半导体二极管的基本应用

1、半导体二极管的基本应用第1页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二1.3.1 单相桥式整流滤波电路一、单相桥式整流D3RLD4D2D1u1u2+uoioRLD4D3D2D1+uou2u1输入正半周1. 工作原理输入负半周+uotOtOtOtO2323Im2233uOu2uDiD= iO第2页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二2. 负载上直流电压 UO 和直流电流 IO 的计算3. 二极管参数的计算二极管平均电流 二极管最大反向压第3页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二单相半波单相全波单相桥式电路原理图输出直流电压UO0.45U20.9U2

2、0.9U2二极管平均电流IDIO0.5IO0.5IO最高反压 UDRM优点结构简单输出波形脉动小输出波形脉动小二极管承受反压小缺点输出波形脉动大输出电压低，二极管承受反压高变压器要求有抽头需要四只二极管表1.3.1 各种单相整流电路的比较iO+u2u1+uOiO+u2u1+uOiO+u2u1+uOiD1第4页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二例 1.3.1 一单相桥式整流电路，要求UO= 40V， IO= 2A，220V交流电源，试选择整流二极管。解：变压器副边电压有效值为二极管承受最高反压为二极管的平均电流为可选择 2CZ56CURM = 100 VIFM = 3 A第5

3、页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二二、 硅整流组合管外形表1.4.2 几种硅整流组合管的典型参数 参数型号IFM/AUDRM/VIR/AUF/VQL20.05251000 10 1.2QL20.2QL30.5QL45 20第6页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二io + uo= uc RLD1D4D3D2+u1. 电容滤波V 导通时给 C 充电，V 截止时 C 向 RL 放电；（1）工作原理滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。电容充电电容放电C三、滤波电路第7页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二RC 越大 UO 越大（2）波形

4、及参数计算当 RL = 时：OtuO2当 RL 为有限值时：RL = 输入交流电压的周期当满足：UO = (1.1 1.2) U2I2 = (1.5 2) IO变压器副边绕组电流有效值第8页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二（3）输出特性OUOIO 输出电压随输出电流的增大而明显降低，带负载能力差。 一般用于负载电流较小且变化不大的场合。电容滤波：优点：电路简单，输出直流电压较高，纹波较小。缺点：带负载能力差。第9页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二例 要求直流输出电压 UO = 24 V， IO= 120 mA，220V的交流电源频率 f = 50 H

5、z，采用单相桥式整流电容滤波，选择元件。 解1. 电源变压器参数计算变压器变比：变压器副边电流：I2= 2IO= 2120 mA= 240 mA2. 整流二极管选择二极管平均电流：承受最高反压：2CZ53B:IF = 0.3 AURM = 50 V硅堆QL3:0.2 A, 50 V3. 选滤波电容电解电容:200 F耐压 50 V 第10页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二2. 电感滤波io + uo RLD1D4D3D2+u2+u1L整流后的输出电压：直流分量被电感 L 短路交流分量主要降在 L 上优点：频率越高，L 越大， RL越小，滤波效果越好。缺点：电感铁心笨重、体

6、积大。适用于负载电流较大且负载变化大的场合。第11页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二2. 复式滤波复式滤波 型 型RCLCLC第12页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二表1.4.3 各种滤波器的比较类型电容滤波电感滤波RC - 型LC - 型LC - 型UO 1.2 UO 1.2 UO 1.2 UO 1.2 UO 0.9 UO二极管冲击电流大小大大小带载能力差强差差强适用场合小电流大电流小电流小电流大/小电流其它特点电路简单电感笨重成本高脉动成分减小，但 R 上有直流压降脉动成分减小，但电感笨重成本高脉动成分减小，适应性较强，但有电感第13页，共16页

7、，2022年，5月20日，1点37分，星期二1. 结构多个高压硅整流二极管串联后封装而成2. 外形DH262CGL2CL513. 用途要求承受高反压的场合,如静电喷漆、除尘等表1.4.4 几种高压硅堆的主要参数 参数型号IFM/mAURM/VUF/V IR/ATjM/C2CG1020210 20 20 40 2 1002DGL1A512 30 20 50101251.3.2 硅高压整流堆 (高压硅堆) 简介第14页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二4. 倍压整流电路u2 负半周，D2导通, C2充电至u2 再次正半周，D1 ,D3导通, C1充电至 ,C3充电至u2再次负半周，D2 ,D4导通, C2充电至 ,C4充电至u2 正半周，D1导通, C1充电至倍压整流电路只适于负载电流很小的场合第15页，共16页，2022年，5月20日，1点37分，星期二D1D2uiuORUC1 UC21.3.3 限幅电路ui 正半周