晶体二极管3PPT教案.pptx

晶体二极管是一种重要的电子元件，它在许多电路中起到整流、滤波和稳压的作用。本课程主要讲解了三种基本的整流电路：半波整流、全波整流和桥式整流，以及电容滤波电路和稳压电路的工作原理。 1. **半波整流电路**： 半波整流电路利用一个二极管只允许电流在一个方向流动的特性，将交流电压转换为单向脉动直流电压。当输入交流电压(vi)的正半周时，二极管导通，电流通过负载；负半周时，二极管截止，无电流通过负载。因此，输出电压(vO)仅保留了输入电压的一半周期，形成脉动直流。平均电压值VO(AV)可以通过积分计算得到，对于纯电阻负载，VO(AV)约为输入电压峰值的0.45倍。 2. **全波整流电路**： 全波整流电路通过两个二极管或一个变压器中心抽头实现，使得交流电压的正负半周都能通过负载。当交流电压的一个半周时，一组二极管导通；在另一个半周，另一组二极管导通。这使得输出电压的脉动幅度减小，平均电压值VO(AV)等于输入电压峰值的0.9倍。每个二极管流过的平均电流ID(AV)是总平均电流的一半。 3. **桥式整流电路**： 桥式整流电路使用四个二极管，无论输入电压的正负半周，都有两个二极管导通，提供连续的电流路径。与全波整流相比，桥式整流进一步降低了输出电压的脉动，平均电压VO(AV)同样为输入电压峰值的0.9倍。每个二极管承受的最大反向峰值电压V(BR)M等于输入电压的峰值。 4. **滤波电路**： 电容滤波电路用于减少整流后的脉动成分，提高直流输出的平滑度。空载时，电容C在电源接通后充电至峰值电压，然后在负载RL上放电。带负载时，电容会通过RL以时间常数RLC放电，减小输出电压的波动。电容越大，滤波效果越好。 5. **稳压电路**： 并联式稳压电路通过稳压管维持输出电压的稳定。稳压管的稳定电压VZ和增量电阻rZ决定了电路的稳压性能。在给定的例子中，计算所需的电阻R以确保输出电压在输入电压和负载电流变化时保持稳定。稳压电路的输出电压变化ΔVO取决于稳压管的rZ和负载电流变化。 以上是晶体二极管在整流、滤波和稳压电路中的应用，这些基本概念是电子工程领域不可或缺的基础知识，对于理解和设计电子设备至关重要。通过深入理解这些原理，工程师可以有效地控制和调整电路中的电压和电流，以满足特定的应用需求。