二极管及整流滤波稳压.ppt

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6 二极管及整流、滤波、稳压电路 真题练兵: 本 章 结 束 !! * * 6.1 半导体二极管 1. PN 结的形成 在同一片半导体基片上,分别制造P型半导体和N型半导体,经过载流子的扩散,在它们的交界面处就形成了PN结。 2. PN结的单向导电性 PN结加上正向电压、正向偏置的意思都是: P区加正、N区加负电压。 PN结加上反向电压、反向偏置的意思都是: P区加负、N区加正电压。 3 半导体二极管 P N 伏安特性 U I 死区电压 硅管0.6V,锗管0.2V。 导通压降: 硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。 反向击穿电压U(BR) 主要参数 (1)最大整流电流 IOM 二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。 (2)反向击穿电压VBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增,二极管的单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压VWRM一般是VBR的一半。 (3)反向电流 IR 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大,说明管子的单向导电性差,因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响,温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,锗管的反向电流要大几十到几百倍。 以上均是二极管的直流参数,二极管的应用是主要利用它的单向导电性包括整流、限幅、保护等。 整流电路的任务是把交流电压转变为直流脉动的电压。常见的小功率整流电路,有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。下面主要介绍前三种。 为分析简单起见,我们把二极管当作理想元件处理,即二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。 6.2 二极管整流电路 u20时,二极管导通。 二极管导通 i0 u1 u2 a T b D RL u0 忽略二极管正向压降: u0=u2 1. 单相半波整流电路的工作原理 u20时,二极管截止,输出电流为0。 二极管截止 u0=0 u1 u2 a T b D RL u0 i0 输出电压波形与大小 uo 输出电压平均值(U0): 输出电压波形: u1 u2 a T b D RL u0 i0 输出电压波形与大小 二极管上承受的最高电压: 二极管上的平均电流: ID=I0 u1 u2 a T b D RL u0 i0 uo 输出电压波形: 输出电压波形: uo u1 u2 a T b D1 RL u0 D2 u2 i0 2. 单相全波整流电路的工作原理 输出电压波形与大小 u0平均值U0: U0=0.9U2 输出电压波形: 二极管上承受的最高电压: 二极管上的平均电流: uo u1 u2 a T b D1 RL u0 D2 u2 i0 桥式整流电路 + - u2正半周时电流通路 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL u0 3. 单相桥式整流电路的工作原理 桥式整流电路 - + u0 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL u2负半周时电流通路 u20 时 D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: 由+经D1? RL?D3?- u20 时 D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: 由-经D2? RL?D4?+ 输出是脉动的直流电压! u2 桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形 uD4,uD2 uD3,uD1 uo u2 D4 D2 D1 D3 RL u0 + - 4. 整流电路的主要参数 负载电压 U0的平均值为: 负载上的(平均)电流: 平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整流管的主要依据。 流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负载平均电流的一半。 二极管截止时两端承受的最大反向电压: 5. 整流电路中整流管的选择 6.2 稳压二极管及稳压电路 稳压二极管 U I UZ IZ IZmax ?UZ ?IZ 稳压误差 曲线越陡,电压越稳定。 + -

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