04第四节 晶体二极管7.ppt

第四节 晶体二极管 ———————的应用 * * 1.4.1 整流与稳压电路 VO V2 ∽ V1 vi 220V 稳压 滤波 整流 RL ∽ t vi V1 t V2 t VO t 1、整流电路： (1)、半波整流电路的工作原理： 设、v= 220V 频率为50HZ 波形，如图所示： 0 t vi Vm 通常情况下 rL、RD R ，即 R(rL+RD) VD(on) 故 可采用理想二极管的模型 所以 ，rL 、RD 及 VD(on) 的影响均可忽略。 VO(AV) v D vi 220V R vi 0 t vi Vm 分析： 当vi 为正半周时， D 导通 当vi 为负半周时， D 截止 所以 0≤ωt≤л vO = 0 л ≤ωt≤2л 输出电压波形如图所示： 0 t vi Vm 计算平均电压值： 平均整流电流： 最大反向峰值电压： 0 t vi Vm （2）、全波整流： 工作原理： 当 v∽ 为正半周时： D1 导通， D2 截止 。 当 v∽ 为负半周时： D1 截止 ， D2 导通 。 VO RL D2 D1 v∽ Tr vi vi 220V 输出电压波形如图所示： 0 t VO 平均电压值： VO(AV) = 0.9vi 每管流过的平均电流值： ID1(AV) =ID2(AV) =ID(AV) /2 最大反向峰值电压 ： V(BR)M = （3）、桥式整流电路： ID(2、4) ID(1、3) RL D4 D3 D2 D1 v∽ vi 220V Tr VO 工作原理： 当 v∽ 为正半周时： D1、D3 导通 ，D2、D4截止 。 当 v∽ 为负半周时： D1、D3 截止 ，D2、D4导通 。 输出电压波形如图所示： 0 t VO 平均电压值： VO(AV) = 0.9vi 每管流过的平均电流值： ID(AV) /2 最大反向峰值电压 ： V(BR)M = 2、滤波电路： 电容滤波电路，如图所式： 工作原理： （1）、空载： 即 负载 RL →∞ （负载开路） 设 VO = 0 ，VC = 0 。 当 t = tO 时 接通电源， vi 由零增大， D1、D3 导通 0 t vi Vm RL D4 D3 D2 D1 v∽ vi 220V Tr VO C S t = t1 时，VO = VC 所以 VO = VC = t t2 t1 0 VO （2）、带负载RL的情况： 设初始时， VO = 0 ，VC = 0 当 t = t1 时，VO = VC = 0 t vi Vm t = t1 时刻以后, vi 按正弦规律下降 D1、D3 截止， 则VC 以时间常数为 RLC 放电 当 VC ∣vi∣时， D2、D4 导通， 经D2、D4 向电容C充电。 RL D4 D3 D2 D1 v∽ vi 220V Tr VO C S 0 t VO D2、D4 D1、D3 3、稳压电路： 并联式稳压电路 电路符号 大信号恒压模型 VZ 小信号电路模型 rZ I VO IL RL IZ DZ R VI VZ 为稳压管的稳定电压值。 rZ 是对于小信号变化量来说的，为增量电阻。 定义为 例一、在稳压电路中，要求输出稳定电压为 7.5V，已知输入电压VI 在15V到25V范围内变化，负载电流 IL 在0到15mA 范围内变化。稳压管参数为； IZmax = 50mA，IZmin = 5mA ，VZ = 7.5V ，rZ = 10Ω 。 试求：所需R的值。并分别计算VI 和IL 在规定范围内变化时，输出电压的变化值，ΔVO1和ΔVO2 。 解：已知 IZmax = 50mA，IZmin = 5mA ，VZ = 7.5V ，rZ = 10Ω （1）、计算 R 采用大信号模型 ，电路可等效为 I VO IL RL IZ DZ R VI I VO IL RL IZ DZ R VI 根据题意可知： 输入电压 VI = 20V ，其不稳定量ΔV = ±5V 根据电路可知： I = IZ + IL 当 IL 取最小值时， I = IZmax + ILmin 要使稳压管正常工作则必须有： I ≤ IZmax + ILmin 所以 I VO IL RL IZ DZ R VI 当 IL取最大值