第五半导体二极管及其应用电路.pptx

第五半导体二极管及其应用电路第五半导体二极管及其应用电路第五半导体二极管及其应用电路第五半导体二极管及其应用电路导体导体:自然界中很容易导电得物质称为导体自然界中很容易导电得物质称为导体,金属一金属一般都就是导体。般都就是导体。绝缘体绝缘体:有得物质几乎不导电有得物质几乎不导电,称为绝缘体称为绝缘体,如橡皮、如橡皮、陶瓷、塑料与石英。陶瓷、塑料与石英。半导体半导体:另有一类物质得导电特性处于导体与绝缘体另有一类物质得导电特性处于导体与绝缘体之间之间,称为半导体称为半导体,如锗、硅、砷化镓与一些如锗、硅、砷化镓与一些硫化物、氧化物等。硫化物、氧化物等。5、1 半导体得基本知半导体得基本知识识半导体得导电机理不同于其它物质半导体得导电机理不同于其它物质,所以它具有所以它具有不同于其它物质得特点。例如不同于其它物质得特点。例如:当受外界热与光得作用时当受外界热与光得作用时,它得导电能它得导电能 力明显变化。力明显变化。往纯净得半导体中掺入某些杂质往纯净得半导体中掺入某些杂质,会使会使 它得导电能力明显改变。它得导电能力明显改变。本征半导体本征半导体本征半导体得结构特点GeSi通过一定得工艺过程通过一定得工艺过程,可以将半导体制成晶体。可以将半导体制成晶体。现代电子学中现代电子学中,用得最多得半导体就是硅与锗用得最多得半导体就是硅与锗,它们它们得最外层电子得最外层电子(价电子价电子)都就是四个。都就是四个。本征半导体本征半导体:完全纯净得、结构完整得半导体晶体。完全纯净得、结构完整得半导体晶体。在硅与锗晶体中在硅与锗晶体中,原子按四角形系统组成晶体点阵原子按四角形系统组成晶体点阵,每个原子都处在正四面体得中心每个原子都处在正四面体得中心,而四个其它原子位而四个其它原子位于四面体得顶点于四面体得顶点,每个原子与其相临得原子之间形成每个原子与其相临得原子之间形成共价键共价键,共用一对价电子。共用一对价电子。硅和锗的晶硅和锗的晶体结构：体结构：硅与锗得共价键结构硅与锗得共价键结构共价键共共价键共用电子对用电子对+4+4+4+4+4+4表示除表示除去价电子去价电子后得原子后得原子共价键中得两个电子被紧紧束缚在共价键中共价键中得两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为束称为束缚电子缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子子,因此本征半导体中得自由电子很少因此本征半导体中得自由电子很少,所以本征半所以本征半导体得导电能力很弱。导体得导电能力很弱。形成共价键后形成共价键后,每个原子得最外层电子就是八每个原子得最外层电子就是八个个,构成稳定结构。构成稳定结构。共价键有很强得结合力共价键有很强得结合力,使原子规使原子规则排列则排列,形成晶体。形成晶体。+4+4+4+4本征半导体得导电机理在绝对在绝对0 0度度(T T=0K=0K)与没有外界激发时与没有外界激发时,价电子完全价电子完全被共价键束缚着被共价键束缚着,本征半导体中没有可以运动得带电本征半导体中没有可以运动得带电粒子粒子(即载流子即载流子),),它得导电能力为它得导电能力为 0 0,相当于绝缘体。相当于绝缘体。在常温下在常温下,由于热激发由于热激发,使一些价电子获得足够得使一些价电子获得足够得能量而脱离共价键得束缚能量而脱离共价键得束缚,成为自由电子成为自由电子,同时共价键同时共价键上留下一个空位上留下一个空位,称为空穴。称为空穴。1 1、载流子、自由电子与空穴载流子、自由电子与空穴+4+4+4+4自由电子自由电子空穴空穴束缚电子束缚电子在本征半导体中不断地进行着激发与复合两种在本征半导体中不断地进行着激发与复合两种相反得过程相反得过程,当温度一定时当温度一定时,两种状态达到动态平衡两种状态达到动态平衡,即本征激发产生得电子即本征激发产生得电子-空穴对空穴对,与复合得电子与复合得电子-空穴空穴对数目相等对数目相等,这种状态称为热平衡状态。这种状态称为热平衡状态。由于本征半导体在室温下每产生一个自由电子由于本征半导体在室温下每产生一个自由电子必然会有一个空穴出现必然会有一个空穴出现,即电子与空穴成对产生即电子与空穴成对产生,称之称之为电子为电子-空穴对。空穴对。热平衡载流子得浓度热平衡载流子得浓度2、本征半导体得导电机本征半导体得导电机理理+4+4+4+4在其它力的作用下，空在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子来填穴吸引附近的电子来填补，这样的结果相当于补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴动，因此可以认为空穴是载流子。是载流子。本征半导体中存在数量相等得两种载流子本征半导体中存在数量相等得两种载流子,即即自由电子与空穴。自由电子与空穴。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静继续保持安静继续保持安静 温度越高温度越高,载流子得浓度越高。因此本征半导体载流子得浓度越高。因此本征半导体得导电能力越强得导电能力越强,温度就是影响半导体性能得一个温度就是影响半导体性能得一个重要得外部因素重要得外部因素,这就是半导体得一大特点。这就是半导体得一大特点。本征半导体得导电能力取决于载流子得浓度。本征半导体得导电能力取决于载流子得浓度。本征半导体中电流由两部分组成本征半导体中电流由两部分组成:1 1、自由电子移动产生得电流。自由电子移动产生得电流。2 2、空穴移动产生得电流。空穴移动产生得电流。杂质半导体杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量得杂质在本征半导体中掺入某些微量得杂质,就会使半就会使半导体得导电性能发生显著变化。其原因就是掺杂半导体得导电性能发生显著变化。其原因就是掺杂半导体得某种载流子浓度大大增加。导体得某种载流子浓度大大增加。P 型半导体型半导体:空穴浓度大大增加得杂质半导体空穴浓度大大增加得杂质半导体,也称也称为为(空穴半导体空穴半导体)。N 型半导体型半导体:自由电子浓度大大增加得杂质半导体自由电子浓度大大增加得杂质半导体,也称为也称为(电子半导体电子半导体)。N 型半导体在硅或锗晶体中掺入少量得五价元素磷在硅或锗晶体中掺入少量得五价元素磷(或锑或锑),晶体点阵中得某些半导体原子被杂质晶体点阵中得某些半导体原子被杂质取代取代,磷原子得最外层有五个价电子磷原子得最外层有五个价电子,其中四个其中四个与相邻得半导体原子形成共价键与相邻得半导体原子形成共价键,必定多出一必定多出一个电子个电子,这个电子几乎不受束缚这个电子几乎不受束缚,很容易被激发很容易被激发而成为自由电子而成为自由电子,这样磷原子就成了不能移动这样磷原子就成了不能移动得带正电得离子。每个磷原子给出一个电子得带正电得离子。每个磷原子给出一个电子,称为施主原子。称为施主原子。+4+4+5+4多余多余电子电子磷原子磷原子N 型半导体中型半导体中得载流子就是得载流子就是什么？什么？1 1、由施主原子提供得电子由施主原子提供得电子,浓度与施主原子相同。浓度与施主原子相同。2 2、本征半导体中成对产生得电子与空穴。本征半导体中成对产生得电子与空穴。掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度,所以所以,自由自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子(多子多子),空穴称为少数载流子空穴称为少数载流子(少子少子)。P 型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。不能移动的带负电的离子。由于硼原子接受电子，所由于硼原子接受电子，所以称为受主原子。以称为受主原子。+4+4+3+4空穴空穴硼原子硼原子P 型半导体中空穴就是多子型半导体中空穴就是多子,电子就是少子电子就是少子。杂质半导体得示意表示法P 型半导体型半导体+N 型半导体型半导体杂质杂质型半导体多子与少子得移动都能形成电流。但型半导体多子与少子得移动都能形成电流。但由于数量得关系由于数量得关系,起导电作用得主要就是多子。近起导电作用得主要就是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。似认为多子与杂质浓度相等。PN PN 结得形成结得形成在同一片半导体基片上在同一片半导体基片上,分别制造分别制造P P 型半导型半导体与体与N N 型半导体型半导体,经过载流子得扩散经过载流子得扩散,在它们得交在它们得交界面处就形成了界面处就形成了PN PN 结。结。1、2 PN结及半导体二极管结及半导体二极管半导体器件得核心就是半导体器件得核心就是PNPN结。半导体二极管就结。半导体二极管就是单个是单个PNPN结结;半导体三极管具有两个半导体三极管具有两个PNPN结结;场效应管场效应管得基本结构也就是得基本结构也就是PNPN结。结。P型半导体型半导体N型半导体型半导体+扩散运动扩散运动内电场内电场E漂移运动漂移运动扩散得结果就是使空间扩散得结果就是使空间电荷区逐渐加宽电荷区逐渐加宽,空间空间电荷区越宽。电荷区越宽。内电场越强内电场越强,就使漂移运就使漂移运动越强动越强,而漂移使空间电而漂移使空间电荷区变薄。荷区变薄。空间电荷区，空间电荷区，也称耗尽层。也称耗尽层。漂移运动漂移运动P型半导体型半导体N型半导体型半导体+扩散运动扩散运动内电场内电场E所以扩散与漂移这一对相反得运动最终达到平衡所以扩散与漂移这一对相反得运动最终达到平衡,相当于两个区之间没有电荷运动相当于两个区之间没有电荷运动,空间电荷区得厚空间电荷区得厚度固定不变。度固定不变。+空间空间电荷电荷区区N型区型区P型区型区电位电位VV01 1、空间电荷区中没有载流子。空间电荷区中没有载流子。2 2、空间电荷区中内电场阻碍空间电荷区中内电场阻碍P P中得空穴中得空穴、N区区 中得电子中得电子(都就是多子都就是多子)向对方运动向对方运动(扩散扩散运动运动)。3 3、P 区中得电子与区中得电子与 N区中得空穴区中得空穴(都就是少子都就是少子),),数量有限数量有限,因此由它们形成得电流很小。因此由它们形成得电流很小。注意注意:PNPN结得单向导电性结得单向导电性 PN 结加上正向电压、正向偏置得意思都就是结加上正向电压、正向偏置得意思都就是:P 区加正、区加正、N 区加负电压。区加负电压。PN 结加上反向电压、反向偏置得意思都就是结加上反向电压、反向偏置得意思都就是:P区区加负、加负、N 区加正电压。区加正电压。+RE一、一、PN 结正向偏置结正向偏置内电场内电场外电场外电场变薄变薄PN+_内电场被削弱内电场被削弱,多子得多子得扩散加强能够形成较扩散加强能够形成较大得扩散电流。大得扩散电流。二、二、PN 结反向偏置结反向偏置+内电场内电场外电场外电场变厚变厚NP+_内电场被被加强内电场被被加强,多子多子得扩散受抑制。少子漂得扩散受抑制。少子漂移加强移加强,但少子数量有但少子数量有限限,只能形成较小得反只能形成较小得反向电流。向电流。REPNPN结得温度特性结得温度特性实验证明实验证明,在室温下在室温下,温度每升高温度每升高11,在同一正在同一正向电流下向电流下,PNPN结正向压降减小结正向压降减小2 22 2、5 mV5 mV;温度每升温度每升高高1010,反向饱与电流大约增加反向饱与电流大约增加 1 1 倍。倍。所以当温度升高时所以当温度升高时,少数载流子得数目增多少数载流子得数目增多,反反向饱与电流随之增大。向饱与电流随之增大。PNPN结得正向特性曲线向左移结得正向特性曲线向左移动动,反向特性曲线向下移动。反向特性曲线向下移动。当当PNPN结外加反向电压时结外加反向电压时,流过流过PNPN结得反向电流很小结得反向电流很小,但当反向电压不断增大但当反向电压不断增大,超过某一电压值时超过某一电压值时,反向电流反向电流将急剧增加将急剧增加,这种现象称为这种现象称为PNPN结得反向击穿。结得反向击穿。反向电流急剧增加时所对应得反向电压反向电流急剧增加时所对应得反向电压U U(BR)(BR)称为反称为反向击穿电压。向击穿电压。PNPN结得击穿特性结得击穿特性 PNPN结产生反向击穿有两种类型结产生反向击穿有两种类型:雪崩击穿与齐纳击穿。雪崩击穿与齐纳击穿。在掺杂浓度较低得在掺杂浓度较低得PNPN结中结中,随着反向电压逐渐增大随着反向电压逐渐增大,空间电荷区空间电荷区(即阻挡层即阻挡层)变宽变宽,内电场加强内电场加强,使参加漂移运使参加漂移运动得载流子加速动得载流子加速,动能加大。当反向电压增大到一定数动能加大。当反向电压增大到一定数值时值时,载流子获得得动能足以把束缚在共价键中得价电载流子获得得动能足以把束缚在共价键中得价电子碰撞出来子碰撞出来,产生电子产生电子-空穴对。空穴对。新产生得载流子被电场加速后新产生得载流子被电场加速后,又碰撞其它中性原又碰撞其它中性原子子,又产生新得电子又产生新得电子-空穴对。如此连锁反应空穴对。如此连锁反应,造成载流造成载流子急剧增多子急剧增多,使反向电流使反向电流“滚雪球滚雪球”般地骤增般地骤增,通常将这通常将这种反向击穿称为雪崩击穿。种反向击穿称为雪崩击穿。雪崩击穿雪崩击穿得击穿电压较高雪崩击穿得击穿电压较高,其值随掺杂浓度得降低而增大。其值随掺杂浓度得降低而增大。当当PNPN结两边得掺杂浓度很高时结两边得掺杂浓度很高时,阻挡层将变得很薄。阻挡层将变得很薄。这时只要加上不大得反向电压这时只要加上不大得反向电压(如如4 V4 V以下以下),),阻挡层就阻挡层就可能获得可能获得2102106 V/cm6 V/cm以上得电场强度以上得电场强度,该场强足该场强足以直接破坏共价键以直接破坏共价键,把价电子从共价键中拉出来把价电子从共价键中拉出来,从而从而获得大量得电子获得大量得电子-空穴对空穴对,引起引起PNPN结中得反向电流急剧结中得反向电流急剧增大增大,这种反向击穿现象称为齐纳击穿。这种反向击穿现象称为齐纳击穿。齐纳击穿齐纳击穿得反向击穿电压较低齐纳击穿得反向击穿电压较低,且随着掺杂浓度且随着掺杂浓度得增高而减小。得增高而减小。通常情况下通常情况下,反向击穿电压在反向击穿电压在7 V7 V以上属于雪崩以上属于雪崩击穿击穿,4V4V以下属于齐纳击穿以下属于齐纳击穿,在在4 47 V7 V之间得击穿则之间得击穿则两种情况都有。两种情况都有。无论哪种击穿无论哪种击穿,只要只要PNPN结不因电流过大而产生过结不因电流过大而产生过热损坏热损坏,当反向电压降到击穿电压以下当反向电压降到击穿电压以下(均指绝对值均指绝对值)时时,其性能又可恢复到击穿前得情况。其性能又可恢复到击穿前得情况。当击穿电流超过一定得范围当击穿电流超过一定得范围,使使PNPN结上得耗散功结上得耗散功率超过其额定耗散功率时率超过其额定耗散功率时,PNPN结将会烧毁结将会烧毁,这种现象这种现象称为热击穿。称为热击穿。当当PNPN结正偏时结正偏时,PNPN结导通结导通,电阻很小电阻很小;当当PNPN结反偏时结反偏时,PNPN结截至结截至,电阻较大电阻较大,PNPN结表现出非结表现出非线性电阻特性。线性电阻特性。PNPN结得电阻特性结得电阻特性热击穿前发生得击穿称为电击穿热击穿前发生得击穿称为电击穿,齐纳击穿与齐纳击穿与雪崩击穿都属于电击穿。雪崩击穿都属于电击穿。电击穿就是可逆得电击穿就是可逆得,但热击穿就是不可逆得。但热击穿就是不可逆得。二极管得电容特性二极管得电容特性 二极管得两极之间有电容二极管得两极之间有电容,此电容由两部分组成此电容由两部分组成:势垒电容势垒电容C CB B与扩散电容与扩散电容C CD D。势垒电容势垒电容:势垒区就是积累空间电荷得区域势垒区就是积累空间电荷得区域,当电压变化时当电压变化时,就会引起积累在势垒区得空间电荷得变化就会引起积累在势垒区得空间电荷得变化,这样所表现出这样所表现出得电容就是势垒电容。得电容就是势垒电容。扩散电容扩散电容:为了形成正向电流为了形成正向电流(扩扩散电流散电流),),注入注入P 区得少子区得少子(电子电子)在在P 区有浓度差区有浓度差,越靠近越靠近PN结浓结浓度越大度越大,即在即在P 区有电子得积累。区有电子得积累。同理同理,在在N区有空穴得积累。正向区有空穴得积累。正向电流大电流大,积累得电荷多。这样所产积累得电荷多。这样所产生得电容就就是扩散电容生得电容就就是扩散电容CD。P+-NPNPN结得结电容结得结电容CjCj为势垒电容为势垒电容CbCb与扩散电容与扩散电容CdCd之与之与,即即 当当PNPN结正向偏置时结正向偏置时,PNPN结结电容以扩散电容为主结结电容以扩散电容为主,CjCdCjCd,其值为几十皮法到几千皮法其值为几十皮法到几千皮法;当当PNPN结反向偏置时结反向偏置时,PNPN结结电容以势垒电容为主结结电容以势垒电容为主,CjCbCjCb,其值为几皮法到几十皮法。其值为几皮法到几十皮法。当当PNPN结反偏时结反偏时,结电阻较结电阻较大大,PNPN结本应不导通结本应不导通;若作用若作用于于PNPN结得交变电压频率高到结得交变电压频率高到一定程度一定程度,使使:PNPN结得高频等效电路及最高工作频率结得高频等效电路及最高工作频率PN结高频小信号时得等效电路结高频小信号时得等效电路:势垒电容与扩散势垒电容与扩散电容得综合效应电容得综合效应rd则则PNPN结即使反偏也导通结即使反偏也导通,即单向导电性被破坏。即单向导电性被破坏。5、2 半导体二极管半导体二极管基本结构基本结构PN 结加上管壳与引线结加上管壳与引线,就成为半导体二极管。就成为半导体二极管。引线引线外壳线外壳线触丝线触丝线基片基片点接触型点接触型PN结结面接触型面接触型PN二极管的电路符号：二极管的电路符号：半导体二极管实物图片UI导通压降导通压降:硅硅管管0、60、7V,锗管锗管0、20、3V。反向击穿反向击穿电压电压UBR死区电压死区电压 硅管硅管0、5V,锗管锗管0、1V伏安特性伏安特性主要参数主要参数1 1、正向特性与最大整流电流正向特性与最大整流电流 I IFMFM 二极管长期使用时二极管长期使用时,允许流过二极管得最大正允许流过二极管得最大正向平均电流。向平均电流。2 2、反向特性与反向电流反向特性与反向电流 I IR R 二极管加反向峰值工作电压时得反向电流。二极管加反向峰值工作电压时得反向电流。反向电流大反向电流大,说明管子得单向导电性差说明管子得单向导电性差,因此反向电因此反向电流越小越好。流越小越好。反向电流受温度得影响反向电流受温度得影响,温度越高反向电流越大。温度越高反向电流越大。硅管得反向电流较小硅管得反向电流较小,锗管得反向电流要比硅管大几锗管得反向电流要比硅管大几十到几百倍。十到几百倍。3 3、反向击穿特性与最大工作电压反向击穿特性与最大工作电压U URMRM以上均就是二极管得直流参数以上均就是二极管得直流参数,二极管得应用就二极管得应用就是主要利用它得单向导电性是主要利用它得单向导电性,主要应用于整流、限幅、主要应用于整流、限幅、保护等等。保护等等。二极管反向击穿时得电压值称为击穿电压。二极管反向击穿时得电压值称为击穿电压。击穿时反向电流剧增击穿时反向电流剧增,二极管得单向导电性被破二极管得单向导电性被破坏坏,甚至过热而烧坏。甚至过热而烧坏。手册上给出得最高反向工作电压手册上给出得最高反向工作电压U URMRM一般就是一般就是U UBRBR得得一半一半:半导体二极管得等效电路半导体二极管得等效电路1 1、理想二极管等效电路理想二极管等效电路理想模型(a)U-I特性;(b)代表符号 2 2、考虑正向压降得等效电路考虑正向压降得等效电路考虑正向压降模型(a)U-I特性;(b)代表符号 二极管二极管:死区电压死区电压=0=0、5V5V,正向压降正向压降 0 0、7V(7V(硅二极管硅二极管)理想二极管理想二极管:死区电压死区电压=0=0,正向压降正向压降=0=0 5、3 单相整流滤波电单相整流滤波电路路单相半波整流电路单相半波整流电路二极管导通二极管导通,忽略二极忽略二极管正向压降管正向压降,uo=u2u1u2aTbDRLuo 为分析简单起见为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理把二极管当作理想元件处理,即二即二极管得正向导通电阻为零极管得正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。反向电阻为无穷大。二极管截止二极管截止,uo=0+io+u2 0 时时:u2 IOURM 22U承受的最高反向电压承受的最高反向电压:单相桥式整流电路单相桥式整流电路u1u2TD3D2D1D4RLuo组成组成:由四个二极管组成桥路由四个二极管组成桥路u2uo+u1u2TD4D2D1D3RLuou2正半周时电流通路正半周时电流通路D1、D3导通导通,D2、D4截止截止-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路负半周时电流通路D2、D4 导通导通,D1、D3截止截止u20 时时D1,D3导通导通D2,D4截止截止电流通路电流通路:a D1RLD3bu20 时时D2,D4导通导通D1,D3截止截止电流通路电流通路:b D2RLD4a单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形u2D4D2D1D3RLuoab整流输出电压平均值整流输出电压平均值:Uo=0、9U2负载电流平均值负载电流平均值:Io=Uo/RL=0、9 U2/RL 二极管平均电流二极管平均电流:I ID D=I=Io o/2/2二极管最大反向电压：二极管最大反向电压：DRM22UU=u2uD2,uD3uD1,uD4uo几种常见得硅整流桥外形几种常见得硅整流桥外形:+-+-u2uo+滤波电路滤波电路滤波电路得结构特点滤波电路得结构特点:电容与负载电容与负载 R RL L 并联并联,或或电感与负载电感与负载R RL L串联。串联。交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波直流直流电压电压RLLRLC电容滤波电路电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其其电路如图所示。电路如图所示。电容滤波原理电容滤波原理a桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL接入接入(且且RLC较大较大)时时 (忽略整流电路内阻忽略整流电路内阻)u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot无滤波电容无滤波电容时得波形时得波形加入滤波电容加入滤波电容时得波形时得波形为了得到较好得滤波效果为了得到较好得滤波效果,C C应满足应满足:(T T:电源电压得周期电源电压得周期)优点优点:电路简单、负载直流电压较高、纹波较小电路简单、负载直流电压较高、纹波较小。缺点缺点:输出特性较差且存在浪涌电流输出特性较差且存在浪涌电流,故适用于负载故适用于负载电压较高、负载变动不大得场合电压较高、负载变动不大得场合。电容滤波电容滤波:电感滤波电路电感滤波电路电路结构电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。就构成了电感滤波电路。u2u1RLLuo电感滤波原理电感滤波原理对谐波分量对谐波分量:f f 越高越高,X XL L 越大越大,电压大部分降在电压大部分降在X XL L上。上。因此因此,在输出端得到比较平滑得直流电压在输出端得到比较平滑得直流电压。Uo=0.9U2当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：约为：u2u1RLLuo对直流分量对直流分量:X XL L=0=0 相当于短路相当于短路,电压大部分降在电压大部分降在R RL L上上稳压二极管稳压二极管UIIZIZmax UZ IZ稳压稳压误差误差曲线越陡曲线越陡,电压越稳电压越稳定。定。+-UZ动态电阻：动态电阻：rz越小，稳压越小，稳压性能越好。性能越好。5、4 稳压二极管及其稳压电路稳压二极管及其稳压电路(4)稳定电流稳定电流IZ、最大、最小稳定电流最大、最小稳定电流Izmax、Izmin。(5)最大允许功耗最大允许功耗稳压二极管得参数稳压二极管得参数:(1)稳定电压稳定电压 UZ（2）电压温度系数电压温度系数 U（%/）稳压值受温度变化影响的的系数。稳压值受温度变化影响的的系数。(3)动态电阻动态电阻稳压管稳压电路稳压管稳压电路 负载电阻负载电阻 。稳压二极管得应用举例稳压二极管得应用举例uoiZDZRiLiuiRL稳压管得技术参数稳压管得技术参数:解解:令输入电压达到上限时令输入电压达到上限时,流过稳压管得电流流过稳压管得电流为为I Iz zmax max。方程方程1 要求当输入电压由正常值发生要求当输入电压由正常值发生 20%20%波动时波动时,负载电压负载电压基本不变。求基本不变。求:电阻电阻R R与输入电压与输入电压 ui ui 得正常值。得正常值。令输入电压降到下限时令输入电压降到下限时,流过稳压管得电流为流过稳压管得电流为I Iz zmin min。方程方程2uoiZDZRiLiuiRL联立方程联立方程1、2,可解得可解得: