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文档简介
1.4特殊二极管特性的测试实训1-10:稳压管稳压电路的测试1.4.1稳压二极管1.4.2并联型稳压电路1.4.3发光二极管实训1-11:发光二极管特性的测试1.4.4光电二极管1.4.5变容二极管2023/12/281实训流程:(1)按图连接电路。(2)电源电压不变时,负载改变时电路的稳压性能。调节RP,使负载分别为100Ω、5.1kΩ、10.1kΩ、20.1kΩ,分别测量下列参数并填表。2023/12/282实训流程:(3)负载不变时,电源电压改变时电路的稳压性能。(按表中要求填表)。2023/12/283结论:(1)当输入电源电压和负载变化时稳压二极管稳压电路
(能够/不能够)实现稳压作用。(2)当稳压电路实现稳压作用时,对输入的电源电压和负载变化的范围
(有/没有)限制。2023/12/284稳压二极管又名齐纳二极管,简称稳压管,是一种用特殊工艺制作的面接触型硅半导体二极管。2023/12/2851.稳压管的特点杂质浓度比较大,容易发生击穿,其击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化,从而达到稳压的目的。当稳压二极管工作在反向击穿状态下,工作电流Iz在Izmax和Izmin之间变化时,其两端电压近似为常数。2.稳压管正常工作的条件(1)稳压管两端必须加上一个大于其击穿电压的反向电压。(2)必须限制其反向电流,使稳压管工作在额定电流内,如:加限流电阻。2023/12/2862023/12/2873.稳压管的主要参数(1)稳定电压UZ:在规定的稳压管反向工作电流下,所对应的反向工作电压。(2)稳定电流IZ:稳压管工作在稳压状态时,稳压管中流过的电流。稳压管的电流必须位于最小稳定电流IZmin和最大稳定电流IZmax之间。若IZ<IZmin
,稳压管则不起稳压作用,相当于普通二极管;而IZ>IZmax,稳压管将因过流而损坏。(3)耗散功率PM:指稳压管正常工作时,管子上允许的最大耗散功率。超过此值,管子会因过热而损坏。
1.稳压原理当电网电压升高时,UI增大,U0也随之按比例增大,因为U0=UZ,因而,根据稳压管的伏安特性,UZ的增大将使IZ急剧增大,不难看出电压UO将减小。电网电压↑→
UI↑→UO(UZ)↑→IZ↑→IR↑→IRR↑
→UO↓同理,电网电压降低时,也能使输出电压UO基本稳定。2023/12/288有:当负载电阻RL减小(即IL增大)时,会导致IR增加,UO(即UZ)下降,根据稳压管伏安特性,UZ的下降使ID急剧减小,从而使IR随之减小。如果参数选择恰当,则可以使ΔIZ≈-ΔIL,使IR基本不变,从而使UO基本不变。同理,负载电阻RL增大时,也能使UO基本不变。综上所述,在稳压二极管组成的稳压电路中,是利用稳压管所起的电流调节作用,通过限流电阻R上电压或电流的变化进行补偿,来达到稳压的目的。2023/12/289有:2.限流电阻的选择IZmin<IZ<Izmax
2023/12/2810(1)当输入电压UI为最大,而负载电流最小(负载开路,即IL=0)时:流过稳压管的电流最大,为不损坏管子,流过稳压管子的电流必须小于IZmax,因此限流电阻R不得过小,即下限值为有:2023/12/2811(2)当输入电压UI为最小,而负载电流为最大时流过稳压管的电流最小,为了保证稳压管工作在击穿区(即稳压区),IZ值不得小于IZmin,因此限流电阻R不得过大,即上限值为式中:2.限流电阻的选择IZmin<IZ<Izmax
有:2023/12/2812【例1-4】有两只稳压管VD1和VD2,其稳定的工作电压分别为5.5V和8.5V,正向导通电压为0.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压值,这两只稳压管应如何连接?并画出各相应的电路图。解题方法:稳压管工作在反向击穿特性上。反向偏置时,外加的反向电压大于其稳压值时,稳压管两端电压为其稳压值;正向偏置时,管子两端电压为其正向压降,与普通二极管相似。2023/12/2813【例1-4】有两只稳压管VD1和VD2,其稳定的工作电压分别为5.5V和8.5V,正向导通电压为0.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压值,这两只稳压管应如何连接?并画出各相应的电路图。解:在组成的稳压电路中,稳压管必须串接限流电阻,否则将达不到稳压目的。限流电阻还能起到限流作用,使流过稳压管的电流在规定的范围内。0.5V3V6V2023/12/2814【例1-4】有两只稳压管VD1和VD2,其稳定的工作电压分别为5.5V和8.5V,正向导通电压为0.5V。欲得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压值,这两只稳压管应如何连接?并画出各相应的电路图。解:在组成的稳压电路中,稳压管必须串接限流电阻,否则将达不到稳压目的。限流电阻还能起到限流作用,使流过稳压管的电流在规定的范围内。9V14V实训流程:(1)直接用万用表测量发光二极管的正、反向电阻值,并记录:R正向=
,R反向=
。(2)连接电路,将滑动变阻器的阻值位于最大,合上开关J1,观察发光二极管的亮度情况。将滑动变阻器的阻值减小,观察发光二极管的亮度变化情况,并记录:
。用万用表测出发光二极管的正向压降ULED=
,正向电流ILED=
。(3)将发光二极管反接,观察此时发光二极管是否发光,并记录:
。2023/12/2815实训1-11:发光二极管特性的测试结论:(1)发光二极管正常工作时,其偏置是
(正向偏置/反向偏置)。(2)发光二极管的正向电流愈大,发光
(愈强/基本不变/愈弱)。2023/12/2816发光二极管是一种光发射器件,它通常由磷化稼、砷化稼等化合物半导体制成。当导通的电流足够大时,PN结内电光效应将电能转换为光能。发光颜色有红、黄、橙、绿、白和蓝等,取决于制作管子的材料。2023/12/2817发光二极管工作时的导通电压比普通二极管要大,材料不同(发光颜色不同),其工作电压有所不同,一般在1.5V~2.3V之间;工作电流一般为几毫安至几十毫安,典型值为10毫安。正向电流愈大,发光愈强。符号外形发光二极管广泛应用电子设备中的指示灯、数码显示器和需要将电信号转化为光信号等场合。光电二极管又称光敏二极管,是利用二极管的光敏特性制成的光接受器件。光电二极管能将光能转换为电能。2023/12/2818为了便于接受光照,光电二极管的管壳上有一个玻璃窗口。当窗口受到光照时,能形成反向电流IRL,实现光电转换。光电二极管的PN结工作在反偏状态,反向电流与照度成正比。符号外形光电二极管广泛应用于光测量、光电控制等领
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