半導(dǎo)體二極管-二極管的應(yīng)用（電工電子課件）

二、濾波電路

整流電路輸出的單向脈動(dòng)電壓含有交流分量，不能適應(yīng)各種要求直流電壓平穩(wěn)的電子設(shè)備、電氣裝置正常工作的需要。解決辦法是在整流電路之后再加接濾波電路，以改善直流電壓的脈程度。根據(jù)電容有隔直通交的作用，而電感則有直流電阻很小，交流電阻大的特點(diǎn)。將電容、電感和電阻適當(dāng)?shù)慕M合起來(lái)，便可得到各種形式的濾波電路。1.電容濾波電路特點(diǎn)

①電路簡(jiǎn)單。②整流輸出電壓的波形比較平直。③輸出平均電壓U0較高，且隨負(fù)載RL的大小而變化。

輸出平均電壓：U0=U2（半波整流）U0＝1.2U2

（全波整流）

2.電感濾波電路電感濾波的作用是：當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，電感線圈中將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它將阻止電流的變化，同時(shí)進(jìn)行磁場(chǎng)能量的存貯與釋放，使輸出電壓和電流的脈動(dòng)程度減小，波形較平直。

U0=0.9U2

電感線圈的電感L為幾亨到幾十亨，一般說(shuō)來(lái)L越大，濾波效果越好。但L越大，線圈的體積及重量均增加，而且也不經(jīng)濟(jì)。電感濾波適用于負(fù)載電流較大，其變化也較大但對(duì)輸出電壓脈動(dòng)程度要求不太高的場(chǎng)合，例如可控硅電路。3.復(fù)式兀形濾波電路此電路由兩只電容Cl和C2及電感L組成。Cl

先對(duì)整流輸出電壓進(jìn)行電容濾波，C2與負(fù)載電阻RL并聯(lián)，再與L串聯(lián)。電感線圈L對(duì)輸出電壓的交流分量有較大的感抗，而電容C2對(duì)交流分量的容抗很小，具有較強(qiáng)的旁路分流作用，從而可使負(fù)載RL上的交流分量很小，輸出電壓的平直程度大大增加。

電阻對(duì)于交、直流電流都具有同樣的降壓作用，但是當(dāng)它與電容C2配合之后，可以使經(jīng)Cl濾波后的整流電壓中殘存的交流分量較多地降落在電阻R的兩端，而較少地分配到電容C2上（因C2的交流阻抗很?。?。從而使負(fù)載RL兩端的輸出電壓更為平直，起到更好的濾波作用。R和C2愈大，濾波效果愈好。但R太大，將使R上的直流壓降增加，且電阻要發(fā)熱，消耗電功率，故應(yīng)選擇R《RL，通常使R上的直流電壓降UR=I0R=（0.1～0.2）U0，R取值為幾十到幾百歐。

三、二極管在汽車(chē)電路中的應(yīng)用1．二極管的整流電路在汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

四、特殊二極管在汽車(chē)上的應(yīng)用

1.穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型硅晶體二極管。由于它有穩(wěn)定電壓的作用，故稱為穩(wěn)壓二極管。它經(jīng)常應(yīng)用在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子線路中。穩(wěn)壓二極管也稱齊納二極管。穩(wěn)壓二極管的正常工作范圍，是在伏安特性曲線上的反向電流開(kāi)始突然上升的A點(diǎn)和B點(diǎn)這一段的電流，對(duì)于常用的小功率穩(wěn)壓管來(lái)講，一般為幾毫安幾十毫安。2.半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）

LED由砷化鎵、磷化鎵等化合物所制成。這種管子通以電流時(shí)將發(fā)出光。有紅、綠、黃、橙色的發(fā)光二極管。3．光電二極管

日照強(qiáng)度傳感器可以把太陽(yáng)的照射情況轉(zhuǎn)換成電流的變化，車(chē)內(nèi)自動(dòng)空調(diào)控制單元對(duì)這種變化進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)調(diào)節(jié)排風(fēng)量和排風(fēng)口溫度。光電二極管作為光傳感器還被應(yīng)用到汽車(chē)燈光自動(dòng)控制器中，用來(lái)檢測(cè)車(chē)輛周?chē)?、暗程度?.光接收機(jī)光接收機(jī)的種類(lèi)很多，現(xiàn)代汽車(chē)光纖網(wǎng)絡(luò)中通常使用的光接收機(jī)主要有兩種：普通光電二極管型和雪崩光電二極管型。一、整流整流電路是將交流電壓變換成直流電路，整流電路分為單相半波整流電路、單相全波電路、三相全波整流電路。1.單相半波整流電路負(fù)載電阻上得到的整流電壓U0是大小變化的單向脈動(dòng)直流電壓，U0的大小常用一個(gè)周期的平均值來(lái)表示，單相半波整流電壓的平均值為流過(guò)二極管的平均電流為因此：?jiǎn)蜗喟氩ㄕ麟娐返奶攸c(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但輸出電壓的平均值低、脈動(dòng)大,電路損失大。2.單相橋式全波整流電路

橋式整流電路的整流電壓平均值比半波整流時(shí)增加一倍即：

由以上分析可知，單相橋式整流電路，在變壓器二次側(cè)電壓相同的情況下，輸出電壓平均值高、脈動(dòng)小，管子承受的反向電壓和半波整流電路一樣。雖然二極管用了四只，但小功率二極管體積小，價(jià)格低廉，因此全波橋式整流電路得到了廣泛的應(yīng)用。3.三相橋式整流電路負(fù)載RL上電壓U0與三相變壓器副繞組相電壓有效值U