電路中文第一章

電路中文課件第一章第1頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月直流電源電路半導(dǎo)體二極管整流電路電源濾波電路穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路第2頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月一、PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的導(dǎo)電特點(diǎn)。它的導(dǎo)電能力在不同條件下差別很大。

熱敏性：環(huán)境溫度升高時，導(dǎo)電能力增強(qiáng)很多?？梢杂糜跍囟瓤刂啤Ｗ鳠崦粼?。

光敏性：無光照時和絕緣體一樣不導(dǎo)電，受光照時導(dǎo)電能力變強(qiáng)。作光敏元件。

濕敏性：根據(jù)濕度不同導(dǎo)電性能改變，可以用于倉庫的濕度控制、報警等。作濕敏元件。1）導(dǎo)電能力隨外界因素影響變化很大第3頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月

——利用這種特性，可以制造各種不同用途的半導(dǎo)體。2）導(dǎo)電能力的可控性摻入微量有用雜質(zhì)，其導(dǎo)電能力會發(fā)生急劇變化?！稍黾訋资翈装偃f倍。如：硅加入百萬分之一的硼，其導(dǎo)電能力增加五十萬倍。第4頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2、本征半導(dǎo)體現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價電子）都是四個。GeSi1）本征半導(dǎo)體的共價鍵結(jié)構(gòu)通過一定的工藝過程，可以將半導(dǎo)體制成晶體。完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體，稱為本征半導(dǎo)體。第5頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月硅和鍺的共價鍵結(jié)構(gòu)共價鍵共用電子對+4+4+4+4+4表示除去價電子后的原子每個原子與其相臨的原子之間形成共價鍵，共用一對價電子。形成共價鍵后，每個原子的最外層電子是八個，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。第6頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月共價鍵中的兩個電子被緊緊束縛在共價鍵中，稱為束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價鍵成為自由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。+4+4+4+4第7頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月+4+4+4+42）本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理自由電子空穴束縛電子在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價電子獲得足夠的能量而脫離共價鍵的束縛，成為自由電子，同時共價鍵上留下一個空位，稱為空穴。它們成雙結(jié)對地出現(xiàn)，稱為電子—空穴對。第8頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸引臨近的電子來填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移，而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動，因此可以認(rèn)為空穴是載流子。第9頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一大特點(diǎn)。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。（金屬導(dǎo)體中只存在一種載流子，即自由電子）第10頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月3、雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。使自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體（電子半導(dǎo)體），使空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體（空穴半導(dǎo)體）。第11頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月N型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的五價元素磷（或銻），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代。磷原子的最外層有五個價電子，其中四個與相臨的半導(dǎo)體原子形成共價鍵，必定多出一個電子，這個不受共價鍵束縛的價電子,在室溫下獲得的熱能很容易使它掙脫原子核的引力而成為自由電子。這樣磷原子它失去一個價電子成為帶一個電荷量的正離子，但不會產(chǎn)生空穴。與本征激發(fā)不同，正離子束縛在晶格中，不能象空穴那樣起導(dǎo)電作用。每個磷原子給出一個電子，稱為施主原子。第12頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月+4+4+5+4N型半導(dǎo)體多余電子磷原子第13頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體中的載流子的組成：1、由施主原子提供的電子，濃度與施主原子相同。2、本征半導(dǎo)體中成對產(chǎn)生的電子和空穴?！獡诫s濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。？第14頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月P型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的三價元素，如硼（或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個價電子，與相臨的半導(dǎo)體原子形成共價鍵時，產(chǎn)生一個空穴。這個空穴可能吸引束縛電子來填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動的帶負(fù)電的離子。由于硼原子接受電子，所以稱為受主原子。第15頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月+4+4+3+4空穴P型半導(dǎo)體硼原子第16頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)1、N型半導(dǎo)體中電子是多子，其中大部分是摻雜提供的電子，本征半導(dǎo)體中受激產(chǎn)生的電子只占少數(shù)。N型半導(dǎo)體中空穴是少子，少子的遷移也能形成電流，由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。2、P型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。3、多子的數(shù)量受雜質(zhì)濃度影響；少子的數(shù)量主要受外界環(huán)境溫度影響。第17頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++N型半導(dǎo)體第18頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月1）PN結(jié)的形成在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，經(jīng)過載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了PN結(jié)。4、PN結(jié)的形成及其單向?qū)щ娦缘?9頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月P型半導(dǎo)體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散運(yùn)動內(nèi)電場E漂移運(yùn)動空間電荷區(qū)PN結(jié)處載流子的運(yùn)動第20頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月擴(kuò)散的結(jié)果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬，內(nèi)電場得到加強(qiáng)漂移運(yùn)動P型半導(dǎo)體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散運(yùn)動內(nèi)電場EPN結(jié)處載流子的運(yùn)動內(nèi)電場越強(qiáng)，就使漂移運(yùn)動越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。第21頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月漂移運(yùn)動P型半導(dǎo)體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散運(yùn)動內(nèi)電場EPN結(jié)處載流子的運(yùn)動所以擴(kuò)散和漂移這一對相反的運(yùn)動最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個區(qū)之間沒有電荷運(yùn)動，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。第22頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++空間電荷區(qū)N型區(qū)P型區(qū)PN結(jié)第23頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月1、空間電荷區(qū)中沒有載流子。2、空間電荷區(qū)中內(nèi)電場阻礙多子（P中的空穴、N中的電子）向?qū)Ψ綌U(kuò)散運(yùn)動。3、因?yàn)樯僮樱≒中的電子和N中的空穴），數(shù)量有限，因此由它們形成的漂移電流很小。請注意第24頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2）PN結(jié)的單向?qū)щ娦訮N結(jié)加上正向電壓、正向偏置的意思都是：P區(qū)加正、N區(qū)加負(fù)電壓。PN結(jié)加上反向電壓、反向偏置的意思都是：P區(qū)加負(fù)、N區(qū)加正電壓。第25頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月PNEUPNEU加正向偏壓，導(dǎo)電（導(dǎo)通）加反向偏壓，不導(dǎo)電（截止）當(dāng)外加反向偏壓后，外電場方向與內(nèi)電場方向一致(即，外加電壓正端接N區(qū),負(fù)端接P區(qū))，

PN結(jié)單向?qū)щ娦裕寒?dāng)外加正向偏壓時，外電場方向與內(nèi)電場方向相反即，外加電壓正端接P區(qū)，負(fù)端接N區(qū))，這種只有一種方向?qū)щ姷默F(xiàn)象稱為PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。載流子更難通過，因而不能導(dǎo)電。則內(nèi)電場得到加強(qiáng)，空間電荷區(qū)加寬，則內(nèi)建電場受到削弱，空間電荷區(qū)變窄，載流子易于通過，因而產(chǎn)生導(dǎo)電現(xiàn)象。第26頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月PN結(jié)面接觸型引線外殼線觸絲線基片點(diǎn)接觸型二、半導(dǎo)體二極管1、基本結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體二極管內(nèi)部就是一個PN結(jié)，將其封裝并接出兩個引出端，從P區(qū)引出的端稱為陽極（正極），從N區(qū)引出的端稱為陰極（負(fù)極）。第27頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月它的電路符號如圖：半導(dǎo)體二極管用符號V表示，（也常用D表示）根據(jù)PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，二極管只有當(dāng)陽極電位高于陰極電位時，才能按箭頭方向?qū)娏鳌６O管極性接錯，輕則電路無法正常工作，重則燒壞二極管及電路中其他元件。為了防止使用時極性接錯，管殼上標(biāo)有“”符號或色點(diǎn)，符號箭頭指示方向?yàn)檎?，色點(diǎn)則表示該端為正極?；蚝谌?cè)為負(fù)極。陽極陰極DPN第28頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月DiDuD伏安特性是二極管上所加電壓和流過管子電流之間的關(guān)系。uDiD0正向?qū)ǚ聪蚪刂箵舸?.5鍺硅0.21）正向特性外加正向電壓時，正向特性的起始部分，正向電流幾乎為零。這一段稱為“死區(qū)”。對應(yīng)于二極管開始導(dǎo)通時的外加電壓稱為“死區(qū)電壓”。鍺管約為0.2V,硅管約0.5V。2）反向特性外加反向電壓不超過一定范圍時通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動所形成的很小的反向電流，稱為反向飽和電流或漏電流。該電流受溫度影響很大。2、伏安特性正常工作時，電流變電壓基本維持不變，稱為正向?qū)▔航怠９韫?.6～0.7V,鍺管0.3V。第29頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月UI死區(qū)電壓硅管0.5V,鍺管0.2V。導(dǎo)通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.3V。反向擊穿電壓UBR3）擊穿特性外加反向電壓超過某一數(shù)值時，反向電流會突然增大，這種顯現(xiàn)稱為擊穿（擊穿時，二極管失去單向?qū)щ娦裕?。對?yīng)的電壓稱為擊穿電壓。第30頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月3、主要參數(shù)（1）最大整流電流IOM二極管長期使用時，允許流過二極管的最大正向平均電流。由PN結(jié)結(jié)面積和散熱條件決定，超過此值工作可能導(dǎo)致過熱而損壞。（2）反向擊穿電壓UBR二極管反向擊穿時的電壓值。擊穿時反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過熱而燒壞。手冊上給出的最高反向工作電壓URWM一般是UBR的一半。第31頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）反向電流IRM指二極管加反向峰值工作電壓時的反向電流。反向電流大，說明管子的單向?qū)щ娦圆?，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要大幾十到幾百倍。以上均是二極管的直流參數(shù)，下面介紹兩個交流參數(shù)。第32頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）微變電阻rDiDvDIDVDQ

iD

vDrD是二極管特性曲線工作點(diǎn)Q附近電壓的變化與電流的變化之比：顯然，rD是對Q附近的微小變化量的電阻。第33頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）二極管的極間電容二極管的兩極之間有電容，此電容由兩部分組成：勢壘電容CB和擴(kuò)散電容CD。PN結(jié)高頻小信號時的等效電路：勢壘電容和擴(kuò)散電容的綜合效應(yīng)rd二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦?，起整流、限幅、保護(hù)等作用。第34頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月在實(shí)際電路分析、設(shè)計中，常使用二極管的電路模型：（1）帶導(dǎo)通電壓的電路模型：iDuD0UD導(dǎo)通電壓UD與二極管材料有關(guān)：硅管為0.6~0.7V，鍺管為0.2~0.3V（2）忽略導(dǎo)通電壓的電路模型（理想二極管）：iDuD0第35頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月理想二極管應(yīng)用電路實(shí)例1、限幅電路uiuoRDE輸入電壓為一正弦波：電池電壓：E=4V08t輸出電壓如圖04t截止截止導(dǎo)通導(dǎo)通當(dāng)輸入電壓小于電池電壓時，二極管兩端電壓處于反向偏置，截止，沒有電流流過，所以輸出電壓跟隨輸入電壓變化。當(dāng)輸入電壓大于電池電壓時，二極管兩端電壓處于正向偏置，導(dǎo)通，二極管兩端電壓為0，所以輸出電壓與電池電壓相同，為4V。如果考慮二極管導(dǎo)通電壓，則此時輸出電壓應(yīng)為4.7V。該電路的作用就是限制過高的輸入電壓。仿真4第36頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月理想二極管應(yīng)用電路實(shí)例2、或門電路D1D2R-12VVAVBVF假定二極管導(dǎo)通電壓忽略不計，我們用列表的方法來分析輸入信號VA，VB和輸出信號VF的關(guān)系：VAVBVFD2D13V3V3V3V0V0V0V0V導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止截止3V0V3V3V如果定義3V電平為邏輯1，0V電平為邏輯0，則，該電路實(shí)現(xiàn)邏輯“或”的功能：VF=VA+VB共陰極接法：陽極電位高的優(yōu)先導(dǎo)通。共陽極接法：陰極電位低的優(yōu)先導(dǎo)通。仿真第37頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月例：uiuoRD15V

D25Voooo1）當(dāng)二極管電路如圖，D1、D2為理想二極管，試畫出范圍內(nèi)的電壓傳輸特性曲線。解：D1管截止，D2管導(dǎo)通。u0=-5V-50+5+10-10ui(V)+5-5uo2）當(dāng)D1管截止，D2管截止。u0=ui3）當(dāng)D1管導(dǎo)通，D2管截止。u0=+5V第38頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月例：二極管的應(yīng)用：RRLuiuRuotttuiuRuo第39頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2u3u4uo電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路整流電路:將交流電壓u2變?yōu)槊}動的直流電壓u3。濾波電路:將脈動直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓u0的穩(wěn)定。

直流穩(wěn)壓電源的組成和功能第41頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月整流電路的任務(wù)是把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動的電壓。常見的小功率整流電路，有單相半波、橋式和倍壓、全波整流等。下面主要介紹前兩種。為分析簡單起見，我們把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無窮大。整流電路第42頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月一、單相半波整流電路u2>0時，二極管導(dǎo)通。二極管導(dǎo)通i0u1u2aTbDRLu0忽略二極管正向壓降：

u0=u2輸出電壓波形：uou21、工作原理第43頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月u2<0時，二極管截止,輸出電流為0。二極管截止u0=0u1u2aTbDRLu0i0輸出電壓波形：uou21、工作原理一、單相半波整流電路第44頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月輸出電壓大小uo輸出電壓平均值（U0）：輸出電壓波形：u1u2aTbDRLu0i0注意：直流電均用平均值表示。2、主要數(shù)值第45頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月二極管上承受的最高電壓：二極管上的平均電流：ID=I0u1u2aTbDRLu0i0二極管上電壓波形：輸出電流平均值（I0）：Io=Uo/RL=0.45U2/RLuD變壓器副邊電流有效值（I2）：第46頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月二、單相橋式整流電路的工作原理+-u2正半周時電流通路同極性端接負(fù)載（共陰極接正，共陽極接負(fù)）異極性端接交流電源u1u2TD4D2D1D3RLu0+-（2）二極管的導(dǎo)通規(guī)律：共陰接法時，陽極瞬時電位最高者共陽接法時，陰極瞬時電位最低者最先導(dǎo)通（導(dǎo)通的二極管看成短路，陽極陰極等電位；不導(dǎo)通的二極管看成開路，承受反向電壓。）（1）電路特點(diǎn)：第47頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2負(fù)半周時電流通路+-二、單相橋式整流電路的工作原理同極性端接負(fù)載（共陰極接正，共陽極接負(fù)）異極性端接交流電源（1）電路特點(diǎn)：（2）二極管的導(dǎo)通規(guī)律：共陰接法時，陽極瞬時電位最高者共陽接法時，陰極瞬時電位最低者最先導(dǎo)通（導(dǎo)通的二極管看成短路，陽極陰極等電位；不導(dǎo)通的二極管看成開路，承受反向電壓。）第48頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月u2>0時D1,D3導(dǎo)通D2,D4截止電流通路:由+經(jīng)D1

RLD3-u2<0時D2,D4導(dǎo)通D1,D3截止電流通路:由-經(jīng)D2

RLD4+輸出是脈動的直流電壓！u2uD4,uD2uD3,uD1uou2D4D2D1D3RLu0+-橋式整流電路輸出波形及二極管上電壓波形（3）第49頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月a、整流輸出電壓平均值（U0）負(fù)載電壓U0的平均值為:負(fù)載上的(平均)電流:b、注意：Uom=??U2mU2mu2uoUom電路的主要參數(shù)

（4）第50頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月平均電流(ID)與反向峰值電壓(URM)是選擇整流管的主要依據(jù)。例如，

在橋式整流電路中，每個二極管只有半周導(dǎo)通。因此，流過每只整流二極管的平均電流ID

是負(fù)載平均電流的一半。

二極管截止時兩端承受的最大反向電壓：整流電路中整流管的選擇c、選管時要滿足：第51頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種常見的硅整流橋+AC-~+~-~+-~第52頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月整流電路如圖所示，二極管為理想元件，已知負(fù)載電阻，試求：(1)直流電壓表(V)和直流電流表(A)的讀數(shù)(設(shè)電壓表內(nèi)阻為無窮大，電流表的內(nèi)阻為零);(2)在下表中選出合適型號的二極管。解：(1)(V)的讀數(shù)為例(A)的讀數(shù)為0.135A第53頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）選管：可選用：2CP12第54頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月

電源濾波電路濾波原理:交流電壓經(jīng)整流電路整流后輸出的是脈動直流，其中既有直流成分又有交流成份。濾波電路利用儲能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,將電容與負(fù)載RL并聯(lián)(或?qū)㈦姼信c負(fù)載RL串聯(lián))，濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達(dá)到平滑輸出電壓波形的目的。第56頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月一、電容濾波電路橋式整流電容濾波電路u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SC以單相橋式整流電容濾波為例進(jìn)行分析，其電路如圖所示。1、濾波原理第57頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCRL接入（且RLC較大）時u2tu0t忽略整流電路內(nèi)阻電容通過RL放電，在整流電路電壓小于電容電壓時，二極管截止，整流電路不為電容充電，u0會逐漸下降。第58頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCRL未接入時u2tu0t設(shè)t1時刻接通電源t1整流電路為電容充電充電結(jié)束忽略整流電路內(nèi)阻沒有電容時的輸出波形第59頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCu2tu0t忽略整流電路內(nèi)阻只有整流電路輸出電壓大于u0的時間區(qū)間，才有充電電流。因此整流電路的輸出電流是脈沖波。整流電路的輸出電流RL接入（且RLC較大）時充電放電第60頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCu2tu0t考慮整流電路內(nèi)阻電容充電時，電容電壓滯后于u2。整流電路的輸出電流RL接入（且RLC較大）時RLC越小，輸出電壓越低第61頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月一般取(T:電源電壓的周期)近似估算:U0=1.2U2（全波）（滿載時）U0=1.0U2（半波）。(2)流過二極管瞬時電流很大RLC越大

U0越高,負(fù)載電流的平均值越大

整流管導(dǎo)電時間越短

iD的峰值電流越大故一般選管時，取2、電容濾波電路的特點(diǎn)(1)輸出電壓U0與時間常數(shù)RLC有關(guān)RLC愈大

電容器放電愈慢

U0(平均值)愈大，濾波電容選取原則空載時，Uo均為1.414U2第62頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月輸出波形隨負(fù)載電阻RL或C的變化而改變,U0也隨之改變。如:RL愈小(I0越大),U0下降愈多。電容濾波電路適用于輸出電壓較高,負(fù)載電流較小且負(fù)載變動不大的場合。(3)、輸出特性(外特性):uL電容濾波純電阻負(fù)載1.4U20.9U20IL結(jié)論第63頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月整流濾波電路如圖所示，負(fù)載電阻，電容，變壓器副邊電壓有效值，二極管為理想元件，試求：輸出電壓和輸出電流的平均值，及二極管承受的最高反向電壓。例解：第64頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月整流濾波電路如圖所示，二極管是理想元件，電容，

負(fù)載電阻，開關(guān)閉合、斷開時，直流電壓表(V)的讀數(shù)為141.4V，求(1)開關(guān)閉合、斷開時直流電流表的讀數(shù);(2)開關(guān)斷開、閉合時，直流電流表的讀數(shù);

(3)開關(guān)、均閉合時，直流電流表的讀數(shù)。(設(shè)電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻為無窮大)。

例解：(1)開關(guān)閉合、斷開時:A的讀數(shù)為零。第65頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)開關(guān)斷開、閉合時，(3)開關(guān)、均閉合時，A的讀數(shù)為:A的讀數(shù)為:第66頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月第67頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月穩(wěn)壓二極管UIUZIZ+-——工作在反向擊穿區(qū)的二極管1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）摻入雜質(zhì)多，PN結(jié)易于擊穿。反向擊穿電壓50V以下。2）PN結(jié)體積大，散熱好，使反向擊穿是可逆的。當(dāng)反向電壓降低后，管子仍可恢復(fù)原來狀態(tài)。普通二極管PN結(jié)體積小，一次擊穿后，由于散熱慢，溫度過高而將PN結(jié)燒毀。這叫熱擊穿。熱擊穿是不可逆的。第68頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2、穩(wěn)壓二極管的參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓UZ（3）動態(tài)電阻IUZ

UZ

IZ穩(wěn)壓誤差（2）電壓溫度系數(shù)

U（%/℃）穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。如：

U=0.09%/oC,即溫度每升高1oC,穩(wěn)壓值將增加0.09%。rZ越小，穩(wěn)壓性能越好UZ≈U(BR)第69頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）穩(wěn)定電流IZ、最大穩(wěn)定電流IZM

（5）最大允許功耗穩(wěn)定電流IZ:穩(wěn)定性能最佳的工作電流值。最大穩(wěn)定電流IZM：允許通過穩(wěn)壓管的最大電流值。穩(wěn)壓管正常工作時，耗散的最大功率。超過時會發(fā)生熱擊穿，損壞管子。第70頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月例已知穩(wěn)壓管的參數(shù)是：Uz=8V，Iz=10mA，Izm=29mA?，F(xiàn)用600Ω、1/8W的電阻R作限流電阻，是否合適？+20VRDzI解雖然但1/8W＜0.24W所以不合適！第71頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月第72頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月

穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路開關(guān)型穩(wěn)壓電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備)在小功率設(shè)備中常用的穩(wěn)壓電路有穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路和開關(guān)型穩(wěn)壓電路等。其中穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路最簡單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。開關(guān)型穩(wěn)壓電源效率較高，目前用的也比較多，但因?qū)W時有限，這里不做介紹。以下主要討論穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。第73頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月一、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路整流輸出電壓雖然經(jīng)過電容濾波減小了波動，可以得到波動較小的輸出直流電壓，但是，如果輸入交流電源電壓發(fā)生波動，或負(fù)載電流發(fā)生變動（這種情況經(jīng)常出現(xiàn)），輸出直流電壓都可能產(chǎn)生變化。如何保證在輸入交流電源電壓波動、負(fù)載變化時，輸出直流電壓保持恒定，這就是穩(wěn)壓電路的功能。穩(wěn)壓電路穩(wěn)定輸出直流電壓的基本思想是在輸出直流電壓時，在電路中設(shè)置一個吸收波動成分的元件（調(diào)整元件），當(dāng)市電或負(fù)載波動時，調(diào)整元件將根據(jù)輸出直流電壓的變動情況，確定調(diào)整方向和大小，以保證輸出的直流電壓不發(fā)生變