2022-2023学年高二物理竞赛课件：二极管电路分析举例(应用)

二极管电路分析举例(应用) 二极管电路分析举例(应用) 定性分析：判断二极管的工作状态 导通截止 ★否则，正向管压降 硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V ◆分析方法： 将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。 若 二极管V阳 >V阴或 UD为正( 正向偏置 )，二极管导通 若 二极管V阳 <V阴或 UD为负( 反向偏置 )，二极管截止 ★若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零， 反向截止时二极管相当于断开。（二极管软开关作用） 电路如图，求：UAB ∵ V阳 =－6 V V阴 =－12 V，∴V阳>V阴 二极管导通 ★若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB =－ 6V ★否则， UAB低于－6V一个管压降，为－6.3Ｖ或－6.7V 例1： 分析思路： 取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。 小结：二极管起钳位作用 D 6V 12V 3k B A UAB + – 分析思路： 取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位 V1阳 =－6 V，V2阳=0 V，V1阴 = V2阴= －12 V ∴UD1 = 6V，UD2 =12V ∵ UD2 >UD1 ∴ D2 优先导通， D1截止。 ★若忽略管压降，二极管可看作短路，则UAB = 0 V 例2: D1承受反向电压为－6 V 流过 D2 的电流为 求：UAB 小结：D2 钳位， D1隔离 B D1 6V 12V 3k A D2 UAB + – （两个二极管的阴极接在一起） ui > 8V，二极管导通，可看作短路 uo = 8V ui < 8V，二极管截止，可看作开路 uo = ui 已知： 二极管是理想的，试画出 uo 波形。 例3： ui 18V 二极管阴极电位为 8 V ，ui与8V进行比较 D 8V R uo ui + + – – 8V uo 8V 分析思路：分析之初认为二极管断开 小结：D限幅 1.光电二极管------利用PN结的光敏性 反向电流随光照强度的增加而上升。 I U 照度增加 符号 2.发光二极管------利用发光材料 有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似，正向电压较一般二极管高，电流几 ~ 几十mA 光电二极管 发光二极管 五、其它类型二极管 二极管的用途： (单向导电性） 钳位、元件保护、限幅、开关、整流、检波等 小 结 二极管的伏安关系为指数关系，加正向电压时，产生扩散电流；加反向电压时，产生漂移电流（数值很小）。 单向导电特性 直流稳压电源 5.4　直流稳压电源—整流电路 u4 uo u3 u2 u1 220V&50Hz交流电源 负载 变压 整流 滤波 稳压 功能：把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压 将双向脉动变单向脉动 滤除交流成分，脉动程度减小 将输出电压稳定 改变电压幅值，不改变相位 整流电路的作用: 将交流电压转变为脉动的直流电压 常见的整流电路： 半波、全波、桥式和倍压整流； 单相和三相整流等。 分析时可把二极管当作理想元件处理： 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大 整流原理： 利用二极管的单向导电性 4. 参数计算 (1) 整流电压平均值 Uo (2) 整流电流平均值 Io (3) 流过每管电流平均值 ID (4) 每管承受的最高反向电压 UDRM 5. 整流二极管的选择 平均电流 ID 与最高反向电压 UDRM 是选择整流二极管的主要依据。 选管时应满足： 最大整流平均电流IOM ID 最高反向工作电压URWM  UDRM $$