整流二极管基本原理PPT

1、半导体物理器件半导体物理器件 整流二极管整流二极管基础知识基础知识晶体二极管是一个由晶体二极管是一个由P型半导体和型半导体和N型半导体烧结型半导体烧结而成的而成的PN结面，在其界面的两侧形成的空间电荷结面，在其界面的两侧形成的空间电荷层，构成内建电场层，构成内建电场多子的扩散运动多子的扩散运动 由杂质离子形成空间电荷区由杂质离子形成空间电荷区 阻止多子扩散阻止多子扩散空间电荷区形成内建电场空间电荷区形成内建电场 动态平衡动态平衡 利于少子漂移利于少子漂移因浓度差晶体二极管结构及其电路符号：晶体二极管结构及其电路符号：晶体二极管的主要特性：单向导电性晶体二极管的主要特性：单向导电性 PN结正偏（

2、结正偏（P接接+，N接接-），二极管导通），二极管导通即即 PN结反偏（结反偏（P接接-，N接接+），二极管截止），二极管截止主要应用：整流、稳压、开关、限幅等。主要应用：整流、稳压、开关、限幅等。 基础知识基础知识整流二极管整流二极管 将交流电能转变为直流电流电能的半导体器件将交流电能转变为直流电流电能的半导体器件 可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过

3、较大电流（可达这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。下。 整流二极管主要用于各种低频整流电路。整流二极管主要用于各种低频整流电路。整流电路的主要参数整流电路的主要参数q整流输出电压的平均值与脉动系数整流输出电压的平均值与脉动系数 （衡量整流电路性能）（衡量整流电路性能） 整流输出电压平均值：整流输出电压平均值： 脉动系数脉动系数S： 定义为整流输出电压的基波峰值定义为整流输出电压的基波峰值 与平均值与平均值 之之 比。比。20oo)(u21tdUo1mUOU整流电路的主要参数整流电路的主要参数二、平均电

4、流与反向峰值电压：二、平均电流与反向峰值电压： 平均电流（平均电流（ ）与反向峰值电压（）与反向峰值电压（ ）是选择整流管的主要依据。是选择整流管的主要依据。DIMUDIMU 该电路以该电路以“牺牲牺牲”一半交流为代价而换取整流的一半交流为代价而换取整流的效果，电流利用率很低，常用在高电压、小电流效果，电流利用率很低，常用在高电压、小电流的场合。的场合。半波整流电路半波整流电路二极管上的平均电流：二极管上的平均电流：二极管上承受的最高电压：二极管上承受的最高电压：输出电压平均值：输出电压平均值：半波整流电路半波整流电路RDII22EUM222045. 02)(u21EEtdUscSC全波整流电

5、路（单向桥式整流电路）全波整流电路（单向桥式整流电路） 该电路可以看作是该电路可以看作是 由两个半波整流电由两个半波整流电 路组合而成的。变路组合而成的。变 压器次级线圈中间压器次级线圈中间 需要引出一个抽头需要引出一个抽头 把次级线圈分成两个对称的绕组，从而引出两个把次级线圈分成两个对称的绕组，从而引出两个大小相等，极性相反的两个电压，两个通路。大小相等，极性相反的两个电压，两个通路。 全波整流巧妙的利用了正全波整流巧妙的利用了正负半周，提高了整流效率负半周，提高了整流效率但需变压器有一个使两端但需变压器有一个使两端对称的次级中心抽头，制对称的次级中心抽头，制作麻烦，且每只二极管承作麻烦，且

6、每只二极管承受的最大反向电压，是变受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高倍，因此需用能承受较高电压的二极管。电压的二极管。 全波整流电路（单向桥式整流电路）全波整流电路（单向桥式整流电路）q 二极管上承受的最大的电压：二极管上承受的最大的电压：q 二极管上平均电流：二极管上平均电流：q 输出电压的平均值：输出电压的平均值：全波整流电路（单向桥式整流电路）全波整流电路（单向桥式整流电路）222EUMRDII212sc9 .0EU桥式整流电路桥式整流电路其波形图和全波整流其波形图和全波整流是一样的，但该电路是一样的，但该电路每只二极管承受的反每只二极管承受的反向电压等于变压器次向电压等于变压器次级电压的最大值，比级电压的最大值，比全波整流电路小一半。全波整流电路小一半。几种常见的硅整流桥外形：几种常见的硅整流桥外形：桥式整流电路桥式整流电路整流元件的使用整流元件的使用 在高电压或大电流的情况下，若手头没有承受高电压或整在高电压或大电流的情况下，若手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用 有几只二极管并联，流经每只二极管的电流就等于总电流有几只二极管并联，流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一的几