dg6半导体二极管与直流稳压电源.ppt

黄河水利职业技术学院 曾令琴 利用二极管的单向导电性能就可获得各种形式的 整流电路。 二极管半波整流电路 二极管全波整流电路 桥式整流电路简化图 B 220V ~ RL D IN4001 B 220V ~ RL D1 D2 二极管桥式整流电路 D4 B 220V ~ RL D1 D2 D3 B 220V ~ RL 1 单相半波整流电路 当u2为正半周时，二极管D承受正向电压而导通，此时有电流流过负载，并且和二极管上的电流相等，即io= id。忽略二极管的电压降，则负载两端的输出电压等于变压器副边电压，即uo=u2 ，输出电压uo的波形与u2相同。 当u2为负半周时，二极管D承受反向电压而截止。此时负载上无电流流过，输出电压uo=0，变压器副边电压u2全部加在二极管D上。 2 单相桥式整流电路 u2为正半周时，a点电位高于b点电位，二极管D1、D3承受正向电压而导通，D2、D4承受反向电压而截止。此时电流的路径为：a→D1→RL→D3→b，如图中实线箭头所示。 u2为负半周时，b点电位高于a点电位，二极管D2、D4承受正向电压而导通，D1、D3承受反向电压而截止。此时电流的路径为：b→D2→RL→D4→a，如图中虚线箭头所示。 半导体二极管工作在击穿区，是否一定被损坏？为什么？ 你会做吗？ 何谓死区电压？硅管和锗管死区电压的典型值各为多少？为何会出现死区电压？ 二极管的伏安特性曲线上分为几个区？能否说明二极管工作在各个区时的电 压、电流情况？ 为什么二极管的反向电流很小且具有饱和性？当环境温度升高时又会明显增大 ？ I(mA) 40 30 20 10 0 -5 -10 -15 -20 (μA) 0.4 0.8 －12 －8 －4 U(V) 稳压二极管的反向电压几乎不随反向电流的变化而变化、 这就是稳压二极管的显著特性。 D 稳压二极管是一种特殊的面接触型二极管，其反向击穿可逆。 正向特性与普通二极管相似 反向 ΔIZ ΔUZ 6.4 特殊二极管 1. 稳压二极管 实物图 图符号及文字符号 显然稳压管的伏安特性曲线比普通二极管的更加陡峭。 + US － DZ 使用稳压二极管时应该注意的事项 (1)稳压二极管正负极的判别 DZ + － (2)稳压二极管使用时，应反向接入电路 UZ － (3)稳压管应接入限流电阻 (4)电源电压应高于稳压二极管的稳压值 (5)稳压管都是硅管。其稳定电压UZ最低为3V，高的可达 300V，稳压二极管在工作时的正向压降约为0.6V。 稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二极管，稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。稳压管的稳压作用在于：电流增量很大，只引起很小的电压变化。 稳压管的主要参数： （1）稳定电压UZ。反向击穿后稳定工作的电压。 （2）稳定电流IZ。工作电压等于稳定电压时的电流。 （3）动态电阻rZ。稳定工作范围内，管子两端电压的变化量与相应电流的变化量之比。即：rZ=ΔUZ/ΔIZ （4）额定功率PZ和最大稳定电流IZM。额定功率PZ是在稳压管允许结温下的最大功率损耗。最大稳定电流IZM是指稳压管允许通过的最大电流。它们之间的关系是： PZ=UZIZM 二极管的反向击穿特性：当外加反向电压超过击穿电压时，通过二极管的电流会急剧增加。 击穿并不意味着管子一定要损坏，如果我们采取适当的措施限制通过管子的电流，就能保证管子不因过热而烧坏。 在反向击穿状态下，让通过管子的电流在一定范围内变化，这时管子两端电压变化很小，利用这一点可以达到“稳压”效果。稳压二极管就是工作在反向击穿区。 稳压管稳压电路中一般都要加限流电阻R，使稳压管电流工作在Izmax和Izmix的范围内。应用中稳压管要采取适当措施限制通过管子的电流值，以保证管子不会造成热击穿。 发光二极管是一种能把电能直接转换成光能的固体发光元件。发光二极管和普通二极管一样，管芯由PN结构成，具有单向导电性。 实物图 图符号和文字符号 D 单个发光二极管常作为电子设备通断指示灯或快速光源及光电耦合器中的发光元件等。发光二极管一般使用砷化镓、磷化镓等材料制成。现有的发光二极管能发出红黄绿等颜色的光。 发光管正常工作时应正向偏置，因死区电压较普通二极管高，因此其正偏工作电压一般在1.3V以上。 发光管属功率控制器件，常用来作为数字电路的数码及图形显示的七段式或阵列器件。 2. 发光二极管 光电二极管也称光敏二极管，是将光信号变成电信号的半 导体器件，其核心部分也是一个PN结。光电二极管PN结的结 面积较小、结深很浅，一般小于一个微米。 D 光电二极管和稳压