
基础元器件一、电感初学者一般不太遇到需要用电感的时候因为电感元器件都比较大型不容易做集成所以简单了解其特性以及一些常见的带电感的外围电路或者由电感产生的电路问题即可之后再具体问题具体分析。1.计算电感在电路中的作用是阻碍电流变化也能让电能和磁能相互转换。不只是交变电流像方波、正弦波、三角波都有明显的阻碍作用其计算公式一般是uL(di/dt)u是瞬时电压di/dt是电流当前的变化率L是电感单位为亨H反过来呢电流就是电压从0时刻到当前时刻的积分乘以电感的倒数。i1/L(∫u(t)dt)。电感是元器件本身的物理量不受外界物理量干扰是一个定值。2. 电气特性两个串联电感的支路总感应强度为两个电感相加两个并联电感支路的总感应强度为两个电感相乘之积除两电感相加之和但是由于电感是电生磁的元器件要考虑两电感之间有没有耦合同时集成电路也可能受到电感的影响产生电压波动。电感两端电流是不突变的电压是可以突变的。以下图为例SW为开关L1为电感R1为电阻5V电源GND是地线。当开关按下后电流会从0开始慢慢增加一直到稳定当电流稳定后松开按钮此时电感左侧可以认为电阻极大电感中电流想要不突变也就是保持开关按下时电流大小就会感生出很大的电动势这个电动势在模拟测试软件中可以飙到几千伏在现实电路中也可以测到几百伏可以轻松的击穿开关要避免相关情况发生可以加一个限流二极管回路在电感两端。3.分类电感分为有铁芯线圈和无铁芯线圈铁芯可以增加常态线圈的电感大小但是当电路电流变化过快达到磁饱和电感会变得极小无铁芯线圈永远不会磁饱和但是想做到常态下和有铁芯线圈一样大小电感就需要更多的匝数。4.其他电感还可以用来做滤波或者抗电涌但是一般情况下都想办法用电容来代替某些单片内部机或者一些成型模块里面也会集成有电感这部分设计师已经处理掉了。基本上初学者很少遇到需要自己用电感的时候遇到的都是其他模块如电机自带电感需要解决这个电感带来的断电电动势过大问题。二、二极管二极管是很重要的电子元器件最经典的结构是半导体参杂一面参5价的杂质原子一面参3价杂质原子当外加正向电压时内部原子会让电子定向游走电子运动带来电流当加反向电压时电子会被电场束缚导致电子集中到外接正极端使得电流被截断。具体的内部原理可以参考其他相关介绍的文章但是实际使用时只需要知道二极管单向导通在特殊情况下也可以做一些整流、钳位将电压固定在某个值、稳压等等建立一个初步印象即可见到不同的电路再分析相关二极管功能。参数根据二极管的不同作用要看不同相关参数不过基本上就以下几个。第一个最大正向电流二极管也有它对应的功率限制如果最大正向电流不加以限制可能会烧坏二极管最常见的限流方式是在二极管之前加一个限流电阻。第二个导通压降二极管导通有一个开启电压也就是说二极管正负极两端必须满足一个电压差二极管才会有电流流过这个电压差一般也就是零点几伏。第三个反向耐压二极管反向状态一般认为截止但是当电压大到一定程度就会击穿二极管二极管就坏掉了。那么在一些时候二极管也会工作在反向状态叫稳压二极管。因为在反向时有些二极管被击穿后还可以恢复正常的工作状态而且在反向被击穿的状态下当电流增加很多时电压可能只会增加一点点在条件合适的情况下可以认为电压不变所以被称为稳压二极管但是也要注意当它过的电流太大也会烧坏器件导致二极管短路或者断路也要注意最大电流。第四个漏电流当二极管处于反向截止状态下在一些条件苛刻的电子设计里要考虑到从二极管中流过的电流虽然我们理想当中认为反向状态没有电流流过但是在实际工作状态下任何二极管都会在反向时流过微弱电流是毫安微安级别的。2。功能二极管有许多功能比如发光二极管一般就用来设计LED灯我们的电子屏幕很多就是OLED是一种有机发光二极管组成的矩形点阵用交叉的固定频率的电压去激发它控制某一个二极管亮灭。还有会发出不同颜色光的二极管我们通过红蓝绿三种发光二极管就可以表现各种颜色的光也就是RGB灯珠。还有我们之前说过的稳压二极管还有一些带有物理特性的二极管它的物理特性会根据外界物理条件改变而改变我们可以用它来判断当前物理状态像光电二极管光敏二极管就用来判断当前光照强度。还有肖特基二极管遇到的时候再查阅相关资料暂时我遇到的不多玩电子就是从实际出发解决问题不用太纠结某一个电路或者元件。3.电器特性二极管的压降导通压降是固定的也就是说不管外界给它10V还是1V那么只要在它能承受的最大电流以内它固定只会让电压降一点比如一个固定压降0.7V的普通二极管给它正向加1V电压那么后续电路固定只有0.3V电压1-0.7如果这个电压是2V后续电压就会只有1.3V2-0.7这也是它能钳位电压的原因如果一个二极管正极有1V电压负极接地就可能烧坏因为这个电路相当于短路了会流经极大的电流设计时要避免类似情况发生必须加一个限流电阻分担剩下电压。如果是两个二极管串联那么它需要的压降就是两个二极管压降之和如果并联电压就会钳位在最小的压降上比如1V电源并联两个二极管一个0.6V压降一个0.8V压降测总压降就会是0.6V测得电压的结果就固定是0.4V另一个二极管根本不导通。4.其他二极管有很多很有用的使用方法但是我作为新手不太看见电路设计里有相关设计像电桥设计可以把一个经过正负极的波形改为只有正极或负极想象一个VT图横轴是时间竖轴是电压上面有一个正弦波形如果在电路上加了电桥看上去就像是把横轴下方的图像翻转到上方。