半导体二极管及其应用课件2

二極體應用電路

整流電路濾波電路穩壓電路u1u2u3u4uo

§2.5.1

直流穩壓電源的組成和功能

電源變壓器:將交流電網電壓u1變為合適的交流電壓u2。整流電路:將交流電壓u2變為脈動的直流電壓u3。濾波電路:將脈動直流電壓u3轉變為平滑的直流電壓u4。穩壓電路:清除電網波動及負載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩定。

整流電路的任務：把交流電壓轉變為直流脈動的電壓。§2.5.2整流電路常見的小功率整流電路，有單相半波、全波、橋式和倍壓整流等。為分析簡單起見，把二極體當作理想元件處理，即二極體的正嚮導通電阻為零，反向電阻為無窮大。

一、半波整流電路uo(3)輸出電壓平均值（Uo）：(1)輸出電壓波形：u1u2aTbDRLuoiL(2)二極體上承受的最高電壓：(4)流過負載和二極體的平均電流為

二、單相橋式整流電路u2正半周時電流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo+-+-1工作原理

-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2負半周時電流通路+-

u2>0時D1,D3導通D2,D4截止電流通路:A

D1

RL

D3Bu2<0時D2,D4導通D1,D3截止電流通路:B

D2

RL

D4A輸出是脈動的直流電壓！橋式整流電路輸出波形及二極體上電壓波形u2D4D2D1D3RLuoABu2uD4,uD2uouD3,uD1

a.整流輸出電壓平均值（Uo）b.負載上的(平均)電流:c.流過二極體的

(平均)電流:d.二極體承受的最大反向電壓2參數計算

幾種常見的矽整流橋外形：+AC-~+~-

~+-~

三、倍壓整流電路1二倍壓整流電路u2的正半周時：D1導通，D2截止，理想情況下，電容C1的電壓充到：u2的負半周時：D2導通，D1截止，理想情況下，電容C2的電壓充到：負載上的電壓：+–u1u2+–D1C2C1D2uoRL

+–2

多倍壓整流電路+–u2的第一個正半周：u2、C1、D1構成回路，C1充電到：u2的第一個負半周：u2、C2、D2、C1構成回路，C2充電到：C1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6

+–+–+–+–+–+–C1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6u2的第二個正半周：u2、C1、C3、D3、C2構成回路，C1補充電荷，C3充電到：u2的第二個負半周：u2、C2、C4、D4、C3、C1構成回路，C2補充電荷，C4充電到：從不同端點可引出所需的多倍壓直流輸出。

§2.5.3濾波電路濾波電路的結構特點:電容與負載RL並聯，或電感與負載RL串聯。交流電壓脈動直流電壓整流濾波直流電壓原理：利用儲能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達到平滑輸出電壓波形的目的。

橋式整流電容濾波電路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–

電容濾波電路

1.RL未接入時u2tuot設t1時刻接通電源t1整流電路為電容充電充電結束沒有電容時的輸出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–

2.RL接入（且RLC較大）u2tuotau1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–濾波輸出整流電路的輸出電流iDiD

一般取(T:電源電壓的週期)近似估算:Uo=（1.1-1.2）U2。(2)流過二極體暫態電流很大。RLC越大

Uo越高

負載電流的平均值越大;

整流管導電時間越短

iD的峰值電流越大電容濾波電路的特點(1)輸出電壓Uo與放電時間常數RLC有關。RLC愈大

電容器放電愈慢

Uo(平均值)愈大

輸出波形隨負載電阻RL或C

的變化而改變,Uo

和S也隨之改變。如:RL愈小(IL

越大),Uo下降多,S增大。結論：電容濾波電路適用於輸出電壓較高，負載電流較小且負載變動不大的場合。(3)輸出特性(外特性)uo電容濾波純電阻負載1.4U20.9U20IL

§2.5.4限幅電路1普通二極體限幅

uot–+AuoR1