第二章半导体二极管的基本应用讲义教材.ppt

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,D,3,R,L,D,4,D,2,D,1,u,1,u,2,+,u,o,i,o,R,L,D,4,D,3,D,2,D,1,+,u,o,u,2,u,1,输入正半周,1.工作原理,输入负半周,+,u,o,t,O,t,O,t,O,t,O,2,3,2,3,I,m,2,2,3,3,u,O,u,2,u,D,i,D,=i,O,2.负载上,直流电压,U,O,和,直流电流,I,O,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,例 1.3.1,一单相桥式整流电路，要求,U,O,=40V，,I,O,=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,U,RM,=,100,V,I,FM,=,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,参数,型号,I,FM,/A,U,DRM,/V,I,R,/,A,U,F,/V,QL2,0.05,251000,10,1.2,QL2,0.2,QL3,0.5,QL4,5,20,i,o,+,u,o,=,u,c,R,L,D,1,D,4,D,3,D,2,+,u,1.,电容滤波,V 导通时给,C,充电，V 截止时,C,向,R,L,放电,；,（1）工作原理,滤波后,u,o,的波形变得平缓，平均值提高。,电容,充电,电容,放电,C,三、滤波电路,RC,越大,U,O,越大,（2）波形及参数计算,当,R,L,=,时：,O,t,u,O,2,当,R,L,为有限值时：,R,L,=,输入交流电压的周期,当满足：,U,O,=(1.1 1.2),U,2,I,2,=(1.5 2),I,O,变压器副边绕组电流有效值,（3）输出特性,O,U,O,I,O,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,U,O,=,24,V,，,I,O,=,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：,I,2,=2,I,O,=2,120 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:,I,F,=,0.3 A,U,RM,=,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,i,o,+,u,o,R,L,D,1,D,4,D,3,D,2,+,u,2,+,u,1,L,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，,R,L,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,类型,电容滤波,电感滤波,RC-,型,LC-,型,LC-,型,U,O,1.2,U,O,1.2,U,O,1.2,U,O,1.2,U,O,0.9,U,O,二极管,冲击电流,大,小,大,大,小,带载能力,差,强,差,差,强,适用场合,小电流,大电流,小电流,小电流,大/小电流,其它特点,电路,简单,电感笨重,成本高,脉动成分减小，但,R,上有直流压降,脉动成分减小，但,电感笨重,成本高,脉动成分减小，适应性较强，但有电感,1.,结构,多个高压硅整流二极管串联后封装而成,2.,外形,DH26,2CGL,2CL51,3.,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,参数,型号,I,FM,/mA,U,RM,/V,U,F,/V,I,R,/,A,T,jM,/,C,2CG1020,2,10 20,20 40,2,100,2DGL1A,5,12 30,20 50,10,125,1.3.2,硅,高压,整流堆(,高压硅堆,)简介,4.倍压整流电路,u,2,负半周，D,2,导通,C,2,充电至,u,2,再次,正半周，D,1,D,3,导通,C,1,充电至 ,C,3,充电至,u,2,再次,负半周，D,2,D,4,导通,C,2,充电至 ,C,4,充电至,u,2,正半周，D,1,导通,C,1,充电至,倍压整流电路只适于负载电流很小的场合,D,1,D,2,u,i,u,O,R,U,C1,U,C2,1.3.3 限幅电路,u,i,正半周:,u,i,U,C1,时:,u,O,=,U,C1,D,1,导通 D,2,截止,u,i,负半周:,|,u,i,|,U,C2,时:,D,2,导通 D,1,截止,u,O,=,U,C2,O,t,u,O,O,t,u,i,U,C1,U,C2,U,C1,U,C2,