半导体二极管及其应用2.ppt

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1、§2.5二极管应用电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo§2.5.1直流稳压电源的组成和功能电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的电压。§2.5.2整流电路常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。一、半波整流电路uo(3)输出电压平均值（Uo）：(1)输出电

2、压波形：u1u2aTbDRLuoiL(2)二极管上承受的最高电压：(4)流过负载和二极管的平均电流为二、单相桥式整流电路u2正半周时电流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo+-+-1工作原理-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路+-u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:AD1RLD3Bu2<0时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:BD2RLD4A输出是脉动的直流电压！桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形u2D4D2D1D3RLuoABu2uD4,uD2uouD3,uD1a.整流输出电压平均值（Uo）b.负载上的(平均)电流:c.流过二极管的

3、(平均)电流:d.二极管承受的最大反向电压2参数计算几种常见的硅整流桥外形：+AC-~+~-~+-~三、倍压整流电路1二倍压整流电路u2的正半周时：D1导通，D2截止，理想情况下，电容C1的电压充到：u2的负半周时：D2导通，D1截止，理想情况下，电容C2的电压充到：负载上的电压：+–u1u2+–D1C2C1D2uoRL+–2多倍压整流电路+–u2的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，C1充电到：u2的第一个负半周：u2、C2、D2、C1构成回路，C2充电到：C1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6+–+–+–+–+–+–C1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C

4、4C6u2的第二个正半周：u2、C1、C3、D3、C2构成回路，C1补充电荷，C3充电到：u2的第二个负半周：u2、C2、C4、D4、C3、C1构成回路，C2补充电荷，C4充电到：从不同端点可引出所需的多倍压直流输出。§2.5.3滤波电路滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。桥式整流电容滤波电路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–电容滤波电路1.RL未接入时u2tuot设t1

5、时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束没有电容时的输出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–2.RL接入（且RLC较大）u2tuotau1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–滤波输出整流电路的输出电流iDiD一般取(T:电源电压的周期)近似估算:Uo=（1.1-1.2）U2。(2)流过二极管瞬时电流很大。RLC越大Uo越高负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短iD的峰值电流越大电容滤波电路的特点(1)输出电压Uo与放电时间常数RLC有关。RLC愈大电容器放电愈慢Uo(平均值)愈大输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,Uo和S也随之改变。如:RL愈小(IL

6、越大),Uo下降多,S增大。结论：电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。(3)输出特性(外特性)uo电容滤波纯电阻负载1.4U20.9U20IL§2.5.4限幅电路1普通二极管限幅uot–+AuoR1RFuiDZR+R：限流电阻。一般取100。DZ双向稳压管tuiUZ-UZ2稳压管限幅1、对数运算电路§2.5.5对数和反对数运算电路2反对数－指数运算电路指数运算电路相当反对数运算电路。