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二极管整流电路测试题,二极管整流电路的基础知识

发布时间:2023-12-22 08:24:08编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对二极管整流电路测试题,二极管整流电路的基础知识不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

二极管整流电路测试题,二极管整流电路的基础知识

二极管整流电路有很多种形式,从简单的二极管到半波、全波整流器、使用桥式整流器的整流器、倍压器等等。二极管整流电路是电子设备中的关键电路之一。它们可用于开关电源和线性电源、射频信号解调、射频功率检测等。有几种不同类型的二极管整流电路,每种都有自己的优点和缺点。决定使用哪种类型的二极管电路取决于给定的情况。二极管电路符号

任何基于二极管整流电路的整流电路中的关键元件自然是所使用的一个或多个二极管。这些器件的独特之处在于,它们只允许电流沿一个方向流动,而阻止电流沿另一个方向流动。有趣的是,安布罗斯弗莱明发明了第一种二极管——热离子二极管——称他的版本为阀门,因为它是单向作用的。半导体二极管现在也执行同样的功能,但是占据很小一部分空间,通常只是成本的很小一部分。

PN二极管VI特性半导体二极管具有类似于图中所示的特性。在正向,二极管在导通前需要一个小电压,这称为导通电压。实际的导通电压取决于二极管整流器的类型和所用的材料。对于标准的硅二极管整流器,该导通电压约为0.6伏。锗二极管的开启电压约为0.2-0.3v,硅肖特基二极管的开启电压与之相似,即在0.2-0.3V范围内.

在相反的方向,二极管整流器将通过很少的电流。漏电流非常小,但对于现在使用的整流二极管来说,通常可以忽略不计。但是,值得记住的是,随着反向电压的增加,二极管最终会被击穿。击穿电压通常远远超过导通电压——图表上的刻度已经向相反方向变化(压缩),表示发生了反向击穿。二极管类型描述:

虽然二极管的基本功能保持不变,但有许多不同的类型,其特性略有不同。有些针对电源整流进行了优化,有些针对信号整流进行了优化,有些使用二极管结发光,或者具有可变电容。

对于功率整流应用,通常使用功率二极管或肖特基二极管。对于信号整流,可以使用小点接触二极管、信号二极管或肖特基二极管。肖特基二极管较低的正向导通电压对于射频检波二极管来说是一个明显的优势,因为射频检波二极管的信号电平可能很小,甚至导通电压电平都很重要。但反向漏电流特性不如普通硅二极管。二极管封装

半导体芯片以各种方式封装。它们可以用作二极管引线。一些小信号二极管封装在含铅玻璃中,而另一些则封装在塑料铅中。二极管电路的符号和物理二极管的方向对于更高功率的应用,一些二极管采用可以用螺栓固定在散热器上的封装。这些设计适用于电流非常高的电路设计,在这种电路设计中,由于正向压降和电流消耗,可能会散发大量热量。

还有一系列表面贴装二极管可供选择。随着自动化生产的使用越来越多,表面贴装技术和表面贴装二极管的使用也越来越多。当然,它们的功耗可能不够大功率设计,但仍然适用于很多电子电路设计。

另一种二极管封装是桥式整流器。它由单个封装中的四个二极管组成,连接起来提供全波整流器。这些桥式整流器非常有用,因为它们意味着只需要一个器件,而不是四个器件。二极管整流器的作用二极管的作用是让电流只向一个方向流动。因此,如果将交流波形施加于二极管,则只允许其传导一半以上的波形。剩下的一半被停止了。二极管整流器二极管电路结构的整流

可以使用许多不同的二极管整流器电路配置。这些不同的配置各有优缺点,适合不同的应用。半波整流电路:这是整流器最简单的形式。通常只使用一个二极管会阻挡一半的周期,而允许另一个二极管通过。因此,只使用了一半的波形。虽然这种电路的优点是简单,缺点是整流信号的连续峰值之间的时间较长。这降低了平滑效果,并使得更难以实现高水平的纹波抑制。

该电路不用于任何电源应用,更常用于信号检测和电平检测应用。全波整流电路:这种类型的整流电路使用波形的两半。这使得这种形式的整流器更有效,平滑变得更容易和更有效,因为周期的两半都有传导。有两种类型的全整流器。

变压器居中的双二极管全波整流器:双二极管版本的全波整流电路需要在变压器中安装一个中心抽头。当使用真空管/热离子阀时,考虑到阀的成本,这种选择被广泛使用。然而,对于半导体,四二极管桥式电路节省了中心抽头变压器的成本,并且同样有效。

桥式全波整流器电路:这是一种特殊类型的全波整流器,在桥式拓扑中使用四个二极管。桥式整流器被广泛使用,尤其是用于电源整流。它们可以作为包含四个以电桥形式连接的二极管的单个元件获得。

这种格式使用四个二极管,每个周期两个。这意味着两个二极管的压降会消耗一些功率,但省去了对中心抽头变压器的要求,从而节省了大量成本。此外,二极管不需要像双二极管配置中使用的二极管那样具有如此高的反向电压额定值。

鉴于两个二极管的压降,该电路很少用于信号检测应用。但在很多情况下非常适合线性电源和开关模式电源。同步整流器电路:同步或有源整流器使用有源元件代替二极管来提供开关。这克服了二极管损耗,显著提高了效率水平。

由于同步整流器可以提供更高的效率水平,因此被广泛用于高效率开关模式电源。它们的复杂性远远超过了可以实现的更高效率的水平。

鉴于整流电路的种类繁多,选择哪种类型比较好。在许多情况下,这是由所需的性能水平决定的,并且在大多数情况下,需要一种全波整流器。由于桥式整流器的可用性和低成本,这通常是最便宜的选择,而不是节省二极管,然后需要一个中央带变压器。

随着对现代电源效率的要求越来越高,许多设计人员都在寻求使用同步整流器。虽然它们更复杂,因此成本更高,但这种成本通常值得它们在提高效率水平方面得到回报。

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