电子软硬件设计之初识二极管

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从电阻、电容、电感,走到了二极管,二极管的电路符号如图1所示。

图1二极管符号

二极管的主要参数是正向电流、正向压降、反向电流及反向电压,在二极管的规格书中,都会有写明。

比如图2,就是网上找的的规格书一部分,里面介绍了常规参数。

图2规格书截图

从图2中看出,正向电压很小,反向电压很大,这就说明了二极管具有一定的开关特性,即正向导通,反向截止,前提是,电压在正常范围内,假如反向电压超过了极限,那就会击穿。

二极管常用方式1——整流。

1.1——半波整流

图3所示,就是半波整流电路。

图3半波整流

Vin是交流输入,其中一端接地,另一端接二极管的正极,二极管的负极接到负载。

进行分析:正半周时,输入电源都是大于地(0V)的,因为二极管是正向导通,那么交流会通过二极管,形成回路,RL两端的电压就是Vin。

负半周时,电源小于地(0V),那么二极管截止,无法形成回路,RL两端的电压就是0V。

所以,实际输出的正半周的波形,具体看图3的右侧部分。假如要负半周,那就把二极管反向。

注意:这里忽略了二极管自身的压降,一般情况下,二极管压降算作0.5~0.7V,以下分析也将此忽略。

1.2——全波整流

半波整流是用了一个二极管,全波则是使用两个二极管,具体如图4。

图4全波整流

可以看到,全波整流,需要中心抽头,且该抽头要接地,这样就分为了2个半波整流来分析,同一时刻,只有一个二极管是导通的,另一个二极管则截止。

首先,正半周,D1导通,D2截止,输出的是波形1,负半周时,D1截止,D2导通,这是因为地是中心抽头,比D2的正极电压是高的,所以能导通,输出的是波形2,依次交替,就会输出3和4的波形。

1.3——桥式整流

图5桥式整流

这里套用以前的图进行分析:正半周时,D2、D3导通,D1、D4截止,负半周时,D2、D3截止,D1、D4导通,这样,输出的波形类似图4。只是不需要中心抽头引出。

二极管还有一种整流电路,叫做倍压整流电流,这个用的相对较少。

二极管还通常用于继电器的控制电路中,如图6。

图6继电器控制电路

在继电器的线圈控制端,反向并联了一个二极管。

正常通电时,即继电器已工作,D1反向截止,不会影响电路的工作。

当继电器停止工作的瞬间时,线圈,就是电感,会产生反电动势,阻碍变化,那么,反电动势就是下正上负,因为反电动势的正接在二极管的正极上,正向导通,降低电动势的大小,从而起到保护作用。

还有一种二极管比较常用,那就是稳压二极管。

图7稳压

在图7中,Vi远大于D1的稳压值,Vo输出的就是稳压值,R1是限流保护。




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