《电子电路分析与应用》课件任务2调光台灯的制作

模块六：二极管与简单直流电源1.简单直流电源的基本结构

简单直流电源一般由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等四部分组成。（a）常用小功率直流电源外形图模块六：二极管与简单直流电源（b）小功率直流电源的结构框图1.4单相整流电路

to

2

3

u2

to

2

3

uO

to

2

3

iD=iO

to

2

3

uD1.5.单相半波整流电路DRL~220V+uｏ–u2iD=iO–uD+1.5.1单相半波整流电路+uo

RLio+u2

u1+uo

ioRLD4D3D2D1u2u1D4D1D2D3+u2

RL+uo

iou1D3D1D2D4+u2

RL+uo

iou1一、桥式整流电路（几种画法）1.5.2单相桥式全波整流电路二、桥式整流电路工作原理RLioD4D3D2D1+u2

+uo

承受反压截止+u1

u2正半周：D1和D3导通，D2和D4截止。RLD4D3D2ioD1+u2

+uo

u2负半周：+u1

承受反压截止D2和D4导通,D1和D3截止。1.波形输入负半周D3RLD4D2D1u1u2+uo

+

ioioRLD4D3D2D1+

u2u1+uo

输入正半周

to

to

to

to

2

3

2

3

2

2

3

3

uOu2uDiD=iOD2、4D1、3D1、3D2、42.参数估算1)

整流输出电压平均值2)

二极管平均电流3)

二极管最大反向压

to

to

to

to

2

3

2

3

2

2

3

3

uOu2uDiD=iO例1.5.1

已知负载电阻RL=50,负载电压UO=100V。今采用单相桥式整流电路，交流电源电压为220V。根据电路要求选择二极管。解：负载电流每个二极管通过的平均电流变压器二次侧电压的有效值为考虑到变压器二次侧绕组及管子上的压降，变压器二次侧电压一般要高出（5~10%）U2，即1111.1122V。可选用2CZ12D二极管，其最大整流电流为3A，反向工作峰值电压为300V。1.4.3

常用的整流组合元件1.半桥堆D2D1~内部接线RL+u2

+u2

与变压器、负载的接线~~+1/2QL1.5A200~~+2CQA外型型号:

1/2QL(额定正向整流电流)A(最高反向峰值电压)2.全桥堆内部接线型号:QA(额定正向整流电流)A(最高反向峰值电压)D4D1D2D3~+-+

~电路符号外型~~+-~~+QL0.5A200-QL0.1A1001.5滤波电路io

+

uo=uc

RLD1D4D3D2

+u2

+u1

1.电路和工作原理电容充电电容放电C

u2正半周D1和D3导通，给C充电,u2达到最大值时，C两端电压充到最大值。当u2从最大值开始下降时，D1和D3截止，C向RL

放电。经C

滤波后

uo

的波形变得平缓,平均值提高。1.5.1电容滤波电路2.波形及输出电压当RL=∞

时（C没有放电回路）:0tuO

2

当RL

为有限值时:此时

UO=1.2U2RC越大（C放电越慢）UO

越大。RL=∞为获得良好滤波效果,一般取:(T

为输入交流电压的周期)（半波整流

UO=U2）例1.5.1

单相桥式电容滤波整流,交流电源频率f=50Hz,负载电阻RL=40Ω,要求直流输出电压UO=20V,选择整流二极管及滤波电容。解：1.选二极管可选:

2CZ55C(IOM=1A，UDRM=100V)或1A、100V

整流桥。电流平均值:承受最高反压：2.选滤波电容可选：

1000

F,耐压50V的电解电容1.5.2电感滤波整流后的输出电压：直流分量被电感L

短路（

L=0）,交流分量主要降在L上。频率越高，电感越大，滤波效果越好。RLL~+u2

+uO

一般：UO=0.9U2滤波的类型：电容滤波、电感滤波、LC复合型滤波当电感线圈的电流发生变化时,要产生自感电动势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。然后又经过电容再一次滤波，得到更为平直的输出电压。下一页返回1.5.3复式滤波1.6

稳压二极管稳压电路1.7.1稳压二极管稳压电路的工作原理1.7.2稳压二极管稳压电路元件的选择1.6.1稳压二极管稳压电路的工作原理RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

UR稳压电路引起电压不稳定的原因交流电源电压的波动负载电流的变化交流电源电压增加—整流输出电压UC增加—负载电压增加—稳压管的电流IZ显著增加—限流电阻R上的压降增加—负载电压保持基本不变。1.负载电阻RL不变，交流电源电压波动时稳压过程RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

URuUC

ULIZIRURUL2.电源电压不变，负载电流变化时稳压过程RLCRIRIZDZ+UL

+UC

++u

IL+

URRLILULIZIRUR电源电压保持不变，负载电流增大—电阻R上的压降增大—负载电压下降—稳压管电流显著减小—通过电阻R的电流和电阻上的压降保持近似不变—负载电压近似不变。1.8.3稳压二极管稳压电路元件的选择稳压管选择：一般取UZ=UL

IZmax=2ILmax整流滤波后的电压：UC=(2~3)UL限流电阻R的选择：限流电阻R的功率：选择稳压管2CW18（UZ=10~12V,IZ=5mA,IZmax=20mA）例1.6.1

某稳压管稳压电路，负载电阻RL

由开路变到2kΩ，交流经整流滤波后的电压UC=30V。设UC的变化范围为±10%，负载电压UL=10V，试选择稳压管和限流电阻R。解：

负载电流选择1.5kΩ选择1.5kΩ、1W的电阻1.6.4三端集成稳压器1.

三端固定输出正稳压器W78××系列三端:

电压输入端、电压输出断、公共接地端。输出正即输出正电压。2.

三端固定输出负稳压器W79××系列输出负即输出负电压。5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V78、79系列的型号命名输出电流78L

××/79L××—输出电流100mA78M××/9M××—输出电流500mA78××/79××—输出电流1.5A输出电压例如:W7805输出5V，最大电流1.5AW78M05输出5V，最大电流0.5A封装W7805132UIUOGNDW7905132UIUOGND符号W7800++213W790013_2_塑料封装金属封装3123.W78××系列三端固定式集成稳压电路内部结构+UI

取样电路调整电路保护电路基准电压比较放大启动电路+UO

4、W78××、W79××系列三端集成稳压器的应用电路（1）输出固定电压的稳压电路Uo=12VW7812123Co++UiCi抵消输入长接线的电感效应，防止自激改善负载的暂态响应,消除高频噪声Ci:0.1~1FCo:1FUo

W78××123Co++UiCiUo

W79××321Co++UiCiW78××系列W79××系列27一月20261.7晶闸管的结构与工作原理主要要求：

1、理解晶闸管的基本结构和工作原理2、理解晶闸管的伏安特性3、掌握晶闸管的主要参数和型号4、掌握晶闸管的检测27一月20261.7.1

晶闸管的基本结构晶闸管的外型螺旋式平板式塑封式27一月2026晶闸管的内部结构和符号a.晶闸管的结构b.晶闸管的符号c.晶闸管的内部等效电路阳极阴极门极27一月20261.7.2

晶闸管的工作特性27一月20261.7.2

晶闸管的工作原理1.正向阻断：晶闸管加正向阳极电压（不超过额定电压），门极断开，晶闸管正向电流很小，晶闸管不导通。27一月20261.7.2

晶闸管的工作原理2.硬开通：不加控制极电压，晶闸管的阳极增加到一定程度，晶闸管也会导通。注意多次硬开通会造成晶闸管永久损坏27一月20261.7.2

晶闸管的工作原理3.触发导通：晶闸管同时在正向阳极电压与正向门极电压作用下，晶闸管导通。27一月20261.7.2

晶闸管的工作原理4.已导通的晶闸管在正向阳极电压作用下，门极失去控制作用。27一月20265.晶闸管关断：晶闸管在导通状态时，当流过晶闸管的阳极电流小于维持电流时，晶闸管恢复阻断状态。1.7.2

晶闸管的工作原理27一月20261.7.2

晶闸管的工作原理6.反向阻断：晶闸管在反向阳极电压作用下，不论门极有无电压，晶闸管都不会导通。1.晶闸管像二极管一样，具有单向导电性。晶闸管电流只能从阳极流向阴极。结论3.晶闸管与二极管不同，它还具有正向导通的可控特性。当仅加上正向阳极电压时，元件还不能导通，这是称为正向阻断状态。只有同时还加上一定的正向门极电压、形成足够的门极电流时，晶闸管才能正向导通。而且，一旦导通之后，撤掉门极电压，导通仍然维持。2.若加反向阳极电压，晶闸管处于反向阻断状态，只有极小的反向电流。27一月20261.7.3

晶闸管的阳极伏安特性/v27一月20261.7.4晶闸管的主要参数1.额定正向平均电流IF是指环境温度不高于40℃和标准散热及全导通的条件下，在电阻性负载电路中，晶闸管可以连续通过工频正弦半波电流在一个周期内的平均值。也称通态平均电流。2.维持电流IH在规定环境温度下，控制极开路后，维持晶闸管正继续导通的最小电流。27一月20263.正向重复峰值电压UFRM在晶闸管控制极开路且正向阻断情况下，可以重复加在晶闸管上的正向峰值电压UFRM，通常规定UFRM为正向转折电压UBO的80%。4.反向重复峰值电压URRM在晶闸管控制极开路时，可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压URRM，通常规定UFRM为反向击穿电压URM的80%。1.3.4晶闸管的主要参数通常将UFRM和URRM中较小者作为晶闸管的额定电压，选用晶闸管时，晶闸管的额定电压应为晶闸管正常工作时峰值电压的2—3倍。判别管脚：万用表置于欧姆[×10]或[×1]档，测量晶闸管任意两脚间的正反向电阻，当指示为低阻值时，黑表笔所接的是控制极g，红表笔所接的是阴极k，余下的一个脚为阳极a，其他情况下阻值均应为无穷大，否则该管可能是坏的；1.3.4晶闸管的检测27一月2026

触发检测：万用表置于欧姆[×10]或×1]档，将黑表笔接阳极a，红表笔接阴极k，万用表应指示为不通（零偏）；此时如果让控制极g

接触一下黑表笔，万用表

应指示导通（接近满偏）；即使断开控制极g，只要阳极a

和阴极k

保持与表笔接触，就能一直维持导通状态。如果上述测量过程不能顺利进行，说明该管是坏的。1.7.4晶闸管的检测27一月202627一月20261.8

单结晶体管

主要要求：

理解单结晶体管触发电路的工作原理了解单结晶体管触发电路的组成及应用27一月20261.8.1单结晶体管1.结构a结构b符号c等效电路27一月2026a测试电路b伏安特性曲线当E极开路时，图中A点与b1间的电压为式中η为单结晶体的分压比，它由管子的内部结构决定，其值一般在0.3~0.8之间。2.伏安特性27一月2026a测试电路b伏安特性曲线2.伏安特性

1.截止区（OP段）：接上外加电源UEE，调整RP使UE由零逐渐加大，在UE<UA+UD=ηUBB+UD时（UD为等效二极管的正向压降），二极管因反偏而截止，发射极仅有很小的漏向电流流过。E与B1间呈现很大的电阻，管子处于截止状态，这段区域称。27一月2026

峰点P:当UE升高到UE=ηUBB+UD时，达到图b中P点，二极管开始正偏而导通。IE随之开始增加。P点所对应的发射极电压UP和电流IP分别称为单结晶体管的峰点电压和峰点电流。显然，峰点电压为a测试电路b伏安特性曲线2.伏安特性27一月2026a测试电路b伏安特性曲线2.伏安特性2.负阻区（P点到V点）：UE随IE的增大而减小动态电阻