二極管及直流穩(wěn)壓電源

傳播優(yōu)秀傳播優(yōu)秀Word第1章 二極管及直流穩(wěn)壓電源【課題】

二極管【教學(xué)目的】了解二極管的根本構(gòu)造、類型和主要參數(shù)。把握二極管的主要特性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】二極管的根本構(gòu)造、特性和類型。二極管的單向?qū)щ娞匦约胺蔡匦?。【教學(xué)難點(diǎn)】二極管的主要參數(shù)。二極管的單向?qū)щ娞匦??！窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】2【教學(xué)方法】講授法、分組爭論法【教學(xué)過程】一、引入課通過實(shí)物演示及列舉實(shí)例，讓學(xué)生了解二極管的應(yīng)用，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。簡潔介紹本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體等半導(dǎo)體的相關(guān)學(xué)問。二、講授課二極管的根本構(gòu)造、特性和類型PN封裝而成。由P型半導(dǎo)體引出的電極，稱為正極〔或陽極；由N型半導(dǎo)體引出的電極，稱為負(fù)極〔或陰極。二極管的單向?qū)щ娦裕憾O管正向偏置時(shí)導(dǎo)通，反向偏置時(shí)截止。二極管的伏安特性：通過二極管的電流和兩端電壓之間的對應(yīng)關(guān)系，常用伏安特性曲線來描述。通過伏安特性曲線，了解死區(qū)、正向?qū)?、反向截止、反向擊穿等概念。二極管的類型：二極管種類有很多，依據(jù)其內(nèi)部構(gòu)造的不同，可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。二極管的主要參數(shù)1/10RM最大整流電流IFM、最高反向工作電壓V 、反向電流IR。RM三、課堂小結(jié)二極管的單向?qū)щ娦?。二極管的伏安特性。二極管的主要參數(shù)。四、課堂思考P4思考與練習(xí)題1、2、3。五、課后練習(xí)P29一、填空題：1、2；二、推斷題：1；三、選擇題：2；五、綜合題：1。【課題】

特別二極管【教學(xué)目的】了解幾種常見的特別二極管的功能、電路符號、工作條件和特性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】特別二極管的功能、電路符號、工作條件和特性?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】特別二極管的工作條件及特性?！窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】1【教學(xué)方法】講授法【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)二極管的單向?qū)щ娦?。二極管的伏安特性。二、引入課列舉一些特別二極管的應(yīng)用，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生參與舉例，激發(fā)學(xué)生的求知欲。三、講授課穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管利用PN結(jié)的反向擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能。它工作在反向擊穿狀態(tài)，正向特性與一般二極管一樣，反向擊穿特性較陡，反向擊穿電壓為幾～幾十伏。發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡稱為LED，它能把電能轉(zhuǎn)換成光能，實(shí)現(xiàn)發(fā)光的功能。它工作在正向?qū)顟B(tài)，具有單向?qū)щ娦阅?，?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，依據(jù)材料的不同，它能發(fā)出紅、綠、黃、藍(lán)或白等多種顏色的可見光，有的還能發(fā)出人眼看不見的紅外光。光電二極管光電二極管也稱光敏二極管，是一種將光信號轉(zhuǎn)變成電信號的器件。它工作在反向偏～幾十千歐。變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管PN結(jié)之間的電容是可變，由此可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變電容的功能。它工作在反向偏置狀態(tài)，正向特性與一般二極管一樣，反偏時(shí)，PN激光二極管激光二極管是在發(fā)光二極管的 PN結(jié)間安置一層具有光活性的半導(dǎo)體，使其能放射出單波長紅外光。它工作在正向?qū)顟B(tài)，具有單向?qū)щ娦阅?。四、課堂小結(jié)穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光電二極管、變?nèi)荻O管、激光二極管的功能、電路符號、工作條件及應(yīng)用場合。五、課堂思考P7思考與練習(xí)題1、2。六、課后練習(xí)P29一、填空題：3、7；三、選擇題：1?！菊n題】

直流穩(wěn)壓電源【教學(xué)目的】把握整流電路、濾波電路的組成構(gòu)造、工作原理。理解直流穩(wěn)壓電源的電路構(gòu)造、工作原理。學(xué)會(huì)估算整流、濾波電路的主要參數(shù)。把握三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用。了解開關(guān)電源的工作特點(diǎn)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】橋式整流電路構(gòu)造及工作原理。電容濾波電路構(gòu)造及工作原理。直流穩(wěn)壓電源的組成及功能。三端集成穩(wěn)壓器的類型及應(yīng)用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】整流、濾波電路及元件的主要參數(shù)估算與選用。開關(guān)電源的工作特點(diǎn)?！窘虒W(xué)參考學(xué)時(shí)】5【教學(xué)方法】講授法、分組爭論法【教學(xué)過程】一、引入課通過對手機(jī)充電器輸入輸出電壓的測量，引導(dǎo)學(xué)生爭論輸入電壓的大小、是溝通電會(huì)變?yōu)樾‰妷?？介紹直流穩(wěn)壓電源的組成框圖〔教材圖1.1的完整過程。二、講授課整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦?，把溝通電變換成脈動(dòng)直流電的電路稱為整流電路。1．半波整流電路電路組成：T為電源變壓器，用來將220V溝通市電電壓變換為整流電路所要求的溝通低電壓，同時(shí)保證直流電源與市電電源有良好的隔離；VR為要求直流供L電的負(fù)載等效電阻。v2vLv2；當(dāng)v2為負(fù)半周時(shí)，二極管反向截止，負(fù)載上的電壓vL0。輸入、輸出電壓波形如圖1.1所示。由于輸出的脈動(dòng)直流電的波形是輸入溝通電波形的一半，故稱為半波整流電路。電壓波動(dòng)要求不高的場合，如蓄電池的充電等。圖1.1教材圖1.12半波整流波形圖 圖1.2教材圖1.15橋式整流波形圖橋式整流電路TV1～V4RL極管接成電橋形式，故稱橋式整流電路。工作原理：當(dāng)v為正半周時(shí)，V1、V3導(dǎo)通，負(fù)載上的電壓v v，是一個(gè)正向的半2 L 2波電壓；當(dāng)v為負(fù)半周時(shí)，V2、V4導(dǎo)通，負(fù)載上的電壓v v，仍舊是一個(gè)正向的半波2 L 2電壓，這樣，在負(fù)載上就得到全波脈動(dòng)直流電。如圖1.2所示。特點(diǎn)：輸出電壓高，脈動(dòng)較小，二極管承受的最大反向電壓較低，效率較高，在半導(dǎo)體整流電路中得到了廣泛的應(yīng)用。整流電路及元件的主要參數(shù)估算與選用負(fù)載R上的直流輸出電壓V ：V 0.45V 〔半波整流、V 0.9V 〔橋L L L 2 L 2式整流。V負(fù)載R上的直流輸出電流I ：I 0.45 2L L L RL

〔半波整流、 I 0.9L

VR2 〔橋L式整流。整流二極管上的平均整流電流I ：I F F

0.45VRL

2 〔半波整流、橋式整流。整流二極管所承受的最高反向電壓V ：V 2V〔半波整流、橋式整流。RM RM 2整流二極管的選擇可以I 和V 為依據(jù)，通過查閱器件手冊來選出，但要留有肯定的F RM余量，以使整流二極管能長期安全工作。濾波電路把整流電路輸出電壓中的波動(dòng)成分盡可能地減小濾波電路。電容濾波電路電容濾波電路是將電容器接在整流電路后面，與負(fù)載并聯(lián)。電容C的容量越大，則負(fù)載上的電壓越平滑。電容濾波電路構(gòu)造簡潔，輸出電壓高，脈動(dòng)小，適用于負(fù)載電流較小的場合。2．電感濾波電路電感濾波電路是將電感元件與負(fù)載串聯(lián)，接在整流電路后面。L越大，濾波效果越好。電感濾波的峰值電流小，輸出特性較平坦，適用于低電壓、大電流的場合。3．復(fù)式濾波電路：L型濾波電路、LC-型濾波電路、RC-型濾波電路。4．濾波電路及元件的主要參數(shù)估算與選用電容濾波電路的直流輸出電壓V ：V (1～1.1)V 〔半波整流〕、V 1.2VL L 2 L 2〔橋式整流電容濾波〕；電容濾波電路中濾波電容C的選擇：負(fù)載電阻R越小，濾波電容的容量應(yīng)相對取大。L穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路W78XX〔正電壓輸出和W79XX系列〔負(fù)電壓輸出。其主要特點(diǎn)是使用時(shí)不需外接元件。LM117/LM217/LM317〔正電壓輸出〕和LM137/LM237/LM337系列〔負(fù)電壓輸出。其主要特點(diǎn)是使用時(shí)輸出電壓連續(xù)可調(diào)。開關(guān)穩(wěn)壓電源壓電源的構(gòu)造框圖、穩(wěn)壓過程和應(yīng)用。三、課堂小結(jié)半波整流電路和橋式整流電路的工作原理。電容濾波電路的工作原理。集成穩(wěn)壓器的常用類型及其特點(diǎn)。開關(guān)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓過程。四、課堂思考P161、2、3。P20思考與練習(xí)題1、2。五、課后練習(xí)P294、5、6；二、推斷題：2、3；三、選擇題：4；四、技能實(shí)踐題；五、綜合題：2、3?！菊n題】

實(shí)訓(xùn)工程1.1二極管、整流橋的極性判別與質(zhì)量推斷【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1．把握常用二極管、整流橋極性的判別方法。把握常用二極管、整流橋的質(zhì)量推斷方法。【實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)】常用二極管、整流橋的極性判別。常用二極管、整流橋的質(zhì)量推斷。【實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)】整流橋的極性判別和質(zhì)量推斷【參考實(shí)訓(xùn)課時(shí)】2【實(shí)訓(xùn)方法】講授法、演示法、實(shí)操法【實(shí)訓(xùn)過程】一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)一二極管的極性判別R×100或×1K擋，用萬用表紅、黑表筆任意測量二極管兩引腳間的電阻值。交換萬用表表筆再測量一次。以阻值小的一次測量為準(zhǔn)，黑表筆所接的一端為二極管的正極，紅表筆所接的一端為二極管的負(fù)極。任務(wù)二二極管的質(zhì)量推斷R×100或×1K擋，分別測量測量二極管的正向電阻和反向電阻的大小。假設(shè)正向電阻阻值為幾百歐～幾千歐，反向電阻阻值為幾十千歐～幾百千歐以上，則說明二極管質(zhì)量良好。任務(wù)三整流橋的引腳判別將萬用表歐姆擋旋鈕置于R×1K擋，用黑表筆固定接某一引腳，紅表筆分別接觸其全為小，則黑表筆所接的引腳就是直流輸出端負(fù)極。將黑表筆改換一個(gè)引腳，重復(fù)上述試步驟，直至確定出全部四個(gè)引腳為止。任務(wù)四整流橋的質(zhì)量推斷將萬用表歐姆擋旋鈕置于R×1K擋，測量整流橋兩輸入端之間的正向電阻和反向電阻。測量兩輸出端之間的正向電阻和反向電阻。假設(shè)測量出來兩輸入端之間的正向電阻和反向電阻均為無窮大，兩輸出端之間的正向電阻為無窮大，反向電阻為幾百歐～幾千歐，則說明整流橋質(zhì)量良好。任務(wù)五綜合訓(xùn)練22二、實(shí)訓(xùn)小結(jié)二極管的極性判別和質(zhì)量推斷。整流橋的極性判別和質(zhì)量推斷。三、課堂思考假設(shè)二極管、整流橋被推斷為壞的，能否依據(jù)測量數(shù)據(jù)找出損壞的緣由？P29三、選擇題：3。四、課后作業(yè)實(shí)訓(xùn)報(bào)告及本次實(shí)訓(xùn)的體會(huì)和收獲。完成工程實(shí)訓(xùn)評價(jià)表的學(xué)生自評局部?！菊n題】

實(shí)訓(xùn)工程1.2集成直流穩(wěn)壓電源的組裝與調(diào)試【實(shí)訓(xùn)目標(biāo)】1．把握集成直流穩(wěn)壓電源的工作原理。把握集成直流穩(wěn)壓電源的安裝與調(diào)試。【實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)】集成直流穩(wěn)壓電源電路的元器件識別和檢測。集成直流穩(wěn)壓電源的電路安裝與調(diào)試?！緦?shí)訓(xùn)難點(diǎn)】集成直流穩(wěn)壓電源的工作原理集成直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試【參考實(shí)訓(xùn)課時(shí)】2【實(shí)訓(xùn)方法】講授法、演示法、實(shí)操法【實(shí)訓(xùn)過程】一、實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)一理解集成直流穩(wěn)壓電源的工作原理理解整個(gè)電路的工作原理，明確各局部電壓的性質(zhì)(溝通/直流)。任務(wù)二集成直流穩(wěn)壓電源電路的元器件識別對集成直流穩(wěn)壓電源電路所包含的元器件進(jìn)展識別，并了解它們在電路中的作用。任務(wù)三集成直流穩(wěn)壓電源電路元器件的檢測變壓器的檢測。電解電容的檢測。電位器的檢測。電阻器的檢測。三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LM317的檢測。整流橋的檢測。任務(wù)四集成直流穩(wěn)壓電源的電路安裝利用萬能板比照電路原理圖進(jìn)展元器件的焊接和裝配。任務(wù)五集成直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試電路檢查無誤后，在變壓器輸入端加上 220