极管及基本电路.ppt

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1、一、电子技术:无确切定义。因为近年来它发展迅猛,分支庞杂。有种说法为“凡是研究含有电子器件的电路、系统及应用的学科”。,二、发展历程:以电子器件的更新换代为标志!电子学近百年发展史上三个重要里程碑:1904年电子管发明(真正进入电子时代)1948年晶体管问世60年代集成电路出现(SSI、MSI、LSI、VLSI),电子技术,1第一代电子器件电子管 1906年,福雷斯特(Lee De Fordst)等发明了电子管,是电子学发展史上第一个里程碑。用电子管可实现整流、稳压、检波、放大、振荡、变频、调制等多种功能电路。电子管体积大、重量重、寿命短、耗电大。世界上第一台计算机用1.8万只电子管,占地17

2、0m2,重30t,耗电150kW。,2第二代电子器件晶体管 1948年,肖克利(W.Shckly)等发明了半导体三极管,其性能明显优于电子管,从而大大促进了电子技术的应用与发展。晶体管的发明是电子学历史上的第二个里程碑。尽管晶体管在体积、重量等方面性能优于电子管,但由成百上千只晶体管和其他元件组成的分立电路体积大、焊点多,可靠性差。,3第三代电子器件集成电路 1958年,基尔白等提出将管子、元件和线路集成封装在一起的设想,三年后,集成电路实现了商品化。当前,单个芯片可集成器件成千上万个,例如,CPU芯片P6内部就封装了550万只晶体管。集成电路的发展促进了电子学、特别是数字电路和微型计算机的发

3、展,人类社会开始迈进信息时代。集成电路按集成度可分作(1)小规模集成电路(SSI)102(2)中规模集成电路(MSI)103(3)大规模集成电路(LSI)105(4)超大规模集成电路(VLSI)105 当前,微电子已成为最具有发展前途的产业,微电子技术水平已成为衡量一个国家技术水平的重要标志。,三、若干蓬勃发展的研究方向,纳米电子学,单芯片系统(system on chip),微型卫星和纳米卫星应用,一片单芯片系统一颗卫星,纳米空间电子所表现出来的特性(波动性)和功能,生物电子学,生物芯片、计算机,微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS),是一种

4、外形尺寸在毫米量级,组成元器件尺寸在纳米、微米量级的可运作微型机电装置。将信号探测、处理、控制和执行各子系统集成于一体。德国工程师制成黄蜂大小的能升空的直升飞机应用:军事(小型间谍飞机),微电子战争,信息化武器,例如精确制导武器。它们实质上是一种能够获得和利用被攻击目标所提供的位置信息修正自己的弹道以准确命中目标的弹药。具有一定的智能。海湾战争和最近北约空袭南斯拉夫实际上是微电子技术战争。多国部队实施的电子侦察、电子干扰与反干扰的各种电子措施。使伊军的引导雷达和防空雷达等许多重要的电子技术装备失灵。从而掌握整个战争的制空权、制海权和主动权。,第1章 半导体二极管及其基本电路,1.1 半导体的基

5、本知识,1.2 半导体二极管,1.4 二极管的基本应用电路,1.3 特殊二极管,1.5 整流、滤波及稳压电路,1.了解半导体的概念,导电机理及本征半导体和杂质半导体2.理解PN结的形成及特性3.了解二极管的结构及类型;4.掌握二极管的伏安特性及主要参数;5.掌握硅稳压管的伏安特性及主要参数;6.了解光电二极管和发光二极管;7.掌握二极管构成各种电路8.掌握单相桥式整流、电容滤波电路的工作原理及其主要性能指标。,本章教学要求:,根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。,典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。,1.1 半导体的基本知识,1.1.1 半导体(Semi

6、conductor),1.概念及特性,半导体:导电能力介于导体和绝缘体,半导体的导电特性:,(可做成温度敏感元件,如热敏电阻)。,掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质,导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件,如二极管、三极管和晶闸管等)。,光敏性:当受到光照时,导电能力明显变化(可做 成各种光敏元件,如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。,热敏性:当环境温度升高时,导电能力显著增强,2.本征半导体,完全纯净的、具有晶体结构的鍺、硅、硒,称为本征半导体。,晶体中原子的排列方式,硅单晶中的共价健结构,共价健,共价键中的两个电子,称为价电子。,价电子,价电子在获得一定能量(温度升高

7、或受光照)后,即可挣脱原子核的束缚,成为自由电子(带负电),同时共价键中留下一个空位,称为空穴(带正电)。,本征半导体的导电机理,本征激发:,空穴,温度愈高,晶体中产生的自由电子便愈多。,自由电子,在外电场的作用下,空穴吸引相邻原子的价电子来填补,而在该原子中出现一个空穴,其结果相当于空穴的运动(相当于正电荷的移动)。,当半导体两端加上外电压时,载流子定向运动(漂移 运动),在半导体中将出现两部分电流(1)自由电子作定向运动 电子电流(2)价电子递补空穴 空穴电流,注意:(1)本征半导体中载流子数目极少,其导电性能很差;(2)温度愈高,载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈好。所以,温度对半

8、导体器件性能影响很大。,自由电子和空穴成对地产生的同时,又不断复合。在一定温度下,载流子的产生和复合达到动态平衡,半导体中载流子便维持一定的数目。,半导体有两种导电粒子(载流子):自由电子、空穴,3.N型半导体和 P 型半导体,掺杂后自由电子数目大量增加,自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式,称为电子半导体或N型半导体(Negative)负的字头。,掺入五价元素,多余电子,磷原子,在常温下即可变为自由电子,失去一个电子变为正离子,在本征半导体中掺入微量的杂质(某种元素),形成杂质半导体。,多数载流子(多子):自由电子少数载流子(少子):空穴,掺杂后空穴数目大量增加,空穴导电成为这种半导体的

9、主要导电方式,称为空穴半导体或 P型半导体(Positive)正的字头。,掺入三价元素,多子:空穴少子:自由电子,硼原子,接受一个电子变为负离子,空穴,无论N型或P型半导体都是中性的,对外不显电性。,掺入杂 质对本征半导体的导电性有很大的影响,一些典型的数据如下:,以上三个浓度基本上依次相差106/cm3。,4.杂质对半导体导电性的影响,1.在杂质半导体中多子的数量与(a.掺杂浓度、b.温度)有关。,2.在杂质半导体中少子的数量与(a.掺杂浓度、b.温度)有关。,3.当温度升高时,少子的数量(a.减少、b.不变、c.增多)。,a,b,c,4.在外加电压的作用下,P 型半导体中的电流主要是,N

10、型半导体中的电流主要是。(a.电子电流、b.空穴电流),b,a,1.2 PN结的形成及其单向导电性,PN 结:P型半导体和N型半导体交界面的特殊薄层,1.2.1 PN结的形成,P,N,在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成N型半导体和P型半导体。此时将在N型半导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程:,因浓度差,空间电荷区形成内电场,内电场促使少子漂移,内电场阻止多子扩散,最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。,多子的扩散运动,由杂质离子形成空间电荷区,P,N,内电场,空间电荷区,阻挡层耗尽层,1.PN 结加正向电压(正向偏置),P接正、N接负,多子在外电场作用下定向移动,形

11、成较大的正向电流。,PN 结加正向电压时,正向电阻较小,处于导通状态。,1.2.2 PN结的单向导电性,内电场减弱,使扩散加强,扩散飘移,正向电流大,P,N,+,_,1.正向偏置,内电场被削弱,PN结变窄,PN结呈现低阻、导通状态,多子进行扩散,2.PN 结加反向电压(反向偏置),P接负、N接正,少子在外电场作用下定向移动,形成很小的反向电流。,PN 结加反向电压时,反向电阻较大,处于截止状态。,温度越高少子的数目越多,反向电流将随温度增加。,IR,N,P,+,_,内电场加强,使扩散停止,有少量飘移,反向电流很小,反向饱和电流很小,A级,2.反向偏置,内电场增强,PN结变宽,PN结呈现高阻、截

12、止状态,不利多子扩散有利少子漂移,此电流称为反向饱和电流,记为IS。,因少子浓度主要与温度有关,反向电流与反向电压几乎无关。,1.1.3 PN结的电压与电流关系,ISPN结反向饱和电流,UT 热电压,式中,q电子电量,T绝对温度,在室温(T=300K)时,,1.2 半导体二极管,1.2.1 基本结构(一个PN结),(a)点接触型,(b)面接触型,结面积小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电路。,结面积大、正向电流大、结电容大,用于工频大电流整流电路。,(c)平面型 用于集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可小,用于高频整流和开关电路中。,二极管的结构示意图,1.2.2 伏安特性,硅管

13、0.5V,锗管0.1V。,反向击穿电压U(BR),导通压降,外加电压大于死区电压二极管才能导通。,外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。,正向特性,反向特性,特点:非线性,硅0.60.8V锗0.20.3V,死区电压,反向电流在一定电压范围内保持常数,二极管的单向导电性,1.二极管加正向电压(正向偏置,阳极接正、阴极接负)时,二极管处于正向导通状态,二极管正向电阻较小,正向电流较大。,2.二极管加反向电压(反向偏置,阳极接负、阴极接正)时,二极管处于反向截止状态,二极管反向电阻较大,反向电流很小。,3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。,4.二极管的反向电流受

14、温度的影响,温度愈高反向电流愈大。,结论,(2)当,时,反向电流急剧增大,击穿的类型,电击穿,热击穿,二极管发生反向击穿,c.降低反向电压,二极管仍能正常工作,PN结被烧坏,造成二极管的永久性损坏,二极管发生反向击穿后,如果,a.功耗PD(=|UDID|)不大,b.PN结的温度小于允许的最高结温,热击穿:,电击穿:,a.齐纳击穿,(3)产生击穿的机理:,半导体的掺杂浓度高,击穿电压低于4V,击穿电压具有负的温度系数,空间电荷区中就有较强的电场,电场将PN结的价电子从共价键中激发出来。,击穿的机理:,半导体的掺杂浓度低,击穿电压高于6V,击穿电压具有正的温度系数,空间电荷区中就有较强的电场,电场

15、使PN结中的少子“碰撞电离”共价键中的价电子,击穿的机理:,(b)雪崩击穿,1.2.3 主要参数,1.最大整流电流 IOM,二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。,2.反向工作峰值电压URWM,是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压,一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。,3.反向峰值电流IRM,指二极管加最高反向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,IRM受温度的影响,温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,锗管的反向电流较大,为硅管的几十到几百倍。,硅(nA)级;锗(A)级,1.2.4 型号命名规

16、则,国家标准对半导体器件型号的命名举例如下:,部分国产半导体高频二极管参数表,部分国产半导体整流二极管参数表,温度对半导体二极管特性的影响,1.当温度上升时,死区电压缩小,正向管压降降低。,uD=(22.5)mV/。,2.温度升高,反向饱和电流增大。,1.2.6 二极管电路分析,定性分析:判断二极管的工作状态,导通截止,分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位 的高低或所加电压UD的正负。,若 V阳 V阴或 UD为正,二极管导通若 V阳 V阴或 UD为负,二极管截止,若二极管是理想的,正向导通时正向管压降为零,反向截止时二极管相当于断开。,1.二极管正向伏安特性的建模,(1)理想模型,(2)

17、恒压降模型,这个模型如图所示,其基本思想是当二极管导通后,其管压降认为是恒定的,且不随电流而变,典型值为0.7V。不过这只有当二极管的电流iD近似等于或大于1mA时才是正确的。该模型提供了合理的近似,因此应用也较广,(3)折线模型,为了较真实地描述二极管V-I特性,在恒压降模型的基础上,作一定的修正,即认为二极管的管压降不是恒定的,而是随着通过二极管电流的增加而增加,所以在模型中用一个电池和一个电阻rD来作进一步的近似。这个电池的电压选定为二极管的门坎电压Vth,约为0.5V。至于rD的值,可以这样来确定,即当二极管的导通电流为1mA时,管压降为0.7V,于是rD的值可计算如下,(4)小信号模

18、型,二极管小信号模型如图所示。如果二极管在它的V-I特性的某一小范围工作,例如在静态工作点Q(即V-I特性上的一个点,此时vD=VD,iD=ID)附近工作,则可把V-I特性看成为一条直线,其斜率的倒数就是所要求的小信号模型的微变电阻rd。参看图XX_01a,微变电阻rd可直接从V-I特性上求得。通过Q点作一条V-I特性的切线,并形成一直角三角形,从而得到vD和iD,则 rd=vD/iDrd的数值还可从二极管的V-I特性表达式导出。,取iD对vD的微分,可得微变电导,(当T=300K时),由此可得,2.模型分析法应用举例,(1)二极管电路的静态工作情况分析,例1:设简单二极管基本电路如a所示,R

19、=10k,图b是它的习惯画法。对于下列两种情况,求电路的ID和VD的值:(1)VDD=10V;(2)VDD=1V。在每种情况下,应用理想模型、恒压降模型和折线模型求解。,解:图a的电路中,虚线左边为线性部分,右边为非线性部分。符号“”为参考电位点,或叫“地”,即电路的共同端点。电路中任一点的电位,都是对此共同端而言的,这在第1章中已介绍过。为了简单起见,图a所示的电路常采用图b所示的习惯画法,今后经常用到。现按题意,分别求解如下:,(1)VDD=10V 使用理想模型得VD=10V,ID=VDD/R=10/10=1mA 使用恒压降模型得:VD=0.7V,,(2)VDD=1V 使用理想模型得:VD

20、=0V,ID=VDD/R=0.1mA 使用恒压降模型得:VD=0.7V,ID=(VDD0.7)/R=0.03mA 使用折线模型得 ID=0.049mA,VD=0.51V,电路如图,求:UAB,V阳=6 V,V阴=12 V V阳 V阴,二极管导通若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB=6V否则,UAB低于6V一个管压降,为6.3或6.7V,例2:,取 B 点作参考点,断开二极管,分析二极管阳极和阴极的电位。,二极管起钳位作用。,解:,(2)二极管限幅电路,例3:,参考点,已知:二极管是理想的,试画出 uo 波形。,ui 8V,二极管导通,可看作短路 uo=8V ui 8V,二极管截止,可看作开路

21、 uo=ui,二极管的用途:整流、检波、限幅、钳位、开关、元件保护、温度补偿等。,二极管阴极电位为 6V,解:,二极管双向限幅电路,取 B 点作参考点,断开二极管,分析二极管阳极和阴极的电位。,V1阳=6 V,V2阳=0 V,V1阴=V2阴=12 VUD1=6V,UD2=12V UD2 UD1 D2 优先导通,钳位,使D1截止。若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB=0 V,例2:,流过 D2 的电流为,求:UAB,D2:钳位作用,D1:隔离作用。,解:,(3)二极管开关电路,设图示电路中的二极管性能均为理想。试判断各电路中的二极管是导通还是截止,并求出A、B两点之间的电压AB值。,练习题,在

22、检波电路中的应用(无线通讯),用音频信号去控制高频信号的幅值,音频信号,高频信号,载波信号,调制的过程,检波的过程,1.3 特殊二极管,1.符号,UZ,IZ,IZM,UZ,IZ,2.伏安特性,稳压管正常工作时加反向电压,使用时要加限流电阻,稳压管反向击穿后,电流变化很大,但其两端电压变化很小,利用此特性,稳压管在电路中可起稳压作用。,1.3.1 稳压二极管,3.主要参数,(1)稳定电压UZ 稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。,(2)电压温度系数 环境温度每变化1C引起稳压值变化的百分数。,(3)动态电阻,(4)稳定电流 IZ、最大稳定电流 IZM,(5)最大允许耗散功率 PZM=UZ

23、 IZM,rZ愈小,曲线愈陡,稳压性能愈好。,半导体PN结共价键中的电子在光子的轰击下。很容易脱离共价键而成为自由电子。因此可以用PN结构成光敏二极管。光敏二极管的反向电流与光照度成正比。用感光灵敏度来衡量。典型值为:0.1A/Lx,UO,R,+-,-10-8-6-4-2 0,Ip/A,-50,200Lx,400LX,光照伏安特性,1.3.2 光电二极管,1.材料和结构:发光二极管由砷化镓、磷化镓等半导体材料组成。由于电子空穴的复合产生发光能量。是一种电变成光的能量转换器件。电路中常用做指示或显示及光信息传送。,单个发光二极管,七段显示发光二极管,1.3.3 发光二极管(LED),2.发光二极

24、管的主要特性,1.3.4 激光二极管,图B,触敏屏,1.4 二极管整流、滤波及稳压电路,小功率直流稳压电源的组成,功能:把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压,整流电路,整流电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。,常见的整流电路:半波、全波、桥式和倍压整流;单相和三相整流等。,分析时可把二极管当作理想元件处理:二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。,整流原理:利用二极管的单向导电性,1.单相半波整流电路,(2)工作原理,u 正半周,VaVb,二极管D导通,,(3)工作波形,u 负半周,Va Vb,二极管D 截止,,(1)电路结构,u0=u;,u0=0。,(4)参数计算,整流电压平

25、均值 Uo,整流电流平均值 Io,流过每管电流平均值 ID,每管承受的最高反向电压 UDRM,变压器二次电流有效值 I,(5)整流二极管的选择,平均电流 ID 与最高反向电压 UDRM 是选择整流二极管的主要依据。,选管时应满足:IOM ID,URWM UDRM,(7)常见故障分析,(6)特点及应用,电路简单,但变压器利用率低,UO小,且脉动大。用于小电流、脉动要求不严格的电路。,D短路:,无整流,uD=0,uO=u,D虚焊:,无输出,uD=u,uO=0,2.全波整流电路,原理:,变压器副边中心抽头,感应出两个相等的电压u2,当u2正半周时,D1导通,D2截止。,当u2负半周时,D2导通,D1

26、截止。,单相全波整流电压波形,+,忽略二极管正向压降,输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io),Io=Uo/RL=0.9 U2/RL,二极管上的平均电流及承受的最高反向电压,二极管上的平均电流:,二极管承受的最高反向电压:,3.单相桥式整流电路,(2)工作原理,u 正半周,VaVb,二极管 D1、D3 导通,D2、D4 截止,(3)工作波形,(1)电路结构,u0=u;,u 负半周,VaVb,二极管 D2、D4 导通,D1、D3 截止,,uD2uD4,u0=-u。,(4)参数计算,整流电压平均值 Uo,整流电流平均值 Io,流过每管电流平均值 ID,每管承受的最高反向电压 UDRM,变压器

27、二次电流有效值 I,(5)整流二极管的选择,同半波整流一样,选管时应满足:IOM ID,URWM UDRM,(7)常见故障分析,(6)特点及应用,变压器利用率高,输出脉动小,但元件多,二极管的管压降大。用于中、小功率的整流电路。,例1:单相桥式整流电路,已知交流电网电压为 220 V,负载电阻 RL=50,负载电压Uo=100V,试求变压器的变比和容量,并选择二极管。,I=1.11 Io=2 1.11=2.2 A,变压器二次电流有效值,变压器容量 S=U I=122 2.2=207.8 V A,变压器二次电压 U 122 V,可选用二极管2CZ11C,其最大整流电流为1A,反向工作峰值电压为3

28、00V。,解:,例2:,试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4 断开时负载电压的波形。如果D2 或D4 接反,后果如何?如果D2 或D4因击穿或烧坏而短路,后果又如何?,解:当D2或D4断开后 电路为单相半波整流电路。正半周时,D1和D3导通,负载中有电流过,负载电压uo=u;负半周时,D1和D3截止,负载中无电流通过,负载两端无电压,uo=0。,如果D2或D4接反 则正半周时,二极管D1、D4或D2、D3导通,电流经D1、D4或D2、D3而造成电源短路,电流很大,因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。,如果D2或D4因击穿烧坏而短路 则正半周时,情况与D2或D4接反类似,电源及D

29、1或D3也将因电流过大而烧坏。,组成:由四个二极管组成桥路,集成硅整流桥:,1.4.2 滤波电路,滤波电路的结构特点:电容与负载 RL 并联,或电感与负载RL串联。,交流电压,脉动直流电压,直流电压,1.电容滤波电路,以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电路如图所示。,(1)电容滤波原理,u2上升,u2大于电容上的电压uc,u2对电容充电,uo=uc u2,u2下降,u2小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电,uc按指数规律下降,时间常数=RL C,只有整流电路输出电压大于uc时,才有充电电流。因此二极管中的电流是脉冲波。,二极管中的电流,电容充电时,电容电压滞后于u

30、2。,RLC越小,输出电压越低。,RL接入(且RLC较大)时(考虑整流电路内阻),近似估算:Uo=1.2U2 Io=Uo/RL Uo=1.0 U(半波),(b)流过二极管瞬时电流很大,RLC 越大 Uo越高负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大,(2)电容滤波电路的特点,(a)输出电压 平均值Uo与时间常数 RLC 有关,RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大,(c)二极管承受的最高反向电压,选管时一般取:IOM=2 ID,结论,采用电容滤波时,输出电压受负载变化影响较大,即带负载能力较差。因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合。,

31、例:,有一单相桥式整流滤波电路,已知交流电源频率 f=50Hz,负载电阻 RL=200,要求直流输出电压Uo=30V,选择整流二极管及滤波电容器。,流过二极管的电流,变压器二次电压的有效值,解:1.选择整流二极管,取 RLC=5 T/2,已知RL=50,解:2.选择滤波电容器,可选用C=250F,耐压为50V的极性电容器,IOM=1000mA URWM=50V,可选用二极管2CZ55B,二极管承受的最高反向电压,2.电感滤波电路,在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。,(1)电路结构,(2)电感滤波原理,对谐波分量:f 越高,XL 越大,电压大部分降在XL上。因此,在输出端得

32、到比较平滑的直流电压。,对直流分量:XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上,1.4.3 形滤波器,形 LC 滤波器,滤波效果比LC滤波器更好,但二极管的冲击电流较大。,比 形 LC 滤波器的体积小、成本低。,形 RC 滤波器,R 愈大,C2愈大,滤波效果愈好。但R 大将使直流压降增加,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合。,改善滤波特性的方法:采取多级滤波,1.4.3 稳压电路,稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。

33、其内阻越小,稳压性能越好。稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可以是一个独立的电子部件。,稳压电源类型:,以下主要讨论线性稳压电路。,电路最简单,但是带负载能力差,一般只提供基准电压,不作为电源使用。,效率较高,目前用的也比较多,但因学时有限,这里不做介绍。,1.稳压管稳压电路,(2)工作原理,UO=UZ IR=IO+IZ,设UI一定,负载RL变化,(1)电路,限流调压,稳压电路,硅稳压二极管稳压电路,这里VO减小应理解为,由于输入电压VI的增加,在稳压二极管的调节下,使VO的增加没有那么大而已。VO还是要增加一点的,这是一个有差调节系统。,(3)参数的选择,UZ=UO IZM=(1.5

34、3)IOM UI=(2 3)UO,为保证稳压管安全工作,为保证稳压管正常工作,适用于输出电压固定、输出电流不大、且负载变动不大的场合。,稳压二极管的动态电阻越小,稳压电阻R越大,稳压性能越好。,稳压电阻R 的作用,将稳压二极管电流的变化转换为电压的变化,从而起到调节作用,同时R也是限流电阻。,显然R 的数值越大,较小IZ的变化就可引起足够大的VR变化,就可达到足够的稳压效果。,但R 的数值越大,就需要较大的输入电压VI值,损耗就要加大。,稳压二极管稳压电路的稳压性能与稳压二极管击穿特性的动态电阻有关,与稳压电阻R的阻值大小有关。,稳压电阻的计算如下,当输入电压最小,负载电流最大时,流过稳压二极管的电流最小。此时IZ不应小于IZmin,由此可计算出稳压电阻的最大值,实际选用的稳压电阻应小于最大值。即,(1),稳压二极管在使用时一定要串入限流电阻,不能使它的功耗超过规定值,否则会造成损坏!,当输入电压最大,负载电流最小时,流过 稳压二极管的电流最大。此时IZ不应超过IZmax,由 此可计算出稳压电阻的最小值。即,(2),

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