二极管及其应用教案

项目一二极管及其应用

任务一二极管的特性与分类

课时：2课时

教学目标：

（1）认识不同种类二极管的种类、符号及结构

（2）理解二极管的伏安曲线和单向导电性

（3）掌握二极管的特征参数

（4）能检测二极管的好坏

教学重点：

掌握二极管的特征参数

教学难点：

二极管好、坏检测

教学方法：讲授法

教学过程：

活动一认识二极管

一、认识二极管

用于电视机、收音机、电源装置等电子产品中的各种不同外形的二极管如下图所示。二极管通常用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，外壳上一般印有标记以便区别正负电极。

活动二二极管的特性及参数

一、晶体二极管的结构

二极管的结构如下图所示，在P型与N型半导体的交界面会形成一个具有特殊电性能的薄层，称为PN结。从P区引出的电极作为正极，从N区引出的电极作为负极。

二极管基本结构二极管图形符号

二、二极管的分类

二极管是电子电路中常用的电子元器件之一，它主要起开关、限幅、箝位、检波、整流及稳压的作用。

1 .按材料分：有硅二极管、锗二极管（锗管正向压降比硅管小）和砷化镓二极管。

2. 按用途分：可分为普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括检波二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管；特殊二极管包括变容二极管、光电二极管、发光二极管等。

常用二极管的种类

三、晶体二极管的伏安特性曲线

二极管的电流i D 与加在二极管两端的电压v D 的关系曲线，称为二极管伏安特性曲线。 （1）正向特性

℘死区 当二极管外加正向电压较小时，正向电流几乎为零。 ℘正向导通区 当二极管正向电压大于死区电压V th 时，电流

随电压增加，二极管处于导通状态。

℘导通电压 硅二极管约为0.7V ，锗二极管约为0.3V 。 （2）反向特性

℘反向截止区 当二极管承受的反向电压未达到击穿电压V

（BR ）时，二极管呈现很大电阻。

℘反向击穿区 当二极管承受的反向电压已达到击穿电压V

（BR ）时，反向电流急剧增加，该现象称为 二极管反向击穿。

四、二极管的单向导电性

实验：二极管的单向导电特性， 按下图连接电路。

按图（a ）连接电路，此时小灯泡亮，表示二极管加正向电压而导通。 按图（b ）连接电路，此时小灯泡不亮，表示二极管加反向电压而截止。 通过观察以上实验证实，二极管具有单向导电性。 五、二极管的主要参数

最大整流电流I FM ：是管子长期运行时允许通过的最大正向平均电流。

最高反向工作电压V RM ：又称额定工作电压，它是保证二极管不至于反向击穿而规定的最高反向电压。 反向饱和电流I R ：它指管子未进入击穿区的反向电流，其值越小，则管子的单向导电性越好。 最高工作频率f M ：是保证管子正常工作的最高频率。 六、特殊二极管 1） 稳压二极管

稳压二极管简称稳压管， 是一种用特殊工艺制造的面接触型硅半导体二极管，它即具有普通二极管的单向导电性，又可以稳定地工作于击穿区而不损坏。在反向电压较低时，稳压二极管截止，当反向电压达到一定数值时，反向电流突然增加，稳压管进入击穿区，此时反向电流在很大范围变化稳压管两端电压固定在某一数值基本保持不变

种 类 普通二极管 整流二极管 开关二极管 稳压二极管 发光二极管 光电二极管 变容二极管

型号举

例 2AP 系列

2CZ 系列

2CK 系列

2CW 系列 LED 系列 2CU 系列 2CC 系列 用 途 高频检波等 大功率整流 开关电路

稳压电路

显示器件

光控器件

自动调整 电路

图形 符号

2）发光二极管

发光二极管的符号如图所示。它是一种将电能直接转换成光能的固体器件

3）光电二极管

光电二极管也叫光敏二极管，它的结构和一般二极管相似，也具有单向导电性，光电二极管工作在反偏状态。因此光敏二极管工作时应加上反向电压

光敏二极管在不受光照射时, 处于截止状态, 受光照射时, 处于导通状态。

活动三、二极管的检测

将万用表拨到电阻挡的R×100或R×1k，，将万用表的红、黑表笔分别接在二极管两端，若测得电阻比较小(几千欧以下)，再将红、黑表笔对调后连接在二极管两端，而测得的电阻比较大(几百千欧)，说明二极管具有单向导电性，质量良好。测得电阻小的那一次黑表笔接的是二极管的正极。

如果测得二极管的正、反向电阻都很小，甚至为零，表示管子内部已短路。

如果测得二极管的正、反向电阻都很大，则表示管子内部已断路。

小结：

作业布置：

反思：

任务二整流电路及应用

课时：2课时

教学目标：

（1）认识二极管整流电路的基本结构

（2）理解二极管的整流电路的工作原理

（3）能识读整流电路，会合理选用整流电路的元件

（4）理解三相整流电路的特点

教学重点：

二极管整流电路的工作原理 教学难点：

能识读整流电路，会合理选用整流电路的元件 教学方法：讲授法 教学过程：

活动一 观察单相桥式整流电路的输出波形

一、按照下图连接电路，仔细观察单相桥式整流电路的结构以及二极管的连接方式，并用示波器观察电路的输出波形，比较输入波形和输出波形的异同

单相桥式整流原理电路图

活动二 认识整流电路

整流电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。 一、单相半波整流电路

1.组成：电源变压器、整流二极管和负载组成。

2.原理分析： ⏹ 当v2为正半周时，二极管V 承受正向

电压而导通，在负载RL 上获得上正下负电压vL 。 ⏹ 当v2为负半周时，二极管V 承受反向 电压而截止，负载RL 上的电压vL=0。 3.负载上的直流电压和电流

负载上的直流电压： V L=0.9V 2

负载上的直流电流：

二、单相桥式整流电路

1.组成：电源变压器T 、整流二极管V l ～V 4和负载R L 组成。

2.原理分析：

⏹ v 2为正半周时，Vl 和V3正偏导通，V2、V4受到反向电压而截止。单向脉动电流的流向为：A 端→V1

→R L →V3→B 端，R L 上的脉动电压极性为上正下负 。

⏹ v 2为负半周时，V2、V4正偏导通，V1、V3受到反向电压而截止。单向脉动电流的电流流向为：B 端

→V2→R L →V4→A 端，R L 上的脉动电压极性仍为上正下负。

单相桥式整流原理电路

输出波形

输入波形

L

R V V 2L 9.0