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1、器件篇,第18章 半导体开关器件及其应用,1 半导体二极管,2 二极管的基本应用,3 齐纳二极管,4 直流电源,9 二极管逻辑,12 晶闸管,1 半导体二极管(diode),一、PN结的电路特征,PN结导通,PN结截止,1 单向导电性,2 电容效应,薄 “放电”,厚 “充电”,非线性电容,二、基本结构及符号,三、伏安特性,具有两个电极的器件,“断”,“通”,阳极A,阴极K,anode,cathode,D,UF,UB,整流、稳压、限位等,2 二极管的基本应用,一、整流电路,全波、半波整流,单相、三相整流,1 电路分析,根据输入电压 ui 的正负确定二极管的导通状态，并绘出波形,半波整流,D导通,
2、D导通,D,桥式整流（全波整流）,D1D4导通,D1D4导通,D2D3导通,D2D3导通,2 有关计算,Uo=AUi Io=Uo /RL,直流负载上电压与电流的强度,二极管的正向平均电流ID 反向最大电压UDRM,Uo=0.9Ui,Uo=0.45Ui,二、限幅电路,US,uo,US,-US,3 齐纳二极管,一、特性,仍是一个PN 结的二极管,稳压二极管,Zener,符号:,UZ,IZ,UZ,DZ,UZ,设计其在反向击穿下工作,(齐纳二极管),二、简单稳压电路,1 定性分析,DZ 起到自动调节作用,Rd 起到电压补偿作用,Rd 起到限流(IZ)作用,（UL 保持基本不变）,2 电阻Rd 的选择,
3、若Rd过大，稳压管不能反向击穿, Rd不能过大。,考虑,要考虑iZ的最小值,iCC取最小值、 iL取最大值,考虑,Rdmax,3 DZ的最大消耗功率,PZmax=UZ iZmax,=UZ (iCCmax - iLmin),4 直流电源,一、滤波电路,电容滤波电路,1 半波,电路简单，但滤波效果受负载的影响很大,2 全波,为什么使用变压器？,完成供-需协调,?,电容滤波电路,二、串联型稳压电路,1 稳压管稳压,2 串联型稳压电路,(1) 采样环节,(2) 基准电压 UZ,B,(3) 比较放大,(4) 调整输出,9 二极管逻辑,一、二极管的与门电路,F,0.7V,0.7V,0.7V,5V,“与门”
4、,二、二极管的或门电路,F,0V,4.3V,4.3V,4.3V,“或门”,三、三极管的非门电路,三极管,NPN,uo=高电平,uo=低电平,“非门”,四、与非门电路,F,5V,5V,5V,0V,“与非门”,12 晶闸管,一、结构,阳极,阴极,1 A-K外加反向电压，G 端加任意电压 不通,2 A-K外加正向电压，G-K 无(负)电压 不通,3 A-K外加正向电压，G-K加正向电压 通,IB2=IG,IC2= 2IB2,IE1 IC1= 1 2IB2,IB2=IG+12IB2,管子很快饱和导通,= IB1,(1) 可控硅具有单向导电性,(2) 导通必须具备,结论,a. uAK 0,b. uGK 0,管压降：1V左右,二、单相桥式可控整流电路,控制角,导通角, + = ,
