学习任务14 二极管及其应用的分析（课件）-《汽车电工电子基础》同步精品课堂（高教版）

《汽车电工电子基础》 高教版 同步精品课程——中职专业课 学习任务14 二极管及其应用的分析 1 知识目标 1.能写出各种二极管的电气符号。 2.能描述二极管的单向导电性。 3.能叙述稳压二极管、发光二极管的基本工作原理及其在汽车上的应用。 4.能正确连接、分析二极管整流电路。 5.能用万用表识别与检测二极管。 教学目标 加工工表明 导入情景 任务引入 二极管是最常用的电子器件,在汽车电路中的应用很广。通过本任务的学习,使学生能够理解二极管的基本特性、能分析二极管在汽车上的应用,并能用万用表识别与检测二极管。 01 新知学习 任务准备 一、二极管的外形与符号 二极管用符号VD表示或用下列图形表示。三角形尖端标明电流方向。阳极用符号“A”表示,阴极用符号“K”表示,如图14-1所示。 二极管外形封装上一般印有符号或标记表示二极管的负极,用色带、阳极色点或图示符号表明,如图14-2所示。 02 新知学习 二、二极管的分类 1.按半导体材料分类:硅二极管、锗二极管等 2.按PN结结构分类:点接触型二极管、面接触型二极管、平面型二极管等。 3.按用途分类:整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管等。 本任务需要准备的实训设备及数量见表14-1。 02 新知学习 任务实施 一、二极管的特性 1.请找出二极管2AP9、1N4001、1N4007的负极。 2.按图14-3所示连接电路,合上开关,观察灯L3的状态,将观察结果填入表14-2。 3.改变二极管VD1的连接方向,如图14-4电路所示,合上开关,观察灯的状态,将观察结果填入表14-2。 02 新知学习 二极管正向连接电路的灯亮，但二极管反向连接电路的灯不亮。这表明二极管正向连接电路的灯有电流流过,但二极管反向连接电路的灯没有电流流过。两个电路的区别在于电路中二极管的连接方向不同。由此可知：二极管具有单向导电性。加正向电压时导通，呈现很小的正向电阻，如同开关闭合;加反向电压时截止，呈现很大的反向电阻,如同开关断开。 02 新知学习 (1)正向偏置与导通状态 当二极管两端所加的正向电压比较小时，正向电流很小,二极管呈现很大的电阻,这个范围称为死区,相应的电压称为死区电压。硅二极管的死区电压为0~0.5V(如图14-5中的OB段),锗二极管的死区电压为0-0.2 V(如图14-5中的0A段)。外加电压超过死区电压以后,正向电流迅速增加,这时二极管处于正向导通状态，导通后管子两端电压几乎恒定,硅管为0.6~0.7V,锗管为0.2-0.3V。 02 新知学习 因此要使二极管允许电流从中通过，必须有一个极低的电压。这一电压的高低因制作二极管的材料而异:硅二极管:约为0.7V;锗二极管:约为0.3V。 二极管在电路中相当一个电阻器,产生相应的电压降，如图14-6所示。 02 新知学习 (2)反向偏置与截止状态 若施加反向电压,则只有极小电流(“反向漏电流”)通过。但是,如果反向电压增至足够高,那么二极管允许通过的电流会突然急剧增大,使二极管烧毁。这种现象称为反向击穿,相应的电压称为反向击穿电压,如图14-5所示。正常使用二极管时,是不允许出现这种现象的。 二、二极管的检测 用数字式万用表检测二极管2AP9、1N4007,并将检测结果填入表14-3。 1.将红色表笔插入万用表的“V·Ω"孔,黑色表笔插人万用表的“COM"孔。 2.量程开关转至标有二极管符号的位置。 3.二极管正向测量:黑表笔接二极管的阴极,红表笔接二极管的阳极,如图14-7所示。若二极管是好的,则电压值为0.5~0.8V(硅管)或0.25~0.3V(锗管)， 02 新知学习 4.二极管反向测量:黑表笔接二极管的阳极,红表笔接二极管的阴极,如图14-8所示。若二极管正常,将显示出“1”,若损坏,将显示“000”。 02 新知学习 三、稳压二极管 稳压二极管的图形符号如图14-9所示。 1.按图14-10所示连接电路,调节可调电阻,当灯亮时,测量稳压二极管的电压值,并将测量结果填入表14-4。 02 新知学习 2.改变稳压二极管VZ的连接方向,如图14-11电路所示。调节可调电阻,当灯亮时,测量稳压二极管VZ的电压值,并将测量结果填入表14-4。 (1)正向连接:电流流过稳压二极管,这与普通二极管一样。 (2)反向连接:当电压超过某一个值时,电流流过稳压二极管。 02 新知学习 (3)稳压二极管与普通二极管一样，允许电流沿正向移动。但它与普通二极管不同的是,其反向偏置击穿电压比普通二极管低很多。另外,高于击穿电压的电压可以施加在稳压二极管上，而不会将其损坏。当高于击穿电压的电压施加在稳压二极管上时,电流急剧增加,大范围变化，而稳压管两端电压几乎不变化或变化极小,近似稳定。稳压二极管的这种特性使共