汽車電子元件中，電容器、二極管和三極管扮演者非常重要的角色，以下對這三種元件進行介紹，疑問看懂它們的概念和原理。
一、電容器
電容器與電阻、電感并稱為三大被動元件，其年產量在世界范圍內已達約2萬億個 。電容器中使用最廣泛的是陶瓷電容器，同時，絕緣性和穩定性俱佳的薄膜電容器、以大容量著稱的電解電容器等各類電容器，也憑借各自的優勢與特點為人們所用。
1、電容器的原理與基本結構
電容器的基本結構是間隔對置的兩個電極（金屬板），施加直流電壓（V）到兩個電極上，電子瞬間聚集到其中一個電極上，該電極帶負電，另一個電極則處于電子不足的狀態，帶正電。
該狀態在撤去直流電壓后依舊存在，即在2個電極之間蓄積了電荷(Q)。在電極間插入電介質（陶瓷、塑料薄膜等），通過電介質的極化，蓄積的電荷增加。表示電容器蓄積多少電荷的指標叫做電容量(C)（簡稱容量）。
2、電容器的基本性質
① '積蓄電荷'
電容器也被稱為蓄電器，顧名思義，就是通過采用大面積的電極構造以及高電容率的電介質，從而能夠蓄積大量電荷。
接通電源施加直流電壓，則電流瞬間流向導線，對電容器進行充電；當電極間的電位差與電源電壓相等，則電流不再流動，充電結束。充放電過程如下圖所示：
②'阻直流，通交流'
電容器的電極被電介質阻隔，施加直流電壓后，在充電過程中電流瞬間流過導線，但不會流到電介質的內部。即，電容器具有阻斷直流的性質。連接交流電源，則電極板周期性地反復進行充電與放電，電場方向也會相應地發生改變。
雖然不是在絕緣體內部出現電子移動，但實際上與流過交流電流相同，因此可視為電容器使交流電流通過。相對于通常的電流（傳導電流），我們將該電流稱為位移電流。
③'頻率越高，電容量越大，交流電越容易通過'
'阻直流，通交流'是電容器的基本性質，但并非所有交流電都一樣通過，通過的阻礙由交流電的頻率與電容器的電容量決定。該交流電通過的阻礙叫做容抗(XC)，是電容器對交流電的阻抗，單位是歐姆（?）。電容器的容抗(XC)以如下公式表示：
二、二極管
1、概念、原理和類別
利用半導體特性，制成的一種電力電子元件，在汽車當中可以起到開關、整流、穩壓、顯示等一系列作用，它就是晶體二極管。
半導體可分為P型半導體和N型半導體，在P型半導體和N型半導體的交界處形成PN結，當PN結的P區接電源的正極，N區接電源的負極，稱PN結加正向電壓，也叫正偏。此時PN結導通，呈低阻性，燈亮。
當PN結的P區接電源的負極，N區接電源的正極，稱PN結加反向電壓，也叫反偏。此時PN結截止，呈高阻性，燈不亮。PN結加正向電壓時導通，加反向電壓時截止的性質稱PN結的單向導電特性。
晶體二極管（簡稱二極管）是由一個PN結加上相應的電極引線和管殼做成的，從P區引出的電極引線為正極（也稱陽極），從N區引出的電極引線為負極（也稱陰極），二極管的電路符號如圖下圖所示。
二極管其實就是一個PN結，所以二極管的性質和PN結的性質相同，即單向導電特性。二極管正極接電源正極，二極管負極接電源負極，稱二極管加正向電壓，也叫正偏；反之則稱二極管加反向電壓，也叫反偏。
二極管按所用材料不同，分為硅二極管和鍺二極管兩種。
按PN結的結構特點，分點接觸型和面接觸型兩種。點接觸型二極管允許通過的電流小，適用于高頻檢波、脈沖電路和小功率的整流電路；面接觸型二極管允許通過的電流大，適用于低頻整流電路。
按用途不同，分普通二極管、整流二極管、穩壓二極管、光敏二極管、續流二極管、光電二極管和發光二極管等。
2、二極管的伏安特性
所謂晶體二極管的伏安特性是指加到二極管兩端的電壓U與流過二極管的電流I的特性曲線I=f（U）。通常用橫軸表示電壓U，用縱軸表示電流I。
①正向特性
當二極管兩端加上正向電壓且當正向電壓比較小時（室溫條件下，硅管的死區電壓應為0.5V導通電壓0.7V，鍺管的死區電壓應為0.2V，導通電壓0.3V），PN結正向電阻很大，正向電流接近于零。一般把這一段稱為不導通區或死區。
隨著電壓逐漸增大，正向電流隨電壓近似按平方率增長，電壓稍有增加，電流就急劇增加，特性幾乎是一條直線。此段稱為二極管的導通區，此特性稱為二極管的正向特性。
②反向特性
當二極管兩端加反向電壓時，在反向電壓作用下，電路中形成很小的反向電流。從零增大到0.1V一段，反向電流隨反向電壓增加而增大；隨后反向電流便不隨反向電壓的增加而增大，而是保持一定的數值。
當二極管外加反向電壓超過一定數值后，反向電流突然猛增，此時稱二極管反向擊穿，這時所對應的電壓稱為反向擊穿電壓。二極管擊穿后，管子會因過熱而損壞。此特性稱為二極管的反向特性。
3、幾種常見二極管
①穩壓二極管
穩壓二極管也是由一個PN結構成，工作時在反向擊穿狀態（普通二極管在反向擊穿區會損壞），接到電路中時，應該反接，即穩壓二極管的正極應接被穩壓電路的負極，穩壓二極管的負極應接被穩壓電路的正極，穩壓管就是利用它的反向擊穿電流在很大范圍內變化時，反向擊穿電壓基本不變的特性，達到穩壓的目的。
②發光二極管
發光二極管通以正向電流時會發出光來，具有電光轉換的性能，可見光有紅、黃、綠、藍、紫等。廣泛用于各種電子設備中作為工作狀態指示燈。
③光電二極管
光電二極管的反向電流隨光照強度的增加而上升，它的主要特點是：管子工作在反向狀態，反向電流與照度成正比。
④汽車用整流二極管
汽車硅整流發電機用二極管與其他二極管工作原理基本相同，但外形結構與也一般二極管有所不同，具有一個引出極，另一個極是外殼，分正極二極管和負極二極管兩種，正極二極管的引出端為正極，外殼為負極；負極二極管的引出端為負極，外殼為正極，為了便于識別，通常在正極二極管上涂有紅點，負極二極管上涂有黑點。
⑤續流二極管
二極管在汽車中應用的第二種類型是續流。快速恢復二極管（一種具有開關特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管）主要用于配合開關各類功率變換器的功率器件（如IGBT或MOSFET），起續流作用。
三、三極管
三極管是最重要的電子元器件之一，它的看家本領，是可以以小電流控制大電流，頗似武俠中的四兩撥千斤。
下圖是2種類型的三極管NPN和PNP的結構和電路圖符號示意。
很多初學者都會認為三極管是兩個 PN 結的簡單湊合，這種想法是錯誤的，兩個二極管的組合不能形成一個三極管。
我們以 NPN 型三極管為例，兩個 PN 結共用了一個 P區 —— 基區。基區做得極薄，只有幾微米到幾十微米，正是靠著它把兩個PN結有機地結合成一個不可分割的整體，它們之間存在著相互聯系和相互影響，使三極管完全不同于兩個單獨的PN結的特性。
三極管在外加電壓的作用下，形成基極電流、集電極電流和發射極電流，成為電流放大器件。
三極管的電流放大作用與其物理結構有關，三極管內部進行的物理過程是十分復雜的，初學者暫時不必去深入探討。從應用的角度來講，可以把三極管看作是一個電流分配器。一個三極管制成后，它的三個電流之間的比例關系就大體上確定了，用式子來表示就是：
β和α稱為三極管的電流分配系數，其中β值大家比較熟悉，都管它叫電流放大系數。
三個電流中，有一個電流發生變化，另外兩個電流也會隨著按比例地變化。例如，基極電流的變化量 ΔIb ＝ 10 μA ， β ＝ 50 ，根據 ΔIc ＝ βΔI b 的關系式，集電極電流的變化量 ΔI c ＝ 50×10 ＝ 500μA ，實現了電流放大。
三極管自身并不能把小電流變成大電流，它僅僅起著一種控制作用，控制著電路里的電源，按確定的比例向三極管提供 I b 、 I c 和 I e 這三個電流。
為了容易理解，我們還是用水流比喻電流。這是粗、細兩根水管，粗的管子內裝有閘門，這個閘門是由細的管子中的水量控制著它的開啟程度。如果細管子中沒有水流，粗管子中的閘門就會關閉。注入細管子中的水量越大，閘門就開得越大，相應地流過粗管子的水就越多，這就體現出“以小控制大，以弱控制強”的道理。
由圖可見，細管子的水與粗管子的水在下端匯合在一根管子中。三極管的基極 b 、集電極 c 和發射極 e 就對應著圖 4 中的細管、粗管和粗細交匯的管子。
如上圖，若給三極管外加一定的電壓，就會產生電流 Ib 、 Ic 和 Ie 。調節電位器 RP 改變基極電流 I b ， I c 也隨之變化。由于 I c ＝ βI b ，所以很小的 I b 控制著比它大 β 倍的 I c 。 Ic 不是由三極管產生的，是由電源 VCC 在 I b 的控制下提供的，所以說三極管起著能量轉換作用。
參考來源：TDK、硬件十萬個為什么、新能源汽車電力電子技術
