二极管整流和稳压电路电子课 中职 模拟电子线路（第3版）

二极管整流和稳压电路电子课中职模拟电子线路（第3版）（高教版）二极管整流和稳压电路电子课中职模拟电子线路（第3版）（高教版）复习提问什么是本证、P、N半导体？PN结有什么特性？二极管按材料、管芯结构、用途可分为哪些类型？二极管的死区、导通电压各是多少？35．二极管的伏安特性6．二极管的主要参数有哪些？4二极管构成的整流电路

及并联稳压电路

主讲：熊联荣5电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo整流电路滤波电路稳压电路整流电路: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u0的稳定。直流稳压电源的组成和功能6整流电路的任务是把交流电压转变为直流脉动的电压。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。下面主要介绍半波和桥式两种。为分析简单起见，我们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、整流电路71、单相半波整流电路的工作原理u2>0时，二极管导通。二极管导通i0u1u2aTbDRLu0忽略二极管正向压降：u0=u28单相半波整流电路的工作原理u2<0时，二极管截止,输出电流为0。二极管截止u0=0u1u2aTbDRLu0i09输出电压电流波形与大小uo输出电压平均值（U0）：输出电压电流波形：u1u2aTbDRLu0i0输出电流平均值（I0）：ioiouo10输出电压电流波形与大小二极管上承受的最高电压：二极管上的平均电流：ID=I0u1u2aTbDRLu0i0uo输出电压电流波形：ioiouo112、单相桥式整流电路桥式整流电路+-u2正半周时电流通路u1u2TD4D2D1D3RLu012单相桥式整流电路桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路13u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:由+经D1RLD3-u2<0时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:由-经D2RLD4+输出是脉动的直流电压！u2桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形uou2D4D2D1D3RLu0+-141、整流输出电压平均值（U0）负载电压U0的平均值为:负载上的(平均)电流:uoiouoio15平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整流管的主要依据。例如，

在桥式整流电路中，每个二极管只有半周导通。因此，流过每只整流二极管的平均电流ID是负载平均电流的一半。

二极管截止时两端承受的最大反向电压：整流电路中整流管的选择16两种整流电路的比较17练习题：单相桥式整流电路中，若四只二极管的极性全部接反，输出有何影响？若其中一只二极管断开、短路或接反时，对输出有何影响？答：单相桥式整流电路中，若四只二极管的极性全部接反，则输出量相同，输出极性也相反。若其中一只二极管断开，则输出量减小一半。若其中一只二极管短路，则输出量不变。若其中一只二极管接反，则将造成电源短路。18二、滤波器滤波原理:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路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,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，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。191、电容滤波器(C滤波器)桥式整流电容滤波电路u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SC以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。1、滤波原理20u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCRL未接入时u2tu0t设t1时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束忽略整流电路内阻没有电容时的输出波形21u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCRL接入（且RLC较大）时u2tu0t忽略整流电路内阻电容通过RL放电，在整流电路电压小于电容电压时，二极管截止，整流电路不为电容充电，u0会逐渐下降。22u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCu2tu0t忽略整流电路内阻只有整流电路输出电压大于u0的时间区间，才有充电电流。因此整流电路的输出电流是脉冲波。整流电路的输出电流RL接入（且RLC较大）时23u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCu2tu0t考虑整流电路内阻电容充电时，电容电压滞后于u2。整流电路的输出电流RL接入（且RLC较大）时RLC越小，输出电压越低24一般取(T:电源电压的周期)近似估算:U0=1.2U2。(2)流过二极管瞬时电流很大RLC越大U0越高,负载电流的平均值越大整流管导电时间越短iD的峰值电流越大一般选管时，取2、电容滤波电路的特点(1)输出电压U0与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大，25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。结论

在大功率整流设备和负载电流变化大的场合，可采用电感滤波。为了进一步提高滤波效果、减少输出电压的脉动成分，还可以采用多级复式滤波。26Γ型滤波

优点：输出电流较大；带负载能力较好；滤波效果好。缺点：电感线圈体积大，成本高。适用场合：适于负载变动大，负载电流变动较大的场合。

27π型LC滤波

优点：输出电压高；滤波效果好。缺点：输出电流较小；带负载能力差。适用场合：适于负载电流较小、要求稳定性高的场合。

28π型RC滤波

优点：滤波效果较好；结构简单经济；能兼降压限流作用。缺点：输出电流较小；带负载能力差；R上有压降和消耗功率。适用场合：适于负载电流小的场合。29三、直流稳压电源稳压管稳压电路开关型稳压电路线性稳压电路常用稳压电路(小功率设备)在小功率设备中常用的稳压电路有稳压管稳压电路、线性稳压电路和开关型稳压电路等。其中稳压管稳压电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。开关型稳压电源效率较高，目前用的也比较多，我们将在第八章介绍。下面主要讨论稳压管稳压电路。301、稳压管稳压电路u0引起电压不稳定的原因:A、交流电源电压的波动B、负载电流的变化u2u1RLDZIZU1RIoCUR+-+-UDZUO保持近似不变UIUO(UO=UDZ)IZ抵偿UI的增加UR31选择稳压管UZ=UOIZM=(1.53)IOMUI=(