二极管导通的条件.ppt

汽车汽车维修基础维修基础二极管的特性及应用二极管的特性及应用制作人：制作人：曾建曾建一、二极管的特性管壳PN结 二极管的基本结构是由二极管的基本结构是由PN结构成，二极管也具有结构成，二极管也具有单向导电单向导电性性，箭头所指方向为正向电流方向。，箭头所指方向为正向电流方向。1 二极管单向导电性二极管的特性及应用 二极管有二极管有导通导通和和截止截止两种工作状态。而且导通和截止有一定的工作条件。两种工作状态。而且导通和截止有一定的工作条件。如果给二极管的正极加上高于负极的电压，称为二极管的正向偏置电压，当该如果给二极管的正极加上高于负极的电压，称为二极管的正向偏置电压，当该电压达到一定数值时二极管导通，导通后二极管相当于一个导体，电阻很小，电压达到一定数值时二极管导通，导通后二极管相当于一个导体，电阻很小，相当于接通，如图所示。相当于接通，如图所示。二极管导通的条件：二极管导通的条件：正向偏置电压正向偏置电压;正向偏置电压大到一定程度，对于硅管正向偏置电压大到一定程度，对于硅管而言而言0.7V，对于锗管而言为，对于锗管而言为0.2V。电流从电流从VD1正极正极流过负极流过负极IR1VD1+-二极管正二极管正极为正电极为正电压，处于压，处于正向偏置正向偏置状态状态E1IR1VD1二极二极管导管导通通通通路路E1 二极管导通二极管导通后，在回路中的后，在回路中的电流流向是从正电流流向是从正极流向负极，不极流向负极，不能从负极流向正能从负极流向正极，否则二极管极，否则二极管已经损坏。已经损坏。1.1二极管正向导通工作原理二极管正向导通工作原理二极管的特性及应用 如果给二极管正极加的电压低于负极加的电压，称为二极如果给二极管正极加的电压低于负极加的电压，称为二极管的反向偏置电压。给二极管加反向偏置电压后，二极管截止，管的反向偏置电压。给二极管加反向偏置电压后，二极管截止，二极管两引脚间电阻很大，相当于开路。如图所示，只要是反二极管两引脚间电阻很大，相当于开路。如图所示，只要是反向电压二极管就没有电流流动，如果反向电压过大，二极管会向电压二极管就没有电流流动，如果反向电压过大，二极管会击穿，电流从负极流向正极，说明二极管已经损坏。击穿，电流从负极流向正极，说明二极管已经损坏。综上所述，给二极管加上一定正向电压二极管处于导通综上所述，给二极管加上一定正向电压二极管处于导通状态，给二极管加上反向电压时，二极管处于截止状态。状态，给二极管加上反向电压时，二极管处于截止状态。1.2二极管截止状态工作原理二极管截止状态工作原理R1VD1+-二极管正极为二极管正极为负电压，反向负电压，反向偏置状态偏置状态二极管截止，二极管截止，为开路，回路为开路，回路中没有电流中没有电流R1VD1E1E1二极管的特性及应用1.3二极管导通和截止工作状态判断方法二极管导通和截止工作状态判断方法 分析二极管工作状态时，应判断二极管是导通还是截止。下表是二极分析二极管工作状态时，应判断二极管是导通还是截止。下表是二极管工作状态识别方法，表中，管工作状态识别方法，表中，“”表示正极性电压，表示正极性电压，“”表示负极性电表示负极性电压。压。电压极性及状态电压极性及状态工工 作作 状状 态态正向偏置电压足够大正向偏置电压足够大二极管正向导通，两引脚间电阻很小二极管正向导通，两引脚间电阻很小.正向偏置电压不够大正向偏置电压不够大二极管不足以正向导通，两引脚间内阻二极管不足以正向导通，两引脚间内阻还比较大还比较大.反向偏置电压不太大反向偏置电压不太大二极管截止，两个引脚之间的内阻很大二极管截止，两个引脚之间的内阻很大.反向偏置电压很大反向偏置电压很大二极管反向击穿，两引脚之间内阻很小，二极管反向击穿，两引脚之间内阻很小，二极管无单向导电性，二极管损坏二极管无单向导电性，二极管损坏.+-+-二极管的特性及应用2 二极管正向压降不变特性 二极管正向导通后的管压降基本上保持不变，但二极管正向导通后的管压降基本上保持不变，但下列因素会使管压降有微小变化：下列因素会使管压降有微小变化：当温度升高时管压降会有略有下降；温度降低时当温度升高时管压降会有略有下降；温度降低时管压降会略微增大一点。管压降会略微增大一点。正向电流发生很大变化时，正向压降会有微小的正向电流发生很大变化时，正向压降会有微小的变化。即当正向电压有一个微小的变化时，将引起正变化。即当正向电压有一个微小的变化时，将引起正向电流一个很大的变化。向电流一个很大的变化。利用二极管管压降随温度微小变化的特征可以设利用二极管管压降随温度微小变化的特征可以设计成温度补偿电路，在分析温度补偿电路时不了解二计成温度补偿电路，在分析温度补偿电路时不了解二极管的这种特性，电路的工作原理就无法分析。极管的这种特性，电路的工作原理就无法分析。二极管的特性及应用3 3 二极管正向电阻小，反向电阻大的特性二极管正向电阻小，反向电阻大的特性 正向电阻是二极正向电阻是二极管正向导通后管正向导通后正正负极负极之间的电阻，这之间的电阻，这一电阻值很小。一电阻值很小。等效等效R1+VVD1反向截止反向截止R1R02反向电阻很大反向电阻很大等效等效+VR1VD1正向导通正向导通R1R01正向电阻很小正向电阻很小 反向电阻是二极反向电阻是二极管处于反向偏置而未击管处于反向偏置而未击穿时的电阻，这一电阻穿时的电阻，这一电阻值很大。正、反向电阻值很大。正、反向电阻值的大小是相对的，即：值的大小是相对的，即：反向电阻值远远大于正反向电阻值远远大于正向电阻值，反向电阻愈向电阻值，反向电阻愈大愈好。大愈好。二极管的特性及应用 当二极管的正向电流变化时，其正向电阻也在发当二极管的正向电流变化时，其正向电阻也在发生微小的变化，正向电流愈大，正向电阻愈小，反之生微小的变化，正向电流愈大，正向电阻愈小，反之则大。则大。在一些控制电路中，在利用这一特性实现电路的在一些控制电路中，在利用这一特性实现电路的控制功能。控制功能。在电子开关电路中，利用二极管正向电阻和反向在电子开关电路中，利用二极管正向电阻和反向电阻相差很大的特性，可以将二极管作为电子开关器电阻相差很大的特性，可以将二极管作为电子开关器件，即所谓的开关二极管：二极管导通时，其内阻很件，即所谓的开关二极管：二极管导通时，其内阻很小，相当于开关接通；二极管截止时两引脚之间的电小，相当于开关接通；二极管截止时两引脚之间的电阻很大，相当于开关的断开。在电路中可以起到通与阻很大，相当于开关的断开。在电路中可以起到通与断的控制作用。断的控制作用。4 4 二极管正向电流与正向电阻关系的应用二极管正向电流与正向电阻关系的应用二极管的特性及应用二、二极管基本电路应用二极管应用二极管应用应用电应用电 路路作作 用用 解解 说说整整流流电电路路半波整流半波整流只用一只二极管依单向导电特性，将交流变为单向脉动性直流只用一只二极管依单向导电特性，将交流变为单向脉动性直流电。电。全波整流全波整流 用两只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。用两只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。桥式整流桥式整流 用四只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。用四只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。倍压整流倍压整流 是一种大电压小电流整流电路，利用多只二极管构成整流电路。是一种大电压小电流整流电路，利用多只二极管构成整流电路。限限幅幅电电路路单向限幅单向限幅利用二极管导通管压降基本不变特性，对交流信号进行幅度限利用二极管导通管压降基本不变特性，对交流信号进行幅度限制。制。双向限幅双向限幅 对交流信号正、负半周进行限幅。对交流信号正、负半周进行限幅。检波电路检波电路利用二极管的单向导电特性，从调幅波中取出音频信号。利用二极管的单向导电特性，从调幅波中取出音频信号。温度补偿电路温度补偿电路 利用管压降随温度微小变化，对电路中的三极管进行温度补偿。利用管压降随温度微小变化，对电路中的三极管进行温度补偿。电子开关电路电子开关电路利用二极管正、反向电阻相差很大的特性，构成电子开关电路。利用二极管正、反向电阻相差很大的特性，构成电子开关电路。二极管的特性及应用1、单相半波整流电路 单相半波整流电路如图(a)所示波形图如图（b)所示。(a)电路图 (b)波形图 单相半波整流电路二极管的特性及应用 2、桥式整流电路（1）组成：由四个二极管组成桥路）组成：由四个二极管组成桥路u2正半周时正半周时:D1、D3导通导通，D2、D4截止截止+（2）工作原理：）工作原理：u2uL二极管的特性及应用-+u2负半周时：负半周时：D2、D4 导通导通，D1、D3截止截止u2uL二极管的特性及应用io +uo=uc RLV1V4V3V2+u 3 滤波电路滤波电路V 导通时给导通时给 C 充电，充电，V 截止时截止时 C 向向 RL 放电放电；滤波后滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。的波形变得平缓，平均值提高。电容电容充电充电电容电容放电放电C二极管的特性及应用4 二极管简易稳压电路 利用二极管正向利用二极管正向导通后管压降基导通后管压降基本不变的特性，本不变的特性，可构成简单的直可构成简单的直流稳压电路。流稳压电路。+V1R1VD1VD2VD3A稳定的直稳定的直流电压流电压不稳定的不稳定的直流电压直流电压限流保护电阻限流保护电阻+V2二极管的特性及应用谢谢观赏谢谢观赏