电子控制技术 附录 电感器-二极管课件

课件33张PPT。附 录高中通用技术电子元器件(3) 电感器
电感器是用绝缘导线（例如漆包线、沙包线等）绕制而成的电磁感应元件，又叫电感线圈或线圈。线圈有三类：
空心线圈（无骨架或有骨架）、
磁芯线圈、
可调磁芯线圈。1、电感器的主要作用是阻碍电流的变化，是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。具有通直流、隔交流等作用。电感的作用是阻碍电流的变化，但是这种作用与电阻阻碍电流流通作用是有区别的电阻阻碍电流流通作用是以消耗电能为其标志，而电感阻碍电流的变化则纯粹是不让电流变化，当电流增加时电感阻碍电流的增加，当电流减小时电感阻碍电流的减小。电感阻碍电流变化过程并不消耗电能，阻碍电流增加时它将电的能量以磁场的形式暂时储存起来，等到电流减小时它也将磁场的能量释放出来，以结果来说，就是阻碍电流的变化。形象说法：“通直流，阻交流；
通直流：所谓通直流就是指在直流电路中，电感的作用就相当于一根导线，不起任何作用；
阻交流：在交流电路中，电感会有阻抗，即XL（感抗），整个电路的电流会变小，对交流有一定的阻碍作用；细化解说：在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用。2、电感器的种类：
（1）按结构分类
电感器按其结构的不同可分为线绕式电感器和非线绕式电感器（多层片状、印刷电感等），还可分为固定式电感器和可调式电感器。
固定式电感器又分为空心电子表感器、磁心电感器、铁心电感器等，根据其结构外形和引脚方式还可分为立式同向引脚电感器、卧式轴向引脚电感器、大中型电感器、小巧玲珑型电感器和片状电感器等。
可调式电感器又分为磁心可调电感器、铜心可调电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器和多抽头可调电感器。（2）按工作频率分类
电感按工作频率可分为高频电感器、中频电感器和低频电感器。
空心电感器、磁心电感器和铜心电感器一般为中频或高频电感器，而铁心电感器多数为低频电感器。（3）按用途分类
电感器按用途可分为振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感器、被偿电感器等。3、电感器样图共模电感器环形电感器固定电感器中周 色环电感器电感器的标称值主要有：
①电感量：电感器储存磁场能能力的大小用电感量来衡量，
单位为：亨利，简称亨（H），
换算单位有：
1H=1000mH（毫亨）=1000000uH（微亨）。电感器的标称值主要有：②品质因数：线圈中存储能量与消耗能量的比值称为品质因数，用Q表示。
Q值越大，电感线圈自身的损耗越小，在电路中的性能越好。由于电感线圈是用金属导线绕制成的，总会有一定的电阻，线圈的电阻越小其性能就越好。（4）半导体二极管自然界的物质按导电能力的强弱可分为如下几类：
?一类是导电能力特别强的物质叫导体（如银、铜、铝等），导体的电阻率通常在10-8～10-5Ω.m。
?另一类是导电能力非常差，几乎可以看成不能导电的物质，叫绝缘体（如塑料、橡胶、陶瓷等），绝缘体的电阻率通常在108～1016Ω.m。
还有一类是半导体，其导电能力介于导体和绝缘体之间（如锗、硅、砷化镓等）叫半导体，半导体的电阻率通常在10-4～107Ω.m。1、导体、绝缘体、半导体2、半导体结构
在电子学中，用得最多的半导体是硅和锗，硅和锗的外层电子都是4个，都是四价元素。与相邻四个原子分别用四个共价键相连，形成原子有规律地整齐排列的结构，称为晶体结构，这就是晶体管的来由。外层电子受共价键束缚，但是少数电子获得一定的动能挣脱共价键的束缚成为自由电子。在电子挣脱共价键的束缚成为自由电子后，共价键中就留下一个空位，这个空位叫做空穴。于是半导体可以导电，但是在常温下只有极少电子能称为自由电子，所以导电能力较弱。 完全纯净的、结构完整的半导体晶体称为本征半导体。但是本征半导体易受温度的影响，而且导电能力差，不能直接使用在电子线路中，必须利用掺杂特性制作杂质半导体。在硅（或锗）晶体中掺入微量的五价元素P，磷原子的5个价电子中有4个电子和硅原子组成共价键，多出一个电子很容易脱离原子核的束缚而成为自由电子，同时磷原子也就成为带正电的离子。这样，由于磷元素的掺入，使硅晶体中自由电子的数目大大增加。当然硅原子由于热激发也产生少量的电子—空穴对。这种半导体的导电主要是靠电子，所以称它为电子半导体，简称N型半导体。 在硅（或锗）晶体中掺入微量的三价元素B，硼原子有3个价电子，它与硅原子组成共价键时缺少一个价电子而形成一个空穴，空穴的浓度比电子的浓度大得多。这种半导体的导电主要是靠空穴，所以称它为空穴半导体，简称P型半导体。3、PN结原理 当N型半导体和P型半导体用特殊工艺结合在一起时，由于P型半导体中空穴浓度高、电子浓度低，而N型半导体中电子浓度高、空穴浓度低，因此在交界面附近电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。P区的空穴要扩散到N区，且与N区的电子复合，在P区一侧就留下了不能移动的负离子空间电荷区。同样，N区的电子要扩散到P区，且与P区的空穴复合，在N区一侧就留下了不能移动的正离子空间电荷区。空间电荷区形成了一个方向由N区指向P区的内电场，内电场的作用是阻碍多数载流子的继续扩散。这种动态稳定的结构称之为PN结。
当加入外电场时动态平衡被打破。 如果将PN结加正向电压，即P区接正极，N区接负极，如图所示。由于外加电压的电场方向和PN结内电场方向相反。在外电场的作用下，内电场将会被削弱，使得阻挡层变窄，扩散运动因此增强。这样多数载流子将在外电场力的驱动下源源不断地通过PN结，形成较大的扩散电流，称为正向电流。
由此可见PN结正向导电时，其电阻是很小的。如果PN结加反向电压，如图所示，此时，由于外加电场的方向与内电场一致，增强了内电场，多数载流子扩散运动减弱，没有正向电流通过PN结，只有少数载流子的漂移运动形成了反向电流。由于少数载流子为数很少，故反向电流是很微弱的。
因此，PN结在反向电压下，其电阻是很大的。PN结通过正向电压时可以导电，常称为导通；而加反向电压时不导电，常称为截止。这说明：PN结具有单向导电性。? 利用PN结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器件——半导体二极管。半导体二极管又称晶体二极管。几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管。4、二极管概述半导体二极管是由一个PN结加上电极引线和外壳封装而成。P区引出的电极称为阳极，或叫正极，用A表示；N区引出的电极称为阴极,或叫负极,用K表示。二极管在电路中主要用作整流、检波、稳压等。常用二极管的外形和电路符号如下。方法一：对于普通二极
管,可以看管体表面,有
白线的一端为负极。
方法二：对于发光二极
管,引脚长的为正极,短
的为负极。二极管怎么区分正负极方法三：如果引脚被剪得一样长了,发光二极管管体内部金属极较小的是正极,大的片状的是负极。
方法四：打开万用表,将旋钮拨到通断档,将红黑表笔分别接在两个引脚。若有读数,则红表笔一端为正极；若读数为“1”,则黑表笔一端为正极。?发光二极管也被称LED，它主要被用于电源指示，作为新型光源现在也被作为照明使用，它节能使用寿命长的卓越性能是无与伦比，它和用于显示的数码管的身影在我们生活中随处可见。以下是常用的发光二极管和数码管的外形。常用发光二极管、数码管外形二极管的特性：
具有单向导电性，一般只允许电流由单一方向流过。故二极管有正（阳）、负（阴）极之分。使用二极管时,工作参数不能超过二极管的额定参数（电流、电压、温度等），否则就会损坏二极管，使电路不能正常工作。