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项目1—直流稳压电源

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1、 湖南省高职高专电类专业湖南省高职高专电类专业“十二五十二五”规划教材规划教材模拟电子技术应用模拟电子技术应用 主主 编编 汤光华汤光华 刘国联刘国联 2012.8 项目一项目一 直流稳压电源的制作直流稳压电源的制作一、项目描述一、项目描述 在各种电子设备和装置中,如自动控制系统、测量仪器和计算机在各种电子设备和装置中,如自动控制系统、测量仪器和计算机等,都需要稳定的直流电压。通过整流滤波电路所获得的直流电压往等,都需要稳定的直流电压。通过整流滤波电路所获得的直流电压往往是不稳定的,当电网电压波动或负载电流变化时,其输出电压也会往是不稳定的,当电网电压波动或负载电流变化时,其输出电压也会随之改

2、变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起直流放大器的零点随之改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起直流放大器的零点漂移,交流放大器的噪声增大,测量仪器的准确度下降等,所以要进漂移,交流放大器的噪声增大,测量仪器的准确度下降等,所以要进行稳压。行稳压。 知识目标知识目标 技能目标技能目标 态度目标态度目标 教教 学学 目目 标标 掌握整流电路、滤波电路、稳压电路的工作原理和分析方法;掌握整流电路、滤波电路、稳压电路的工作原理和分析方法;熟悉常用半导体器件的结构、原理、特性和参数;了解模拟电子熟悉常用半导体器件的结构、原理、特性和参数;了解模拟电子技术在本专业中的地位和作用。技术在本专业中的地位和

3、作用。 掌握直流稳压电源的安装和电路性能指标测试;掌握手工焊掌握直流稳压电源的安装和电路性能指标测试;掌握手工焊接技术;熟悉半导体器件的功能、应用及参数测试方法;了解半接技术;熟悉半导体器件的功能、应用及参数测试方法;了解半导体器件的命名、分类;会判断和处理直流稳压电源电路中的常导体器件的命名、分类;会判断和处理直流稳压电源电路中的常见故障;会使用常用电子仪器,会查阅电子元器件手册。见故障;会使用常用电子仪器,会查阅电子元器件手册。 培养学生认真的学习态度,严谨的工作作风以及敬业、踏培养学生认真的学习态度,严谨的工作作风以及敬业、踏实、负责和团结协作的职业化精神。培养学生自主学习能力和实、负责

4、和团结协作的职业化精神。培养学生自主学习能力和查阅、搜索、获取新信息、新知识的能力。查阅、搜索、获取新信息、新知识的能力。 二、知识准备二、知识准备1 半导体二极管半导体二极管1.1半导体基本知识半导体基本知识 导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。在自然界中导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。在自然界中属于半导体的物质很多,用来制造半导体器件的材料主要是硅属于半导体的物质很多,用来制造半导体器件的材料主要是硅(Si)、锗()、锗(Ge)和砷化镓()和砷化镓(GaAs)等,其中硅用得最广泛。)等,其中硅用得最广泛。1.1.1本征半导体本征半导体本征半导体是一种完全纯净的、结构

5、完整的半导体晶体。本征半导体是一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体。杂敏性杂敏性 热敏性热敏性 光敏性光敏性 (1)半导体的特性:)半导体的特性:(2)本征半导体的共价键结构)本征半导体的共价键结构硅和锗的简化模型硅和锗的简化模型本征半导体硅的共价键结构本征半导体硅的共价键结构(3)本征半导体中的两种载流子及导电作用)本征半导体中的两种载流子及导电作用本征激发时的自由电子和空穴本征激发时的自由电子和空穴1.1.2杂质半导体杂质半导体 根据掺入杂质的性质不同,杂质半导体可分为空穴型(或根据掺入杂质的性质不同,杂质半导体可分为空穴型(或P型)型)半导体和电子型(或半导体和电子型(或N型)半导体。型

6、)半导体。(1)P型半导体型半导体 P型半导体是在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的三价元型半导体是在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的三价元素(如硼、铟等)形成的。素(如硼、铟等)形成的。 P型半导体的共价键结构型半导体的共价键结构(2) N型半导体型半导体 N型半导体是在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的五价元型半导体是在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的五价元素(如磷、砷、锑)形成的。素(如磷、砷、锑)形成的。 N型半导体的共价键结构型半导体的共价键结构1.1.3 PN结的形成及单向导电性结的形成及单向导电性(1)PN结的形成结的形成 当当P型半导体和型半导体和N型半导体结合在一起时,在其交界处

7、就存在浓型半导体结合在一起时,在其交界处就存在浓度差,即度差,即P型区的空穴远多于型区的空穴远多于N型区的空穴,而型区的空穴,而N型区的自由电子远型区的自由电子远多于多于P型区的自由电子。物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运型区的自由电子。物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动,这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。即动,这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。即P型区的空穴向型区的空穴向N型区扩散,型区扩散,N型区的自由电子向型区的自由电子向P型区扩散,扩散过程中并被复合型区扩散,扩散过程中并被复合掉。从而使交界面附近多子浓度下降,这时掉。从而使交界面附近多子浓度下降,这时P区边界出现

8、负离子区,区边界出现负离子区,N区边界出现正离子区,这些离子不能移动,不参与导电,称为空间区边界出现正离子区,这些离子不能移动,不参与导电,称为空间电荷区。电荷区。 载流子的扩散运动载流子的扩散运动 在空间电荷区内,由于在空间电荷区内,由于N区为正离子区,区为正离子区,P区为负离子区,它们区为负离子区,它们之间的相互作用就形成了一个内电场,且方向为从之间的相互作用就形成了一个内电场,且方向为从N区指向区指向P区。这区。这个内电场一方面由于方向与载流子扩散运动的方向相反,阻碍扩散个内电场一方面由于方向与载流子扩散运动的方向相反,阻碍扩散的进行;另一方面,它又促使的进行;另一方面,它又促使N区的少

9、子空穴进入区的少子空穴进入P区,区,P区的少子区的少子自由电子进入自由电子进入N区,这种在内电场力的作用下,少子的运动称为漂区,这种在内电场力的作用下,少子的运动称为漂称运动。称运动。 PN结的形成结的形成 当参与扩散运动的多子数目与参与漂移运动的少子数目相等时,当参与扩散运动的多子数目与参与漂移运动的少子数目相等时,这两种运动达到动态平衡,这时的空间电荷区也基本稳定,这个空这两种运动达到动态平衡,这时的空间电荷区也基本稳定,这个空间电荷区称为间电荷区称为PN结。结。 (2)PN结的单向导电性结的单向导电性 PN结加正向电压时处于导通状态结加正向电压时处于导通状态外加正向电压时的外加正向电压时

10、的PN在在PN结两端加不同极性电压,破坏它的平衡,使它呈现单向导电性。结两端加不同极性电压,破坏它的平衡,使它呈现单向导电性。 PN结外加反向电压时处于截止状态结外加反向电压时处于截止状态外加反向电压时的外加反向电压时的PN结结 PN结正向偏置时处于导电状态,正向电阻很小,反向偏置时结正向偏置时处于导电状态,正向电阻很小,反向偏置时处于截止状态,反向电阻很大。处于截止状态,反向电阻很大。 12 半导体二极管半导体二极管 将一个将一个PN结用外壳封装起来,并引入两个电极,由结用外壳封装起来,并引入两个电极,由P区引出区引出阳极,由阳极,由N区引出阴极,就构成了半导体二极管,简称二极管。区引出阴极

11、,就构成了半导体二极管,简称二极管。1.2.1半导体二极管的结构、符号和外形半导体二极管的结构、符号和外形(1)半导体二极管的结构)半导体二极管的结构(a)点接触型 (b)面接触型 (c)平面型(2)半导体二极管的符号)半导体二极管的符号(3)半导体二极管的分类)半导体二极管的分类按材料分:有锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管等;按材料分:有锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管等;按结构分按结构分: 有点接触型、面接触型、平面型等;按工作原理分,有点接触型、面接触型、平面型等;按工作原理分,有隧道二极管、雪崩二极管、变容二极管等;有隧道二极管、雪崩二极管、变容二极管等;按用途分按用途分:有检波二极管

12、、整流二极管和开关二极管等有检波二极管、整流二极管和开关二极管等 (4)半导体二极管的外形)半导体二极管的外形 玻璃封装 塑料封装 金属封装1.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性 加在二极管两端的电压加在二极管两端的电压U与流过二极管的电流与流过二极管的电流I的关系曲线称的关系曲线称为伏安特性曲线。为伏安特性曲线。(1)二极管的伏安特性)二极管的伏安特性 正向特性正向特性 反向特性反向特性二极管VI特性aOC段:反向截止区段:反向截止区 bCD段:反向击穿区段:反向击穿区 aOA段:不导电区或称死区段:不导电区或称死区 bAB段:正向导通区段:正向导通区 (2)温度对二极管伏安特性的影响

13、)温度对二极管伏安特性的影响a环境温度升高时,其正向特性曲线左移;环境温度升高时,其正向特性曲线左移;b温度升高时,反向饱和电流增大,即反向特性曲线下移;温度升高时,反向饱和电流增大,即反向特性曲线下移;c温度升高时,反向击穿电压减少;温度升高时,反向击穿电压减少; 温度对二极管特性的影响 (3)硅管和锗管的区别)硅管和锗管的区别 硅二极管和锗二极管虽然它们的特性曲线形状相似,但其特硅二极管和锗二极管虽然它们的特性曲线形状相似,但其特性存在一定的差异性存在一定的差异 。 例例11 二极管电路如下图所示,已知直流电源电压为二极管电路如下图所示,已知直流电源电压为6V,二,二极管为硅管,求极管为硅

14、管,求流过二极管的直流电流;流过二极管的直流电流;二极管的直流电流二极管的直流电流RD。mAA531007 . 06ID2 .13537 . 0mAVIURDDD 解:解: 流过二极管的直流电流即为该回路电流,而二极管加流过二极管的直流电流即为该回路电流,而二极管加的是正向电压,使二极管处于导通状态,两端电压降的是正向电压,使二极管处于导通状态,两端电压降U UD D=0=07V7V,即即 二极管直流电阻二极管直流电阻例例12 在下图电路中,试判断小灯泡是否会发亮?在下图电路中,试判断小灯泡是否会发亮?解:从图解:从图a可知,二极管两端加正向电压,处于导通状态,灯泡亮。可知,二极管两端加正向电

15、压,处于导通状态,灯泡亮。 从图从图b可知,二极管处于截止状态,没有电流流过,灯泡不亮。可知,二极管处于截止状态,没有电流流过,灯泡不亮。1.2.3 整流二极管的主要参数及选用依据整流二极管的主要参数及选用依据(1)二极管的主要参数)二极管的主要参数 最大整流电流最大整流电流I F 最高反向工作电压最高反向工作电压URM 反向饱和电流反向饱和电流IR 最高工作频率最高工作频率fM (2)二极管的选用)二极管的选用二极管工作时的电流、电压值及环境温度不允许超过其二极管工作时的电流、电压值及环境温度不允许超过其极限值;极限值;连接二极管时极性不能接反;连接二极管时极性不能接反;一些大电流的二极管要

16、求使用散热片;一些大电流的二极管要求使用散热片;高频小信号的检波电路一般选用点接触型的锗管,而在高频小信号的检波电路一般选用点接触型的锗管,而在电源整流及电工设备中一般选用面接触型硅管。电源整流及电工设备中一般选用面接触型硅管。(3)普通二极管的代换)普通二极管的代换 主要是考虑两个主要参数,最大整流电流主要是考虑两个主要参数,最大整流电流IF和最大反向工作和最大反向工作电压电压UR。 (4)二极管的质量鉴别)二极管的质量鉴别用万用表来判别二极管的极性和检查其质量用万用表来判别二极管的极性和检查其质量1.2.4 应用实例应用实例(1)整流)整流 (2)检波)检波 中放 检波 滤波器 音频输出(

17、3)限幅)限幅 (4)开关电路)开关电路 与逻辑电路(5)低电压稳压)低电压稳压 13 特殊二极管特殊二极管1.3.1 稳压二极管稳压二极管稳压管是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管稳压管是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管 (1)稳压特性)稳压特性(2)稳压管的主要参数)稳压管的主要参数稳压电压稳压电压UZ 稳定电流稳定电流IZ 最大稳定电流最大稳定电流IZM 耗散功率耗散功率PZM 动态电阻动态电阻rZ 1.3.2发光二极管发光二极管 发光二极管(发光二极管(LED)是用半导体化合物材料制成的特殊二极)是用半导体化合物材料制成的特殊二极管,它的功能是将电能转换为光能。管,它的功能是将电

18、能转换为光能。 (a)方形 (b)圆形 (c)电路符号 发光二极管的工作电流,一般为几毫安至几十毫安,正向电压多发光二极管的工作电流,一般为几毫安至几十毫安,正向电压多为为1525V之间,它的质量好坏也可用万用表判别断:用万用之间,它的质量好坏也可用万用表判别断:用万用表的表的R10K档(此时内电池多为档(此时内电池多为6V或或9V)测其正向及反向电阻值,)测其正向及反向电阻值,当正向电阻值小于当正向电阻值小于50K,反向电阻值大于,反向电阻值大于200K时均为正常。若时均为正常。若万且表没有万且表没有R10K档,可以用档,可以用R100或或R1K档再串一个档再串一个15V电池,如下图示,此时

19、,万用表笔两端的电压为电池,如下图示,此时,万用表笔两端的电压为3V。超过其正向电。超过其正向电压值,可使发光二极管正向导通而发亮。压值,可使发光二极管正向导通而发亮。1.3.3光电二极管光电二极管光电二极管又称光敏二极管,它的功能是将光能转换为电能。光电二极管又称光敏二极管,它的功能是将光能转换为电能。 (a)外形 (b)电路符号 (c)特性曲线光电二极管的主要参数如下:光电二极管的主要参数如下: (1)光电流)光电流 (2)暗电流)暗电流 (3)灵敏度)灵敏度 (4)光谱范围)光谱范围 (5)峰值波长)峰值波长 1.3.4变容二极管变容二极管 变容二极管是利用变容二极管是利用PN结空间电荷

20、区具有势垒电容效应的原结空间电荷区具有势垒电容效应的原理制成的特殊二极管。理制成的特殊二极管。 (a)代表符号 (b)结电容与电压的关系 基本应用电路如上图所示,图中基本应用电路如上图所示,图中C为调整电容,为调整电容,L为调谐电感,为调谐电感,当外加调谐电压变化时,通过变容二极管电容的变化完成调谐作当外加调谐电压变化时,通过变容二极管电容的变化完成调谐作用。用。变容二极管应用电路 1.3.5激光二极管激光二极管工作原理是:半导体中的光发射通常源于载流子的复合。工作原理是:半导体中的光发射通常源于载流子的复合。 电路符号 激光二极管的结构 激光二极管由两部分组成:即激光发射部分激光二极管由两部

21、分组成:即激光发射部分LD和激光接收部分和激光接收部分PD。LD和和PD又有公共端点又有公共端点b,公共端一般用管子的金属外壳相连,公共端一般用管子的金属外壳相连,即激光二极管有三只脚即激光二极管有三只脚a、b、c。1.4 特种半导体器件简介特种半导体器件简介 1.4.1光敏电阻光敏电阻它是利用半导体的电阻值受光线照射而改变的现象制成的元件。它是利用半导体的电阻值受光线照射而改变的现象制成的元件。 (1)光敏电阻的分类、结构和符号)光敏电阻的分类、结构和符号(a)外形()结构()电路符号(2)光敏电阻的特性和主要参数)光敏电阻的特性和主要参数 光敏电阻的基本特性是由于半导体光电导效应,对光线很

22、敏感,光敏电阻的基本特性是由于半导体光电导效应,对光线很敏感,其电阻值随外界光照强弱变化而变化。当无光照射时呈现高阻状态,其电阻值随外界光照强弱变化而变化。当无光照射时呈现高阻状态,有光照射时其电阻值迅速减小。有光照射时其电阻值迅速减小。 光敏电阻的主要参数为:光敏电阻的主要参数为:亮电阻(亮电阻(K) 暗电阻(暗电阻(M) 最高工作电压(最高工作电压(U) 亮电流亮电流 暗电流暗电流 光电流光电流 灵敏度灵敏度 光敏电阻的暗电阻越大,亮电阻越小则性能越好。光敏电阻的暗电阻越大,亮电阻越小则性能越好。 光敏电阻的伏安特性曲线1.4.2热敏电阻热敏电阻 热敏电阻是一种特殊的半导体器件,它的阻值随

23、温度变化有比热敏电阻是一种特殊的半导体器件,它的阻值随温度变化有比较明显的改变,它的灵敏度很高,常可探测到较明显的改变,它的灵敏度很高,常可探测到1以下的温度变化。以下的温度变化。 (1)热敏电阻的分类及符号)热敏电阻的分类及符号 分为正温度系数热敏电阻(简称分为正温度系数热敏电阻(简称PTC)和负温度系数热敏电阻)和负温度系数热敏电阻(简称(简称NTC)。)。 ()新图形符号 ()旧图形符号(2)热敏电阻的伏安特性和主要参数)热敏电阻的伏安特性和主要参数热敏电阻的伏安特性 热敏电阻的主要参数有:热敏电阻的主要参数有:(1)标称阻值)标称阻值Rt (2)电阻温度系数)电阻温度系数 (3)额定功

24、率)额定功率P (4)时间常数)时间常数 1.4.3压敏电阻压敏电阻压敏电阻是对电压变化很敏感的非线性电阻压敏电阻是对电压变化很敏感的非线性电阻 。 (1)压敏电阻的分类、结构和符号)压敏电阻的分类、结构和符号 按使用材料可分为硅压敏电阻、锗压敏电阻、碳化硅压敏电按使用材料可分为硅压敏电阻、锗压敏电阻、碳化硅压敏电阻、氧化锌压敏电阻、硫化镉压敏电阻等。其中氧化锌(阻、氧化锌压敏电阻、硫化镉压敏电阻等。其中氧化锌(ZnO)电阻应用最为广泛,按其伏安特性可分为无极性(对称型)压电阻应用最为广泛,按其伏安特性可分为无极性(对称型)压敏电阻和有极性(非对称型)压敏电阻,按结构可分为膜状压敏电阻和有极性

25、(非对称型)压敏电阻,按结构可分为膜状压敏电阻、结型压敏电阻和体型压敏电阻等。敏电阻、结型压敏电阻和体型压敏电阻等。 ()结构()电路符号()对称型压敏电阻(2)压敏电阻的特性和主要参数)压敏电阻的特性和主要参数主要参数有:主要参数有:标称电压、电压比、最大抑制电压、残压、残压比、通流容量标称电压、电压比、最大抑制电压、残压、残压比、通流容量(通流量)、漏电流(等待电流)。(通流量)、漏电流(等待电流)。 对称型压敏电阻的伏安特性曲线如上图所示。对称型压敏电阻的伏安特性曲线如上图所示。 1.4.4太阳能电池太阳能电池 太阳能电池也称光电池,目前使用的太阳能电池多以硅半导太阳能电池也称光电池,目

26、前使用的太阳能电池多以硅半导体材料制作的,因此也称硅光电池。体材料制作的,因此也称硅光电池。(1)太阳能电池的结构及符号)太阳能电池的结构及符号(a)结构 (b)符号(2)太阳能电池的工作原理及主要参数)太阳能电池的工作原理及主要参数太阳能电池就是利用光生伏特效应而产生电能做成的清洁能源。太阳能电池就是利用光生伏特效应而产生电能做成的清洁能源。主要参数有:主要参数有: 开路电压开路电压UOC、短路电流、短路电流ISR、转换效率、转换效率、响应速度、输出特性等。、响应速度、输出特性等。 1.4.5光电耦合器光电耦合器(1)光电耦合器的种类及内部结构)光电耦合器的种类及内部结构 光电耦合器是以光为

27、媒介传输电信号的一种电光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电光光电转换器电转换器件,它由发光源和受光器两部分组成。根据结构可分为光隔离件,它由发光源和受光器两部分组成。根据结构可分为光隔离型和光传感型两大类。型和光传感型两大类。光电耦合器的内部电路可分为四引脚和六引脚两种,如下图示。光电耦合器的内部电路可分为四引脚和六引脚两种,如下图示。(a)四引脚 (b)六引脚(2)光电耦合器的工作原理及主要参数)光电耦合器的工作原理及主要参数 在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,发光的强度取在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,发光的强度取决于激励电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器后,因光决

28、于激励电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器后,因光电效应而产生光电流,由受光器输出端输出来,这样就实现了电效应而产生光电流,由受光器输出端输出来,这样就实现了电电光光电的转换。电的转换。 光电耦合器的主要参数有:光电耦合器的主要参数有:输入参数;输入参数;输出参数;输出参数;传输参数。传输参数。传输参数包括:传输参数包括:a.极间耐压极间耐压 b.极间电容极间电容 c.隔离阻抗隔离阻抗 d.电流传输比电流传输比 e.响应时间。响应时间。2 半导体三极管半导体三极管 半导体三极管是由两个用一定工艺做在一起且相互影响的半导体三极管是由两个用一定工艺做在一起且相互影响的PN结结加上相应的电极引线

29、封装而成,又称为晶体三极管,简称晶体管加上相应的电极引线封装而成,又称为晶体三极管,简称晶体管或三极管,它具有电流放大作用,是组成放大电路的核心部件。或三极管,它具有电流放大作用,是组成放大电路的核心部件。2.1三极管的结构与符号三极管的结构与符号三极管要具有电流放大作用,制造工艺中要具备以下内部条件:三极管要具有电流放大作用,制造工艺中要具备以下内部条件:(1)发射区高掺杂。其掺杂浓度要远大于基区掺杂浓度,能发射)发射区高掺杂。其掺杂浓度要远大于基区掺杂浓度,能发射足够的载流子;(足够的载流子;(2)基区做得很薄且掺杂浓度低,以减小载流子在)基区做得很薄且掺杂浓度低,以减小载流子在基区的复合

30、机会;(基区的复合机会;(3)集电结结面积比发射结大,便于收集发射区)集电结结面积比发射结大,便于收集发射区发射来的载流子及利于散热。发射来的载流子及利于散热。2.2 三极管的电流分配和电流放大作用三极管的电流分配和电流放大作用2.2.1三极管的工作电压三极管的工作电压 工作电压必须具备的条件是发射结加正向电压,即正向偏置,工作电压必须具备的条件是发射结加正向电压,即正向偏置,集电结加反向电压即反向偏置。集电结加反向电压即反向偏置。 2.2.2三极管内部载流子的传输过程三极管内部载流子的传输过程(1)发射区向基区发射电子)发射区向基区发射电子(2)电子在基区中扩散与复合)电子在基区中扩散与复合

31、(3)集电区收集扩散的电子)集电区收集扩散的电子 由于三极管内部两种载流子(自由电子和空穴)均参与导电,由于三极管内部两种载流子(自由电子和空穴)均参与导电,因此称为双极型三极管(后面会了解到场效应管只依靠一种载流因此称为双极型三极管(后面会了解到场效应管只依靠一种载流子导电而称为单极型晶体管)。子导电而称为单极型晶体管)。 2.2.3 三极管电流分配关系及放大作用三极管电流分配关系及放大作用BCEIII 三极管电流放大测试电路发射极电流发射极电流IE、基极电流、基极电流IB、发射极电流、发射极电流IC存在以下关系:存在以下关系: BCII bicibcii 将输入电流将输入电流I IB B与

32、输出电流与输出电流I IC C之比定义为共发射极直流电流放大系数之比定义为共发射极直流电流放大系数将输入电流变化量将输入电流变化量与输出电流相应的变化量与输出电流相应的变化量发射极交流电流放大系数发射极交流电流放大系数定义式为定义式为之比定义为共之比定义为共 CBCBCEII ,IIII通常:通常:电流分配关系为:电流分配关系为: 2.3三极管的特性曲线三极管的特性曲线三极管的特性曲线是描述各电极电流和电压之间的关系曲线三极管的特性曲线是描述各电极电流和电压之间的关系曲线 2.3.1输入特性曲线输入特性曲线输入特性是反映三极管输入回路中电流和电压之间的关系曲线输入特性是反映三极管输入回路中电流

33、和电压之间的关系曲线 常数CEU| )(UiBEBf NPN型硅管共射极输入特性曲线 2.3.2输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线是反映三极管输出回路中电流和电压之间的关系曲线输出特性曲线是反映三极管输出回路中电流和电压之间的关系曲线 常数BI| )(UiCECf NPN型硅管共射极输出特性曲线(1)截止区)截止区 (2)放大区)放大区 (3)饱和区)饱和区 区域区域各结偏置状态各结偏置状态条件(对条件(对NPNNPN管)管)三极管特性三极管特性特点特点发射结发射结集电结集电结截止区截止区零偏或反偏零偏或反偏反偏反偏U UB BU UE EU UR RU UC C相当于开关相当于开关断开断开

34、I IB B=0=0,I IC C=I=ICEOCEO(穿透电流)(穿透电流)放大区放大区正偏正偏反偏反偏U UC CU UB BU UE E放大作用放大作用I IC C=I=IB B,具恒流特性,曲具恒流特性,曲线平坦线平坦饱和区饱和区正偏正偏正偏正偏U UB BU UE EU UB BU UC C相当于开关相当于开关闭合闭合U UCECE=U=UCESCES,I IC C基本不受基本不受I IB B控控制制 三个工作区域的特性三个工作区域的特性 三极管具有三极管具有“开关开关”和和“放大放大”两大功能,当三极管工作在饱和两大功能,当三极管工作在饱和和截止区时,具有和截止区时,具有“开关开关

35、”特性,可应用于数字电路中;当三极管特性,可应用于数字电路中;当三极管工作在放大区时,具有放大作用,可应用于模拟电路中。工作在放大区时,具有放大作用,可应用于模拟电路中。 例例13测得某放大电路中三极管的三个电极测得某放大电路中三极管的三个电极A、B、C的对地电的对地电位分别为位分别为UA=8V,UB=5V,UC=53V,试分析,试分析A、B、C端端分别属何电极及三极管的类型?分别属何电极及三极管的类型? 解:由解:由UB=5V,UC=53V相差相差03V,故必有一为基极,故必有一为基极,一为发射极,且该管为锗管。于是一为发射极,且该管为锗管。于是A是集电极。由于是集电极。由于UA=8V,即,

36、即UB、UC均高于均高于UA则说明该管为则说明该管为PNP管,从而可判断管,从而可判断C为基极,为基极,B为发射极。为发射极。因此可判断该管为因此可判断该管为PNP型锗管且型锗管且A为集电极,为集电极,B为发射极,为发射极,C为基极。为基极。2.4三极管的主要参数及简单测试三极管的主要参数及简单测试2.4.1三极管的主要参数三极管的主要参数(1)电流放大系数)电流放大系数反映三极管放大能力的强弱反映三极管放大能力的强弱共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数(hFE) BCII 共发射极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数(hfe) bcii 当三极管工作在放大区小信号状态时,当三

37、极管工作在放大区小信号状态时, (2)极间反向电流)极间反向电流集电极集电极-基极反向饱和电流基极反向饱和电流ICBO 集电极集电极-发射极反向饱和电流发射极反向饱和电流ICEO ICBO的测量 ICEO的测量 ICEO=(1+)ICBO (3)极限参数)极限参数集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM 集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率PCM 极间反向击穿电压极间反向击穿电压 aEBOBRU)( bCBOBRU)( cCEOBRU)( 三极管的安全工作区 (4)频率参数)频率参数 共发射极截止频率共发射极截止频率f 特征频率特征频率Tf 2.4.2三极管的简单测试三极管的简单测试

38、(1)三极管管脚极性的判别)三极管管脚极性的判别对三极管首先要判断是对三极管首先要判断是NPN管还是管还是PNP型管,然后区别管脚的排列。型管,然后区别管脚的排列。(2)估测穿透电流)估测穿透电流ICEO2.4.3应用实例应用实例(1)扩流)扩流 用三极管扩大电容容量等效电路 利用三极管电流放大作利用三极管电流放大作用,将电容容量扩大若干倍,用,将电容容量扩大若干倍,这种等效电容适用于在长延这种等效电容适用于在长延时电路中作定时电容。时电路中作定时电容。 (2)代换)代换用两个三极管串联可直接代换调光台灯中的双向触发二极管。用两个三极管串联可直接代换调光台灯中的双向触发二极管。 用三极管代换双

39、向触发二极管 (3)模拟)模拟 用三极管构成的电路,可以模拟其它元器件,如大功率可调电用三极管构成的电路,可以模拟其它元器件,如大功率可调电阻价格贵并且很难找到,用上图所示电路可作模拟品,调节阻价格贵并且很难找到,用上图所示电路可作模拟品,调节510电阻的阻值即可调节大功率三极管电阻的阻值即可调节大功率三极管C、E极之间的阻值,此阻值变极之间的阻值,此阻值变化即可代替大功率可调电阻使用。化即可代替大功率可调电阻使用。模拟可调电阻电路 3 场效应管场效应管 场效应管是一种电压控制型半导体器件。这种器件不仅兼有半导体场效应管是一种电压控制型半导体器件。这种器件不仅兼有半导体三极管体积小,耗电省,寿

40、命长等特点,而且具有输入电阻高三极管体积小,耗电省,寿命长等特点,而且具有输入电阻高(10M以上)、噪声低、热稳定好、抗辐射能力强等优点,因此在以上)、噪声低、热稳定好、抗辐射能力强等优点,因此在近代微电子学中得到了广泛应用。场效应管分为两大类,即结型场效近代微电子学中得到了广泛应用。场效应管分为两大类,即结型场效应管和绝缘栅场效应管。应管和绝缘栅场效应管。3.1 结型场效应管结型场效应管3.1.1 结构结构 在一块在一块N N型半导体两侧做出两个高掺杂的型半导体两侧做出两个高掺杂的P P区,从而形成了两个区,从而形成了两个PNPN结。两侧结。两侧P P区相接后引出的电极称为栅极(区相接后引出

41、的电极称为栅极(G G),在),在N N型半导体两端型半导体两端分别引出的两个电极称为源极(分别引出的两个电极称为源极(S S)和漏极)和漏极(D)(D)。由于。由于N N型区结构对称,型区结构对称,因此漏极和源极可以互换使用。两个因此漏极和源极可以互换使用。两个PNPN结中间的结中间的N N型区域称为导电沟型区域称为导电沟道。具有这种结构的结道。具有这种结构的结型场效应管称为型场效应管称为N沟道结型场效应管。沟道结型场效应管。3.1.2工作原理工作原理 在漏源电压在漏源电压UDS的作用下,产生沟道电流的作用下,产生沟道电流ID,为了保证高输入,为了保证高输入电阻,通常栅极与源极之间加反向偏置

42、电压电阻,通常栅极与源极之间加反向偏置电压UGS,当输入电压,当输入电压UGS改变时,改变时,PN结的反偏电压也随之改变,引起沟道两侧耗尽层的宽结的反偏电压也随之改变,引起沟道两侧耗尽层的宽度改变;这将导致度改变;这将导致N型导电沟道的宽度发生变化,也就是沟道电阻型导电沟道的宽度发生变化,也就是沟道电阻发生了变化;沟道电阻的变化又将引起沟道电流发生了变化;沟道电阻的变化又将引起沟道电流ID的变化。的变化。 N沟道结型场效管工作原理示意图 由于由于ID通过沟道时产生自漏极到源极的电压降,使沟道上各点电位通过沟道时产生自漏极到源极的电压降,使沟道上各点电位不同,靠近漏极处电位最高,不同,靠近漏极处

43、电位最高,PN结上的反偏电压最高,耗尽层最宽;结上的反偏电压最高,耗尽层最宽;而沟道上靠近源极的地方,而沟道上靠近源极的地方,PN结上反偏电压最低,耗尽层最窄。所结上反偏电压最低,耗尽层最窄。所以漏源电压以漏源电压UDS使导电沟道产生不等宽性。若改变使导电沟道产生不等宽性。若改变UGS或或UDS,使靠近,使靠近漏极处两侧耗尽层相遇时,称为预夹断。预夹断后漏极电流漏极处两侧耗尽层相遇时,称为预夹断。预夹断后漏极电流ID将基本将基本不随不随UDS的增大而增大,趋近于饱和而呈现恒流特性。场效应管用于的增大而增大,趋近于饱和而呈现恒流特性。场效应管用于放大时,就工作在恒流区(放大区)。如果在预夹断后,

44、继续增加放大时,就工作在恒流区(放大区)。如果在预夹断后,继续增加UGS的负值到一定程度时,两边耗尽层合拢,导电沟道完全夹断,的负值到一定程度时,两边耗尽层合拢,导电沟道完全夹断,ID0,称场效应管处于夹断状态。,称场效应管处于夹断状态。31.3输出特性曲线输出特性曲线 输出特性是指在输出特性是指在UGS一定时,一定时,ID与与UDS之间的关系。下图(之间的关系。下图(a)为某)为某N沟道结型场效应管的输出特性曲线。由图可以看出,特性曲线可分为三个沟道结型场效应管的输出特性曲线。由图可以看出,特性曲线可分为三个区域:区域: (a)输出特性 (b)转移特性 可变电阻区可变电阻区 恒流区恒流区 夹

45、断区夹断区3.1.4转移特性曲线转移特性曲线 所谓转移特性是指在一定的所谓转移特性是指在一定的UDS下,下,UGS对对ID的控制特性。为了进的控制特性。为了进一步了解栅源电压对漏极电流的控制作用,上图一步了解栅源电压对漏极电流的控制作用,上图(b)给出了给出了N沟道结型沟道结型场效应管的转移特性曲线。场效应管的转移特性曲线。 2PGSDSSD1UUII 在场效应管工作于正常的恒流区时,漏极电流在场效应管工作于正常的恒流区时,漏极电流ID与栅极电压与栅极电压UGS的关的关系,近似为下式:系,近似为下式:3.2 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管 绝缘栅场效应管也有绝缘栅场效应管也有N沟道和沟道和P沟道

46、两类,其中每类又有增强型沟道两类,其中每类又有增强型和耗尽型之分。下面以和耗尽型之分。下面以N沟道沟道MOS管为例来说明绝缘栅场效应管管为例来说明绝缘栅场效应管的工作原理。的工作原理。3.2.1 N沟道增强型沟道增强型NMOS管管(1)结构)结构 在 一 块在 一 块 P 型 硅 片 ( 衬 底 ) 上 , 扩 散 形 成 两 个型 硅 片 ( 衬 底 ) 上 , 扩 散 形 成 两 个 N 区作为漏极和源极,两个区作为漏极和源极,两个N区中间的半导体表面上有一层二氧化硅薄区中间的半导体表面上有一层二氧化硅薄层,氧化层上的金属电极称为栅极(层,氧化层上的金属电极称为栅极(G)。由于栅极与其它两

47、个电极)。由于栅极与其它两个电极是绝缘的,故称为绝缘栅。是绝缘的,故称为绝缘栅。 (2)工作原理)工作原理在上图中,当在上图中,当UGS 0时,漏极、源极之间形成两个反向串联的时,漏极、源极之间形成两个反向串联的PN结,结,没有导电沟道,基本上没有电流通过。若没有导电沟道,基本上没有电流通过。若UGS0时,栅极与衬底间时,栅极与衬底间以以SiO2为介质构成的电容器被充电,产生垂直于半导体表面的电场。为介质构成的电容器被充电,产生垂直于半导体表面的电场。此电场吸引此电场吸引P型衬底的电子并排斥空穴,当型衬底的电子并排斥空穴,当UGS到达到达UT(称为开启电(称为开启电压)时,在栅极附近形成一个压

48、)时,在栅极附近形成一个N型薄层,称为型薄层,称为“反型层反型层”或或“感生沟感生沟道道”。与结型场效应管类似,漏源电压。与结型场效应管类似,漏源电压UDS将使感生沟道产生不等宽将使感生沟道产生不等宽性。性。 显然,显然,UGS越高,电场就越强,感生沟道越宽,沟道电阻也就越小,越高,电场就越强,感生沟道越宽,沟道电阻也就越小,漏极电流漏极电流ID就越大。因此可以通过改变就越大。因此可以通过改变UGS电压高低来控制电压高低来控制ID的大小。的大小。3.2.2 N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 如果在制造如果在制造MOS管的过程中,在二氧化硅绝缘层中掺入大量的正管的过程中,在二氧化硅绝缘层中掺入大

49、量的正离子,即使在离子,即使在UGS=0时,半导体表面也有垂直电场作用,并形成时,半导体表面也有垂直电场作用,并形成N型导电沟道。这种管子有原始导电沟道,故称之为耗尽型型导电沟道。这种管子有原始导电沟道,故称之为耗尽型 MOS管。管。MOS管一旦制成,管一旦制成, 原始沟道的宽度也就固定了。下图为耗尽型原始沟道的宽度也就固定了。下图为耗尽型 MOS管的符号,图中箭头的方向表示由管的符号,图中箭头的方向表示由P指向指向N。3.3 场效应管的主要参数场效应管的主要参数(1)夹断电压)夹断电压UP(2)开启电压)开启电压UT(3)饱和漏电流)饱和漏电流IDSS(4)低频跨导)低频跨导gm常数DSGS

50、DmddgUUI 对于工作于恒流区的结型场效应管和耗尽型对于工作于恒流区的结型场效应管和耗尽型MOS管,管,gm值也可值也可根据下式计算根据下式计算DDSSPPGSPDSSGS2PGSDSSm212d1dgIIUUUUIUUUI(5)直流输入电阻)直流输入电阻RGS(6)栅源击穿电压)栅源击穿电压U(BR)GS3.4 场效应管的特性比较及主要特点场效应管的特性比较及主要特点3.4.1特性比较特性比较3.4.2主要特点主要特点 (1)场效应管是一种电压控制器件,栅极几乎不取电流,)场效应管是一种电压控制器件,栅极几乎不取电流,所以其直流输入电阻和交流输入电阻极高。所以其直流输入电阻和交流输入电阻

51、极高。 (2)场效应管是单极型器件,即只由一种多数载流子)场效应管是单极型器件,即只由一种多数载流子(如(如N沟道的自由电子)导电,不易受温度和辐射的影响。沟道的自由电子)导电,不易受温度和辐射的影响。各种场效应管的符号、电压极性及特性曲线,见表各种场效应管的符号、电压极性及特性曲线,见表1-2.4 整流电源整流电源 小功率直流稳压电源一般由电源变压器、整流、滤波和稳压电路小功率直流稳压电源一般由电源变压器、整流、滤波和稳压电路几个部分组成几个部分组成 。4.1 单相半波整流电路单相半波整流电路4.1.1单相半波整流电路的工作原理单相半波整流电路的工作原理单相半波整流电路及波形 当当u2在正半

52、周时,变压器二次侧在正半周时,变压器二次侧电位为上正下负,二极管因正向偏置电位为上正下负,二极管因正向偏置而导通,电流流过负载。当而导通,电流流过负载。当u2在负半在负半周时,变压器二次侧电位为下正上负,周时,变压器二次侧电位为下正上负,二极管因反向偏置而截止,负载中没二极管因反向偏置而截止,负载中没有电流流过。由于在正弦电压的一个有电流流过。由于在正弦电压的一个周期内,周期内, 上只有半个周期内有电流和电上只有半个周期内有电流和电压,所以这种电路称为半波整流电路。压,所以这种电路称为半波整流电路。 LR4.1.2负载上的直流电压和电流值的计算负载上的直流电压和电流值的计算 负载上得到的电压平

53、均值为负载上得到的电压平均值为UL 0.45U2 负载中通过的电流平均值为负载中通过的电流平均值为 LLRUL2R45. 0U IL4.1.3 二极管的选择二极管的选择二极管的最大反向工作电压大于变压器二次侧电压二极管的最大反向工作电压大于变压器二次侧电压u2的最大幅的最大幅值,即值,即22UURM二极管的最大整流电流二极管的最大整流电流IF应大于负载电流应大于负载电流IL,即,即 IFIL 整流电路输出电压的脉动系数整流电路输出电压的脉动系数S定义为输出电压基波的最大值与定义为输出电压基波的最大值与其平均值的比值。其平均值的比值。 57. 1222UUS22OO1MUU 可见单相半波整流电路

54、虽然结构简单,所用元件少,但输出电压可见单相半波整流电路虽然结构简单,所用元件少,但输出电压脉动大,整流效果差,只适用于要求不高的场合。脉动大,整流效果差,只适用于要求不高的场合。 例例15 某直流负载,电阻为某直流负载,电阻为1k , 要求工作电流为要求工作电流为15mA,如果采,如果采用半波整流电路,试求变压器二次侧的电压值,并选择合适的整用半波整流电路,试求变压器二次侧的电压值,并选择合适的整流二极管。流二极管。 解:解: 由于由于oLoIRU.=1V1510151033 UVUo3345. 01545. 012 流过二极管的平均电流为:流过二极管的平均电流为:mAIIoD15二极管承受

55、的反向电压为:二极管承受的反向电压为: VUURM473341. 122根据以上求得的参数,查晶体管手册,可选用一只额定整流电根据以上求得的参数,查晶体管手册,可选用一只额定整流电流为流为100mA,最高反向电压为,最高反向电压为50 V 的的2CZ52B型整流二极管。型整流二极管。 4.2单相全波整流电路单相全波整流电路 4.2.1单相全波整流电路工作原理单相全波整流电路工作原理单相全波整流电路 在在u2的正半周时,的正半周时,VD1为正向导通,电流为正向导通,电流iD1经经VD1流过流过RL回到变回到变压器的中心抽头。此时压器的中心抽头。此时VD2处于反向偏置而截止。处于反向偏置而截止。

56、在在u2的负半周,的负半周,VD2正向导通,电流正向导通,电流iD2经经VD2流过流过RL回到变压回到变压器的中心抽头,此时器的中心抽头,此时VD1处于反向偏置而截止。由此可见全波整流处于反向偏置而截止。由此可见全波整流电路在电路在u2 的正半周和负半周中,的正半周和负半周中,VD1和和VD2 轮流导通,负载轮流导通,负载RL在在u2的正、负半波中均有电流通过,且通过的电流方向相同,这样就将的正、负半波中均有电流通过,且通过的电流方向相同,这样就将双向交流信号变成了单向信号。双向交流信号变成了单向信号。 4.2.2 负载上的直流电压和电流值计算负载上的直流电压和电流值计算负载上的直流电压负载上

57、的直流电压 ULUO20.45U20.9U2 LLRUL2RU 负载中的平均电流负载中的平均电流 IL0.9 4.2.3二极管的选择二极管的选择URM22U2 21IFIL 4.3单相桥式整流电路单相桥式整流电路 该电路共用四只二极管,接成电桥型结构,故称其为桥式整流电路。该电路共用四只二极管,接成电桥型结构,故称其为桥式整流电路。4.3.1单相桥式整流电路工作原理单相桥式整流电路工作原理 在在u2正半周,变压器副边电压为上正下负,二极管正半周,变压器副边电压为上正下负,二极管VD1、VD3导通,电流流通路径如下图(导通,电流流通路径如下图(a)所示。在)所示。在u2负半周,变压器副边负半周,

58、变压器副边电压为下正上负,二极管电压为下正上负,二极管VD2、VD4导通,电流流通路径如下图导通,电流流通路径如下图(b)所示。可以看出在)所示。可以看出在u2整个周期里,负载中都有电流流过,而整个周期里,负载中都有电流流过,而且电流的方向不变,负载上的电压波形见下图(且电流的方向不变,负载上的电压波形见下图(c)。)。 单相桥式整流电路4.3.2 负载上直流电压和电流值的计算负载上直流电压和电流值的计算 22209 . 022)(sin21UUttdUUOLLOLRURUI29 . 04.3.3 二极管的选择二极管的选择22UURLFII21 单相桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小

59、,整单相桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,整流二极管所承受的最高反向电压较低,电源变压器得到了充分的流二极管所承受的最高反向电压较低,电源变压器得到了充分的利用,效率高,因而应用广泛。缺点是二极管用得较多。目前,利用,效率高,因而应用广泛。缺点是二极管用得较多。目前,器件生产厂商已经将四个整流二极管封装到一起,构成模块化的器件生产厂商已经将四个整流二极管封装到一起,构成模块化的整流桥,使用更为方便。整流桥,使用更为方便。 例例1-6 某光电检测仪的光码盘电机,要求某光电检测仪的光码盘电机,要求9V直流电压和额定电直流电压和额定电流为流为500mA的直流电源,试为该电源选择整流元件和

60、整流变压器。的直流电源,试为该电源选择整流元件和整流变压器。解:拟采用单相桥式整流电路。解:拟采用单相桥式整流电路。VUO9V5 . 02负载额定电压负载额定电压考虑每半周均有两只二极管导电,应当考虑考虑每半周均有两只二极管导电,应当考虑为此,变压器副边电压为为此,变压器副边电压为的正向压降。的正向压降。VUUO115 .029 .02二极管截止时承受最高反向工作电压为二极管截止时承受最高反向工作电压为 VVUURM6 .1521122 二极管额定电流二极管额定电流 AIILF25. 021 由此,可以选择由此,可以选择2CZ53A,其额定正向整流电流平均值为,其额定正向整流电流平均值为0.3

61、A,最高,最高反向峰值电压为反向峰值电压为25V。变压器变压比变压器变压比 201122021UUn至于变压器副边电流有效值至于变压器副边电流有效值2I AAIIav55.05.01.11.12VU112AI55. 0220n故应该选择故应该选择,的整流变压器。,的整流变压器。5 滤波电路滤波电路滤波电路的形式很多,常见的有电容滤波、电感滤波和复式滤波电路。滤波电路的形式很多,常见的有电容滤波、电感滤波和复式滤波电路。5.1 电容滤波电路电容滤波电路 基本工作原理就是利用电容的充放电作用,使负载电压趋于平基本工作原理就是利用电容的充放电作用,使负载电压趋于平滑。电容是一个储能元件,当外接电压高

62、于电容两端电压时电容处滑。电容是一个储能元件,当外接电压高于电容两端电压时电容处于充电状态(吸收能量)。反之,当外接电压低于电容两端电压时于充电状态(吸收能量)。反之,当外接电压低于电容两端电压时电容处于放电状态(释放能量)。利用电容的这种储能作用,在整电容处于放电状态(释放能量)。利用电容的这种储能作用,在整流电路输出脉动直流电压升高时储存能量,而在整流电路输出脉动流电路输出脉动直流电压升高时储存能量,而在整流电路输出脉动直流电压减小时释放能量,从而使负载上得到较为平滑的直流电压。直流电压减小时释放能量,从而使负载上得到较为平滑的直流电压。 半波整流电容滤波电路 5.1.1单相半波整流电容滤

63、波电路单相半波整流电容滤波电路 当当u2在正半周由零值上升的过在正半周由零值上升的过程中,二极管导通,电源向负载供程中,二极管导通,电源向负载供电,同时也给电容器电,同时也给电容器C充电。充电。 22U当当u2上升到其最大值上升到其最大值22UuC也充电到最大值也充电到最大值 当当u2上升到峰值后开始下降,上升到峰值后开始下降,电容因放电其两端电压电容因放电其两端电压uC也开始也开始下降,趋势与下降,趋势与u2基本相同。基本相同。 电容按指数规律放电,当电容按指数规律放电,当u2下降下降到一定值后,到一定值后,uC的下降速度就会小于的下降速度就会小于u2的下降速度,使的下降速度,使uC大于大于

64、u2,从而导,从而导致致VD反向偏置变为截止,反向偏置变为截止,C通过通过RL放电,放电,uC按指数规律下降。按指数规律下降。 当当u2的下一个正半波来到后,又的下一个正半波来到后,又.。 5.1.2 单相全波桥式整流电容滤波电路单相全波桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路 它的工作过程与单相半波它的工作过程与单相半波整流电容滤波电路完全一样,整流电容滤波电路完全一样,只是电容的充放电时间更短,只是电容的充放电时间更短,负载上的直流电压更为平滑。负载上的直流电压更为平滑。 5.1.3 电容滤波电路的分析与估算电容滤波电路的分析与估算 (1)负载变化对输出电压的影响)负载变化对输出电压的影响

65、 (2)电容)电容C的选择及输出电压平均值的选择及输出电压平均值UO的估算的估算 253(T)CRL在在RL和和C满足上式时,输出电压平均值可按以下各式估算满足上式时,输出电压平均值可按以下各式估算 UOULU2 (半波)(半波) UOUL1.2U2 (全波)(全波) (3)二极管的导通角)二极管的导通角 5.2电感滤波电路电感滤波电路电感滤波电路 当通过电感线圈的电流变化时,电感线圈所产生的自感电动当通过电感线圈的电流变化时,电感线圈所产生的自感电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增加时,电感线圈势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增加时,电感线圈产生的自感电动势方向与电流方向相

66、反,阻止电流的增加,同时产生的自感电动势方向与电流方向相反,阻止电流的增加,同时电感储存能量。当电流减小时,自感电动势方向与电流方向相同,电感储存能量。当电流减小时,自感电动势方向与电流方向相同,阻止电流的减小,同时电感将储存的能量释放,以补偿电流的减阻止电流的减小,同时电感将储存的能量释放,以补偿电流的减小。因此,经电感滤波后,负载电压和电流的脉动减小,波形变小。因此,经电感滤波后,负载电压和电流的脉动减小,波形变得平滑。得平滑。L愈大,愈大,RL愈小,滤波效果愈好。愈小,滤波效果愈好。 5.3复式滤波电路复式滤波电路22 . 1URRRLL名称LC滤波LC型滤波RC型滤波电路形式Uo0.9U21.2U2整流管冲击电流小大大适用场合大电流且变动大的负载小电流负载小电流负载6 稳压电路稳压电路 稳压电路通常有并联型、串联型和集成稳压器等形式,下面介稳压电路通常有并联型、串联型和集成稳压器等形式,下面介绍并联型、串联型稳压电路和三端集成稳压器。绍并联型、串联型稳压电路和三端集成稳压器。 6.1并联型稳压电路并联型稳压电路 硅稳压二极管是组成并联型稳压电路的最基本的元件,它有硅稳压二极管是


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