3-2二极管及其整流电路解析
二极管整流电路工作原理
四、晶体二极管
1、基本结构
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
触丝线
点接触型
PN结
引线
外壳线
基片
P 二极管的电路符号：
面接触型
N
2、伏安特性
I
死区电压 硅管0.6V,锗管 0.2V。
反向击穿电 压UBR
导通压降: 硅管 0.6~0.7V,锗管 0.2~0.3V。
U
3、主要参数
1）. 最大整流电流 IOM
12mA
U DRM 2U 2 20 28.2V
查二极管参数，选用2AP4(16mA,50V)。为了使用安全此项参数选择应比计算
值大一倍左右。
例：试设计一台输出电压为 24V，输出电流为 lA 的直流电 源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确定两种电路形式 的变压器副边绕组的电压有效值，并选定相应的整流二极管。
所以扩散和漂移这一对相反扩的散运运动动 最终达到平衡，相当于两 个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。
电位V V0
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
P型区
空间 电荷 区
N型区
注意:
1、空间电荷区中没有载流子。
二、本征半导体的导电机理
1.载流子、自由电子和空穴
在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完 全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电 粒子（即载流子），它的导电能力为 0，相当于绝缘体。
二极管桥式整流电路的基本结构及原理
二极管桥式整流电路的基本结构及原理引言在现代电子技术中，电力的转换和控制是不可或缺的。
而整流电路作为一种常见的电力转换电路，在各种电子设备中都有广泛的应用。
本文将介绍一种常见的整流电路，即二极管桥式整流电路，包括其基本结构和工作原理。
1.桥式整流电路的结构桥式整流电路主要由四个二极管和一个负载组成，其基本结构如下图所示：+---->Lo ad|A C In pu t+------>Di o de D1|+---->Di od eD2|+---->Di od eD3|+---->Di od eD4其中，A CI np ut代表交流输入电源，Lo a d代表电路的负载，D1至D4代表四个二极管。
2.桥式整流电路的工作原理桥式整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电转换为直流电的电路。
其工作原理如下：1.当输入交流电的正半周期时，二极管D1和D3导通，D2和D4截断。
电流从D1→Lo ad→D3流过负载，负载得到电流供应。
2.当输入交流电的负半周期时，二极管D2和D4导通，D1和D3截断。
电流从D2→Lo ad→D4流过负载，负载得到电流供应。
通过交流电的正负半周期交替导通，负载得到连续的直流电。
从而实现了交流电到直流电的转换。
3.桥式整流电路的优点桥式整流电路相比其他整流电路具有如下优点：-它可以实现单相或三相交流电的整流，适用范围广泛。
-桥式整流电路稳定性好，整流效率高。
-负载与电源之间的电压降低，减少了功率损耗。
-结构简单、成本低、可靠性高。
-对于功率较大的应用，可以通过并联多个二极管桥来提高整流能力，扩大使用范围。
4.总结二极管桥式整流电路是一种常见且重要的电力转换电路。
通过其独特的结构和工作原理，可以将交流电转换为直流电，为各种电子设备的正常运行提供可靠的电源。
其稳定性好、效率高以及成本低的特点，使得桥式整流电路在各个领域得到广泛应用。
希望本文能帮助读者对二极管桥式整流电路有更深入的理解，并在实践中得到应用。
二极管应用：整流电路与稳压电路分析
·负载变化；
·电网电压波动。
10.4.1 稳压管稳压电路的组成
图10.4.1 稳压二极管组成的稳压电路
两个基本公式
UI＝UR+UO IR＝IDZ+IL
稳压管的伏安特性
在稳压管稳压电路中，只 要使稳压管始终工作在稳 压区，保证稳压管的电流： IZ≤IDZ≤IZM
输出电压UO就基本稳定。
图10.4.2稳压管的伏安特性
uD3 uD4 uD1 uD2
图 10.2.6单相桥式整流电路的波形图
三、输出电压平均值 UO(AV) 和输出电流的平均值IO(AV)
1
UO(AV)
0
2U 2si ntd(t )
22
U2
0.9U 2
I ＝UR O（AV）
O（AV）
0.9U 2 R
L
L
脉动系数：
uO
2U 2 (
2
4 3
cos
（1）求解R的取值范围；
（2）若R＝250Ω ，则稳压系数和输出电阻各为多少？
（3）为使稳压性能好一些，R的值是大还是小些，为什么？
解：（1） R max
U U
Imin
Z ＝360 Ω
I I
Zmin
Lmax
R min
U U
I
Imax
I
Z ＝180
ILmin
IZmax
或： R
U Imax
U Z
min I I
Zmax
Lmin
（2）. 当电网电压最低和负载电流最大时，稳压管IZ 的值最小，此时 IZ 不应低于其允许的最小值，即
UImin UZ R
ILmax
IZmin
二极管基本电路与分析方法
二极管基本电路与分析方法二极管是一种最简单的半导体器件，具有只能单向导电的特点。
在电子电路中，二极管通常用于整流、限流、调制和混频等功能。
本文将介绍二极管的基本电路和分析方法。
一、二极管基本电路1.正向偏置电路正向偏置电路是将二极管的P端连接到正电压，N端连接到负电压的电路。
这种电路可以使二极管处于导通状态，实现电流流动。
2.逆向偏置电路逆向偏置电路是将二极管的P端连接到负电压，N端连接到正电压的电路。
这种电路可以使二极管处于截止状态，即不导电。
二、二极管分析方法1.静态分析静态分析是指在稳态条件下分析二极管的工作状态。
在正向偏置电路中，如果二极管被接入电路且正向电压大于二极管的正向压降时，二极管处于导通状态；反之，二极管处于截止状态。
在逆向偏置电路中，无论接入电路与否，二极管都处于截止状态。
2.动态分析动态分析是指在变化条件下分析二极管的工作状态。
例如，当正向电压瞬时增加时，二极管可能处于导通状态。
此时，需要考虑二极管的导通压降和电流变化情况。
三、常见二极管电路1.整流电路整流电路是将交流信号转换为直流信号的电路。
常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。
半波整流电路只利用了交流信号的一半，而全波整流电路则利用了交流信号的全部。
整流电路中的二极管起到了只允许电流在一个方向上流动的作用。
2.限流电路限流电路是通过限制电流的大小来保护其他元件不受损坏的电路。
常见的限流电路有稳压二极管电路和过载保护电路。
稳压二极管电路利用二极管的电流-电压特性，使得二极管具有稳定的电流输出能力；过载保护电路则通过限制电流大小来保护负载电路。
3.调制电路调制电路是将低频信息信号调制到高频载波信号上的电路。
常见的调制电路有调幅电路和调频电路。
在调制电路中，二极管起到了快速改变电流或电压的作用，实现信号的调制效果。
4.混频电路混频电路是将两个不同频率的信号进行混合，得到新的频率信号的电路。
在混频电路中，二极管可以起到信号选择和调谐的作用，实现频率混合。
二极管整流电路
二极管整流电路二极管整流电路是一种常见的电子电路，用于将交流信号转换为直流信号。
这种电路具有简单、可靠和效率高的特点，被广泛应用于各种电子设备中。
一、原理二极管整流电路的原理基于二极管的非线性特性和单向导电性。
二极管在正向偏置时具有低电阻，可以通过电流。
而在反向偏置时，二极管则具有高电阻，电流无法通过。
利用这种特性，可以实现对交流信号的单向导通，从而将其转换为直流信号。
二、半波整流电路半波整流电路是简单且常见的一种二极管整流电路。
它由一个二极管和负载电阻组成。
其工作原理如下：1. 正半周期：当输入信号的正半周期时，二极管正向偏置，导通电流。
此时，输出信号等于输入信号的幅值。
换言之，正半周期的信号被完整地传递到输出端。
2. 负半周期：当输入信号的负半周期时，二极管反向偏置，截止电流。
此时，输出信号为零。
因此，负半周期的信号被屏蔽掉，不传递到输出端。
通过这种方式，半波整流电路实现了将交流信号的负半周期去除，只保留了正半周期，从而获得了一个单向的直流输出信号。
三、全波整流电路全波整流电路可以更有效地利用输入信号，将其完全转换成直流信号。
它由两个二极管和负载电阻组成。
其工作原理如下：1. 正半周期：当输入信号的正半周期时，二极管D1正向偏置，导通电流。
此时，输出信号的电压等于输入信号的幅值。
2. 负半周期：当输入信号的负半周期时，二极管D2反向偏置，导通电流。
此时，输出信号的电压等于负半周期信号的绝对值。
通过将正负半周期的信号叠加，全波整流电路实现了将交流信号转换为只包含正半周期的直流信号。
四、滤波电路在二极管整流电路中，由于转换后的信号仍然存在纹波，因此需要添加滤波电路来减小纹波的幅度，使输出信号更稳定。
常见的滤波电路包括电容滤波器和电感滤波器。
1. 电容滤波器：电容滤波器通过在负载电阻前并联一个电容器，利用电容器对高频信号具有较低阻抗的特点，来减小纹波。
电容滤波器能够滤除纹波的高频成分，将输出信号变得更加平滑。
第3章 整流电路3-2 单相桥式半控整流电路
• 器件：uVT3 = uVD4 = 0，iVT3 = iVD4 = 0
o
ωt
12:27
第3章 整流电路
6
3.1.4 单相桥式半控整流电路
VT3
VT1
带阻性负载时的工作情况
小结
• 输出电压平均值为
1π
������d
=
π
න
������
2������2sin(������������)������(������������൯
oα π
2π
ωt
• 无门极触发
ug
ug1
ug3
– VD4阴极电位低，导通，两端电压为0
o ud
ωt
– VT3经VD4和负载短接，两端电压为0
id o
ωt
– VT1承受正压u2，VD2承受反压–u2
α uVT1
• 负载：ud = 0，id = 0，i2 = 0
o
ωt
• 器件：uVT1 = –uVD2 = u2，iVT1 = iVD2 = 0 uVD2
第3章 整流电路
VD2
a b 2π
Id Id
VD4
id
L
ud R
ωt
ωt Id
ωt Id
ωt Id
ωt
ωt
ωt Id
ωt
13
3.1.4 单相桥式半控整流电路
带阻感负载时的工作情况—失控现象
实际中，当突然增大至180或触发脉冲丢
失时，会导致正在导通的晶闸管一直导通 ，两个二极管轮导通，此时触发信号对输
VT3
VT1
带续流二极管的阻感负载的工作情况
i2
T
+a
二极管整流电路
（2）工作原理
T V4
A
V1
RL io
u2
uo iv1 ,3
u2
V3
B
ωt
V2
的正半周： ① u2的正半周：
二极管导通情况： 二极管导通情况：
io,uo
ωt
导通;V Ｖ1,3--导通 2,4--截止 导通 截止
电流回路: 电流回路
uv
A→V1→RL→V3→B
输出电压： 输出电压： ωt
uO= u2
电路结构简单。 电路结构简单。 只利用了交流电压的半波， 只利用了交流电压的半波，输出电 压低、脉动大、效率低， 压低、脉动大、效率低，只适用于 允许直流电压脉动较大的场合。 允许直流电压脉动较大的场合。
二、单相桥式整流电路 二、
1.电Байду номын сангаас及工作原理 （1）电路
T V4 V1
RL
V3
V2
RL为负载电阻 T为变压器 为变压器 四个整流二极管接成桥式电路
IFM ≥≥ IA F M 0.8 o
通过二极管的正向平均电流 通过二极管的正向平均电流 平均 Iv = Io =0.8A 由 UO ≈ 0.45U 2 ，得 U2 ≈ 得
2U 2 ≈ 126V
UO 40V = ≈ 88.9V 0.45 0.45
URM ≥ 126V2 U RM ≥ 2电路的特点： U 电路的特点：
想一想， 相同) 想一想，比较一下(u2，RL相同)
单相半波整流 单相桥式整流
负载电压 负载电流 二极管IFM
U o ≈ 0.45U 2
U o ≈ 0.9U 2
Io ≈
0.45U2 RL
Io ≈
0.9U 2 RL
电气化自动技术 3-2-2单相全波(Full-Wave)可控整流电路-感性负载
第二节单相全波（Full-Wave）可控整流电路
工作原理：(图2-9)
1．α=60o时：
1）ωt1（α）～ωt2（π）期间：α触发晶闸管导通，此时，L d 储存能量，VT2截止2）ωt2 ～ωt3：电源电压为负值，由于L d感应电动势作用，L d释放能量，使VT1管一直导通到VT2管的触发脉冲到来时（ωt3）。
3）ωt3 ～ωt4(2π)期间：ωt3时刻触发VT2导通，此时，电源电压为负值，VT1管承受反压关断，L d储存能量
4）ωt4～ωt5期间：电源电压为负值，但由于L d感应电动势作用，L d释放能量，使VT2管一直导通到VT1管的下一个触发脉冲到来时（ωt5）。
2．α=90o时：
工作原理与α=60o时相同，若L d足够大，则负载端得到正负面积近似相等的交变电压，U
d
U为临界连续电压。
近似为0，称此时
d
3．α〉90o时：
负载上得到断续电流波形。
图α=120o
3．ωt3 ～ωt4 (2π) 期间：ωt3时刻触发VT2导通，L d储存能量。
整流二极管的作用及其整流电路
整流二极管的作用及其整流电路
整流电路是一种将交流电信号转换为直流电信号的电路。
它通常由整
流二极管、负载电阻、输入信号源和滤波电容等组成。
整流电路通常分为
半波整流和全波整流两种类型。
半波整流电路是最简单的整流电路之一、它仅利用一个整流二极管和
负载电阻来将交流信号的上半部分（或下半部分）转换为直流信号。
具体
工作过程如下：当输入信号为正半周时，整流二极管导通，电流通过负载
电阻，使得电压在负载上产生一个正的直流电压；而当输入信号为负半周时，整流二极管截止，电路断开，负载上没有电流流过。
因此，经过半波
整流后，输出信号为输入信号的正半周部分。
全波整流电路则是将交流信号的正半周和负半周都转换为直流信号。
它通常由两个整流二极管和负载电阻构成。
工作过程如下：当输入信号为
正半周时，整流二极管D1导通，电流通过负载电阻，使得电压在负载上
产生一个正的直流电压；而当输入信号为负半周时，整流二极管D2导通，电流通过负载电阻，同样使得电压在负载上产生一个正的直流电压。
因此，经过全波整流后，输出信号为输入信号的绝对值。
整流电路还可以加入滤波电容来对转换后的信号进行滤波，使得输出
信号变得更平稳。
滤波电容具有存储电荷的特性，能够在整流电路的截止
阶段补偿负载电阻上的电流波动，使得输出电压变得更加稳定。
总结来说，整流二极管的作用是实现将交流信号转换为直流信号，整
流电路则是利用整流二极管来实现这一转换。
不同类型的整流电路可以选
择半波整流或全波整流，以及是否加入滤波电容来满足具体应用的需求。
二极管整流电路工作原理
二极管整流电路工作原理1.二极管的基本特性二极管是一种半导体器件，由P型半导体和N型半导体组成。
P型半导体具有电子亏损，N型半导体具有电子富余。
当P型半导体和N型半导体接触时，形成一个PN结，该结具有单向导电性。
2.单向导电性在PN结的正向偏置下，即P端连接正电源，N端连接负电源，电流能够从P端流向N端，二极管处于导通状态；反之，PN结的反向偏置下，即P端连接负电源，N端连接正电源，电流几乎无法通过PN结，二极管处于截止状态。
3.单向导电性的应用：二极管整流电路基于二极管的单向导电性，可以将交流信号转化为直流信号。
具体的电路示意图如下：```RAC信号>-----，>，-----+----------->CGND```其中，AC信号表示输入的交流信号，R为电阻，C为电容，箭头方向表示电流的传输方向。
4.工作原理在整流电路中，二极管起到了关键作用，其可以实现单向导电性。
在正半周的时候，电流从二极管的正向执行端P流向负向执行端N，此时二极管处于导通状态，电流经过电阻负载直接流向信号源的负极，实现了信号的半波整流。
在负半周的时候，电流无法从二极管的负向执行端流向正向执行端，此时二极管处于截止状态，实现了信号的突变导通。
由于电容的存在，直流信号能够顺利通过电路，而交流信号则被电容隔绝，从而实现了对交流信号的整流。
5.不同类型的整流电路根据信号的整流方式，二极管整流电路可以分为半波整流电路和全波整流电路。
-半波整流电路：在半波整流电路中，电流只能通过一个半周，另一个半周电路处于截止状态。
因此，输出为输入信号的半波整流波形。
半波整流电路的缺点是只能利用输入信号的一半能量。
-全波整流电路：为了充分利用输入信号的能量，可以使用全波整流电路。
全波整流电路通过使用两个二极管和中心引出两个输出端，不仅在正半周输出正向整流波形，同时在负半周输出反向整流波形，从而实现了对整个交流信号的整流。
总结：二极管整流电路通过利用二极管的单向导电性，将交流信号转化为直流信号。
二极管整流电路工作原理
二极管整流电路工作原理二极管是一种具有两个电极的电子元件，其中一个被称为正极，另一个被称为负极。
二极管具有一个正向电压降和一个反向电压限制，它可以在电流只能单向流动的条件下工作。
这一特性使得二极管成为电路中重要的非线性元件之一，广泛应用于电子和电力领域。
二极管整流电路的基本原理是利用二极管的单向导电特性，使其只允许电流在一个方向上流通。
当二极管的正极施加大于其正向电压降的电压时，二极管处于导通状态，电流从正向流入负极。
当电压为负向时，二极管处于截止状态，电流无法流过。
二极管整流电路通常由二极管、电源和负载组成。
在正半周期，当交流信号为正时，二极管处于导通状态，电源将电流通过二极管输送到负载上。
在负半周期，当交流信号为负时，二极管处于截止状态，此时负载处于断电状态。
半波整流电路是通过一个二极管将交流信号的一半进行整流，只输出信号的正半周期。
在半波整流电路中，电流只在正半周期中流动，负半周期上的信号被阻断。
这种电路结构简单，但整流效率较低。
全波整流电路是通过两个二极管将交流信号的全部进行整流，输出完整的正半周期信号。
在全波整流电路中，一个二极管负责正半周期的整流，另一个二极管负责负半周期的整流。
这种电路结构更复杂，但整流效率较高。
除了基本的半波和全波整流电路，还有桥式整流电路和中点整流电路等变种。
桥式整流电路通过四个二极管构成，可以实现更高的整流效率和更好的负载适应性。
中点整流电路是一种特殊的全波整流电路，可以实现更高的输出电压。
总之，二极管整流电路利用二极管的单向导电特性将交流信号转换为直流信号。
它在电源电路和通信系统中起着至关重要的作用，为电子设备的正常运行提供了稳定的直流电源。
常见的几种二极管整流电路解析,可控硅整流电路波形分析
常见的几种二极管整流电路解析，可控硅整流电路波形分析常见的几种二极管整流电路解析：二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压vo=vi-vd。
当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管截止，输出电压vo=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备，半波整流输出的脉动电压就足够了。
但对于电子电路，这种电压则不能直接作为半导体器件的电源，还必须经过平滑（滤波）处理。
平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容，在交流电压正半周时，交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电，在交流电压负半周时，电容通过负载电阻放电。
通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下：（1）半波整流输出的是一个直流脉动电压。
（2）半波整流电路的交流利用率为50%。
（3）电容输出半波整流电路中，二极管承担最大反向电压为2倍交流峰值电压（电容输出时电压叠加）。
（3）实际电路中，半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。
全波整流当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管D1导通，输出电压V o=vi-VD1。
当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管D2导通，输出电压V o=vi-VD2。
由上述分析可知，二极管全波整流电路输出的仍然是一个方向不变的脉动电压，但脉动频率是半波整流的一倍。
晶体二极管组成的各种整流电路。
一、半波整流电路。
二极管三相整流电路
二极管三相整流电路【字数：3052字】【引言】今天，我们要探讨的主题是二极管三相整流电路。
在现代电力系统中，电力的输送和分配是非常重要的环节。
而三相交流电是最常用的电力供应方式之一。
在这个过程中，电力设备和电子元件的选择和设计对于电力系统的高效和稳定起着至关重要的作用。
其中，二极管三相整流电路是一种常见的电力转换电路，它用于将三相交流电转换为直流电，并在各种领域中被广泛应用。
本文将深入探讨二极管三相整流电路的原理与性能优化，帮助读者更好地理解和应用这一电路。
【正文】一、二极管三相整流电路的原理二极管三相整流电路是通过将三相交流电的每一相分别整流并叠加得到的直流输出电压。
具体来说，三相交流电是由三个相位差相等的正弦波电压组成的。
在二极管三相整流电路中，三个相位差相等的正弦波电压通过六个二极管进行整流，如图1所示。
图1 二极管三相整流电路示意图在图1中，三相交流电输入被连接到二极管桥的六个节点中。
由于二极管的单向导电性质，只有正半周的电流能够通过二极管传导，而负半周的电流则被阻断。
在每个相位差的正弦波电压周期内，只有一半的周期内的电流能够通过二极管，如图2所示。
图2 二极管单相整流波形图通过六个二极管分别整流后，各个相位的交流电流被转换为具有较低的纹波的直流电流。
这些直流电流叠加后即可得到稳定的输出电压，如图3所示。
图3 二极管三相整流电路输出电压波形图二、二极管三相整流电路的性能优化在实际设计中，二极管三相整流电路的性能优化是一个重要的问题。
以下是一些常见的性能优化方法。
1. 选择合适的二极管：在选择二极管时，需要考虑其最大正向电流和最大反向耐压。
选择合适的二极管可以提高整流电路的效率和稳定性。
2. 添加电容滤波器：在输出端添加电容滤波器可以进一步减小输出纹波，提高整流电路的直流输出质量。
3. 控制电流均衡：为了保证各个二极管在整流过程中的负载均衡，可以通过合理设计线圈或使用外部电阻来分流。
4. 控制输出电压：通过控制输出电压的稳定性和精度，可以适应不同的应用场景和功率需求。
二极管与其整流电路
二极管结构示意图
学习任务二 二极管及其整流电路
3.二极管极性的识别方法
（1）
（2）
目视法判 断半导体二 极管的极性
用万用表 （指针表） 判断半导体 二极管的极 性
（3）
测试注意 事项
学习任务二 二极管及其整流电路
4.二极管好坏的判别方法
二极管的正向电阻要求在1 kΩ左右，反向电阻应在 100 kΩ以上。总之，正向电阻越小越好，反向电阻越大 越好。若正向电阻为无穷大，说明二极管内部断路；若 反向电阻为零，表明二极管已击穿。内部断开或击穿的 二极管均不能使用。
3-2二极管及其整流电路
学习任务二 二极管及其整流电路
任务导入
半导体器件是近代电子学的重要组成部分，由于具 有体积小、重量轻、使用寿命长、输入功率小和功率转 换效率高等优点而得到广泛应用。二极管是最常用的半 导体器件之一，它具有单向导电性。在汽车电路中，发 电机输出的交流电是不能直接用于用电器的，此时需要 将交流电转换成直流电。交流电转换成直流电的过程称 为整流，整流是利用半导体二极管的单向导电特性。
学习任务二 二极管及其整流电路
引导问题1 什么是半导体材料？
半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。 很多半导体的导电能力在不同条件下有很大的差别。例 如，有些半导体对温度的反应特别灵敏，当环境温度升 高时，其导电能力要增强很多，人们利用这种特性制成 了各种热敏电阻器；有些半导体受到光照时，导电能力 变得很强，当无光照时，又变得像绝缘体那样不导电， 人们利用这种特性制成了各种光敏电阻器。如果在绝对 纯净的半导体中掺入微量的某种杂质后，它的导电能力 就能增加几十万乃至几百万倍。利用这种特性就制成了 各种不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管、 场效应管及晶闸管等。
详解4种整流、5种滤波电路
详解4种整流、5种滤波电路1、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。
次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2-3-1。
2、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。
（1）半波整流电路半波整流电路见图2-3-2。
其中B1是电源变压器，D1是整流二极管，R1是负载。
B1次级是一个方向和大小随时间变化的正弦波电压，波形如图 2-3-3（a）所示。
0～π期间是这个电压的正半周，这时B1次级上端为正下端为负，二极管D1正向导通，电源电压加到负载R1上，负载R1中有电流通过；π～2π期间是这个电压的负半周，这时B1次级上端为负下端为正，二极管D1反向截止，没有电压加到负载R1上，负载R1中没有电流通过。
在2π～3π、3π～4π等后续周期中重复上述过程，这样电源负半周的波形被“削”掉，得到一个单一方向的电压，波形如图2-3-3（b）所示。
由于这样得到的电压波形大小还是随时间变化，我们称其为脉动直流。
设B1次级电压为E，理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出：整流二极管D1承受的反向峰值电压为：由于半波整流电路只利用电源的正半周，电源的利用效率非常低，所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用，一般电源电路中很少使用。
（2）全波整流电路由于半波整流电路的效率较低，于是人们很自然的想到将电源的负半周也利用起来，这样就有了全波整流电路。
全波整流电路图见图2-3-6。
相对半波整流电路，全波整流电路多用了一个整流二极管D2，变压器B1的次级也增加了一个中心抽头。
三相整流电路讲解
电力电子技术
在负载容量超过4KW以上，要求直流电压脉 动较小的场合，应采用三相整流电路。
包括三相半波、三相桥式、双反星形等， 三相半波是最基本的电路组成形式，其 它电路都可以看作是三相半波电路的串 联与并联。
电力电子技术
§3—1 三相半波可控整流电路
一、三相半波不可控整流电路
6
2U 2 sin td (t) 1.17U 2
6
3
晶闸管承受的最大反向电压至少应大于 6U2
电力电子技术
§3—1 三相半波可控整流电路
二、三相半波可控整流电路 特点：三相半波可控整流电路的控制角α以对应
的自然换流点算起，由于自然换流点距离原点 为30°，所以触发脉冲距三相电压原点为 30°+α。 1.电阻性负载 电路及波形图
2.三相全控桥触发电路要求双窄脉冲触发或宽脉 冲触发,而三相半控桥触发电路简单不要求双脉 冲触发或宽脉冲触发.
3.全控桥一般用于电动机负载和一些对整流电路 要求高的场合,而半控桥一般用于电阻性负载及 对整流电路无特殊要求的场合.
电力电子技术
总结
电力电子技术
变压器二次侧有直流不平衡磁动势,使铁心饱和
电力电子技术
§3—1 三相半波可控整流电路
例3—1已知三相半波可控整流电路带大电感负载，工作在 α=60°。Rd=2欧，变压器二次侧相电压为200V，求不接 续流管与接续流管的二种情况下的Id值并选择晶闸管元件。
解:不接续流管Ud=1.17U2φcosα=117V Id=117/2=58.5A
电力电子技术
§3—2 三相桥式全控整流电路
实质上是一组共阴极组与一组共阳极组的三相 半波可控整流电路的串联 一.电阻性负载 1.电路及工作原理 2.波形图3.触发电路同电感性负载 二.带大电感性负载 1.电路及工作原理 2.波形图
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二极管结构示意图
学习任务二 二极管及其整流电路
3.二极管极性的识别方法
（3） （2） （ 1）
用万用表 （指针表） 判断半导体 二极管的极 性 测试注意 事项
目视法判 断半导体二 极管的极性
学习任务二 二极管及其整流电路
4.二极管好坏的判别方法
二极管的正向电阻要求在1 kΩ左右，反向电阻应在 100 kΩ以上。总之，正向电阻越小越好，反向电阻越大 越好。若正向电阻为无穷大，说明二极管内部断路；若 反向电阻为零，表明二极管已击穿。内部断开或击穿的 二极管均不能使用。
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引导问题1
什么是半导体材料？
半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。 很多半导体的导电能力在不同条件下有很大的差别。例 如，有些半导体对温度的反应特别灵敏，当环境温度升 高时，其导电能力要增强很多，人们利用这种特性制成 了各种热敏电阻器；有些半导体受到光照时，导电能力 变得很强，当无光照时，又变得像绝缘体那样不导电， 人们利用这种特性制成了各种光敏电阻器。如果在绝对 纯净的半导体中掺入微量的某种杂质后，它的导电能力 就能增加几十万乃至几百万倍。利用这种特性就制成了 各种不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管、 场效应管及晶闸管等。
限幅电路
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2
RC微分电路的用途是把矩形脉冲信号变换成一对尖脉冲。
也就是说，它可以把输入信号中突然变化的部分选择出来，包 含有“微分”的意思，其原理图如图所示。
微分电路
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1.稳压二极管
稳压管二极管是一种特殊的 面接触型半导体硅二极管。由于 它在电路中与适当阻值的电阻配 合后能起到稳定电压的作用，故 称为稳压二极管（简称稳压管）。 稳压管的测量方法与普通二极管 相同，但须注意稳压管的反向电 阻较普通二极管小。
最高工作频率fM
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3.硅、锗和硒二极管的特点 硅、锗和硒二极管的参数及特性曲线
学习任务二 二极管及其整流电路
引导问题4 二极管的命名、分类与识别方法。
1.二极管的命名和标示
二极管的命名方法
学习任务二 二极管及其整流电路
2.二极管的分类
二极管结构示意图
学习任务二 二极管及其整流电路
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1） 单相半波 整流电路
4）三相 交流整流 电路
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2.开关二极管
1 二极管的特性曲线是非线性的，这给二极管电路的分析带 来了一定困难。为了简化分析，常常要做一些近似处理，即用 某些线性电路元件来等效二极管，画出二极管的等效电路。
理想二极管的等效电路
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引导问题3 半导体二极管的特性曲线与特 二极管及其整流电路
1.特性曲线
二极管的伏安特性曲线
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2.特性参数
1
最大整流电流（平均值）IOM
2
最高反向工作电压URM
3
4 5
反向电流IR 导通电压UON
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引导问题5
常见二极管的外形有哪些？
二极管封装图
普通二极管
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引导问题6
1.整流电路 二极管有哪些应用场合？
整流就是把交流电变成直流电的一种转换方法，很多 电子设备要采用整流电源。能将平均值为零的正弦波交流 电压变换为平均值不为零的单向脉冲直流电压的器件为整 流器。由于二极管具有单向导电性，因而可用来制成各种 整流器。汽车交流发电机就是利用二极管整流电路将交流 电转换成直流电的。一般在小功率（指1 kW以下）直流电 源中多采用单相整流电路，即由单相交流电源供电。常用 的整流电路有半波、全波、桥式和倍压整流等形式。
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1.半导体材料
2.N型和P型半导体
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注
意
不论是N型半导体还是P型半导体，虽然它们都有 一种载流子占多数，但是整个晶体仍然是不带电的。
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引导问题2
二极管内部的特殊结构——PN结。
P型或N型半导体的导电能力虽然大大增强， 但并不能直接用来制造半导体器件。通常采用半
导体制造工艺将P型半导体和N型半导体结合在一
起，在它们的交界面就形成PN结。PN结是构成各 种半导体器件的基础。
学习任务二 二极管及其整流电路
1.PN结的形成
PN结的形成
学习任务二 二极管及其整流电路
2.PN结的工作原理
外加正向电压时的PN结
外加反向电压时的PN结
PN结具有单向导电性，即在PN结上加正向电压时，PN结电阻 很低，正向电流较大，PN结处于导通状态；加反向电压时，PN 结电阻很高，反向电流很小，PN结处于截止状态。
考虑正向压降时二极管的等效电路
学习任务二 二极管及其整流电路
2 当二极管在外加电压的作用下反复导通或截止时，这种工 作状态称为开关状态。根据二极管正、反向特性，在数字电路 中通常使二极管工作在开关状态。
硅二极管的简化等效开关电路
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3.脉冲整形
1 限幅电路的作用是把输出信号波形的幅度限制在一定的范 围内，因此又称为削波电路。利用二极管的开关特性，并加上 一个限幅参考电压，就可以组成限幅电路。
稳压二极管
学习任务二 二极管及其整流电路
1 稳压管工作于反向击穿区。当稳压管两端的反向电 压在一定范围内变化时，反向电流很小。当反向电压增 大到击穿电压时，流过稳压管的反向电流骤增，稳压管 反向击穿。此后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压 管两端的电压变化很小。利用这一特性，稳压管在电路 中能起到稳压作用。稳压管与一般二极管不一样，它的 PN结的反向击穿是可逆的。当PN结去掉反向电压之后， 稳压管又恢复正常。但是，如果反向电流超过允许范围， 稳压管将会发生热击穿而损坏。
3-2二极管及其整流电路
学习任务二 二极管及其整流电路
任 务 导 入
半导体器件是近代电子学的重要组成部分，由于具 有体积小、重量轻、使用寿命长、输入功率小和功率转 换效率高等优点而得到广泛应用。二极管是最常用的半 导体器件之一，它具有单向导电性。在汽车电路中，发 电机输出的交流电是不能直接用于用电器的，此时需要 将交流电转换成直流电。交流电转换成直流电的过程称 为整流，整流是利用半导体二极管的单向导电特性。