【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（本文對此進行了深入討論），但簡而言之，問題出現(xiàn)在線圈帶有磁荷時，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，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。
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，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(shè)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 2k 歐姆電阻器或其他東西）。
仔細觀察普通 LED 時，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“進入”LED。它必須連接到 + 電源。
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。
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，您不能簡單地換出 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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