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1、导体、半导体和绝缘体导体、半导体和绝缘体导体:导体:自然界中很容易导电的物质称为自然界中很容易导电的物质称为导体导体,金属,金属一般都是导体。一般都是导体。绝缘体:绝缘体:有的物质几乎不导电,称为有的物质几乎不导电,称为绝缘体绝缘体,如橡皮,如橡皮、陶瓷、塑料和石英。、陶瓷、塑料和石英。半导体:半导体:另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间,称为之间,称为半导体半导体,如锗、硅、砷化镓和,如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。一些硫化物、氧化物等。第第8 8章章 半导体二极管与整流滤波电路半导体二极管与整流滤波电路8.1 半导体二极管半导体二极管P
2、N外壳外壳8.1.1 半导体二极管的结构、符号及类型半导体二极管的结构、符号及类型1.结构结构PN结结+阳极引线阳极引线阴极引线阴极引线2.符号符号阴极阴极阳极阳极PN3.类型类型(1)按材料分,有硅二极管、锗二极管和)按材料分,有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。砷化镓二极管等。(2)按用途分,有整流、稳压、开关、)按用途分,有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼二极管等。发光、光电、变容、阻尼二极管等。(3)按封装形式分,有塑封和金属封二极)按封装形式分,有塑封和金属封二极管等。管等。(4)按功率分,有大功率、中功率及小功)按功率分,有大功率、中功率及小功率等二极管。率等二极管。(5
3、)按结构分,根据按结构分,根据PN结面积大小,有结面积大小,有点接触型、面接触型二极管点接触型、面接触型二极管,如下图如下图:引线引线外壳外壳触丝触丝基片基片点接触型点接触型PN结结面接触型面接触型小功率高频小功率高频大功率低频大功率低频半导体二极管的核心是半导体二极管的核心是PN结,它的特性就是结,它的特性就是PN结的特性结的特性单向导电性。常利用伏安特性曲线来形象地描述二极管单向导电性。常利用伏安特性曲线来形象地描述二极管的单向导电性。所谓伏安特性,是指二极管的两端电压和流的单向导电性。所谓伏安特性,是指二极管的两端电压和流过二极管电流的关系,可用图过二极管电流的关系,可用图8.2所示的电
4、路来测试。所示的电路来测试。8.1.2 半导体二极管的伏安特性半导体二极管的伏安特性图图 8.2 二极管伏安特性测试电路二极管伏安特性测试电路 (a)正向特性测试电路;()正向特性测试电路;(b)反向特性测试电路)反向特性测试电路 伏安特性伏安特性UI导通压降导通压降:硅硅管管0.60.7V,锗锗管管0.20.3V。UBR远远大于远远大于UF可以达到几十伏、上百伏可以达到几十伏、上百伏UF死区电压死区电压 硅管硅管0.5V,锗锗管管0.1V。PN+-正向偏置正向偏置PN+-反向偏置反向偏置反向截止区反向截止区反向击穿区反向击穿区UBRUBR反向反向击穿电压击穿电压8.1.38.1.3半导体二极
5、管的主要参数半导体二极管的主要参数1.最大整流电流最大整流电流 IFM二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。流。3.最高反向工作电压最高反向工作电压URM手册上给出的最高反向工作电压手册上给出的最高反向工作电压URM一般是一般是UBR的一半。的一半。4.反向电流反向电流 IR指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大,说明管子的单向导电性差,因此反向电流越小越好。大,说明管子的单向导电性差,因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响,温度越高反向电流越大。硅管反向电流受温度的影
6、响,温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,锗管的反向电流要比硅管大几十到几的反向电流较小,锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。百倍。以上均是二极管的直流参数,它是正确使用和合理选用二极管的依据。以上均是二极管的直流参数,它是正确使用和合理选用二极管的依据。5.二极管的直流电阻二极管的直流电阻R 二极管的直流电阻二极管的直流电阻R是指加在二极管两端的直流电是指加在二极管两端的直流电压与流过二极管的直流电流的比值。二极管的正向电压与流过二极管的直流电流的比值。二极管的正向电阻较小,约为几欧姆到几千欧姆;二极管的反向电阻阻较小,约为几欧姆到几千欧姆;二极管的反向电阻很大,一般可达几百千欧姆以上
7、。很大,一般可达几百千欧姆以上。6.最高工作频率最高工作频率fM 最高工作频率最高工作频率fM是指二极管正常工作时的上限频率值,是指二极管正常工作时的上限频率值,它的大小与它的大小与PN结的结电容有关,超过此值,二极管结的结电容有关,超过此值,二极管的单向导电性能变差。的单向导电性能变差。8.1.4 二极管的简易测试二极管的简易测试 用万用表测试的方法用万用表测试的方法:将万用表置于将万用表置于R100或或R1k()档()档(R1档电流太大,用档电流太大,用R10k()档电压太高,)档电压太高,都易损坏管子)。如下图都易损坏管子)。如下图8.4所示。所示。将万用表的红、黑表笔(棒)分别接被测二
8、极管的两将万用表的红、黑表笔(棒)分别接被测二极管的两端,若测得阻值小,再将万用表的红、黑表笔(棒)对端,若测得阻值小,再将万用表的红、黑表笔(棒)对调测试,若测得阻值大,则表明调测试,若测得阻值大,则表明二极管是好的;在测得阻值小的那一次中,与黑表笔二极管是好的;在测得阻值小的那一次中,与黑表笔(棒)相连的的管脚为二极管的正极,(棒)相连的的管脚为二极管的正极,与红表笔(棒)相连的的管脚为二极管的负极与红表笔(棒)相连的的管脚为二极管的负极图图 8.4 (a)电阻小)电阻小(b)电阻大)电阻大8.1.5 二极管的使用注意事项二极管的使用注意事项 (1)二极管应按照用途、参数及使用环境选择。)
9、二极管应按照用途、参数及使用环境选择。(2)使用二极管时,正、负极不可接反。通过二极管的电流,承)使用二极管时,正、负极不可接反。通过二极管的电流,承 受的反向电压及环境温度等都不应超过手册中所规定的极限值。受的反向电压及环境温度等都不应超过手册中所规定的极限值。(3)更换二极管时,应用同类型或高一级的代替。)更换二极管时,应用同类型或高一级的代替。(4)二极管的引线弯曲处距离外壳端面应不小于)二极管的引线弯曲处距离外壳端面应不小于2mm,以免造成,以免造成 引线折断或外壳破裂。引线折断或外壳破裂。(5)焊接二极管时,应用)焊接二极管时,应用35W以下的电烙铁,焊接要迅速,并用镊以下的电烙铁,
10、焊接要迅速,并用镊 子夹住引线根部,以助散热,防止烧坏管子。子夹住引线根部,以助散热,防止烧坏管子。(6)安装时,应避免靠近发热元件,对功率较大的三极管,应注意)安装时,应避免靠近发热元件,对功率较大的三极管,应注意 良好散热。良好散热。(7)二极管在容性负载电路中工作时,二极管整流电流应大于负载)二极管在容性负载电路中工作时,二极管整流电流应大于负载 电流的电流的20 8.2.18.2.1稳压二极管稳压二极管8.2特殊二极管特殊二极管1.符号及稳压特性符号及稳压特性(a)符号符号(b)伏安特性伏安特性 利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压
11、时工作在反向电击穿状态。压时工作在反向电击穿状态。(4)稳定电流稳定电流IZ、最大、最小稳定电流最大、最小稳定电流Izmax、Izmin。(5)最大允许功耗)最大允许功耗2.2.稳压二极管的参数稳压二极管的参数:(1)稳定电压稳定电压 UZ(2)电压温度系数电压温度系数 U(%/)稳压值受温度变化影响的的系数。稳压值受温度变化影响的的系数。(3)动态电阻)动态电阻8.2.28.2.2发光二极管发光二极管1.单色发光二极管单色发光二极管有红、绿、黄、橙、蓝等,几乎所有设备的的电源的指有红、绿、黄、橙、蓝等,几乎所有设备的的电源的指示灯、手机背景灯、七段数码显示器件都使用的是单色发示灯、手机背景灯
12、、七段数码显示器件都使用的是单色发光二极管。如图光二极管。如图8.6所示。单色发光二极管的两根引线中,所示。单色发光二极管的两根引线中,长引脚是正极,短引脚是负极。长引脚是正极,短引脚是负极。图图 8.6 单色发光二极管的外形及符号单色发光二极管的外形及符号(a)实物图;()实物图;(b)电路符号)电路符号 发光二极管的正向工作电压为发光二极管的正向工作电压为2 2.5 V,工作电流为,工作电流为5 20 mA 因此,发光二极管在使用时,必须在电路中加接限因此,发光二极管在使用时,必须在电路中加接限流保护电阻流保护电阻R,如图,如图8.7所示。所示。图图 8.7 单单色发光二色发光二极管的应极
13、管的应用电路用电路检测发光二极管时,一般用万用表检测发光二极管时,一般用万用表R10 k()档,方法和普通二极管的一样。)档,方法和普通二极管的一样。2.红外发光二极管红外发光二极管 红外发光二极管是一种能把电能直接转换成红外光能的发光器件,红外发光二极管是一种能把电能直接转换成红外光能的发光器件,也称为红外发射二极管。管内也是由也称为红外发射二极管。管内也是由PN结构成的,管外一般用透明树结构成的,管外一般用透明树脂封装。红外发光二极管常用于红外遥控发射器中。红外发光二极管脂封装。红外发光二极管常用于红外遥控发射器中。红外发光二极管有两个引脚,如图有两个引脚,如图8.8所示。两个引脚中,通常
14、长引脚为正极,短引脚所示。两个引脚中,通常长引脚为正极,短引脚为负极。为负极。图图 8.8 红红外发光二外发光二极管的外极管的外形图形图红外发光二极管工作在正偏状态。红外发光二极管工作在正偏状态。检测时,一般用万用表检测时,一般用万用表R1 k()档,)档,方法和普通二极管的一样。正向电阻一般方法和普通二极管的一样。正向电阻一般在在30 k左右,反向电阻为无穷大。说明左右,反向电阻为无穷大。说明性能变差或损坏性能变差或损坏。1.光电二极管是一种常见的光敏元件。与普通二极管相似,只是光光电二极管是一种常见的光敏元件。与普通二极管相似,只是光电二极管的管壳上开有一个透明的窗口,外部光线能透过此窗口
15、照射电二极管的管壳上开有一个透明的窗口,外部光线能透过此窗口照射到光电二极管的到光电二极管的PN结上,以改变其工作状态。结上,以改变其工作状态。2.光电二极管工作在反偏状态,它的反向电流随着光照强度的增加而光电二极管工作在反偏状态,它的反向电流随着光照强度的增加而上升,用于实现光电转换功能。广泛应用于遥控接收器、激广头中。上升,用于实现光电转换功能。广泛应用于遥控接收器、激广头中。当制造成大面积的光电二极管时,能将光能直接转换成电能,可当当制造成大面积的光电二极管时,能将光能直接转换成电能,可当作一种能源器件,即光电池。作一种能源器件,即光电池。3.检测方法是:将万用表置于检测方法是:将万用表
16、置于R1 k()档,用手捂住或用一黑纸片遮)档,用手捂住或用一黑纸片遮住光电二极管的窗口,用黑表笔接光电二极管的正极,红表笔接光电二住光电二极管的窗口,用黑表笔接光电二极管的正极,红表笔接光电二极管的负极,测得的正向电阻为极管的负极,测得的正向电阻为10 20k左右;交换表笔,指针不动,左右;交换表笔,指针不动,测得的反向电阻为无穷大。当受到光线照射时,反向电阻有显著变化测得的反向电阻为无穷大。当受到光线照射时,反向电阻有显著变化(明显变小),正向电阻不变,说明正常。若在上述检测中,正、反向(明显变小),正向电阻不变,说明正常。若在上述检测中,正、反向电阻都很小或都很大,则说明光电二极管已经击
17、穿或内部开路。电阻都很小或都很大,则说明光电二极管已经击穿或内部开路。8.2.3 光电二极管光电二极管4.变容二极管变容二极管变容二极管是利用变容二极管是利用PN结的结电容可变原理制成的半导体结的结电容可变原理制成的半导体器件。它工作在反向偏置状态,当外加反向偏置电压大小器件。它工作在反向偏置状态,当外加反向偏置电压大小变化时,其结电容随着外加反向偏置电压变化而变化,在变化时,其结电容随着外加反向偏置电压变化而变化,在电路中它可当作可变电容器使用。由于它无机械磨损,而电路中它可当作可变电容器使用。由于它无机械磨损,而且体积小,因而广泛应用于彩色电视机的调谐器中。不同且体积小,因而广泛应用于彩色
18、电视机的调谐器中。不同型号的管子,其电容最大值不同,一般在型号的管子,其电容最大值不同,一般在3 300pF,最,最大电容值与最小电容值之比为大电容值与最小电容值之比为5比比1。变容二极管的电路符。变容二极管的电路符号和压控特性曲线如图号和压控特性曲线如图8.10所示。所示。图图 8.10 变容二变容二极管(极管(a)电路)电路符号;(符号;(b)压)压控特性曲线控特性曲线8.3 整流电路整流电路利利利利用用用用具具具具有有有有单单单单向向向向导导导导电电电电性性性性能能能能的的的的整整整整流流流流元元元元件件件件如如如如二二二二极极极极管管管管等等等等,把把把把大大大大小小小小、方方方方向向
19、向向都都都都随随随随时时时时间间间间变变变变化化化化的的的的交交交交流流流流电电电电变变变变换换换换成成成成直直直直流流流流电电电电。整整整整流流流流电电电电路路路路按按按按输输输输入入入入电电电电源源源源相相相相数数数数可可可可分分分分为为为为单单单单相相相相整整整整流流流流电电电电路路路路和和和和三三三三相相相相整整整整流流流流电电电电路路路路,常常常常见见见见的的的的整整整整流流流流电电电电路路路路有有有有单单单单相相相相半半半半波波波波、全全全全波波波波、桥桥桥桥式式式式和和和和倍倍倍倍压压压压整整整整流流流流电电电电路路路路。单单单单相相相相桥桥桥桥式式式式整整整整流流流流电电电电路
20、路路路用用用用得得得得最最最最为为为为普普普普遍遍遍遍。本节主要介绍单相桥式整流电路本节主要介绍单相桥式整流电路本节主要介绍单相桥式整流电路本节主要介绍单相桥式整流电路。8.3.1 工作原理工作原理 单相桥式整流电路如图单相桥式整流电路如图 8.11(a)所示,)所示,当当u2为为正正半半周周时时,a点点电电位位高高于于b点点电电位位,二二极极管管D1、D3承承受受正正向向电电压压而而导导通通,D2、D4承承受受反反向向电电压压而而截截止止。此此时时电电流的路径为:流的路径为:aD1RLD3b,如图中实线箭头所示。如图中实线箭头所示。当当u2为为负负半半周周时时,b点点电电位位高高于于a点点电
21、电位位,二二极极管管D2、D4承承受受正正向向电电压压而而导导通通,D1、D3承承受受反反向向电电压压而而截截止止。此此时时电电流的路径为:流的路径为:bD2RLD4a,如图中虚线箭头所示。如图中虚线箭头所示。图图 8.12 电压、电流波形图电压、电流波形图 8.3.2 负载上的直流电压负载上的直流电压UL和直流电流和直流电流IL的计算的计算 整流后的电压、电流波形如图整流后的电压、电流波形如图 8.12 所示。从图中可以看出,所示。从图中可以看出,变压器副边电压变压器副边电压u2按正弦规律变化。经过整流后,负载电阻按正弦规律变化。经过整流后,负载电阻两端的电压、负载电阻上电流的方向均不变,但
22、其大小仍作两端的电压、负载电阻上电流的方向均不变,但其大小仍作周期性变化,故称为脉动直流电压、脉动直流电流。脉动直周期性变化,故称为脉动直流电压、脉动直流电流。脉动直流电压、电流一般用平均值来表示,即一个周期内脉动电压、流电压、电流一般用平均值来表示,即一个周期内脉动电压、电流的平均值。当变压器副边电压电流的平均值。当变压器副边电压 时,负载上时,负载上电压的平均值电压的平均值:(8.1)(8.2)电流平均值为电流平均值为8.3.3 整流元件参数的计算整流元件参数的计算 1.二极管的平均电流二极管的平均电流在桥式整流电路中,二极管在桥式整流电路中,二极管V1、V3和和V2、V4是两两轮是两两轮
23、流导通的,所以流经每个二极管的平均电流为流导通的,所以流经每个二极管的平均电流为:(8.3)2.最大反向电压最大反向电压 二极管在截止时管子两端的最大二极管在截止时管子两端的最大反向电压可以从图反向电压可以从图8.11(a)看出。)看出。在在u2的正半周,的正半周,V1、V3导通,导通,V2、V4截止。此时截止。此时V2、V4 所承受到的所承受到的最大反向电压均为最大反向电压均为u2的最大值,即的最大值,即:(8.4)8.3.4 整流二极管的选择整流二极管的选择 选择原则:选择原则:IFM IV =IL URM UVM=U2且且二二极极管管的的最最大大整整流流电电流流二二极极管管的的工工作作电
24、电流流二二极极管管的的最最高高反反向向工工作作电电压压二二极极管管承承受受的的最最大大反反向向电电压压变变压压器器副副边边电电压压最最大大值值负负载载电电流流例例 7.1 一单相桥式整流电路接到一单相桥式整流电路接到220V正弦工频交流正弦工频交流电源上,负载电阻电源上,负载电阻RL50,负载电压平均值为,负载电压平均值为100V。(1)根据电路要求选择整流二极管。)根据电路要求选择整流二极管。(2)计算整流变压器的变比及容量。)计算整流变压器的变比及容量。解解(1)选二极管:)选二极管:整流电流的平均值为:整流电流的平均值为:流过每个二极管流过每个二极管的平均电流值为:的平均电流值为:考虑到
25、变压器副绕组及二极管上的压降,变压器副边电考虑到变压器副绕组及二极管上的压降,变压器副边电压一般应高出压一般应高出5 10,即,即每只二极管截止时承受的最高反向电压为每只二极管截止时承受的最高反向电压为根据前面的选择原则可以选用场根据前面的选择原则可以选用场2CZ12E二极管,其最二极管,其最大整流电流为大整流电流为3A,反向工作电压峰值为,反向工作电压峰值为300V。(2)变压器的变比和容量)变压器的变比和容量 变比:变比:变压器副绕组电流有效值为变压器副绕组电流有效值为 I2 1.11 1.112 2.22 A 变压器的容量为变压器的容量为 S U2 I2 122 2.22 270.84
26、VA 8.4 滤波电路滤波电路为了减小整流后电压的脉动,常采用滤波电路把交流分量为了减小整流后电压的脉动,常采用滤波电路把交流分量滤去,使负载两端得到脉动较小的直流电。滤去,使负载两端得到脉动较小的直流电。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波、复式滤波等。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波、复式滤波等。8.4.1 8.4.1 电容滤波电路电容滤波电路电容滤波电路电容滤波电路(1)负载)负载RL未接入时的情未接入时的情况:设电容器两端初始电压况:设电容器两端初始电压为零,接入交流电源后,当为零,接入交流电源后,当u2为正半周时,为正半周时,u2通过通过V1、V3向电容器向电容器C充电;充电;u2为
27、负半为负半周时,经周时,经V2、V4向电容器向电容器C充电,充电时间常数为充电,充电时间常数为:C =RnC其中,其中,Rn包括变压器副绕组的电阻和二极管包括变压器副绕组的电阻和二极管V的正向电阻。一般的正向电阻。一般Rn很小,很小,电容器很快就充电到交流电压电容器很快就充电到交流电压u2的最大值的最大值 U2,极性如图,极性如图 8.13 所示。由所示。由于电容器无放电回路,故输出电压(即电容器于电容器无放电回路,故输出电压(即电容器C两端的电压两端的电压UC)保持在)保持在 U2,输出为一个恒定的直流,如图,输出为一个恒定的直流,如图8.14 中中t0(即纵坐标左边)部分所(即纵坐标左边)
28、部分所示。示。图图 8.14 电容滤波电路电流、电容滤波电路电流、电压波形图电压波形图(2)接入负载)接入负载RL的情况:设变压器副边电压的情况:设变压器副边电压u2从从0开始上升(即正半开始上升(即正半周开始)时接入负载周开始)时接入负载RL,由于电容器中负载未接入前充了电,故刚接入,由于电容器中负载未接入前充了电,故刚接入负载时负载时u2 uC,二极管受反向电压作用而截止,电容器二极管受反向电压作用而截止,电容器C经经RL放电。放电。电容器放电过程的快慢,取决于电容器放电过程的快慢,取决于RL与与C的乘积,即电路时间常数的乘积,即电路时间常数d。d越大,放电过程越慢,输出电压越平稳。越大,
29、放电过程越慢,输出电压越平稳。一般地一般地 RLC (3 5)(8.5)其中,其中,T为电源交流电压周期。为电源交流电压周期。2.电容滤波电路特性电容滤波电路特性 (1)整流二极管的导电时间缩短了,整流二极管的导电时间缩短了,导电角小于导电角小于180,且放电时间常数愈,且放电时间常数愈大,导电角愈小。由于电容滤波后,大,导电角愈小。由于电容滤波后,输出直流的平均值提高了输出直流的平均值提高了.故整流二极故整流二极管在短暂的管在短暂的导电时间内,导电时间内,将流过一个将流过一个很大的冲击很大的冲击电流电流图图 8.15 桥式整流电容滤波电路的外特性桥式整流电容滤波电路的外特性(2)外特性,如图
30、外特性,如图 8.15 所示所示 C值一定,当值一定,当RL,即空载时,即空载时,输出电压平均值为输出电压平均值为 在整流电路中:在整流电路中:缺点是输出特性较差缺点是输出特性较差 8.4.2 8.4.2 电感滤波电路电感滤波电路电感滤波电路电感滤波电路电电感感滤滤波波适适用用于于负负载载电电流流较较大大的的场场合合。它它的的缺缺点点是是制做复杂、体积大、笨重且存在电磁干扰。制做复杂、体积大、笨重且存在电磁干扰。利用电感的储能作用可以减小输出电压的纹波,从利用电感的储能作用可以减小输出电压的纹波,从而得到比较平滑的直流。而得到比较平滑的直流。当忽略电感当忽略电感L的电阻时,负载的电阻时,负载上
31、输出的电压平均值和纯电阻(不加电感)负载基本相上输出的电压平均值和纯电阻(不加电感)负载基本相同,即同,即 0.9 U2 图图 8.17 复式滤波电路复式滤波电路(a)型滤波电路;(型滤波电路;(b)型型RC滤波电路滤波电路 为了进一步减小负载电压中的纹波,可用以上电路为了进一步减小负载电压中的纹波,可用以上电路 例 8.2 一个桥式整流电容滤波电路如图 8.18 所示。电源由220 V、50Hz的交流电压经变压器降压供电,要求输出直流电压为30 V,电流为500 mA,试选择整流二极管的型号和滤波电容规格。解解 (1)选择整流二极管。)选择整流二极管。通过每只二极管的平均电流为通过每只二极管
32、的平均电流为有负载时的直流输出电压为有负载时的直流输出电压为故变压器次级电压有效值为故变压器次级电压有效值为每只二极管承受的最大反向电压为每只二极管承受的最大反向电压为URM=U2=2535V 根据根据IV和和URM选择二极管,查有关手册,选取选择二极管,查有关手册,选取2CZ54B二极管二极管4只,其最大整流电流只,其最大整流电流IFM0.5A,最高反向工作电最高反向工作电压压URM 50 V。(2)选择滤波电容器)选择滤波电容器 取标称值取标称值1000F;电容器耐压为(电容器耐压为(1.52)U2=(1.52)25=37.5 50 V。最后确定选最后确定选1000F50V的电解电容器的电
33、解电容器1只。只。8.5 硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路交流电经整流滤波可得平滑的直流电压,但由于电网电压交流电经整流滤波可得平滑的直流电压,但由于电网电压波动和负载变化时输出电压也随之而变,因此,需要一种波动和负载变化时输出电压也随之而变,因此,需要一种稳压电路,稳压电路,8.5.1 稳压二极管稳压电路的工作原理稳压二极管稳压电路的工作原理图图 8.19 稳压管稳压电路稳压管稳压电路 1.电路:电路:2.工作原理工作原理:(1).负载电阻负载电阻RL不变不变 Ui Uo IZ IR UR Uo(2).电源电压不变电源电压不变 RL IL IR Uo IZ IR=(IL+IZ)Uo 8.5.
34、2 硅稳压管稳压电路限流电阻和稳压管的选择硅稳压管稳压电路限流电阻和稳压管的选择(1)稳压电路中的稳定电压应按负载电压选取,)稳压电路中的稳定电压应按负载电压选取,即即UZ=Uo。如果一个管子的稳压值不够,可以用两。如果一个管子的稳压值不够,可以用两个或多个稳压管串联。稳压管的最大稳定电流个或多个稳压管串联。稳压管的最大稳定电流IZmax大致上应该比最大负载电流大致上应该比最大负载电流ILmax大两倍以上,即大两倍以上,即Izmax 2 ILmax。(2)限流电阻)限流电阻R的大小应该满足两个条件(两种极端情况)。首先,的大小应该满足两个条件(两种极端情况)。首先,当直流输入电压最低(当直流输入电压最低(UImin)而负载电流最大时,流过稳压管的电流)而负载电流最大时,流过稳压管的电流应该大于稳压管的稳定电流应该大于稳压管的稳定电流IZ,即,即由上式得出由上式得出同时,当直流输入电压最高(同时,当直流输入电压最高(UI max)而负载电流最小时,流过稳)而负载电流最小时,流过稳压管的电流不应该超过稳压管的最大稳定电流压管的电流不应该超过稳压管的最大稳定电流IZ max,即,即由上式得出由上式得出