低频电子线路 教学课件 ppt 作者 刘树林 程红丽 1-4二极管分类及其应用

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1、1,1.4.1普通整流二极管及其应用,1. 二极管在整流电路中的应用,在工程应用中,常常需要利用二极管的单向导电性,将交流输入电压变为直流电压,如图1.23所示。,图1.23 二极管组成的整流电路和输入输出波形,2,2. 二极管在钳位电路中的应用,在工程应用中,二极管常常用在钳位电路中如图1.24所示。,图1.24 二极管组成的钳位电路,3,一种特殊的面接触型半导体硅二极管。,1)稳压管工作于反向击穿区。,(b) 稳压管符号,(a) 稳压管伏安特性,1.4.2 稳压二极管及其应用,1. 稳压管的特性,4,2. 稳压管的参数主要有以下几项:,1)稳定电压 UZ,2)最小稳定电流 IZmin,稳压

2、管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。,正常工作的参考电流。I IZmin ,只要不超过额定功耗即可。,3)最大稳定电流 IZmax,IZmax是指稳压管长期工作,所允许通过的最大工作电流。,5,4)动态电阻 rZ,rZ 愈小愈好。对于同一个稳压管,工作电流愈大, rZ 值愈小。,IZ = 5 mA rZ 16 IZ = 20 mA rZ 3 ,rZ是指稳压管两端电压变化量与通过的电流变化量之比值(rZ =UZ/IZ),IZ/mA,6,5)电压温度系数 U,稳压管电流不变时,环境温度每变化 1 引起稳定电压变化的百分比。,(1) UZ 7 V, U 0;UZ 4 V,U 0; (2) UZ 在

3、4 7 V 之间,U 值比较小,性能比较稳定。 2CW17:UZ = 9 10.5 V,U = 0.09 %/ 2CW11:UZ = 3.2 4.5 V,U = -(0.05 0.03)%/,(3) 2DW7 系列为温度补偿稳压管,用于电子设备的精密稳压源中。,7,6)额定功耗 PZ,额定功率决定于稳压管允许的温升。,PZ = UZIZ,PZ 会转化为热能,使稳压管发热。,电工手册中给出 IZM,IZM = PZ/UZ,8,3. 稳压管的应用,稳压管在直流稳压电源中获得广泛的应用。图1.26是最简单的稳压电路,UIN为输入直流电压,稳压管并联在负载RL两端,负载两端电压UO在UIN与及IL变化

4、时基本稳定。,图1.26 稳压管组成的稳压电路,(1) 电路的工作原理,9,1) 电路的工作原理,3. 稳压管的应用,若负载电阻RL不变而UIN增大时,输出电压UO有增加的趋势,这一趋势将引起下列过程:,若电网电压UIN不变,负载电阻RL减小时,输出电压UO有减小的趋势,这一趋势将引起下列过程:,10,2) 限流电阻的选择,限流电阻R的主要作用是:当输入电压波动和负载电阻RL变化时,将稳压管的电流限制在IZminIZmax范围内。若输入电压的最大值为UINmax,最小值为UINmin,负载电阻的最大值为RLmax,最小值为RLmin,则负载电流的最小值和最大值分别为:,(a) 当输入电压最大和

5、负载电流最小时,IZ最大,但不能超过IZmax,即有:,11,(b) 当输入电压最小和负载电流最大时,IZ最小,但不能小于IZmin,即有:,则有,可得到R的范围为:RminRmax,即:,Rmin R Rmax,12,例1.4.1 在图1.26所示的电路中,稳压管的参数为:UZ6V, 正常工作电流为2mA ,IZmax = 20mA,输入电压UIN18V2V,负载电阻由开路变到1K,如何选择限流电阻?,解:一般把正常工作电流视为稳压管的IZmin ,即IZmin =2mA; 由题意知:RLmax =,RLmin = 1k;则ILmaxUZRLmin = 8 mA,ILmin= 0;而IZma

6、x = 20mA,:,所以,13,则: 700R1.25k ,选择R=1k 。,14,4. 使用稳压管需要注意的几个问题:,1)外加电源的正极接管子的 N 区,电源的负极接 P 区,保证管子工作在反向击穿区;,2)稳压管应与负载电阻 RL 并联;,3)必须限制流过稳压管的电流 IZ,不能超过规定值,以免因过热而烧毁管子。,15,1.4.3 光电二极管及其应用,光电二极管是一种将光能转换为电能的半导体器件。也有可见光和不可见光(如远红外光)之分。其外形与发光管类似。,1.光电二极管在反向电压作用下工作。 当无光照时, 和普通二极管一样, 其反向电流很小, 称为暗电流。当有光照时, 产生的反向电流

7、称为光电流。照度E越强,光电流也越大。光电流很小, 一般只有几十微安, 应用时必须放大。,符号:,16,2.光电二极管的伏安特性及等效电路,有光照的正向电压电路,无光照的正向电压电路,有光照的反向电压电路,有光照无偏置的光电池电路,17,1.4.4 发光二极管及其应用,1. 发光二极管,发光二极管是一种将电能转换为光能的半导体器件,它包含了可见光、不可见光、激光等类型。,可见光发光二极管也称为LED,符号如图所示。发光颜色目前有红色、绿色、橙色、黄色等。发光二极管的电特性与普通二极管一样,伏安特性曲线也类似,同样具有单向导电性。但正向导通电压比普通二极管高,红色的导通电压在1.61.8V间,绿色的为2V左右。,符号,18,2. 发光二极管的应用,

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