电子元件的极性问题——学习电路必须掌握的原则

• 我们知道电源有

  正极、负极

  ，电流从

  正极出来经过负载又回到负极

  ，而负载由于结构、性质的不同，其电极（引脚）有的有正、负极之分，有的没有，在使用时必须注意，否则电路不能正常工作，甚至烧毁电子元件，另外我们在分析电路的时候，也需要按照电流的途径分析其静态工作点，因此必须对有极性电子元件和无极性电子元件有全面的认识。

• 有极性电子元件

  指对加在其电极上的电源有极性要求，要么为

  正极（高电位）

  ，要么为

  负极（低电位）

  ，不能接反；而无极性元件，指对加在其电极上的电源

  无极性要求

  ，正极、负极均可以，不影响其工作状态。

• 一、有极性电子元件

• 1.电解电容器

  :包含铝电解电容器和钽、鈮电解电容器，其容量较大。识别方法，第一种看上面的标注，-为负极；第二种如果没有使用的长引脚为正极；第三种通过万用表测量，电阻大的为黑正极，红负极。通常用来滤波、耦合、退藕以及其它需要利用其大容量充放电的电路中。图一为几种电容器符号。图二为常见的电解电容器及其极性辨别方法。

图一 电容器符号

图二 常见的电解电容器

• 2.二极管

  ：具有单向导电性，有两个电极（个别三个，共阳或共阴极）它分好多种，比如整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开二极管关、变容二极管、肖特基二极管等。但它们共同的特点就是都具有单向导电性，差异在于工作频率、反向恢复时间以及工作区等，比如稳压二极管工作中反向击穿区，肖特基二极管反向恢复时间极小。利用二极管正向电阻小反向电阻大的特点，通过万用表即可判别正负极；样式有多种多样，常见的有整流用1N400系列二极管，外观上看也有特征，黑色端为正极，白色端为负极。再如下面的1N4148开关二极管，玻璃封装，黑色端为负极。

图三 几种常见二极管符号

图四 整流二极管

图五、开关二极管

• 3.整流桥

  ：又叫桥堆，就是将两个或四个二极管组合在一起形成的整流电路，这样就简化了电路，使用很方便。整流桥上面有醒目的标志，也可以用万用表判别极性；

图六、整流桥电路

图七 常见桥堆

• 3.三极管：

  三极管分NPN型、PNP型，有三个电极：基极b、发射极e、集电极c；对于NPN三极管工作中放大状态时，各极电位关系为Uc＞Ub＞Ue，对于PNP三极管工作中放大状态时，各极电位关系：Uc＜Ub＜Ue；三极管的性质、各极可以通过万用表测出来。对于一些固定封装的三极管三个极有规则可循。

图八 三极管符号

图九 常见三极管

图十 常见三极管管脚

• 4.场效应管：

  根据结构、原理不同，分为结型场效应管、绝缘栅场效应管，每种根据导电沟道不同，分n沟道、P沟道。有三个极栅极G、源极S、漏极D；它们的接法不同。通过万用表可以判别各极。外观上和三极管差别不大。它属于电压控制型晶体管。

图十一 场效应管符号

图十二 常见的场效应管

• 5.IGBT：

  绝缘栅双极性晶体管，结构是由绝缘栅场效应管和pnp三极管组成，有三个电极：栅极G、发射极E、集电极C，可通过万用表检测各极。多用在电磁炉、电焊机当中。

图十三 IGBT符号

• 5.可控硅：

  又叫晶闸管，有三个电极：阳极A、阴极K、控制极（门极）G，分单向可控硅、双向可控硅、门极可关断晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。可用万用表判别各极。

图十四 常见可控硅及符号

• 6.驻极体话筒

  ：这种话筒的特别之处是里面加了一个专门变换阻抗的场效应管，因此有了极性之别。有两个输出端，一个接地，一个接电源。接地的通过导线与外壳相连。

图十五 驻极体话筒

图十六 驻极体话筒结构图

• 7.光耦

  ：是由发光二极管和光敏三极管组成的，因此具有极性。有四个极、六个极，分别接发光二极管和光敏三极管，通过万用表可以判别，也通过封装形式根据规则判别。

图十七 光耦结构

图十八 常见光耦

• 8.光遮断器

  ：原理上和光耦一样，也是由发光二极管和光敏三极管组成，不同的是前者是一个整体，后者将发光和接收分开。分对射型和反射型。

图十九 对射型光遮断器

图二十 各种光遮断器

• 9.集成电路：

  其内部集成了大量晶体管，各极功能不同，必备电源电极有正负之分，通过封装形式可以判别。

图二十一 1017集成电路

• 10..接近开关：

  它对接近它的物件有感知能力，并进行开关控制。有两线、三线之分，三线有pnp、npn两种接法。接线可以根据线的颜色区别，棕色或红色接电源正极，蓝色接电源负极，黑色接信号。

图二十二 接近开关电路图

图二十三 接近开关

• 11.热释电红外传感器

  ：是一种将人或动物发出的红外线转换成电信号的装置。广泛应用于保险装置、防盗报警器、感应门等当中。有三个引脚;漏极D、源极S、接地极G，引脚固定。

图二十四 热释电红外传感器内部结构

图二十五 热释电红外传感器

• 12.霍尔传感器

  ：是一种检测磁场的传感器，可以检测磁场的存在和变化，广泛应用于测量、交通运输、生活当中。分线性霍尔传感器和开关型霍尔传感器。有三个引脚、四个引脚的。三个引脚分别为电源端、接地端、信号输出端；四个引脚的：电源端、接地端、两个信号输出端。

图二十六 霍尔传感器

• 12.电子管

  ：最初应用在检波、放大电路中的就是电子管，其利用了真空中电子单向导电的性质制成，分二极电子管、三极电子管、四极电子管.....。除过整流用电子管，其它阳极、阴极对应电源正极、负极。

图二十七 三极电子管

图二十八 电子管

• 13.固态继电器

  ：同一般的继电器比有一系列优点，有直流固态继电器、交流固态继电器。因为其内部含有光耦、三极管因此有了极性。直流固态继电器输入端接直流控制电压，输出端接直流负载。有四个引脚的，五个引脚的，分别是输入、输出正负极和接地极。交流固态继电器的输入端接直流控制电压，输出端接交流负载。有四个引脚，输入正负极，输出交流端。

图二十九 固态继电器电路

图三十 固态继电器

• 14.光敏二极管（红外线接收二极管）

  ：又叫光电二极管，它是能将光线转换为电信号的元件，属于二极管类型，具有单向导电性，不过工作在反向状态。红外线接收二极管是对红外线敏感的光敏二极管。26.

图三十一 光敏二极管

• 15.红外线接收组件

  ：又称红外线接收头，广泛应用在各种具有红外线遥控功能的接收电路中。由红外线接收二极管、集成电路组成。有三个电极：电源正极，输出极、接地极。通过万用表可以判断极性，如果是在电路中，可以通过并接的电解电容器判别。

图三十二 红外线接收组件

• 16.光敏三极管

  ：是一种对光线敏感且具有放大能力的三极管，大多只有两个个引脚（c、e），少数有三个引脚。和光敏二极管不同之处在于其具有放大能力，因此灵敏度更高。

图三十三 光敏三极管

• 17.发光二极管

  :又叫led灯，有红色、黄色、绿色等多种颜色，触发电压高，长脚正极，断脚负极，具有二极管的性质，可以用万用表判别。

图三十四 发光二极管

图三十五 发光二极管

• 18.三端稳压器

  ：能够输出稳定电压的电子元件，有三个电极，输入、输出、接地端；有输出固定的和可变的，正输出、负输出。1

图三十六 三端稳压器

• 19.有源蜂鸣器

  :这种蜂鸣器内部含有振荡电路，接通正负极电源后可以直接发声。

图三十七 有源蜂鸣器

• 20.led数码管

  ：是用多个led组成的八段显示装置，具有极性，可以接成共阳或共阴形式。

图三十八 led数码管

图三十九 数码管

• 21.真空荧光显示器

  ：原理上和电子管相似，利用了真空中电子单向运动的性质。

图四十 真空荧光显示器

• 22.单结晶体管

  ：又叫双基极二极管，具有负阻特性，当电压达到一定值时（峰值电压）突然导通，电流很大，当电压降低到一定值（谷点电压）时，截止，有三个电极：第一基极b1，第二基极b2、发射极e。

图四十一 单结晶体管

图四十二BT33单结晶体管

• 二、无极性元件

• 1.电阻

  ：包含敏感电阻，都没有极性。

图四十三 电阻器

• 2.无极性电容器：

  除过有极性电容器就是，如纸质电容器、云母电容器、瓷片电容器、薄膜电容器等。

图四十四 无极性电容器

• 3.电感

图四十五 电感器

• 4.干簧管

图四十六 干簧管

• 5.继电器

图四十七 普通继电器

• 6.双向触发二极管

  ：同普通二极管不同，它两个方向均能导通，但需要达到一定电压才行。

图四十八 双向触发二极管

图四十九 DB3双向触发二极管

• 7.熔断器

  ，包含其它形式的保险丝等，在电路中起短路保护作用。

图五十 熔断器

• 三、特殊电子元件

• 1.扬声器

  ：对于单个的扬声器没有极性要求，但对于不同的扬声器，就必须弄清其极性。这是因为扬声器内部线圈绕向不同，通入相同的电流时，纸盆运动方向不同，如果接错的话，两个扬声器发出的声音会抵消。在接线端上标有+-极性，并联时++相接，串联时+-相接。

图五十一 扬声器图

• 2.变压器

  ，对于单个的绕组来说没有极性的说话，但如果两个绕组需要并联或串联时，必须考虑其极性（同名端），否则可能输出电压达不到要求，或烧毁变压器。

图五十二 变压器

• 通过以上分析我们可知含有pn结的电子元件（二极管、三极管）必定具有极性。