（中職）電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能（電子信息類）第1章課件

1、（中職）電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能（電子信息類）第1章ppt課件第1章 二極管及其應(yīng)用1.2 常用二極管1.1 半導(dǎo)體二極管1.3 簡(jiǎn)單直流穩(wěn)壓電源學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解二極管的基本參數(shù)和特性2. 了解常見二極管的應(yīng)用3. 理解整流電路的工作過程4. 了解濾波電路的基本結(jié)構(gòu)1.1 半導(dǎo)體二極管 半導(dǎo)體二極管（習(xí)稱二極管）有陽極（正極）、陰極（負(fù)極）兩個(gè)電極。它還有導(dǎo)通、截止和反向擊穿三種工作狀態(tài)。1.1.1 初識(shí)二極管 （a）單向打開的門 (b)單向?qū)ǖ亩O管圖1.1單向打開的門和二極管實(shí)物圖1.1（b）是截取電視機(jī)的電源電路，目的是把交流電變換為直流電。圖中二極管標(biāo)記為 ，國(guó)標(biāo)是用符號(hào)示 。圖中二極管

2、有白色標(biāo)記端為負(fù)極，無標(biāo)記端為正極。 下面通過二極管控制燈泡發(fā)光的演示，了解二極管的作用。 演示：（1）如圖1-2（a）所示連接電路，二極管的正極接電源正極，二極管的負(fù)極通過燈泡接電源負(fù)極，此時(shí)，燈亮，電路圖如圖1-2（c）所示。（2）在圖1-2（b）所示電路中，改變二極管的連接方向，二極管的正極接電源負(fù)極，二極管的負(fù)極通過燈泡接電源負(fù)極，燈不亮。電路圖如圖1-2（d）所示。圖1-2 二極管單向?qū)щ娦允疽鈭D思考與分析：（1）二極管的連接方向能控制燈泡的發(fā)光狀態(tài)。（2）二極管正極接電源正極，負(fù)極通過負(fù)載接電源負(fù)極時(shí)（此時(shí)二極管稱為正偏），燈L亮，說明電路中有較大的正向電流，二極管呈現(xiàn)出較小的電阻

3、，電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，稱為正向?qū)?。?）二極管負(fù)極接電源正極，二極管的正極接電源負(fù)極（此時(shí)二極管稱為反偏），燈L不亮。此時(shí)，燈上流過的電流應(yīng)該是為或者非常小，即此時(shí)二極管應(yīng)該是呈現(xiàn)出很大的電阻，稱為反向截止。結(jié)論：二極管具有單向?qū)щ娦?，電流從正極流向負(fù)極，相當(dāng)于沿著三角形箭頭方向流動(dòng)。當(dāng)二極管正偏時(shí)，二極管相當(dāng)于開關(guān)接通；當(dāng)二極管反偏時(shí)，二極管相當(dāng)于開關(guān)斷開。 1.1.2 二極管的分類表1.1 二極管種類及說明劃分方法及種類說明按照功能劃分普通二極管常見的二極管，可用于檢波整流二極管專門用于整流發(fā)光二極管用于指示信號(hào)穩(wěn)壓二極管用于直流穩(wěn)壓光電二極管把光的變壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷淖兓內(nèi)荻O管二極管的偏壓

4、決定其結(jié)電容值按照材料分硅二極管硅材料鍺二極管鍺材料按照外殼封裝材料劃分塑料封裝二極管大量二極管采用這種封裝金屬封裝二極管大功率整流二極管采用這種封裝玻璃封裝二極管小功率二極管等表1.2 常見二極管的外形圖穩(wěn)壓二極管的外形發(fā)光二極管光電二極管變空二極管1.1.3 二極管的結(jié)構(gòu)及工作原理 二極管由PN結(jié)構(gòu)成。PN結(jié)是P型和N型介于導(dǎo)體和絕緣體之間的不同導(dǎo)電性能的材料（即半導(dǎo)體器件）連接在一起，在兩者的結(jié)面處形成具有特殊性質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)。PN結(jié)只允許電流從P區(qū)流向N區(qū)，即PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴３Ｓ玫陌雽?dǎo)體材料有硅和鍺。圖1-3 PN結(jié)構(gòu)和二極管的圖形符號(hào) 1.1.4 二極管工作狀態(tài) 二極管有兩種工作

5、狀態(tài)：截止和導(dǎo)通。二極管導(dǎo)通與截止有一定的工作條件。具體見表1-3。名稱二極管導(dǎo)通二極管截止工作條件正向偏壓，而且正向偏壓要求硅管大于等于0.5V，鍺管大于等于0.1V二極管反向偏壓，或偏壓值硅管小于0.5V，鍺管小于0.1V工作電路電流從二極管正極流向負(fù)極反偏壓，不導(dǎo)通，無電流等效電路二極管等效為一個(gè)硅管為0.7V，鍺管為0.3管的電壓源，串接近似為0的導(dǎo)通電阻rD二極管兩根引腳之間的電阻非常大，相當(dāng)于開路。1.1.5 二極管型號(hào)命名方法 表1-4 美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體分立器件的命名方法位置標(biāo)記意義第一部分用符號(hào)表示器件用途的類型JAN-軍級(jí)、JANTX-特軍級(jí)、JANTXV-超特軍級(jí)、J

6、ANS-宇航級(jí)、（無）-非軍用品。第二部分用數(shù)字表示PN結(jié)數(shù)目1-二極管、2-三極管、3-三個(gè)PN結(jié)器件、n-n個(gè)PN結(jié)器件第三部分美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）注冊(cè)標(biāo)志N-該器件已在美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）注冊(cè)登記第四部分用字母表示器件分檔A、B、C、D-同一型號(hào)器件的不同檔別，部分晶體管不標(biāo)如：1N4007是整流二極管，1表示二極管，N表示器件已在美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)注冊(cè)登記，4007是編號(hào)。 1.1.6 二極管的主要參數(shù) 表1-5所示是幾項(xiàng)常用參數(shù)說明。二極管除了正向平均電流和反向工作峰值電壓外，還有反向電流、正向壓降、結(jié)電容和二極管工作的上限截止頻率fM等，在選用二極管時(shí)根據(jù)需要依據(jù)參數(shù)合理

7、選擇。表1-5 二極管項(xiàng)常用參數(shù)說明參數(shù)名稱符號(hào)/單位說明正向平均電流IF/A 二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)，所允許通過平均電流的最大值。超過這一數(shù)值，二極管將過熱而損壞。反向工作峰值電壓URRM/V 二極管工作時(shí)，所能允許的最大的反向工作電壓。若使用中，二極管所加反向電壓超過此值，則管子可能被擊穿。 二極管的種類很多，二極管的參數(shù)是合理選用二極管的主要依據(jù)。二極管的參數(shù)可在產(chǎn)品說明書和有關(guān)手冊(cè)中查到。表1-6是整流二極管1N4007和1N5407的主要參數(shù)。型 號(hào)反向工作峰值電壓URRM/V正向平均電流IF/A正向壓降UF/V反向電流Is/AIs/A1N4007100011.05501N540780

8、030.8550測(cè)試條件IFM=1A(25)25,VRM =VRRM100,VRM =VRRM 表1-6 二極管1N4007和1N5407的主要參數(shù)1.1.7 二極管的伏安特性 二極管的伏安特性就是指在二極管兩端加電壓時(shí)，通過二極管的電流與所加電壓的關(guān)系。 表1-7 硅二極管的伏安特性及說明伏安特性曲線說明 1正向特性：當(dāng)uvDUTH（二極管的門限電壓或稱死區(qū)電壓。在室溫下，硅二極管的UTH約為05V，鍺二極管的UTH約為01V）。二極管處于正向?qū)〞r(shí)，硅二極管導(dǎo)通電壓約為0.7V（鍺二極管導(dǎo)通電壓為0.3V）。 二極管導(dǎo)通后，近似認(rèn)為正向電阻rD=0。 2反向特性：二極管兩端加上反向電壓時(shí)，

9、反向飽和電流IS近似認(rèn)為IS0，rD，即二極管相當(dāng)于開路。 3反向擊穿特性：當(dāng)反向電壓達(dá)到左圖中UZ值時(shí)，二極管進(jìn)入反向擊穿狀態(tài)。 穩(wěn)壓二極管就是利用反向擊穿特性工作。普通的二極管工作于這種狀態(tài)會(huì)擊穿損壞。1.2 常用二極管 除了整流二極管外，常用的二極管有穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光電二極管和變?nèi)荻O管。1. 穩(wěn)壓二極管表1-8 二極管的外形符號(hào)和應(yīng)用電路外形圖符號(hào)實(shí)際應(yīng)用電路 從外形上看，大功率穩(wěn)壓管鏍栓端為負(fù)極，貼片二極管有白線端為負(fù)極，塑封和玻璃封裝的穩(wěn)壓二極管管體上有黑環(huán)一端表示負(fù)極，對(duì)于同向引線的二極管，其引線長(zhǎng)的一根為正極。（1）穩(wěn)壓二極管的外形和應(yīng)用表1-9 穩(wěn)壓電路的原理分析典

10、型電路應(yīng)用特性原理分析應(yīng)用二極管在擊穿時(shí)陡峭的反向擊穿特性，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。 假設(shè)某種原因（如輸入電源電壓升高）使輸出電壓uO增大，則穩(wěn)壓管電壓UVD增大，通過穩(wěn)壓管的電流IVD也增大， IVD是通過限流電阻R電流I的一部分，所以I隨IVD增大，R兩端電壓UR增大，uO趨于穩(wěn)定。即 注意：1. 為避免二極管被擊穿，限流電阻一定要連接。 2.使用時(shí)，根據(jù)穩(wěn)壓管的額定電流和IL來確定限流電阻的阻值。 （2）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值的讀數(shù) a)較大體積的穩(wěn)壓二極管，管體上標(biāo)有穩(wěn)壓值。如標(biāo)8V2，表示穩(wěn)壓值為8.2V。 b)若小功率穩(wěn)壓二極管體積小，在管子上標(biāo)注型號(hào)較困難時(shí)，則采用色環(huán)來表示它的標(biāo)稱穩(wěn)壓值

11、。 2發(fā)光二極管 發(fā)光二極管是用特殊的半導(dǎo)體材料制成的。材料不同所發(fā)出的光的顏色就不同。 表1-10 常見發(fā)光二極管的外形、符號(hào)和應(yīng)用名稱外形和符號(hào)應(yīng)用單色發(fā)光二極管用于指示三端變色發(fā)光二極管能變換顏色，用于指示紅外發(fā)光二極管用于光控和各種遙控電路 注意：可以用肉眼觀察發(fā)光二極管識(shí)別它的正、負(fù)極，透過玻璃觀察兩條引出線在管體內(nèi)的形狀較小的是正極。未使用過的發(fā)光二極管可根據(jù)管腳長(zhǎng)短來區(qū)分正負(fù)極，管腳較長(zhǎng)的就是正極。 發(fā)光二極管特點(diǎn)是：正向工作電壓為（1.53.0）V，比普通二極管的正向工作電壓要高，不同顏色的發(fā)光二極管正向工作電壓不同。當(dāng)通過發(fā)光二極管的電流越大時(shí)，發(fā)光越亮，但電流不允許超過最大

12、值，以免將二極管燒毀。發(fā)光二極管的工作電流較小，通常為（1030）mA，發(fā)光二極管的反向擊穿電壓一般在5V左右使用中不應(yīng)使發(fā)光二極管承受超過5V的反向電壓。 表1-11 發(fā)光二極管應(yīng)用電路及分析發(fā)光二極管LE1接通正向電壓5V時(shí)導(dǎo)通發(fā)光。LE2接通正向8V電壓時(shí)導(dǎo)通發(fā)光。R611，R612是限流電阻，避免電流超過發(fā)光二極管正向?qū)ㄔ试S的最大值，燒毀發(fā)光二極管。 原理分析實(shí)物（電視機(jī)的電源和待機(jī)指示電路） 應(yīng)用電路圖1-4 是由發(fā)光二極管構(gòu)成的發(fā)光數(shù)碼管?？刂撇煌陌l(fā)光二極管發(fā)光就可以顯示不同的數(shù)字 3光電二極管光電二極管常用于光控開關(guān)，是一種能將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的半導(dǎo)體二極管，又稱

13、光敏二極管，其基本特性是在光的照射下能產(chǎn)生電流。光電二極管常工作在反向偏置狀態(tài)，其幾種光種二極管的實(shí)物、電路符號(hào)及工作電路如圖1-5所示。 圖1-5 光電二極管的實(shí)物圖、圖形符號(hào)與應(yīng)用電路光電二極管在無光照時(shí)，其反向電阻很大，只有極小的反向漏電流（0.3A）流過，稱為暗電流；當(dāng)有光照時(shí)，產(chǎn)生與光強(qiáng)成正比的電流（稱為光電流），該電流流經(jīng)負(fù)載，產(chǎn)生輸出電壓UO，這就實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。 4變?nèi)荻O管 變?nèi)荻O管是利用反向偏壓來改變二極管電容量的一種二極管。正常工作，變?nèi)荻O管工作在反偏狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)電壓調(diào)節(jié)容量的小電容。其幾種變?nèi)荻O管的實(shí)物外形，符號(hào)和應(yīng)用電路見圖1-6 。a)幾種變?nèi)?/p>

14、二極管實(shí)物圖 b)符號(hào) c)應(yīng)用電路圖1-6 變?nèi)荻O管的實(shí)物、圖形符號(hào)和應(yīng)用電路5.肖特基二極管肖特基二極管屬于一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件。它最顯著的特點(diǎn)為反向恢復(fù)時(shí)間極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.3V左右。其多用做高頻、低壓、大電流整流二極管、續(xù)流二極管、保護(hù)二極管等。肖特基二極管的圖形符號(hào)如圖1-7所示。圖1-7 肖特基二極管圖形符號(hào)【邊學(xué)邊練】 1.用指針式萬用表判別二極管的極性和質(zhì)量?jī)?yōu)劣 二極管性能好壞說明：通常，鍺材料二極管的正向電阻值為1k左右，反向電阻值為300k左右。硅材料二極管的電阻值為5k左右，反向電阻值為（無窮大）。正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。若測(cè)

15、量時(shí)，表針左右擺動(dòng)，則說明二極管熱穩(wěn)定性差。 表1-12 用指針式萬用表識(shí)別二極管極性方法說明2穩(wěn)壓二極管的檢測(cè)（1）穩(wěn)壓二極管其極性與性能好壞的測(cè)量 測(cè)量穩(wěn)壓二極管的極性與性能好壞的方法 與普通二極管的測(cè)量方法相似，不同之處在于：當(dāng)使用萬用表的Rlk擋測(cè)量二極管時(shí)，測(cè)得其反向電阻是很大的，此時(shí)，將萬用表轉(zhuǎn)換到R10k檔，如果出現(xiàn)萬用表指針向右偏轉(zhuǎn)較大角度，即反向電阻值減小很多的情況，則該二極管為穩(wěn)壓二極管；如果反向電阻基本不變，說明該二極管是普通二極管，而不是穩(wěn)壓二極管。此方法僅用于穩(wěn)壓值小于萬用表R10k檔表內(nèi)電池電壓的穩(wěn)壓二極管。（2）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值的測(cè)量接線示意圖說明用030V連續(xù)可

16、調(diào)直流電源，對(duì)于13V以下的穩(wěn)壓二極管，可將穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)至15V，將電源正極串接1只1.5k限流電阻后與被測(cè)穩(wěn)壓二極管的負(fù)極相連接，電源負(fù)極與穩(wěn)壓二極管的正極相接，再用萬用表測(cè)量穩(wěn)壓二極管兩端的電壓值，所測(cè)的讀數(shù)即為穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值。若穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值高于15V，則應(yīng)將穩(wěn)壓電源調(diào)至20V以上表1-13 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值的測(cè)量3.發(fā)光二極管的檢測(cè) 正、負(fù)極的判別與普通二極管極判定相同，利用R10k檔（此檔用于測(cè)量的內(nèi)部電池通常為9V），通過測(cè)量發(fā)光二極管的正、反向電阻值可判別二極管的極性。 性能好壞的判斷： 利用R10k檔測(cè)量發(fā)光二極管，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)光二極管會(huì)發(fā)光，此時(shí)黑表筆接的

17、為發(fā)光二極管的正極，且說明發(fā)光二極管正常。 若用萬用表R1k檔測(cè)量發(fā)光二極管的正、反向電阻值，則會(huì)發(fā)現(xiàn)其正、反向電阻值均接近（無窮大），這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)發(fā)光二極管的正向壓降大于1.6V（高于萬用表R1k檔內(nèi)電池的電壓值1.5V）的緣故。 此外，也可以采用直流電源串接電阻來測(cè)量發(fā)光二極管的好壞。4數(shù)字萬用表測(cè)試二極管物管腳及極性表1-14 用數(shù)字萬用表檢測(cè)二極管的方法說明接線示意圖指示數(shù)值說明轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到有二極管圖形符號(hào)所指示的擋位上硅二極管正向偏置導(dǎo)通時(shí)，硅管有500800的數(shù)字顯示。顯示的是二極管正向?qū)ǖ膲航?，?shù)值單位mV。鍺管顯示數(shù)值在2 00左右。這時(shí)，紅表筆所接引腳是干二極管的正極。指

18、示為“1”，說明二極管處于反偏置狀態(tài)，紅表筆所接引腳是二極管的負(fù)極。說明：若二極管正反測(cè)量都不符合要求，則說明二極管已損壞。1.3簡(jiǎn)單直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源是把交流電整流變換成穩(wěn)定的直流電的電子電路。通常包括整流、濾波和穩(wěn)壓三部分電路。 1.3.1 單相半波整流電路1電路組成及工作原理 單相半波整流電路見表1-15，它是在變壓器次級(jí)繞組回路串入一只二極管，利用其單向?qū)щ娦远鴮?shí)現(xiàn)把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷旱摹D中的RL表示負(fù)載。表1-15 單相半波整流電路電路結(jié)構(gòu)波形 說明：設(shè)二極管工作在理想情況下，uD0導(dǎo)通。交流信號(hào)有正負(fù)周期，二極管在正半周期導(dǎo)通。所以，負(fù)載RL上得到的電壓uO0。2負(fù)載上

19、直流電壓與電流值的估算整流后，負(fù)載能得到的直流電壓與電流值的估算公式見表1-16。表1-16 負(fù)載能得到的直流電壓與電流值的估算公式負(fù)載中流過的電流是半波脈動(dòng)直流電流IL負(fù)載兩端的電壓為半波脈動(dòng)直流電壓UO 公式名稱3二極管的選擇選配整流二極管時(shí)，最大平均電流和承受的反向電壓最大值不能超過規(guī)定值。具體標(biāo)準(zhǔn)見表1-17。表1-17 整流二極管最大平均電流和承受的反向電壓最大值的估算公式名稱估算公式最大平均電流IFIL0.45U2/RL承受的反向電壓最大值1.3.2 單相橋式整流電路 常用的整流電路為橋式整流電路，它是一種全波整流電路，其整流元件使用了四只二極管接成電橋形式。1電路組成及工作原理

20、電路如圖1-8(a)所示，電路中的四只二極管可以用四只分立的整流二極管（如IN5408），也可以使用一個(gè)內(nèi)部集成了四只二極管的橋堆構(gòu)成，圖1-8（b）是整流電橋的簡(jiǎn)化畫法。圖 1-8 橋式整流電路圖和簡(jiǎn)化符號(hào)表1-18 橋式整流電路工作原理分析2. 二極管的選配在橋式整流電路故障需更換二極管時(shí)，注意表1-19所示參數(shù)。表1-19 橋式整流電路整流二極管的選配估算公式參數(shù)名稱估算公式說明負(fù)載兩端的直流電壓UOUO=0.9U2輸出電流為ILIL= UO/RL二極管的正向平均電流IF=0.45U2/RL 選取二極管的參數(shù)要大于對(duì)應(yīng)值，并有一定得寬裕度最高反向工作電壓URM3.整流橋堆的使用 在使用過

21、程中，可以把四個(gè)整流二極管封裝在一起，做成整流橋堆。幾種整流橋堆的實(shí)物如圖1-9所示。 圖1-9 幾種型號(hào)的整流橋?qū)嵨飯D【邊學(xué)邊做】 搭接由整流橋組成的應(yīng)用電路。步驟：1.按圖1-10(a)所示電路焊接或在面包板上連接整流橋電路。焊接后實(shí)物圖如圖1-10(b)所示。做完步驟（4）后再連通圖中3與5，4與6.2.采用隔離變壓器進(jìn)行降壓，把220V的交流信號(hào)降為12V的交流信號(hào)輸出，然后再整流，整流橋堆采用KBP206。3.用示波器觀察圖中1、2兩端波形。4.用示波器觀察圖中3、4兩端波形，注意所測(cè)電壓極性。5.連通圖中的3與5，4與6，即把虛線框中兩只電容接入電路。6.再次檢測(cè)圖中3與4兩端的波

22、形，注意所檢測(cè)電壓的極性。7.記錄測(cè)量到的波形并讀出相應(yīng)的電壓值。(a)實(shí)驗(yàn)原理圖（b）焊接后實(shí)物圖圖1-10整流橋堆整流電路1.2.3 濾波電路整流后得到的直流電是脈動(dòng)直流電，這種直流電一般是不能作為電子電路的供電電源。通過濾波電路濾波可以獲得較為平滑的直流電。邊學(xué)邊做中的C1和C2就是起到濾波作用。想一想：1經(jīng)過濾波后的波形與輸入有什么不同？2濾波電容的容量取值是大好還是小好？為什么？為什么在容量為3300uF的電容旁要并聯(lián)一容量為0.1uF的小電容？思考與分析：電容能儲(chǔ)存電荷。把電容與輸出端并聯(lián)，輸入高電壓時(shí)電容儲(chǔ)存電荷，輸入低電壓時(shí)電容釋放電荷，因此，輸出端的信號(hào)就比較平滑。結(jié)論：電容

23、可作為濾波器件使用。電容濾波電路表1-20 電容在對(duì)脈動(dòng)直流的濾波作用名稱電路圖波形圖說明u2輸入波形開關(guān)不接濾波電容時(shí)電路及負(fù)載波形無濾波電容時(shí)輸出脈動(dòng)波形接入50uF時(shí)的電路及負(fù)載波形加入50uF電容后，二極管導(dǎo)通時(shí)，RL上有電流流過，同時(shí)，電容充電。二極管截止時(shí)，二極管放電，RL仍有電流流過，uL的電壓一直大于0接入470uF時(shí)的電路及負(fù)載波形加入470uF電容后，電容量加大，充放電速度放慢，uL的電壓波形比較平滑。 （1）濾波電容的選擇 對(duì)于濾波電容C電容量的數(shù)值，理論上，數(shù)值越大，濾波效果越好。實(shí)際使用時(shí)，電容太大會(huì)造成二極管在開機(jī)瞬間出現(xiàn)很大的電流。通常按下面公式選擇電容： RLC

24、 （35）T（半波整流電路） RLC （35）T/2（橋式整流電路） 式中的T為交流電的周期。 為了保證電容器的安全，電容器的耐壓值UC通常要求： UC 2 U2 （2）輸出直流電壓的估算 為了保證濾波效果，通常選取RLC （35）T（半波，T為交流電的周期）、RLC （35）T/2（橋式整流電路時(shí)）。此時(shí)輸出電壓可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估計(jì)： UO （11.1） U2 （半波整流電路，帶載） UO （11.2） U2 （橋式整流電路，帶載） （空載） 電容濾波電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出電壓相比未加電容濾波時(shí)有所提高，輸出電壓的脈動(dòng)成分減少，所以電容濾波電路是最常用的一種濾波電路。（3）電容濾波電路的

25、特點(diǎn)2. 電感濾波電路電感也象電容一樣，能儲(chǔ)存能量，因此同樣可以應(yīng)用于濾波電路中。 圖1-11 電感濾波電路關(guān)于輸出電壓的估算：在忽略電感L上的直流壓降時(shí)，RL的直流電壓為 UO 0.9U2 電感濾波的優(yōu)點(diǎn)是：在負(fù)載電流較大的場(chǎng)合，脈動(dòng)較小，故電感濾波電路適用于電壓低，負(fù)載電流較大的場(chǎng)合。 缺點(diǎn)：體積大、成本高、存在電磁干擾。3.復(fù)式濾波電路 為了提高濾波效果，可以采用復(fù)式濾波電路。這種電路中，通過電感與負(fù)載串聯(lián)減小電流的波動(dòng)，電容與負(fù)載并聯(lián)減小電壓的波動(dòng)，從而使負(fù)載RL上得到更加平滑的直流電。（a）型濾波電路 (b) 型濾波電路之一 (c) 型濾波電路之二圖1-12 復(fù)式型濾波電路【例】如圖

26、1-13所示橋式整流電容濾波電路中，已知變壓器次級(jí)輸出電壓U2 = 20V（有效值），如果下述元件有故障，測(cè)量負(fù)載兩端電壓時(shí)，電壓應(yīng)為多少。RL斷開了，D1開路，濾波電容C開路 解：根據(jù)單相橋式整流電容濾波電路中，輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式，U0 （11.2）U2，第種情況，VD1開路，相當(dāng)于半波整流，UO U2=20V。第種情況，在沒有負(fù)載的情況下，UO 1.420 =28V。第濾波電容C開路，UO=0.9U2 = 18V。 圖 1-13 橋式整流電容濾波電路（a）實(shí)物圖 (b) 實(shí)物圖2圖1-14 橋式整流電路的實(shí)物圖 橋式整流電路的實(shí)物圖如圖1-14。圖1-14（a）所示為截取VCD電源

27、的整流濾波電路，圖中最右邊容量為0.1F的電容與電解電容并聯(lián)共同濾波，因?yàn)榇箅娙莘植茧姼写颍瑢?duì)高頻信號(hào)的阻抗大，并聯(lián)小電容后，可以更好地濾除高頻信號(hào)。圖1-14（b）所示為截取于電視機(jī)的整波濾波電路，圖中與整流二極管并聯(lián)的瓷片電容是為了防止尖脈沖對(duì)二極管的造成沖擊，起保護(hù)作用。1.3.4 小功率直流電源 圖1-15所示為一個(gè)實(shí)用的小功率輸出的直流穩(wěn)壓電路。采用了橋式整流、電容濾波和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。當(dāng)輸入電源的電壓產(chǎn)生波動(dòng)或負(fù)載電阻大小發(fā)生變化時(shí)，輸出電壓Uo的大小基本穩(wěn)定，其值由穩(wěn)壓管VZ的穩(wěn)壓值決定。圖1-15 小功率直流電源本章回顧 1.二極管是由PN結(jié)構(gòu)成的，PN結(jié)的單向?qū)щ娦詻Q定了二極

28、管的單向?qū)щ娦?。?dāng)給二極管外加正向電壓等于或大于導(dǎo)通電壓UTH時(shí)，二極管導(dǎo)通；當(dāng)給二極管外加反向電壓時(shí)，二極管截止。 2.二極管的伏安特性是二極管的電流與電壓關(guān)系曲線，總體上反映了二極管的特性。不同用途的二極管所使用的線段不同。反向特性區(qū)域分為反向截止段和反向擊穿段。穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿段。 3.二極管的主要參數(shù)在整流電路中最重要的有：最大整流電流IF和最高反向工作電壓URM。 4.特殊二極管指的是具有特殊用途的二極管：穩(wěn)壓二極管用于穩(wěn)壓電路；發(fā)光二極管用于指示電路；發(fā)光數(shù)碼管是數(shù)字電路中常用的顯示器件；光電二極管是重要的光電轉(zhuǎn)換器件；變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)的電容量隨外加電壓變化的特性制成

29、的二極管，常用作高頻調(diào)諧電路，應(yīng)用廣泛。 5.簡(jiǎn)單的直流穩(wěn)壓電路是由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓管電路構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)1 簡(jiǎn)單直流穩(wěn)壓電源的安裝與調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）讓學(xué)生接觸和應(yīng)用二極管、穩(wěn)壓二極管等元器件。（2）增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，提高學(xué)習(xí)興趣。二、實(shí)驗(yàn)器材 萬能線路板1塊、整流橋堆KBP206、選用功率為0.5W，耐壓值為6.2V的穩(wěn)壓二極管1只、以及其種二極管若干。0.5W /1.2K限流電阻1只、0.25W/ 2k可調(diào)電阻器 1只，作負(fù)載RL用，47F/50V和470F/50V電解電容各一只、萬用表1塊、實(shí)驗(yàn)電源（能提供015V，1A交流電源）1臺(tái)。穩(wěn)壓電源的實(shí)驗(yàn)電路見圖1-16所示。輸入的50Hz交流信號(hào)經(jīng)整流橋整流后成為脈動(dòng)直流信號(hào)，經(jīng)電容C濾波