晶体二极管-整流电路.ppt

第一章 晶体二极管及整流电路; 第一节 半导体的主要特性 一、什么是半导体 导体 容易传导电流的物质，如电缆的线芯所使用的铜、铝等金属。 绝缘体 能够可靠地隔绝电流的物质，如电缆的包皮所使用的橡胶、塑料等。 半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质，硅（Si）、锗（Ge）是最常见的用于制造各种半导体器件的材料。 二、电子技术的核心是半导体 掺杂性 在纯净的半导体中掺入极其微量的杂质元素，则它的导电能力将大大增强。应用掺杂技术可以制造出各种半导体元器件。 热敏性 温度升高，将使半导体的导电能力大大增强。 光敏性 对半导体施于光线照射，光照越强，导电能力越强。;半导体材料硅有四个价电子，通过共价键结合起来，如图所示。 在常温下，大多数的价电子均被束缚在原子周围，不易自由移动，所以导电能力也较弱。; 第二节 晶体二极管 一、二极管的结构与电路符号 用于电视机、收音机、电源装置等电子产品中的各种不同外形的二极管如下图所示。二极管通常用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，外壳上一般印有标记以便区别正负电极。 ;二极管的结构如下图所示，在P型与N型半导体的交界面会形成一个具有特殊电性能的薄层，称为PN结。从P区引出的电极作为正极，从N区引出的电极作为负极。 二极管基本结构 二极管图形符号 二、二极管的导电特性 1.观察二极管的导电特性 图（a） 图（b） 按图（a）连接电路，此时小灯泡亮，表示二极管加正向电压而导通。 按图（b）连接电路，此时小灯泡不亮，表示二极管加反向电压而截止。 通过观察以上实验证实，二极管具有单向导电性。;2.二极管主要特性曲线 二极管的电流iD与加在二极管两端的电压vD的关系曲线，称为二极管伏安特性曲线。;2;2.二极管的主要参数 ?最大整流电流IFM：是管子长期运行时允许通过的最大正向平均电流。 ?最高反向工作电压VRM ：又称额定工作电压，它是保证二极管不至于反向击穿而规定的最高反向电压。 ?反向饱和电流IR ：它指管子未进入击穿区的反向电流，其值越小，则管子的单向导电性越好。 ?最高工作频率fM ：是保证管子正常工作的最高频率。 实际工作中一般从两个方面使用二极管器件手册： ●已知二极管的型号查找其器件用途和主要参数，这常用于对已知型号的二极管进行分析，看是否满足电路要求。 ●根据使用的要求，选用二极管型号。例如当设备中的二极管坏了，如没有同型号的管子更换，应查看手册，选用三项主要参数IFM 、VRM、fM满足要求的其它型号二极管代用。 ;3．二极管的选用 ?按材料分类，二极管主要有锗二极管和硅二极管两大类。前者内部多为点接触型结构，允许的工作温度较低，只能在100℃以下工作；后者内部多为面接触型或平面型结构，允许的工作温度较高，有的可达150~200℃。 ?普通二极管（如2AP等系列）的IFM较小，fM一般较高，主要用于信号检测、取样、小电流整流等。 ?整流二极管（2CZ、2DZ等系列）的IFM较大，fM很低，广泛使用在各种电源设备中作整流元件。 ?稳压二极管（2CW、2DW）用在各种稳压电源和晶闸管电路中。 ?开关二极管（2AK、2CK等系列）一般IFM较小，fM较高，用于数字电路和控制电路中。;4．二极管的简易测量 将万用表拨到电阻挡的R×100或R×1k，，将万用表的红、黑表笔分别接在二极管两端，若测得电阻比较小(几千欧以下)，再将红、黑表笔对调后连接在二极管两端，而测得的电阻比较大(几百千欧)，说明二极管具有单向导电性，质量良好。测得电阻小的那一次黑表笔接的是二极管的正极。 测量正向电阻 测量反向电阻 ?如果测得二极管的正、反向电阻都很小，甚至为零，表示管子内部已短路。 ?如果测得二极管的正、反向电阻都很大，则表示管子内部已断路。;第三节 整流电路 整流电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。 一、半波整