半导体二极管的基本应用课件

1.3半导体二极管的基本应用,1.3.1 单相桥式整流滤波电路,1.3.2 硅高压整流堆简介,1.3.3 限幅电路,1.3.1 单相桥式整流滤波电路,一、单相桥式整流,输入正半周,1. 工作原理,输入负半周,+ uo ,2. 负载上直流电压 UO 和直流电流 IO 的计算,3. 二极管参数的计算,二极管平均电流,二极管最大反向压,表1.3.1 各种单相整流电路的比较,例 1.3.1 一单相桥式整流电路，要求UO= 40V， IO= 2A，220V交流电源，试选择整流二极管。,解：,变压器副边电压有效值为,二极管承受最高反压为,二极管的平均电流为,可选择 2CZ56C,URM = 100 V,IFM = 3 A,二、 硅整流组合管,外形,表1.4.2 几种硅整流组合管的典型参数,1. 电容滤波,V 导通时给 C 充电，V 截止时 C 向 RL 放电；,（1）工作原理,滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。,电容 充电,电容 放电,三、滤波电路,RC 越大 UO 越大,（2）波形及参数计算,当 RL = 时：,当 RL 为有限值时：,RL = ,输入交流电压的周期,当满足：,UO = (1.1 1.2) U2,I2 = (1.5 2) IO,变压器副边绕组电流有效值,（3）输出特性,输出电压随输出电流的增大而明显降低，带负载能力差。,一般用于负载电流较小且变化不大的场合。,电容滤波： 优点：电路简单，输出直流电压较高，纹波较小。 缺点：带负载能力差。,例 1.3.2要求直流输出电压 UO = 24 V， IO= 120 mA，220V的交流电源频率 f = 50 Hz，采用单相桥式整流电容滤波，选择元件。,解,1. 电源变压器参数计算,变压器变比：,变压器副边电流：I2= 2IO= 2120 mA= 240 mA,2. 整流二极管选择,二极管平均电流：,承受最高反压：,2CZ53B: IF = 0.3 A URM = 50 V,硅堆QL3: 0.2 A, 50 V,3. 选滤波电容,电解电容: 200 F 耐压 50 V,2. 电感滤波,整流后的输出电压：,直流分量被电感 L 短路 交流分量主要降在 L 上,优点：频率越高，L 越大， RL越小，滤波效果越好。 缺点：电感铁心笨重、体积大。,适用于负载电流较大且负载变化大的场合。,2. 复式滤波,复式 滤波, 型, 型,RC,LC,LC,表1.4.3 各种滤波器的比较,1. 结构,多个高压硅整流二极管串联后封装而成,2. 外形,3. 用途,要求承受高反压的场合,如静电喷漆、除尘等,表1.4.4 几种高压硅堆的主要参数,1.3.2 硅高压整流堆 (高压硅堆) 简介,4. 倍压整流电路,u2 负半周，D2导通, C2充电至,u2 再次正半周，D1 ,D3导通, C1充电至 ,C3充电至,u2再次负半周，D2 ,D4导通, C2充电至 ,C4充电至,u2 正半周，D1导通, C1充电至,倍压整流电路只适于负载电流很小的场合,1.3.3 限幅电路,ui 正半周:,ui < UC1时:,D1、D2 均截止,uO = ui,ui UC1时:,uO = UC1,D1 导通 D2截止,ui 负半周:,| ui | < UC2时:,D1、D2 均截止,uO = ui,| ui | UC2时:,D2 导通 D1 截止,uO = UC2,