1二极管跟直流稳压电源
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桥式整流:因为负载上得到的是全波脉动直流电,因此,直流输出电压为:
wk.baidu.comVL 0.9V2
直流输出电流为:
IL
VL V 0.9 2 RL RL
(2)整流二极管上的平均整流电流
IF
半波整流:流过整流二极管的平均电流即为负载中的直流电流。
变容二极管
变容二极管PN结的电容是可变,由此可以实现改变电容的功能。
电路符号
实物图
工作条件:反向偏置。 特 性: 正向特性与普通二极管相同; 反偏时,PN结电容随外加电压升高而降低; 电容量较小,几十~几百pF 。 应 用:电视机、收录机等家用电器和仪器仪表中构
成调谐电路和自动频率微调电路。
1.2.5
电路符号
实物图
工作条件:反向击穿。 特 性: 正向特性与普通二极管相同; 反向击穿特性较陡; 反向击穿电压为几伏~几十伏。 应 用:稳压设备和一些电子电路中。
1.2.2
发光二极管
发光二极管简称为LED,它能把电能转换成光能,实现发光的功能。
电路符号
实物图
工作条件:正向导通。 特 性:与普通二极管一样,具有单向导电性能; 体积小、发光均匀稳定、亮度较高、响应快、寿命长; 工作电压低(约 2 V),工作电流小(约 10 mA)。 应 用:各种电子电路、家电、仪表等设备中的电源指示、电
二极管不导通。
反向击穿(CD段):当反向电压超过击穿电压 后,二极管的反向电流急剧增加。 二极管伏安特性曲线为非线性,所以二极管属于非线性器件 。
3.二极管的类型
(1)点接触型二极管 允许通过较小的电流(不超过几十毫 安)。 适用于高频小电流电路,如收音机的检 波等。 (2)面接触型二极管 允许通过较大的电流(几安到几 十安)。 适用于把交流电变换成直流电的 “整流”电路中。 面接触型 (3)平面型二极管 能通过较大的电流,而且性能稳定 可靠。 多用于开关、脉冲及高频电路中。 平面型
头,VCD机及条形码阅读器等。
1.3.1 整流电路 直流稳压电源:把交流电通过整流、滤波和稳压电路处理后得到稳定的直流电压 的电路。其组成框图如下图所示。
利用二极管的单向导电性,把交流电变换成脉动直流电的电路称为整流电路。
1.半波整流电路 (1)工作原理 T--电源变压器,用来将220V交流市电电压 变换为整流电路所要求的交流低电压,同时保 证直流电源与市电电源有良好的隔离。 V--整流二极管,将交流电变成脉动直流电。
正极接电源正端, 负极经L、R接电源 负端,电路导通。 负极接电源正端,正 极经L、R接电源负端, 电路不导通。
结论: 二极管正向偏置时导通, 反向偏置时截止。这就是二极 管的单向导电性。
(2)二极管的伏安特性 伏安特性:通过二极管的电流和它两端电压之间 的对应关系。右图为二极管的伏安特性曲线。 ①正向特性(图OAB段) 死区(OA段):二极管不导通。 正向导通(AB段):正向电流迅速增加,二 极管两端电压降变化不大。 ②反向特性(图中OCD段) 反向截止(OC段):二极管反向电流很小,
RL--负载等效电阻。
输入电压为正半周时, 二极管
V正向导通,电流由A经C到达B点,
在负载上得到上正下负的电压。 输入电压为负半周时,二极管 V反向截止。电路中没有电流流过
负载,负载上无输出电压。
由此可见,在半波整流电路中,交流电一个周期内,二极管半个周期导通半
个周期截止,输出的脉动直流电的波形是输入交流电波形的一半。 “半波整流” 由此得名。 (2)半波整流电路的特点 优点:结构简单 缺点:电源利用率低、脉动成分大。 应用:对直流电压波动要求不高的场合,如蓄电池的充电等。
2.桥式整流电路 (1)工作原理
输入电压为正半周时, 二极管V1和V3正向导通,V2和V4反向截止,在负载 上得到上正下负的电压。
桥式整流电路工作过程
输入电压为负半周时, 二极管V2和V4正向导通,V1和V3反向截止,在负载
上仍然得到上正下负的电压。
在桥式整流电路中,4只二极管分为两组,交流电正、负半周各有一组二极管 导通,且流过负载的电流是同一方向,在负载上得到全波脉动直流电。 (2)桥式整流电路的特点 优点:输出电压高、脉动较小、电源效率高、二极管承受的最大反向电压低。 缺点:电路复杂、二极管数量多。 应用:对直流电压波动要求高的场合。
平指示、组成文字或数字显示。
1.2.3
光电二极管
光电二极管也称光敏二极管,是一种将光信号转变成电信号的器件。
电路符号
实物图
工作条件:反向偏置。 特 性: 无光照时,反向电阻高达几十兆欧; 有光照时,反向电阻降为几千欧~几十千欧 。 应 用: 在自动控制中作为光/电检测元件,制作光电池。
1.2.4
点接触型
1.1.2 二极管的主要参数
1.最大整流电流 I FM 二极管在室温下长期运行允许通过的最大正向平均电流。 2.最高反向工作电压 VRM 二极管正常工作时所允许外加的最大反向电压。 3.反向电流 I R 在二极管加反向电压而未击穿时的反向电流值。
1.2.1
稳压二极管
稳压二极管利用 PN 结的反向击穿区具有稳定电压的特性来工作的。
3.整流电路及元件的主要参数估算与选用 (1)负载 RL 上的直流输出电压 VL 和直流输出电流 I L 半波整流:负载上的直流输出电压是整流电路输出电压在一个周期内的平均值;
VL 0.45 V2
负载上的直流输出电流是直流输出电压与负载阻值的比值。
IL
VL V 0.45 2 RL RL
第一章
二极管及直流稳压电源
1.1.1 二极管的基本结构、特性和类型 1.二极管的基本结构 如下图所示,在一个PN结的两端各引出一个 电极,外加玻璃或塑料的管壳封装就是二极管。 由P型半导体引出的电极,称为正极(或阳极); 由N型半导体引出的电极,称为负极(或阴极)。 2.二极管的特性 (1)二极管的单向导电性
激光二极管
激光二极管是在发光二极管的PN结间安置一层具有光活性的半导体,使其能发射出
单波长红外光。
电路符号
实物图
工作条件:正向导通。 特 性:与普通二极管一样,具有单向导电性能; 体积小、重量轻、耗电低; 驱动电路简单、方便调制; 耐机械冲击、抗震动。 应 用:远距离光纤通信的光源,计算机光驱、激光打印机打印