第二章半導體二極管及直流穩(wěn)壓電源

1、第2章 半導體二極管及直流穩(wěn)壓電源第2章 半導體二極管及直流穩(wěn)壓電源2.1 半導體的基礎知識 2.2 半導體二極管2.3 晶體二極管電路的分析方法 2.4 晶體二極管的應用及直流穩(wěn)壓電源2.5 半導體器件型號命名及方法 2.1 半導體的基礎知識根據(jù)物體導電能力(電阻率)的不同，來劃分，可分為：導體、絕緣體和半導體。 1. 導體：容易導電的物體。如：鐵、銅等2. 絕緣體：幾乎不導電的物體。 如：橡膠等3. 半導體： 半導體是導電性能介于導體和絕緣體之間的物體。在一定條件下可導電。 典型的半導體有硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等。2.1 半導體的基礎知識半導體特點： 1) 在外界能源的作用下，導

2、電性能顯著變化。光敏元件、熱敏元件屬于此類。 2) 在純凈半導體內摻入雜質，導電性能顯著增加。二極管、三極管屬于此類。1. 本征半導體純凈的晶體結構的半導體。制造半導體器件的半導體材料的純度要達到99.9999999%，常稱為“九個9”。電子技術中用的最多的是硅和鍺。硅和鍺都是4價元素，它們的外層電子都是4個稱為價電子。 其簡化原子結構模型如下圖：無雜質無雜質穩(wěn)定的結構穩(wěn)定的結構2.1.1 本征半導體每個原子的四個價電子分別與周圍的四個原子的價電子形成共價鍵。 2.本征半導體的共價鍵結構兩個電子的共價鍵正離子芯共價鍵中的價電子為這些原子所共有，并為它們所束縛，在空間形成排列有序的晶體。由于隨機

3、熱振動致使共價鍵由于隨機熱振動致使共價鍵被打破而產生空穴電子對被打破而產生空穴電子對 這一現(xiàn)象稱為這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)，本征激發(fā)，也稱也稱熱激發(fā)熱激發(fā)。自由電子與空穴相碰同時消失，稱為復合。 一定溫度下，自由電子與空穴對的濃度一定；溫度升高，熱運動加劇，掙脫共價鍵的電子增多，自由電子與空穴對的濃度加大。動態(tài)平衡動態(tài)平衡由于熱運動，具有足夠能量的價電子掙脫共價鍵的束縛而成為自由電子自由電子的產生使共價鍵中留有一個空位置，稱為空穴3.本征半導體中的兩種載流子空穴的移動由于共價鍵中出現(xiàn)了空穴，在外加能源的激發(fā)下，鄰近的價電子有可能掙脫束縛補到這個空位上，而這個電子原來的位置又出現(xiàn)了空穴，其它電子又有

4、可能轉移到該位置上。這樣一來在共價鍵中就出現(xiàn)了電荷遷移電流。電流的方向與電子移動的方向相反，與空穴移動的方向相同。本征半導體中，產生電流的根本原因是由于共價鍵中出現(xiàn)了空穴。空穴的移動自由電子自由電子空穴空穴空穴的運動空穴的運動磷（磷（P） 雜質半導體主要靠多數(shù)載流子導電。摻入雜質越多，多子濃度越高，導電性越強，實現(xiàn)導電性可控。多數(shù)載流子多數(shù)載流子 空穴比未加雜質時的數(shù)目多了？少了？為什么？ 在N型半導體中自由電子是多數(shù)載流子，它主要由雜質原子提供；空穴是少數(shù)載流子, 由熱激發(fā)形成。施主雜質施主雜質1. N型半導體2.1.2 雜質半導體所以，N型半導體中的導電粒子有兩種： 自由電子多數(shù)載流子 空

5、穴少數(shù)載流子N型半導體的結構示意圖如圖所示：自由電子施主正離子2.1.2 雜質半導體3硼（硼（B）多數(shù)載流子多數(shù)載流子 P型半導體主要靠空穴導電，摻入雜質越多，空穴濃度越高，導電性越強， 在雜質半導體中，溫度變化時，載流子的數(shù)目變化嗎？ 在P型半導體中空穴是多數(shù)載流子，它主要由摻雜形成；自由電子是少數(shù)載流子， 由熱激發(fā)形成。受主雜質受主雜質2. P型半導體P型半導體的結構示意圖如圖所示：P型半導體中：型半導體中： 空穴是多數(shù)載流子，空穴是多數(shù)載流子，主要由摻雜形成；主要由摻雜形成； 電子是少數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子，由熱激發(fā)形成。由熱激發(fā)形成?？昭ㄊ苤髫撾x子2. P型半導體 本征半導體、雜質

6、半導體 自由電子、空穴 N型半導體、P型半導體 多數(shù)載流子、少數(shù)載流子 施主雜質、受主雜質本節(jié)中的有關概念 物質因濃度差而產生的運動稱為擴散運動。氣體、液體、固體均有之。擴散擴散運動運動P區(qū)空穴濃區(qū)空穴濃度遠高于度遠高于N區(qū)。區(qū)。N區(qū)自由電區(qū)自由電子濃度遠子濃度遠高于高于P區(qū)。區(qū)。 擴散運動使靠近接觸面P區(qū)的空穴濃度降低、靠近接觸面N區(qū)的自由電子濃度降低，產生內電場。1.PN 結的形成2.1.3 PN結的形成及特性 因電場作用所產生的運動稱為漂移運動。 參與擴散運動和漂移運動的載流子數(shù)目相同，達到動參與擴散運動和漂移運動的載流子數(shù)目相同，達到動態(tài)平衡，就形成了態(tài)平衡，就形成了PN結。結。漂移運

7、動漂移運動 由于擴散運動使P區(qū)與N區(qū)的交界面缺少多數(shù)載流子，形成內電場，從而阻止擴散運動的進行。內電場使空穴從N區(qū)向P區(qū)、自由電子從P區(qū)向N 區(qū)運動。1.PN 結的形成因濃度差因濃度差多子擴散多子擴散形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū)促使少子漂移促使少子漂移阻止多子擴散阻止多子擴散PN結加正向電壓導通： 耗盡層變窄，擴散運動加劇，由于外電源的作用，形成擴散電流，PN結處于導通狀態(tài)。PN結加反向電壓截止： 耗盡層變寬，阻止擴散運動，有利于漂移運動，形成漂移電流。由于電流很小，故可近似認為其截止。必要嗎？必要嗎？2.PN 結的單向導電性 當外加電壓使PN結中P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位，稱為加正向電壓，簡稱

8、正偏；反之稱為加反向電壓，簡稱反偏。 (1) PN結加正向電壓時 低電阻 大的正向擴散電流2.PN 結的單向導電性PN結的伏安特性 (2) PN結加反向電壓時結加反向電壓時 高電阻 很小的反向漂移電流在一定的溫度條件下，由本征激發(fā)激發(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恒定的，基本上與所加反向電壓的大小無關，這個電流也稱為反向飽和電流反向飽和電流。 (1) 擴散電容CD擴散電容示意圖是由多數(shù)載流子在擴散過程中積累而引起的。正向電壓時，載流子積累電荷量發(fā)生變化，相當于電容器充電和放電的過程 擴散電容效應。當加反向電壓時，擴散運動被削弱，擴散電容的作用可忽略。 3. PN結的電容效應 (

9、2) 勢壘電容CT是由 PN 結的空間電荷區(qū)變化形成的?？臻g電荷區(qū)的正負離子數(shù)目發(fā)生變化，如同電容的放電和充電過程。勢壘電容的大小可用下式表示：由于由于 PN 結結 寬度寬度 l 隨外加隨外加電壓電壓 U 而變化，因此而變化，因此勢壘勢壘電容電容 CT不是一個常數(shù)不是一個常數(shù)。 ：半導體材料的介電比系數(shù)；S ：結面積；d ：耗盡層寬度。jTDCCC結電容 3. PN結的電容效應T4SCd將將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。小功率小功率二極管二極管大功率大功率二極管二極管穩(wěn)壓穩(wěn)壓二極管二極管發(fā)光發(fā)光二極管二極管2.2 半導體二極管二極管按結構分有點

10、接觸型、面接觸型兩大類。(1) 點接觸型二極管 PN結面積小，結電結面積小，結電容小，用于檢波和變容小，用于檢波和變頻等高頻電路。頻等高頻電路。1. 半導體二極管的結構(a)點接觸型點接觸型 二極管的結構示意圖二極管的結構示意圖（a）面接觸型）面接觸型 （b）集成電路中的平面型）集成電路中的平面型 （c）代表符號）代表符號 (2) 面接觸型二極管 PNPN結面積大，結面積大，用于工頻大電流整用于工頻大電流整流電路。流電路。(b)(b)面接觸型面接觸型1. 半導體二極管的結構其中二極管的伏安特性IS 反向飽和電流反向飽和電流UT 溫度的電壓當量溫度的電壓當量且在常溫下（T=300K） TSe1u

11、 UiIT0.026V=26mVkTUq2. 二極管的伏安特性 )1e (TS UuIi正向特性為指數(shù)曲線反向特性為橫軸的平行線TeSUuIi 若正向電壓 uUT,則若反向電壓|u|UT，則2. 二極管的伏安特性 iIS 伏安特性受溫度影響T（）在電流不變情況下管壓降u 反向飽和電流IS，U(BR) T（）正向特性左移，反向特性下移增大1倍/102. 二極管的伏安特性 伏安特性受溫度影響鍺二極管2AP15的伏安特性 2. 二極管的伏安特性 硅硅二極管的死區(qū)電壓二極管的死區(qū)電壓Uth=0.5 V左右，左右， 鍺鍺二極管的死區(qū)電壓二極管的死區(qū)電壓Uth=0.1 V左右。左右。 當當0uD Uth時

12、，正向電流為零時，正向電流為零，Uth稱為死區(qū)電壓或開啟電壓。稱為死區(qū)電壓或開啟電壓。當當uD0即處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分為兩即處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分為兩段：當當uD Uth時，開始出現(xiàn)正向時，開始出現(xiàn)正向電流，并按指數(shù)規(guī)律增長。電流，并按指數(shù)規(guī)律增長。開啟電壓2. 二極管的伏安特性當當uD0時，即處于反向特性時，即處于反向特性區(qū)域。反向區(qū)也分兩個區(qū)域：區(qū)域。反向區(qū)也分兩個區(qū)域：當當UBRuD0時，反向電流很小，時，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時的反向電流也稱，此時的反向電流也稱反向飽和電反向飽和電流流IS 。當當uDUBR時，反向電

13、流急劇增加時，反向電流急劇增加，UBR稱為稱為反向擊穿電壓反向擊穿電壓 。 鍺二極管2AP15的伏安特性 擊穿擊穿電壓電壓 2. 二極管的伏安特性材料材料開啟電壓開啟電壓導通電壓導通電壓反向飽和電流反向飽和電流硅硅Si0.5V0.50.8V1A以下以下鍺鍺Ge0.1V0.10.3V幾十幾十A 當PN結的反向電壓增加到一定數(shù)值時，反向電流突然快速增加，此現(xiàn)象稱為PN結的反向擊穿。 雪崩擊穿 齊納擊穿齊納擊穿 電擊穿電擊穿可逆可逆 二極管的反向擊穿（1）雪崩擊穿摻雜濃度較低的PN結 空間電荷區(qū)寬 電子在強電場作用下加速獲得很大的動能 碰撞出價電子連鎖反應 猶如發(fā)生雪崩 擊穿電壓高雪崩擊穿電壓隨溫度

14、升高而增大，具有正的溫度系數(shù)。熱擊穿熱擊穿不可逆不可逆PN結被擊穿后，結被擊穿后，PN結上的壓降高，電流大，功率大。當結上的壓降高，電流大，功率大。當PN結上的功耗使結上的功耗使PN結發(fā)熱，并超過它的耗散功率時，結發(fā)熱，并超過它的耗散功率時，PN結將結將發(fā)生發(fā)生熱擊穿熱擊穿。這時。這時PN結的電流和溫度之間出現(xiàn)惡性循環(huán)，最結的電流和溫度之間出現(xiàn)惡性循環(huán)，最終將導致終將導致PN結燒毀。結燒毀。 二極管的反向擊穿（2）齊納擊穿摻雜濃度較高的PN結 空間電荷區(qū)窄 反向電壓，就能建立很強的電場 直接拉出價電子擊穿電壓不高齊納擊穿電壓隨溫度升高而降低，具有負的溫度系數(shù)。(1) 最大整流電流最大整流電流I

15、F(2) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓UBR和最大反向工作電壓和最大反向工作電壓UR 二極管反向電流二極管反向電流急劇增加時對應的反向急劇增加時對應的反向電壓值稱為反向擊穿電壓值稱為反向擊穿電壓電壓UBR。 為安全計，在實際為安全計，在實際工作時，最大反向工作電壓工作時，最大反向工作電壓URM一般只按反向擊穿電壓一般只按反向擊穿電壓UBR的一半計算。的一半計算。二極管長期連續(xù)工二極管長期連續(xù)工作時，允許通過二作時，允許通過二極管的最大整流極管的最大整流電流的平均值。電流的平均值。 2.2.3 二極管的主要參數(shù)(3) 反向電流反向電流IR 在室溫下，在規(guī)定的反向電壓下，一在室溫下，在規(guī)定的反向電壓下

16、，一般是最大反向工作電壓下的反向電流值。硅二極管的般是最大反向工作電壓下的反向電流值。硅二極管的反向電流一般在納安反向電流一般在納安(nA)級；鍺二極管在微安級；鍺二極管在微安( A)級。級。即即IS(4)最高工作頻率最高工作頻率fM(5) 極間電容極間電容CJ 2.2.3 二極管的主要參數(shù)將指數(shù)模型將指數(shù)模型 分段線化，得到二極管特性分段線化，得到二極管特性的等效模型。的等效模型。1.二極管的簡化模型二極管的簡化模型 TSe1u UiI 理想開關理想開關導通時導通時uD0截止時截止時IS0理想理想二極管二極管(1)理想模型理想模型2.3.1 晶體二極管的模型晶體二極管的模型2.3 晶體二極管

17、電路的分析方法近似分析近似分析中最常用中最常用（2 2）恒壓降模型）恒壓降模型導通時導通時uUD(on)截止時截止時IS02.3 晶體二極管電路的分析方法（3） 折線模型導通時iD與uD成線性關系？應根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路！應根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路！100V？5V？1V？2.3 晶體二極管電路的分析方法Q越高，越高，rd越小。越小。當二極管在靜態(tài)基礎上有一動態(tài)信號作用時，則可將二極管等效為一個電阻，稱為動態(tài)電阻，也就是微變等效電路。ui=0時直流電源作用小信號作用2.交流小信號等效模型2.交流小信號等效模型 TSe1u UiI TdDUrI TdDD26(mV)(mA)UrII

18、 （室溫下)即根據(jù)DTsDDDdDDTTd1eduUIiiIruuUU 靜態(tài)電流靜態(tài)電流在在Q點上點上2.3.2 晶體二極管電路的分析方法1.數(shù)值解法數(shù)值解法DDDDuVi R DTDSe1uUiI 聯(lián)立求解聯(lián)立求解 迭代法迭代法 2.圖解分析法負載線二極管伏安關系 工作點2.3.2 晶體二極管電路的分析方法uD=VDDiDR3.簡化模型分析法對如圖所示簡單二極管電路，采用不同的簡化模對如圖所示簡單二極管電路，采用不同的簡化模型，得到不同的電路型，得到不同的電路（1）理想模型理想模型，用短路線代替導通的二極管，用短路線代替導通的二極管 DDDD0V, =/UIVR （2）恒壓降模型恒壓降模型時

19、，用恒壓降模型等效電路代替二極管時，用恒壓降模型等效電路代替二極管 DDD(on)DD0.7V, =VUUIR (a) 理想模型電路理想模型電路 （b）恒壓降模型電路）恒壓降模型電路 簡單二極管電路簡單二極管電路 （3）折線模型折線模型，用折線模型等效電路代替二極，用折線模型等效電路代替二極管管 簡單二極管電路簡單二極管電路 （c） 折線模型電路折線模型電路 DDthDDD DD =, +thVUIUUI rR r 3.簡化模型分析法討論n 判斷二極管工作狀態(tài)的方法？判斷二極管工作狀態(tài)的方法？n 什么情況下應選用二極管的什么等效電路？什么情況下應選用二極管的什么等效電路？3.簡化模型分析法解：

20、（1）斷開）斷開VD，如圖，如圖(b)，求，求UD。 【例】電路如圖(a)所示。試用理想模型求輸出電壓Uo。)V( 115322D U注意：UD的參考方向應與二極管的方向相一致3.簡化模型分析法用導通時的理想模型(導線)代替二極管，得到圖(c)(2) 理想模型UD0V，VD導通由此求得：UO=1V3.簡化模型分析法解：理想模型由圖(b)可以得到：UD2=1+5=4(V)0UD1=1(V)0UD1=1(V)0UD2UD1VD2先先導通由圖(b)重求UD1UD1=5(V)UREF時，二極管導通時，二極管導通 ，oREF3(V)uU 波形如圖所示波形如圖所示 【例例2.3.1】電路如圖所示電路如圖所

21、示R=1k,UREF=3V為直流參考電壓源。為直流參考電壓源。當當 ui=6sint(V)試分別用理想模型和恒壓降模型分析該電路，試分別用理想模型和恒壓降模型分析該電路，畫出相應的輸出電壓畫出相應的輸出電壓uo的波形。的波形。48解解：（：（2）恒壓降模型）恒壓降模型波形如圖所示波形如圖所示 oiuu 當當uiUREF+UD(on)時，二極管截止，時，二極管截止，當當uiUREF+UD(on)時，二極管導時，二極管導通通 ，oREFD(on)30.73.7(V)uUU(c) 恒壓降模型恒壓降模型3.簡化模型分析法2.4 晶體二極管的應用及直流穩(wěn)壓電源直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及

22、各部分的作用改變電壓值改變電壓值通常為降壓通常為降壓交流變脈交流變脈動的直流動的直流減小脈動減小脈動1) 負載變化輸出電壓負載變化輸出電壓基本不變；基本不變；2) 電網電壓變化輸出電網電壓變化輸出電壓基本不變。電壓基本不變。 直流電源是能量轉換電路，將直流電源是能量轉換電路，將220V（或或380V）50Hz的的交交流電轉換為直流電。流電轉換為直流電。半波整流半波整流全波整流全波整流 在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網電在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網電壓波動壓波動10，且負載有一定的變化范圍。，且負載有一定的變化范圍。（1） 工作原理u2的正半周，的正半周，D導通，

23、導通， ADRLB，uO= u2 。 2uu2的負半周，的負半周，D截止，承受反向電壓，為截止，承受反向電壓，為u2； uO=0。2u1半波整流電路半波整流電路2.4.2. 小功率整流濾波電路(2) UO（AV）和和 IO（AV）的估算的估算 已知變壓器副邊電壓有效值為已知變壓器副邊電壓有效值為U2 O(AV)2 012sin d( )2UUtt 2O(AV)220.45UUU O(AV)2O(AV)LL0.45UUIRR2.4.2. 小功率整流濾波電路52 考慮到電網電壓波動范圍為考慮到電網電壓波動范圍為10，二極管的極限參數(shù)應，二極管的極限參數(shù)應滿足：滿足： 2FLDR20.451.1 1

24、.1 2UIRUU (3) 二極管的選擇二極管的選擇D(RM)22UU 2D(AV)O(AV)L0.45UIIR2.4.2. 小功率整流濾波電路u2的正半周的正半周 AD1RLD3B，uO= u2u2的負半周 B D2RLD4 A，uO= -u2四只管子如何接？集成的橋式整流電路集成的橋式整流電路稱為整流堆。稱為整流堆。(1) 工作原理工作原理若接反了呢？2、單相橋式整流電路(2) 輸出電壓和電流平均值的估算輸出電壓和電流平均值的估算 O(AV)2 012sin d( )UUtt LLO(AV)2L(AV)0.9UUIRR2O(AV)22 20.9UUU 2、單相橋式整流電路55D(RM)22

25、UU 2D(AV)O(AV)L0.45UIIR 考慮到電網電壓波動范圍為考慮到電網電壓波動范圍為10，二極管的極限參數(shù)應滿足：，二極管的極限參數(shù)應滿足： 與半波整流電路對二極管的要求相同2FLDR20.451.1 1.1 2UIRUU (3) 二極管的選擇2、單相橋式整流電路3.電容電容濾波電路濾波電路(1)工作原理工作原理充電放電速度與正弦波下降速度相似按指數(shù)規(guī)按指數(shù)規(guī)律下降律下降濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動變小。濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動變小。當當|u2|uC|時，有一對二極管導通，對電時，有一對二極管導通，對電容充電，容充電，充電充電非常小非常小當當|u2|uC|時，所有二極管

26、均截止，電容通過時，所有二極管均截止，電容通過RL放電，放電，放電放電=RLC。2、單相橋式整流電路考慮整流電路的內阻考慮整流電路的內阻 C 越大，越大， RL越大，越大，越大，越大，放電越慢，曲放電越慢，曲線越平滑，脈動越小。線越平滑，脈動越小。2、單相橋式整流電路(2) 二極管的導通角二極管的導通角導通角 的峰值的峰值脈動脈動放電放電DO(AV)LiURC 無濾波電容時無濾波電容時。 有濾波電容時有濾波電容時 ILmax ILmin（3）限流電阻的選擇限流電阻的選擇 保證穩(wěn)壓管既穩(wěn)壓又不損壞。保證穩(wěn)壓管既穩(wěn)壓又不損壞。 ZMmaxDZminDZZIIII 且且ZLmaxZinImminDZ

27、IIRUUI 電網電壓最低且負載電流最大時，穩(wěn)壓管的電流最小。電網電壓最低且負載電流最大時，穩(wěn)壓管的電流最小。LmaxZZinImIIUUR 電網電壓最高且負載電流最小時，穩(wěn)壓管的電流最大。電網電壓最高且負載電流最小時，穩(wěn)壓管的電流最大。ZMLminZaxImmaxDZIIRUUI LminZMZaxImIIUUR 若求得若求得RminRmax，怎么辦？，怎么辦？若求得若求得R=200300，則該取接近，則該取接近200還是接近還是接近300？為什么？為什么？2.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的設計3. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的主要性能指標R太大，IZ太小，無法擊穿，R太小，IZ太大，燒毀管子，在保證可靠擊穿情況下，

28、盡可能選較大的R值若求得若求得R=200300，則該取接近，則該取接近200還是接近還是接近300？為什么？為什么？300200選300200若求得若求得RminRmax，怎么辦？選，怎么辦？選Rmax選200300【例例2.4.1】 硅穩(wěn)壓管電路如圖所示。其中待穩(wěn)定的直流電壓硅穩(wěn)壓管電路如圖所示。其中待穩(wěn)定的直流電壓UI=18V，R=1k，RL=2k，硅穩(wěn)壓管，硅穩(wěn)壓管VDZ的穩(wěn)定電壓的穩(wěn)定電壓UZ=10V，動態(tài)電阻及未被擊穿時的反向電流均可忽略。動態(tài)電阻及未被擊穿時的反向電流均可忽略。（1）試求）試求UO、IO、IR和和IZ的值。的值。（2）試求）試求RL值降低到多大時，電路的輸出電壓將不

29、再穩(wěn)定。值降低到多大時，電路的輸出電壓將不再穩(wěn)定。解：解：（1）LIZL21812(V)12RUURR OZ10(V)UUOOL105(mA)2UIRIOR18108(mA)1UUIR ZRO853(mA)III （2）當）當 LIZLRUURR LL18101RR L1.25(k)R 2.4.3 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路2.4.3 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路【例】：設UI足夠大，UZ1=8V，UZ2=7.5V，UD(on)=0.7V，判斷VDZ1，VDZ2的導通情況，并求輸出電壓UO。依次選擇穩(wěn)壓管、依次選擇穩(wěn)壓管、 UI、 R、 C、U2、二極管二極管1. 輸出電壓、負載電流輸出電壓、負載電流穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管2.

30、輸出電壓輸出電壓UI3. 輸出電壓、負載電流、穩(wěn)壓管電流、輸出電壓、負載電流、穩(wěn)壓管電流、 UI R4. UI 、 R 濾波電路的等效負載電阻濾波電路的等效負載電阻C5. UI U26. U2、 R中電流中電流整流二極管整流二極管 已知輸出電壓為已知輸出電壓為6V，負載電流為，負載電流為030mA。試試求求圖示電圖示電路的參數(shù)。路的參數(shù)。討論：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的設計輸出電壓：輸出電壓：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V輸出電流：輸出電流：1.5A（W7800）、）、0.5A （W78M00）、）、0.1A（W78L00）1. 固定輸出的三端穩(wěn)壓器固定輸出的三端穩(wěn)壓器 W7800系列

31、系列（1）簡介）簡介2.4.4 三端集成穩(wěn)壓器使使Co不通過不通過穩(wěn)壓器放電穩(wěn)壓器放電抵銷長線電感效應，抵銷長線電感效應，消除自激振蕩消除自激振蕩 將輸入端接整流濾波電路的輸出，將輸出端接負載電阻。將輸入端接整流濾波電路的輸出，將輸出端接負載電阻。（2）基本應用消除高頻噪聲消除高頻噪聲（3）具有正、負兩路輸出的穩(wěn)壓電路 2WO12O)1(RIURRU IW為幾mA，UO與三端穩(wěn)壓器參數(shù)有關。隔離作用隔離作用123omax1RRRUUR 123omin12RRRUURR （4）輸出電壓擴展電路2. 基準電壓源三端可調式穩(wěn)壓器 W117 輸出電壓輸出電壓UREF1.25V，調整端電流只有幾微，調整

32、端電流只有幾微安。安。（1）簡介）簡介REF12O)1(URRU 減小紋波電壓減小紋波電壓保護保護穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器（2）基本應用A5 . 1mA3V40V3OOI IUU 1. R1的上限值為多少？的上限值為多少？2. UO可能的最大值為多少？可能的最大值為多少？3. 輸出電壓最小值為多少？輸出電壓最小值為多少？4. UOmax30V，選取選取R1、 R2；5. 已知電網電壓波動已知電網電壓波動10，輸出電壓最大值為，輸出電壓最大值為30V， UI至少取多少伏？至少取多少伏？決定于決定于IOmin，R1=UREF/Iomin已知已知UI 則則UoUI-3V決定于決定于W117的輸出的輸出輸入電壓最

33、低、輸出電壓最高時，輸入電壓最低、輸出電壓最高時，UIminUOmax3V。根據(jù)輸出電壓表達式根據(jù)輸出電壓表達式討論：W117的應用【例例2.4.2】 電路如圖電路如圖2.4.14所示，集成穩(wěn)壓器所示，集成穩(wěn)壓器7824的的2、3端端電壓電壓U32=UREF=24V，求輸出電壓，求輸出電壓UO和輸出電流和輸出電流IO的表達式，的表達式，說明該電路具有何種作用。說明該電路具有何種作用。解：2O212RUUUURR 32O2UUU2O321(1)RUUR O32O121UUIRRR 圖2.4.14 例2.4.2電路圖2.5 特殊二極管特殊二極管1太陽能電池太陽能電池它是沒有外電壓直接激勵的它是沒有外電壓直接激勵的PN結器件，它能把太陽能結器件，它能把太陽能轉變?yōu)殡娔?。帶負載的轉變?yōu)殡娔?/p>