最新二极管及直流稳压电源 (2)
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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。
1.2.4 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。
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。
电感滤波的特点：
优点：峰值电流小，输出特性较平坦。 缺点：输出电压较低，铁芯笨重、体积大，易引起电磁干扰。 适用：低电压、大电流的场合。
3．复式滤波电路
L 型滤波器桥式整流电路
型滤波器桥式整流电路
L 型滤波电路：滤波效能高，适用于负载电 流较大、要求纹波很小的的场合。
LC- 型滤波电路：滤波效果好，适用于负
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。
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 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
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 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。
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。
R L－－负载等效电阻。
（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。
3．整流电路及元件的主要参数估算与选用
（1）负载 R L上的直流输出电压 V L 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 0.4V 52
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 RL
0.45V2 RL
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：
直流输出电流为：
VL 0.9V2
IL
VL RL
0.9V2 RL
（2）整流二极管上的平均整流电流 I F
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。
桥式整流电容滤波
半波整流电容滤波波形
桥式整流电容滤波波形
充电时，电容器两端的电压逐渐升高，直到接近充电电压的最大值；放电时， 电容器两端的电压逐渐降低，直到完全消失。电容器的容量越大，负载电阻越大， 充电和放电时电容器两端电压的变化越小。
优点：结构简单，输出电压高，脉动小。 缺点：存在“浪涌电流”；同时，若负载电流太大，会使负载电压不平稳。 适用：负载电流较小的场合。
一定的余量，以使整流二极管能长期安全工作。
1.3.2 滤波电路
滤波：把整流电路输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近平稳的直流电。 常用的滤波电路有电容滤波电路、电感滤波电路和复式滤波电路。 1．电容滤波电路 电容滤波电路：将电容器接在整流电路后面，与负载并联，其电路如下图所示。
半波整流电容滤波
IF
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IL
0.45V2 RL
桥式整流：流过每个整流二极管的平均电流应为负载中的直流电流的一半。
IF1 2IL02.9RVL2
0.4V 52 RL
（3）整流二极管所承受的最高反向电压V RM
半波整流、桥式整流电路中二极管所承受的最高反向电压均是 v 2 的峰值 。
VRM 2V2
整流二极管的选择可以 I F 和 V RM 为依据，通过查阅器件手册来选出，但要留有
载电流较大、对直流输出稳定度要求较高的 场合。
RC- 型滤波电路：滤波效果好，适用于负
载较轻，对输出电压稳定度要求不高的场合。
4．滤波电路及元件的主要参数估算与选用 （1）电容滤波电路的直流输出电压V L
半波整流电容滤波 ： VL (1～ 1.1)V2
二极管及直流稳压电源 (2)
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
2．电感滤波电路
电感滤波电路是将电感元件与负载串联， 接在整流电路后面。
当输入电压升高导致流过L的电流增大时， L 中产生的自感电动势能阻止电流的增大；
当输入电压降低导致流过L的电流减小时， L 中的自感电动势又能阻止电流的减小。
经电感滤波后，输出电压的波形可以变得平 滑，脉动减小。L越大，滤波效果越好。
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。
1.2.4 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。
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。
电感滤波的特点：
优点：峰值电流小，输出特性较平坦。 缺点：输出电压较低，铁芯笨重、体积大，易引起电磁干扰。 适用：低电压、大电流的场合。
3．复式滤波电路
L 型滤波器桥式整流电路
型滤波器桥式整流电路
L 型滤波电路：滤波效能高，适用于负载电 流较大、要求纹波很小的的场合。
LC- 型滤波电路：滤波效果好，适用于负
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。
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 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
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 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。
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。
R L－－负载等效电阻。
（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。
3．整流电路及元件的主要参数估算与选用
（1）负载 R L上的直流输出电压 V L 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 0.4V 52
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 RL
0.45V2 RL
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：
直流输出电流为：
VL 0.9V2
IL
VL RL
0.9V2 RL
（2）整流二极管上的平均整流电流 I F
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。
桥式整流电容滤波
半波整流电容滤波波形
桥式整流电容滤波波形
充电时，电容器两端的电压逐渐升高，直到接近充电电压的最大值；放电时， 电容器两端的电压逐渐降低，直到完全消失。电容器的容量越大，负载电阻越大， 充电和放电时电容器两端电压的变化越小。
优点：结构简单，输出电压高，脉动小。 缺点：存在“浪涌电流”；同时，若负载电流太大，会使负载电压不平稳。 适用：负载电流较小的场合。
一定的余量，以使整流二极管能长期安全工作。
1.3.2 滤波电路
滤波：把整流电路输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近平稳的直流电。 常用的滤波电路有电容滤波电路、电感滤波电路和复式滤波电路。 1．电容滤波电路 电容滤波电路：将电容器接在整流电路后面，与负载并联，其电路如下图所示。
半波整流电容滤波
IF
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IL
0.45V2 RL
桥式整流：流过每个整流二极管的平均电流应为负载中的直流电流的一半。
IF1 2IL02.9RVL2
0.4V 52 RL
（3）整流二极管所承受的最高反向电压V RM
半波整流、桥式整流电路中二极管所承受的最高反向电压均是 v 2 的峰值 。
VRM 2V2
整流二极管的选择可以 I F 和 V RM 为依据，通过查阅器件手册来选出，但要留有
载电流较大、对直流输出稳定度要求较高的 场合。
RC- 型滤波电路：滤波效果好，适用于负
载较轻，对输出电压稳定度要求不高的场合。
4．滤波电路及元件的主要参数估算与选用 （1）电容滤波电路的直流输出电压V L
半波整流电容滤波 ： VL (1～ 1.1)V2
二极管及直流稳压电源 (2)
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
2．电感滤波电路
电感滤波电路是将电感元件与负载串联， 接在整流电路后面。
当输入电压升高导致流过L的电流增大时， L 中产生的自感电动势能阻止电流的增大；
当输入电压降低导致流过L的电流减小时， L 中的自感电动势又能阻止电流的减小。
经电感滤波后，输出电压的波形可以变得平 滑，脉动减小。L越大，滤波效果越好。