[物理]第8章 半导体二极管与整流滤波电路.ppt

8.3 整流电路 图 8.17 复式滤波电路 （a）Γ型滤波电路；（b）Π型RC滤波电路 为了进一步减小负载电压中的纹波，可用以上电路 例 8.2 一个桥式整流电容滤波电路如图 8.18 所示。电源由220 V、50Hz的交流电压经变压器降压供电，要求输出直流电压为30 V，电流为500 mA，试选择整流二极管的型号和滤波电容规格。 解 （1）选择整流二极管。 通过每只二极管的平均电流为 * 导体、半导体和绝缘体 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。 第8章 半导体二极管与整流滤波电路 8.1 半导体二极管 P N 外壳 8.1.1 半导体二极管的结构、符号及类型 1. 结构 PN结 + — 阳极引线 阴极引线 2.符号 阴极 阳极 P N 3.类型 （1）按材料分，有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。  （2）按用途分，有整流、稳压、开关、 发光、光电、变容、阻尼二极管等。 （3）按封装形式分，有塑封和金属封二极管等。 （4）按功率分，有大功率、中功率及小功率等二极管。 （5）按结构分，根据PN结面积大小，有点接触型、面接触型二极管,如下图: 引线 外壳 触丝 基片 点接触型 PN结 面接触型 小功率高频 大功率低频 半导体二极管的核心是PN结，它的特性就是PN结的特性——单向导电性。常利用伏安特性曲线来形象地描述二极管的单向导电性。所谓伏安特性，是指二极管的两端电压和流过二极管电流的关系，可用图8.2所示的电路来测试。 8.1.2 半导体二极管的伏安特性 图 8.2 二极管伏安特性测试电路 （a）正向特性测试电路；（b）反向特性测试电路 伏安特性 U I 导通压降: 硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。 UBR远远大于UF可以达到几十伏、上百伏 UF 死区电压 硅管0.5V,锗管0.1V。 P N + - 正向偏置 P N + - 反向偏置 反向截止区 反向击穿区 UBR UBR反向击穿电压 8.1.3半导体二极管的主要参数 1. 最大整流电流 IFM 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 3. 最高反向工作电压URM 手册上给出的最高反向工作电压URM一般是UBR的一半。 4. 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，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。 以上均是二极管的直流参数，它是正确使用和合理选用二极管的依据。 5. 二极管的直流电阻R 二极管的直流电阻R是指加在二极管两端的直流电压与流过二极管的直流电流的比值。二极管的正向电阻较小，约为几欧姆到几千欧姆；二极管的反向电阻很大，一般可达几百千欧姆以上。 最高工作频率fM 最高工作频率fM是指二极管正常工作时的上限频率值，它的大小与PN结的结电容有关，超过此值，二极管的单向导电性能变差。 8.1.4 二极管的简易测试 用万用表测试的方法: 将万用表置于R×100或R×1k（Ω）档（R×1档电流太大，用R×10k（Ω）档电压太高，都易损坏管子）。如下图8.4所示。 将万用表的红、黑表笔（棒）分别接被测二极管的两端，若测得阻值小，再将万用表的红、黑表笔（棒）对调测试，若测得阻值大，则表明 二极管是好的；在测得阻值小的那一次中，与黑表笔（棒）相连的的管脚为二极管的正极， 与红表笔（棒）相连的的管脚为二极管的负极 图 8.4 （a）电阻小 （b）电阻大 8.1.5 二极管的使用注意事项 （1）二极管应按照用途、参数及使用环境选择。 （2）使用二极管时，正、负极不可接反。通过二极管的电流，承 受的反向电压及环境温度等都不应超过手册中所规定的极限值。（3）更换二极管时，应用同类型或高一级的代替。 （4）二极管的引线弯曲处距离外壳端面应不小于2mm，以免造成 引线折断或外壳破裂。 （5）焊接二极管时，应用35W以下的电烙铁，焊接要迅速，并用镊 子夹住引线根部，以助散热，防止烧坏管子。 （6）安装时，应避免靠近发热元件，对功率较大的三极管，应注意 良好散热。 （7）