二极管的应用ppt课件

1、.1. 1 PN结及其单导游电性结及其单导游电性共价健共价健 Si Si Si Si价电子价电子 Si Si Si Si价电子价电子这一景象称为本征激发。这一景象称为本征激发。空穴空穴自在电子自在电子 Si Si Si Sip+多多余余电电子子磷原子磷原子在常温下即可在常温下即可变为自在电子变为自在电子失去一失去一个电子个电子变为正变为正离子离子动画动画 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴动画动画载流子的两种运动载流子的两种运动分散运动和漂移运动分散运动和漂移运动分散运动：电中性的半导体中，载流子从浓分散运动：电中性的半导体中，载流子从浓 度高的区域向浓度较低区域的运动。度高的区域向

2、浓度较低区域的运动。漂移运动：在电场作用下，载流子有规那么漂移运动：在电场作用下，载流子有规那么的的 定向运动。定向运动。多子的分散运动多子的分散运动内电场内电场少子的漂移运动少子的漂移运动浓度差浓度差 分散的结果使分散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区变宽。空间电荷区也称空间电荷区也称 PN 结结 +动画动画构成空间电荷区构成空间电荷区PN 结变窄结变窄 P接正、接正、N接负接负 外电场外电场IF内电场内电场PN+动画动画+动画动画+ 内电场被加内电场被加强，少子的漂强，少子的漂移加强，由于移加强，由于少子数量很少，少子数量很少，构成很小的反构成很小的反向电流。向电流。IR动画动画+阴极引线

3、阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅维护层二氧化硅维护层P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳( a ) 点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线( b ) 面接触型面接触型图图 1 12 半导体二极管的构造和符号半导体二极管的构造和符号 阴极阴极阳极阳极( d ) 符号符号D反向击穿反向击穿电压电压U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+定性分析：判别二极管的义务外形定性分析：判别二极管的义务外形导通导通截止截止 假设二极管是理想的，正导游通时正向管

4、压降为零，假设二极管是理想的，正导游通时正向管压降为零，反向截止时二极管相当于断开。反向截止时二极管相当于断开。例例1：D6V12V3kBAUAB+例例2:mA43122D IBD16V12V3kAD2UAB+V sin18itu t 动画动画UZIZIZM UZ IZ _+UIOZZ ZIUr1.3 1.3 整流电路及路滤电路整流电路及路滤电路功能：把交流电压变成稳定的大小适宜功能：把交流电压变成稳定的大小适宜 的直流电压的直流电压u4uou3u2u1t uDO u 负半周，负半周，VauC时，二极管导通，电源在给负载时，二极管导通，电源在给负载RL供电的供电的同时也给电容充电，同时也给电容

5、充电， uC 添加，添加，uo= uC 。 u uC时，二极管截止，电容经过负载时，二极管截止，电容经过负载RL 放电，放电，uC按指数规律下降，按指数规律下降， uo= uC 。+Cici +aDuoubRLio= uC 二极管接受的最高反向电压为二极管接受的最高反向电压为 。UU22DRM 动画动画uoU2U2u tO tO25)(3LTCR 一般取一般取(1) (1) 输出电压的脉动程度与平均值输出电压的脉动程度与平均值UoUo与放电时间与放电时间 常数常数RLCRLC有关。有关。 RLC 越大越大 电容器放电越慢电容器放电越慢 输出电压的平均值输出电压的平均值Uo 越大，波形越平滑。越

6、大，波形越平滑。近似估算取：近似估算取： Uo = 1. 2 U ( 桥式、全波桥式、全波 Uo = 1. 0 U 半波半波U2 为了得到比较平直的输出电压为了得到比较平直的输出电压有电容滤波有电容滤波 无电容滤波无电容滤波0.45U UooIO 结论结论 采用电容滤波时，输出电采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即压受负载变化影响较大，即带负载才干较差。带负载才干较差。 因此电容滤波适宜于要求因此电容滤波适宜于要求输出电压较高、负载电流较输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场所。小且负载变化较小的场所。 RLC RLC 越大越大O O 越高，越高，IO IO 越大越大整流二极管

7、导通时间越整流二极管导通时间越短短 iD iD 的峰值电流越大。的峰值电流越大。iD tuoU2 tOO例：例： 有一单相桥式整流滤波电路，知交流电源频率有一单相桥式整流滤波电路，知交流电源频率 f=50Hz，负载电阻，负载电阻 RL = 200，要求直流输出电压，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。，选择整流二极管及滤波电容器。V 352522DRM UU A075020030212121LOOD.RUII uRLuo+C解：解：1. 选择整流二极管选择整流二极管25V1.230 21O .UU可选用二极管可选用二极管2CP11IOM =100mA UDRM =50V

8、例：例： 有一单相桥式整流滤波电路，知交流电源频率有一单相桥式整流滤波电路，知交流电源频率 f=50Hz，负载电阻，负载电阻 RL = 200，要求直流输出电压，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。，选择整流二极管及滤波电容器。取取 RLC = 5 T/2知知RL = 50S 05. 025015L CR uRLuo+C解：解：2. 选择滤波电容器选择滤波电容器F250F102502000.05 0506L R.C可选用可选用C=250F，耐压为，耐压为50V的极性电容器的极性电容器L uRLuo+C LC滤波适宜于电流较大、要求输出电压脉动较小滤波适宜于电流较大、要求输

9、出电压脉动较小的场所，用于高频时更为适宜。的场所，用于高频时更为适宜。 滤波效果比滤波效果比LC滤波器更好，滤波器更好，但二极管的冲但二极管的冲击电流较大。击电流较大。 比比 形形 LC 滤波器的体积滤波器的体积小、本钱低。小、本钱低。L uRLuo+C2+C1R uRLuo+C2+C1 R 愈大，愈大，C2愈大，滤波效果愈好。但愈大，滤波效果愈好。但R 大将使直大将使直流压降添加，主要适用于负载电流较小而又要求输流压降添加，主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场所。出电压脉动很小的场所。N1N3C20.047FD2D3D4D12CZ12A4N2FU23A2000F/50V+C12

10、4VFU11A直流直流24V交流交流220V交直流收扩两用机电源交直流收扩两用机电源UO = UZ IR = IO + IZUIUZRL(IO) IR 设设UI一定，负载一定，负载RL变化变化UO 根本不变根本不变 IR (IRR) 根本不变根本不变 UO (UZ ) IZ +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流调压限流调压稳压电路稳压电路UO = UZ IR = IO + IZUIUZUI UZ UO 根本不变根本不变 IRR IZ IR +UIRL+CIOUO+uIRRDZIzZMOOIMmin IIRUU (1) UZ = UO(2) IZM= (1.5 3) ICM(3) UI = (2 3) UO(4) RIIUU ominZMOIM OMZOImin IIUU ZIIRUU OMOImin 当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电当由于电源电压或负载电阻的变化使输