整流二極管作用

1、整流二極管的作用一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽w器件。通常它包含一個 端子。PN結(jié)，有陽極和陰極兩個P區(qū)的載流子是空穴,N區(qū)的載流子是電子，在 P區(qū)和N區(qū)間形成一定的位壘。外加使P區(qū)相對N區(qū)為正的電壓時，位壘降低，位壘兩側(cè)附近產(chǎn)生儲存載流子，能通過大電流，具有低的電壓降（典型值為 0.7V）,稱為正向?qū)顟B(tài)。若加相反的電壓，使位壘增加，可承受高的反向電壓， 流過很小的反向電流 稱為反向阻斷狀態(tài)。整流二極管具有明顯的單向?qū)щ娦裕ǚQ反向漏電流），反向漏電流小，高 這種器件的結(jié)面積較大，能 ，但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻整流電路。整流二極管可用半導體鍺或硅等材

2、料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高,溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造。通過較大電流（可達上千安）二極管整流電路電力網(wǎng)供給用戶的是交流電， 流電的過程。利用具有單向?qū)щ娞匦缘钠骷?，電。下面介紹利用晶體二極管組成的各種整流電路。而各種無線電裝置需要用直流電。整流，就是把交流電變?yōu)橹笨蒶fq以把方向和大小交變的電流變換為直流 一、半波整流電路B單相半波整流電路 圖5-1、是一種最簡單的整流電路。 它由電源變壓器 B 組成。變壓器把市電電壓（多為、整流二極管D和負載電阻Rfz，220伏）變換為所需要的交變電壓e2, D再把交流電變換為脈動直流電。：F面從圖5-2的波形圖上看著二極管

3、是怎樣整流的。半波整流電路的波形圖變壓器砍級電壓 e2,是一個方向和大小都隨時間變化的正弦波電壓，它的波形如 圖5-2 （a）所示。在0K時間內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負。此時二極管承 受正向電壓面導通，e2通過它加在負載電阻 Rfz上，在n2n時間內(nèi)，e2為負半周，變壓 器次級下端為正，上端為負。這時D承受反向電壓，不導通，Rfz，上無電壓。在 n2n時間內(nèi)，重復0n時間的過程，而在 3n4 n時間內(nèi)，又重復 n2 n時間的過程這樣反復 下去，交流電的負半周就被”肖掉了，只有正半周通過 Rfz，在Rfz上獲得了一個單一右向 （上正下負）的電壓，如圖 5-2 （b）所示，達到了整流

4、的目的，但是，負載電壓Usco以及負載電流的大小還隨時間而變化，因此，通常稱它為脈動直流。這種除去半周、圖下半周的整流方法，叫半波整流。不難看出，半波整說是以”犧牲”一半交流為代價而換取整流效果的，電流利用率很低（計算表明，整流得出的半波電壓在整個周期內(nèi)的平均值，即負載上的直流電壓Usc =0.45 e2 ）因此常用在高電壓、小電流的場合，而在一般無線電裝置中很少采用。二、全波整流電路（單向橋式整流電路）如果把整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以得到一種能充分利用電能的全波整流電路。全波整流電路，可以看作是由兩個半波整流電路組合成的。變壓器次級線圈中間需要引出一個抽頭，把次組線圈分成兩個對稱的繞組，

5、從而引出大小相等但極性相反的兩個電壓e2ae2aRfz 與 e2b 、D2 Rfz，兩個通電回路。、D1、 、e2b，構(gòu)成全波整流電路的工作原理，可用圖所示的波形圖說明。 在0n間內(nèi)，e2aD1導通，在Rfz上得到上正下負的電壓；e2b 對D2為反向電壓,D2不導通 在n-2 n時間內(nèi)，e2b對D2為正向電壓，D2導通，在Rfz上得到的仍然是上正下負的電壓；e2aD1為反向電壓，D1不導通 對 對Dl為正向電壓，Use 已 y 4 A.1?LT1 - , 11如此反復，由于兩個整流元件D1、D2輪流導電，結(jié)果負載電阻 Rfz上在正、負兩個半周作全波Usc=用期間，都有同一方向的電流通過，如圖5

6、-4 (b)所示的那樣，因此稱為全波整流，整流不僅利用了正半周，而且還巧妙地利用了負半周，從而大大地提高了整流效率(0.9e2，比半波整流時大一倍)。這給制作圖5-3所示的全波整濾電路， 需要變壓器有一個使兩端對稱的次級中心抽頭，上帶來很多的麻煩。 另外，這種電路中，每只整流二極管承受的最大反向電壓，是變壓器次 級電壓最大值的兩倍，因此需用能承受較高電壓的二極管。三、橋式整流電路橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成 橋式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點，而同時在一定程度上克服了它的缺點。橋式整流電路的工作原理如下：對D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路

7、中構(gòu)成 上形成上正下負的半波整洗電壓，e2為負半周時，對對D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成 Rfz上形成上正下負的另外半波的整流電壓。e2為正半周時，對 D1、D3和方向電壓，Dl，e2、Dl、Rfz、D3 通電回路,D2、D4力口正向電壓， D2、e2、D2Rfz 、D4通電回路，D3在D4導通;同樣在導通;Rfz ,u1+ D4DDi iD2 UoRliOiO-十U2Rl otU2 Rr創(chuàng)2 * CbtUdi八ft/2U2(b)56單相全波橋式整流電路Rfz ,上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣如此重復下去，結(jié)果在的。從圖5-6中還不難看出，橋式電路中每只

8、二極管承受的反向電壓等于變壓器次級電壓的 最大值，比全波整洗電路小一半！四、整流元件的選擇和運用需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方式和負載大小加以選 擇。如選擇不當，則或者不能安全工作，甚至燒了管子；或者大材小用，造成浪費。另外，在高電壓或大電流的情況下，如果手頭沒有承受高電壓或整定大電濾的整流元 件，可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來使用。二極管并聯(lián)的情況：兩只二極管并聯(lián)、每只分擔電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián)， 每只分擔電路總電流的三分之一?？傊?，有幾只二極管并聯(lián)，”流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一。但是，在實際并聯(lián)運用時”，由于各二極管特性不完全一致，不能均分所通過的電流，會使有的管子困負擔過重而燒毀。因此需在每只二極管上串聯(lián)一只阻值相同的小電阻器，使各并聯(lián)二極管流過的電流接近一致。這種均流電阻R一般選用零點幾歐至幾十歐的電阻器。電流越大，R應選得越小。二極管串聯(lián)的情況。 顯然在理想條件下， 有幾只管子串聯(lián)，每只管子承受的反向電壓就應等于總電壓的幾分之一。 但因為每只二極管的反向電阻不盡相同，會造成電壓分配不