、N型半导体

概念:向硅晶体中掺杂适量的磷原子,磷原子最外层有5个电子,它会和周围的4个硅原子组成4个共价键,这样每个磷原子都可以提供1个自由电子。

 3、P型半导体

概念:向硅晶体中掺入硼原子,硼原子最外层只有3个电子,硼原子会努力和周围的硅原子形成共价键,并且会因为缺1个电子,形成空穴。

4、PN结

 当P型半导体和N型半导体连接时,N型半导体最左边的部分电子会移动到P型半导体中最右边的部分空穴中。

由于P型和N型半导体都是电中性的,N型半导体最左边失去了部分电子,因此带正电,P型半导体最右边失去了部分空穴,因此带负电。这样两者之间就形成了一个内建电场,这个区域又称为耗尽区/空间电荷区/势垒区。这样的结构就被称为PN结。

当给P型和N型半导体接上电源后,正极连接P型半导体,负极连接N型半导体,并且电源电压是在慢慢增大的。这样N型半导体中的负电子就会越来越多,而P型半导体中的部分负电子又会被正极吸引,从而中间的内建电场区域会越来越小。

当电压达到一定程度时,负电子就会源源不断的从N型半导体流向P型半导体,从而产生顺时针的电流,这时就可以说PN结被导通了。

 如果把电源换一个方向,正极对着N型半导体,负极对着P型半导体,这时N型半导体中的负电子会被正极吸引,数量会不断减小,而P型半导体会被不断排入负电子,从而空穴也越来越少,这时的内建电场会不断扩大,从而导致外部电场无法对PN结产生电流。

5、PN结的伏安曲线

 电流从左到右,被称为PN结的正偏;电流从右到左,被称为PN结的反偏。

上图中右半平面是指PN结正偏的时候,左半平面是指PN结反偏的时候。

开启电压0.5V和导通电压0.7V一般是指硅元素作为主要元素的半导体,它所形成的PN结伏安曲线,所以它也被称为硅管的伏安曲线。

结论:

1、PN结正偏时,有导通压降,上图中的导通压降为0.7V。

2、PN结反偏时,是有漏电流的。P型半导体中也有少数的负电子流向电源正极,形成微弱的电流。

 3、PN结反向电压过高时,会产生击穿,每种材料的反向击穿各不相同。

锗管和硅管的伏安曲线区别


七、二极管

概述:二极管是由半导体材料制成的元器件,只允许电流在单方向流动,是电路中的“单向阀门”。

1、二极管的分类

(1)整流二极管 

整流:将交流电转换成直流电的过程。

防反接:下图中右边省略号是用电设备,这些设备对用电方向特别敏感,为了防止电源接反,就可以将一个二极管跟电源串联起来。这样电源只能从一个方向流动通过用电设备,如果电源接反了,就不会由电流通过用电设备。

 防倒灌:下图中的太阳能板中是有PN结的,当太阳照在太阳能板上,它内部的一个PN结就会产生一个光生伏特的效应,就会形成电压和电流,这样就可以给下面的蓄电池充电了;

如果是到了晚上,没有光照的时候,太阳能板中就没有电压了,蓄电池就会反过来给太阳能板供电,就会导致太阳能板发光,所以为了防止蓄电池给太阳板充电,导致太阳能板损坏,就会在两者之间串联一个二极管,来达到防倒灌的效果。

 

(2)稳压二极管

稳压二极管又称为齐纳二极管,它是利用了二极管的反向击穿特性,它在反向击穿后,可以将其两端电压维持在一个相对恒定的值附近,它可以为电子设备提供稳定的电压,并防止过压损害。

稳压二极管伏安曲线特点:

1.反向击穿电压会低一些,更容易利用到其反向击穿后的特性。

2.当反向击穿后,不管通过它的电流是多少,它两端的电压,都会稳定在一个固定值附近。

由于稳压二极管的稳压值(反向击穿电压)是6V,因此跟它并联的电阻两端电压也是6V,所以不管并联电阻的阻值如何变化,它两端的电压都不会变,流过的电流才会跟随电阻变化。

稳压二极管自身的特性就是不论流过它的电流多大,但是它两端的电压波动都是非常小的。

说明:这里跟电源串联的电阻不能去掉,不然会导致稳压二极管直接跟电源并联,发热会特别高,会导致稳压二极管烧毁。

当右边电阻1Ω时,如果稳压二极管还是6V,这时候流过R2的电流就变成了6A,流过稳压二极管的电流就变成了-3A,这就不对了。

上述问题主要出在二极管上,因为稳压二极管没有反向击穿,它两端的电压只有4V。

 (3)发光二极管(LED)

发光二极管是一种能将电能转化为光能的半导体器件,其核心原理是电致发光效应。

电致发光效应:LED内部有PN结,当PN结正向导通时,电子从N区扩散到P区,电子来到P区后,有一部分电子会与P区的空穴进行结合,这一过程会释放能量。
对于普通二极管,这种能量会以热辐射的形式进行释放,但对于发光二极管来说,由于其内部材料的特殊性,有一部分的能量,是以可见光的形式去释放了。

电能转化为光能,主要应用:LED

光生伏特效应:特定频率的光照射PN结时,价带电子吸收光子能量,从而跃迁至导带,这会使PN结中产生更多的自由电子,这些自由电子会在内建电场的加持下,产生移动,这样就可以产生电压、电流。

光能转化为电能,主要应用:太阳能发电板

常见外观 

LED限流电阻的计算

如果直接给这个LED串联一个2.2V的电源,那么就可以直接点亮LED;

但是如果电源电压为2.5V,就会使得这个LED超负荷工作,时间一长就容易烧毁。

所以需要在电路中多串联一个电阻来保护LED,LED参数上的正向电流是20mA,但是为了使LED工作时间更长,一般考虑比官方给的数据稍小一些的正向电流,这里考虑10mA,因此限流电阻可以加一个30Ω的电阻。 

八、三极管(BJT)

概述:由3个半导体层构成的电流控制型器件,可通过小电流的变化,来控制大电流。

1、三极管工作原理

随着基极中的电流流入,会打开基极到发射机的阀门,这时也会同时带动集电极到发射极的阀门打开,因此就可以用基极到发射极的小电流来控制集电极到发射极的大电流。

NPN型三极管

先用电源接通基极和发射极两端,这时下方的PN结就导通了;然后在两个N区施加同一个方向的电压,这时发射机就会存在足够多的电子,而P极的空穴又比较少,N极的电子就会通过P极继续往集电极移动,这时这个NPN型三极管就被导通了。

左下角蓝色电流是为了导通三极管而存在的电流;右边黄色电流才是我们想用到的电流,这时我们就能通过左下角非常微小的蓝色电流,来控制右边电路的通断。

NPN三极管的电路符号

其中的箭头是用来提醒我们导通三级管需要用到的小电流方向

 PNP型三极管

PNP三极管的电路符号 

 分辨类型和极性 

 

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