第1章半导体二极管与整流电路.ppt

例： ui 8V，二极管导通，可看作短路 uo = 8V ui 8V，二极管截止，可看作开路 uo = ui 已知： 二极管是理想的，试画出 uo 波形。 8V 例2： 二极管的用途： 整流、检波、 限幅、钳位、开 关、元件保护、 温度补偿等。 ui 18V 参考点 二极管阴极电位为 8 V D 8V R uo ui + + – – 例3：二极管半波整流电路 二极管：死区电压=0 .5V，正向压降?0.7V(硅二极管) 考虑理想二极管： 正向导通时：死区电压=0 ，正向压降=0， 反向截止时：反向电流＝0。 RL ui uo － ＋ ＋ － A RL ui uo － ＋ ＋ － ui uo t t o o RL ui uo － ＋ ＋ － 1.4 二极管整流电路 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 u1 u2 u3 u4 uo 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路: 消除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo 的稳定。 1.4.1 单相半波整流电路 uD O 2. 工作原理 u 正半周，VaVb， 二极管D导通； 3. 工作波形 u 负半周，Va Vb， 二极管D 截止 。 1. 电路结构 – + + – a Tr D uo u b RL io u ?t O uo O 4. 参数计算 （1）整流电压平均值 Uo （2）整流电流平均值 Io （3）流过每管电流平均值 ID （4）每管承受的最高反向电压 UDRM （5）变压器副边电流有效值 I 5. 整流二极管的选择 平均电流 ID 与最高反向电压 UDRM 是选择整流二极管的主要依据。 选管时应满足： IOM ?ID ， URWM ? UDRM 1.4.2 单相桥式整流电路 桥式整流电路 + - u2正半周时电流通路 u1 u2 T D4 D2 D1 D3 RL uo 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: A ? D1? RL?D3?B u20 时 D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B ? D2? RL?D4?A 输出是脉动的直流电压！ 桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形 u2 D4 D2 D1 D3 RL uo A B u2 uD4,uD2 uD3,uD1 uo 1.4.3 整流电路的主要参数 1. 整流输出电压平均值（Uo） 全波整流时，负载电压 Uo的平均值为: 2. 负载平均电流（IL） 平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整流管的主要依据。 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周导。因 此，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： 3. 二极管平均电流 4. 二极管承受反向峰值电压 单向全波整流电路 + – + – + – + – 变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2 当u2正半周时， D1导通，D2截止。 当u2负半周时， D2导通，D1截止。 全波整流电压波形 u2 uL uD1 ?t ? 2? 3? 4? 0 uD2 uL ? 2? 0 ?t IL= UL /RL =0.9 U2 / RL （2）输出电流平均值IL ： （1）输出电压平均值UL： IL uD ? 2? 0 ?t （3）流过二极管的平均电流： ID = IL/2 （4）二极管承受的最高反向电压： 几种常见的硅整流桥外形 + A C - ~+~- ~ + - ~ 交直流管脚用错将如何？ 造成短路烧毁变压器！ 滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。 交流 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 直流 电压 原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。 1.4.5 滤波电路 以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。 1. 电容滤波原理 桥式整流电容滤波电路 a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C + – （1）RL未接入时（忽略整流电路内阻） u2 t uo t 设t1时刻接通电源 t1 充电结束 没有电容时的输出波形 a u1 u2