整流二極管基本原理PPT

1、半導(dǎo)體物理器件半導(dǎo)體物理器件 整流二極管整流二極管基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)晶體二極管是一個(gè)由晶體二極管是一個(gè)由P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體燒結(jié)型半導(dǎo)體燒結(jié)而成的而成的PN結(jié)面，在其界面的兩側(cè)形成的空間電荷結(jié)面，在其界面的兩側(cè)形成的空間電荷層，構(gòu)成內(nèi)建電場(chǎng)層，構(gòu)成內(nèi)建電場(chǎng)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 由雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū)由雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū) 阻止多子擴(kuò)散阻止多子擴(kuò)散空間電荷區(qū)形成內(nèi)建電場(chǎng)空間電荷區(qū)形成內(nèi)建電場(chǎng) 動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡 利于少子漂移利于少子漂移因濃度差晶體二極管結(jié)構(gòu)及其電路符號(hào)：晶體二極管結(jié)構(gòu)及其電路符號(hào)：晶體二極管的主要特性：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦跃w二極管的主要特性：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦?PN結(jié)正偏（

2、結(jié)正偏（P接接+，N接接-），二極管導(dǎo)通），二極管導(dǎo)通即即 PN結(jié)反偏（結(jié)反偏（P接接-，N接接+），二極管截止），二極管截止主要應(yīng)用：整流、穩(wěn)壓、開(kāi)關(guān)、限幅等。主要應(yīng)用：整流、穩(wěn)壓、開(kāi)關(guān)、限幅等。 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)整流二極管整流二極管 將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏麟娔艿陌雽?dǎo)體器件將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏麟娔艿陌雽?dǎo)體器件 可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造。常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造。這種器件的結(jié)面積較大，能通過(guò)

3、較大電流（可達(dá)這種器件的結(jié)面積較大，能通過(guò)較大電流（可達(dá)上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。下。 整流二極管主要用于各種低頻整流電路。整流二極管主要用于各種低頻整流電路。整流電路的主要參數(shù)整流電路的主要參數(shù)一一整流輸出電壓的平均值與脈動(dòng)系數(shù)整流輸出電壓的平均值與脈動(dòng)系數(shù) （衡量整流電路性能）（衡量整流電路性能） 整流輸出電壓平均值：整流輸出電壓平均值： 脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù)S： 定義為整流輸出電壓的基波峰值定義為整流輸出電壓的基波峰值 與平均值與平均值 之之 比。比。20oo)(u21tdUo1mUOU整流電路的主要參數(shù)整流電路的主要參數(shù)二、平均

4、電流與反向峰值電壓：二、平均電流與反向峰值電壓： 平均電流（平均電流（ ）與反向峰值電壓（）與反向峰值電壓（ ）是選擇整流管的主要依據(jù)。是選擇整流管的主要依據(jù)。DIMUDIMU 該電路以該電路以“犧牲犧牲”一半交流為代價(jià)而換取整流的一半交流為代價(jià)而換取整流的效果，電流利用率很低，常用在高電壓、小電流效果，電流利用率很低，常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。半波整流電路半波整流電路I. 二極管上的平均電流：二極管上的平均電流：II. 二極管上承受的最高電壓：二極管上承受的最高電壓：III.輸出電壓平均值：輸出電壓平均值：半波整流電路半波整流電路RDII22EUM222045. 02)(u21EE

5、tdUscSC全波整流電路（單向橋式整流電路）全波整流電路（單向橋式整流電路） 該電路可以看作是該電路可以看作是 由兩個(gè)半波整流電由兩個(gè)半波整流電 路組合而成的。變路組合而成的。變 壓器次級(jí)線圈中間壓器次級(jí)線圈中間 需要引出一個(gè)抽頭需要引出一個(gè)抽頭 把次級(jí)線圈分成兩個(gè)對(duì)稱的繞組，從而引出兩個(gè)把次級(jí)線圈分成兩個(gè)對(duì)稱的繞組，從而引出兩個(gè)大小相等，極性相反的兩個(gè)電壓，兩個(gè)通路。大小相等，極性相反的兩個(gè)電壓，兩個(gè)通路。 全波整流巧妙的利用了正全波整流巧妙的利用了正負(fù)半周，提高了整流效率負(fù)半周，提高了整流效率但需變壓器有一個(gè)使兩端但需變壓器有一個(gè)使兩端對(duì)稱的次級(jí)中心抽頭，制對(duì)稱的次級(jí)中心抽頭，制作麻煩，

6、且每只二極管承作麻煩，且每只二極管承受的最大反向電壓，是變受的最大反向電壓，是變壓器次級(jí)電壓最大值的兩壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍，因此需用能承受較高倍，因此需用能承受較高電壓的二極管。電壓的二極管。 全波整流電路（單向橋式整流電路）全波整流電路（單向橋式整流電路）I. 二極管上承受的最大的電壓：二極管上承受的最大的電壓：II. 二極管上平均電流：二極管上平均電流：III.輸出電壓的平均值：輸出電壓的平均值：全波整流電路（單向橋式整流電路）全波整流電路（單向橋式整流電路）222EUMRDII212sc9 .0EU橋式整流電路橋式整流電路其波形圖和全波整流其波形圖和全波整流是一樣的，但該電路是一樣的，但該電路每只二極管承受的反每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比級(jí)電壓的最大值，比全波整流電路小一半。全波整流電路小一半。幾種常見(jiàn)的硅整流橋外形：幾種常見(jiàn)的硅整流橋外形：橋式整流電路橋式整流電路整流元件的使用整流元件的使用 在高電壓或大電流的情況下，若手頭沒(méi)有承受高電壓或整在高電壓或大電流的情況下，若手頭沒(méi)有承受高電壓或整定大電濾的整流元件，可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)使用定大電濾的整流元件，可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)使用 有幾只二極管并聯(lián)，流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流有幾只二極管并聯(lián)，流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一的