整流二极管的作用及其整流电路 整流二极管的作用及其整流电路 一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。 P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。 若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性,。 整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。 二极管整流电路 一、半波整流电路 图5-1、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ，组成。变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2，D 再把交流电变换为脉动直流电。 下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。
变压器砍级电压e2，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。在0～K时间内，e2为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，e2通过它加在负载电阻Rfz上，在π～2π时间内，e2为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在π～2π时间内，重复0～π时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。 这种除去半周、留下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压 Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。 二、全波整流电路(单向桥式整流电路) 如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图5-3 是全波整流电路的电原理图。
二极管整流电路试题
晶体二极管及整流电路试题（一） 姓名学号 一、填空 1、纯净的半导体称为，它的导电能力很。在纯净的半导体中掺入少量的价元素，可形成P型半导体，又称型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为。 2、在本征半导体中掺入价元素，可形成N型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为，它的导电能力比本征半导 体。 3、如图，这是材料的二极管的____ 曲线，在正向电压超过 V 后，二极管开始导通，这个电压称为 电压。正常导通后，此管的正向压降约 为 V。当反向电压增大到 V时， 即称为电压时，反向电流会急剧 增大，该现象为。若反向电压 继续增大，容易发生现象。其中 稳压管一般工作在区。
4、二极管的伏安特性指和关系，当正向电压超过_____后，二极管导通。正常导通后，二极管的正向压降很小，硅管约为V,锗管约为 V。 5、二极管的重要特性是，具体指：给二极管加电压，二极管导通；给二极管加电压，二极管截止。 6、PN结的单向导电性指，当反向电压增大到 时，反向电流会急剧增大，这种现象称。 7、二极管的主要参数有 ________、____ ___、 _ 和，二极管的主要特性是。 8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部。两次测的阻值相差越大，则说明二极管的 性能越好。 9、整流是指_______________________________________，单相整流电路分、和电路。 10、有一直流负载R L =9Ω，需要直流电压V L =45V,现有 2CP21(I FM =3000mA,V RM =100V)和2CP33B(I FM =500mA, V RM =50V) 两种型号的二极 管,若采用桥式整流电路，应选用型二极管只。
1N 系列常用整流二极管的主要参数
反向工作 峰值电压 URM/V 额定正向 整流电流 整流电流 IF/A 正向不重 复浪涌峰 值电流 IFSM/A 正向 压降 UF/V 反向 电流 IR/uA 工作 频率 f/KHZ 外形 封装
型 号
1N4000 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 1N5100 1N5101 1N5102 1N5103 1N5104 1N5105 1N5106 1N5107 1N5108 1N5200 1N5201 1N5202 1N5203 1N5204 1N5205 1N5206 1N5207 1N5208 1N5400 1N5401 1N5402 1N5403 1N5404 1N5405 1N5406 1N5407 1N5408
25 50 100 200 400 600 800 1000 50 100 200 300 400 500 600 800 1000 50 100 200 300 400 500 600 800 1000 50 100 200 300 400 500 600 800 1000
1
30
≤1
＜5
3
DO-41
1．5
75
≤1
＜5
3
DO-15
2
100
≤1
＜10
3
3
150
≤0.8
＜10
3
DO-27
常用二极管参数： 05Z6.2Y 硅稳压二极管 Vz=6~6.35V,Pzm=500mW,
二极管测试的方法很多，下面介绍一种高压二极管反向恢复时间测试仪测试高压二极管。 艾克思科技的此款仪器是使用矩形波法测试反向恢复时间。 一：主要特点 A ：测量多种高速高压二极管 B ：二极管反向电流峰值50mA （定制） C ：二极管正向电流5~25mA （定制） D ：反向恢复电流速度优于5nS E ：二极管接反、开路保护 F ：示波器图形显示 G ：EMI/RFI 屏蔽密封 H ：同步触发端 二：应用范围 A ：快恢复高压二极管 B ：其他硅离子二极管 三：DI-HV 外观介绍 DI-HV 高压二极管反向恢复时间测试仪面板介绍如图1所示，包括电源开关、电源指示灯、触发指示灯、接反指示灯、正向电流调节、反向电压调节、示波器信号端、示波器同步信号端、测试板。 图1 DI-HV 外观介绍图 同步端 输出开关 固定螺丝 测试板 电源开关 接入错误 反向电流 正向电流 恢复波形 二极管方向
输出开关：输出时，二极管有正向电流流过，操作过程注意电击危险；不输出时，断开正向电流，操作安全。接入错误：当高压二极管接反或者开路时，该指示灯亮起，提醒操作人员。 四：DI-HV 测试仪参数 类 型 数 值 单 位 备 注 反向恢复电流 50 mA 峰值 正向电流 5~25 mA 连续可调 反向恢复电流速度 5 nS 测试频率 >15 Hz 短路情况，无法测量 电源输入 220 V AC 功耗小于20W 五：操作步骤 图3为DI-HV 和示波器之间的连接示意图，DI-HV 的两个通道分别 和示波器的第一通道和外触发通道连接，然后把二极管接入DI-HV 。 图3 DI-HV 测试仪器和示波器连接示意图 数字示波器 DI-HV 测试仪 1通道 外触发
整流二极管的作用及其整流电路 Rectifier diode 整流二极管一种用于将交流电转变为直流电的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。其结构如图1所示。P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P 区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造(掺杂较多时容易反向击穿）。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频半波整流电路，如需达到全波整流需连成整流桥使用。一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。 二极管整流电路 一、半波整流电路 图5-1是一种最简单整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz 组成。变压器把市电电压（多为220V）变换为所需要的交变电压E2、D 再把交流电变换为脉动直流电。下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。
图5-7 示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半，三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时"，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。 图5-8示出了二极管串联的情况。显然在理想条件下，有几只管子串联，每只管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不尽相同，会造成电压分配不均：内阻大的二极管，有可能由于电压过高而被击穿，并由此引起连锁反应，逐个把二极管击穿。在二极管上并联的电阻R，可以使电压分配均匀。 整流二极管的选用 1N4001整流二极管一般为平面型硅二极管，用于各种电源整流电路中。选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。 普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。例如1N系列、2CZ系列、RLR系列等。 开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管，应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管（例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等）或选择快恢复二极管，还有一种肖特基整流二极管。
第1章 晶体二极管和 二极管整流电路 教学重点 1．了解半导体的基本知识：本征半导体、掺杂半导体；掌握PN 结的基本特性。 2．理解半导体二极管的伏安特性和主要参数。 3．了解几种常用的二极管：硅稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。 4．掌握单相半波、桥式全波整流电路的电路组成、工作原理与性能特点；了解电容滤波电路的工作原理。 5．了解硅稳压管的稳压特性及稳压电路的稳压原理。 教学难点 1．PN 结的单向导电特性。 2．整流电路和滤波电路的工作原理。 3．硅稳压管稳压电路的稳压过程。 学时分配 1.1 晶体二极管 1.1.1 晶体二极管的单向导电特性 ???体三极管等器件：晶体二极管、晶 等、变压器、电感电容、 元件：电阻电子元器件T)()()()(L C R
1．晶体二极管 (1) 外形 如图1.1.1(a )所示，晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。管体外壳的标记通常表示正极。 (2) 图形、文字符号 如图1.1.1(b )所示，晶体二极管的图形由三角形和竖杠所组成。其中，三角形表示正极，竖杠表示负极。V 为晶体二极管的文字符号。 2．晶体二极管的单向导电性 动画 晶体二极管的单向导电性 (1) 正极电位＞负极电位，二极管导通； (2) 正极电位＜负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。 [例1.1.1] 图1.1.3所示电路中，当开关S 闭合后，H 1、H 2两个指示灯，哪一个可能发光？ 解 由电路图可知，开关S 闭合后，只有二极管V 1 正极电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以H 1指示灯发光。 1.1.2 PN 结 二极管由半导体材料制成。 动画 PN 结 1．半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。如硅(Si )或锗(Ge )半导体。 半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种： —载流子—均可运载电荷量的正电空穴：带与自由电子等自由电子：带负电???? ?? 载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴，统称载流子。如图1.1.4所示。 2．本征半导体 不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或本征锗。 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂，形成杂质半导体。 3．杂质半导体 为了提高半导体的导电性能，在本征半导体(4价)中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同，可分两种： 图1.1.4 半导体的两种载流子 图1.1.3 [例1.1.1]电路图 图1.1.1 晶体二极管的外形和符号
常用二极管型号及参数大全
1.塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs 1 1A1-1A7 1A 50-1000V 1.1 R-1 2 1N4001-1N4007 1A 50-1000V 1.1 DO-41 3 1N5391-1N5399 1.5A 50-1000V 1.1 DO-15 4 2A01-2A07 2A 50-1000V 1.0 DO-15 5 1N5400-1N5408 3A 50-1000V 0.95 DO-201AD 6 6A05-6A10 6A 50-1000V 0.95 R-6 7 TS750-TS758 6A 50-800V 1.25 R-6 8 RL10-RL60 1A-6A 50-1000V 1.0 9 2CZ81-2CZ87 0.05A-3A 50-1000V 1.0 DO-41 10 2CP21-2CP29 0.3A 100-1000V 1.0 DO-41 11 2DZ14-2DZ15 0.5A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 12 2DP3-2DP5 0.3A-1A 200-1000V 1.0
DO-41 13 BYW27 1A 200-1300V 1.0 DO-41 14 DR202-DR210 2A 200-1000V 1.0 DO-15 15 BY251-BY254 3A 200-800V 1.1 DO-201AD 16 BY550-200～1000 5A 200-1000V 1.1 R-5 17 PX10A02-PX10A13 10A 200-1300V 1.1 PX 18 PX12A02-PX12A13 12A 200-1300V 1.1 PX 19 PX15A02-PX15A13 15A 200-1300V 1.1 PX 20 ERA15-02～13 1A 200-1300V 1.0 R-1 21 ERB12-02～13 1A 200-1300V 1.0 DO-15 22 ERC05-02～13 1.2A 200-1300V 1.0 DO-15 23 ERC04-02～13 1.5A 200-1300V 1.0 DO-15
常用整流二极管 型号VRM/Io IFSM/ VF /Ir 封装用途说明1A5 600V/1.0A 25A/1.1V/5uA[T25] D2.6X3.2d0.65 1A6 800V/1.0A 25A/1.1V/5uA[T25] D2.6X3.2d0.65 6A8 800V/6.0A 400A/1.1V/10uA[T60] D9.1X9.1d1.3 1N4002 100V/1.0A 30A/1.1V/5uA[T75] D2.7X5.2d0.9 1N4004 400V/1.0A 30A/1.1V/5uA[T75] D2.7X5.2d0.9 1N4006 800V/1.0A 30A/1.1V/5uA[T75] D2.7X5.2d0.9 1N4007 1000V/1.0A 30A/1.1V/5uA[T75] D2.7X5.2d0.9 1N5398 800V/1.5A 50A/1.4V/5uA[T70] D3.6X7.6d0.9 1N5399 1000V/1.5A 50A/1.4V/5uA[T70] D3.6X7.6d0.9 1N5402 200V/3.0A 200A/1.1V/5uA[T105] D5.6X9.5d1.3 1N5406 600V/3.0A 200A/1.1V/5uA[T105] D5.6X9.5d1.3 1N5407 800V/3.0A 200A/1.1V/5uA[T105] D5.6X9.5d1.3 1N5408 1000V/3.0A 200A/1.1V/5uA[T105] D5.6X9.5d1.3 RL153 200V/1.5A 60A/1.1V/5uA[T75] D3.6X7.6d0.9 RL155 600V/1.5A 60A/1.1V/5uA[T75] D3.6X7.6d0.9 RL156 800V/1.5A 60A/1.1V/5uA[T75] D3.6X7.6d0.9 RL203 200V/2.0A 70A/1.1V/5uA[T75] D3.6X7.6d0.9 RL205 600V/2.0A 70A/1.1V/5uA[T75] D3.6X7.6d0.9 RL206 800V/2.0A 70A/1.1V/5uA[T75] D3.6X7.6d0.9 RL207 1000V/2.0A 70A/1.1V/5uA[T75] D3.6X7.6d0.9 RM11C 1000V/1.2A 100A/0.92V/10uA D4.0X7.2d0.78 MR750 50V/6.0A 400A/1.25V/25uA D8.7x6.3d1.35 MR751 100V/6.0A 400A/1.25V/25uA D8.7x6.3d1.35 MR752 200V/6.0A 400A/1.25V/25uA D8.7x6.3d1.35 MR754 400V/6.0A 400A/1.25V/25uA D8.7x6.3d1.35 MR756 600V/6.0A 400A/1.25V/25uA D8.7x6.3d1.35 MR760 1000V/6.0A 400A/1.25V/25uA D8.7x6.3d1.35 常用整流二极管(全桥） 型号VRM/Io IFSM/ VF /Ir 封装用途说明RBV-406 600V/*4A 80A/1.10V/10uA 25X15X3.6 RBV-606 600V/*6A 150A/1.05V/10uA 30X20X3.6 RBV-1306 600V/*13A 80A/1.20V/10uA 30X20X3.6 RBV-1506 600V/*15A 200A/1.05V/50uA 30X20X3.6 RBV-2506 600V/*25A 350A/1.05V/50uA 30X20X3.6 常用肖特基整流二极管SBD 型号VRM/Io IFSM/ VF Trr1/Trr2 封装用途说明EK06 60V/0.7A 10A/0.62V 100nS D2.7X5.0d0.6 SK/高速 EK14 40V/1.5A 40A/0.55V 200nS D4.0X7.2d0.78 SK/低速 D3S6M 60V/3.0A 80A/0.58V 130p SB340 40V/3.0A 80A/0.74V 180p SB360 60V/3.0A 80A/0.74V 180p SR260 60V/2.0A 50A/0.70V 170p MBR1645 45V/16A 150A/0.65V <10nS TO220 超高速
整流二极管 整流二极管是一种能够将交流电能转化成为直流电能的半导体器件，整流二极管具有明显的单向导电性，是一种大面积的功率器件，结电容大，工作频率较低，一般在几十千赫兹，反向电压从25V到3000V. 硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好，通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造，这种器件结面积大，能通过较大电流（通常可以达到数千安），但工作频率不高，一般在几十千赫兹以下，整流二极管主要用于各种低频整流电路。 整流二极管的常用参数 （1）最大平均整流电流IF：指二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流。该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值，并要满足散热条件。例如1N4000系列二极管的IF为1A。 （2）最高反向工作电压VR：指二极管两端允许施加的最大反向电压。若大于此值，则反向电流(IR)剧增，二极管的单向导电性被破坏，从而引起反向击穿。通常取反向击穿电压(VB)的一半作为(VR)。例如1N4001的VR为50V，1N4007的VR为1OOOV （3）最大反向电流IR：它是二极管在最高反向工作电压下允许流过的反向电流，此参数反映了二极管单向导电性能的好坏。因此这个电流值越小，表明二极管质量越好。 （4）击穿电压VR：指二极管反向伏安特性曲线急剧弯曲点的电压值。反向为软特性时，则指给定反向漏电流条件下的电压值。 （5）最高工作频率fm：它是二极管在正常情况下的最高工作频率。主要由PN结的结电容及扩散电容决定，若工作频率超过fm，则二极管的单向导电性能将不能很好地体现。例如1N4000系列二极管的fm为3kHz。 （6）反向恢复时间tre：指在规定的负载、正向电流及最大反向瞬态电压下的反向恢复时间。 （7）零偏压电容CO：指二极管两端电压为零时，扩散电容及结电容的容量之和。值得注意的是，由于制造工艺的限制，即使同一型号的二极管其参数的离散性也很大。手册中给出的参数往往是一个范围，若测试条件改变，则相应的参数也会发生变化，例如在25°C时测得1N5200系列硅塑封整流二极管的IR小于1OuA，而在100°C时IR则变为小于500uA。 整流二极管的选用 整流二极管一般为平面型硅二极管，用于各种电源整流电路中。 选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。 普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。例如，1N
1.塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs 1 1A1-1A7 1A 50-1000V 1.1 R-1 2 1N4001-1N4007 1A 50-1000V 1.1 DO-41 3 1N5391-1N5399 1.5A 50-1000V 1.1 DO-15 4 2A01-2A07 2A 50-1000V 1.0 DO-15 5 1N5400-1N5408 3A 50-1000V 0.95 DO-201AD 6 6A05-6A10 6A 50-1000V 0.95 R-6 7 TS750-TS758 6A 50-800V 1.25 R-6 8 RL10-RL60 1A-6A 50-1000V 1.0 9 2CZ81-2CZ87 0.05A-3A 50-1000V 1.0 DO-41 10 2CP21-2CP29 0.3A 100-1000V 1.0 DO-41 11 2DZ14-2DZ15 0.5A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 12 2DP3-2DP5 0.3A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 13 BYW27 1A 200-1300V 1.0 DO-41 14 DR202-DR210 2A 200-1000V 1.0 DO-15 15 BY251-BY254 3A 200-800V 1.1 DO-201AD 16 BY550-200～1000 5A 200-1000V 1.1 R-5 17 PX10A02-PX10A13 10A 200-1300V 1.1 PX 18 PX12A02-PX12A13 12A 200-1300V 1.1 PX 19 PX15A02-PX15A13 15A 200-1300V 1.1 PX 20 ERA15-02～13 1A 200-1300V 1.0 R-1 21 ERB12-02～13 1A 200-1300V 1.0 DO-15 22 ERC05-02～13 1.2A 200-1300V 1.0 DO-15 23 ERC04-02～13 1.5A 200-1300V 1.0 DO-15 24 ERD03-02～13 3A 200-1300V 1.0 DO-201AD 25 EM1-EM2 1A-1.2A 200-1000V 0.97 DO-15 26 RM1Z-RM1C 1A 200-1000V 0.95 DO-15 27 RM2Z-RM2C 1.2A 200-1000V 0.95 DO-15 28 RM11Z-RM11C 1.5A 200-1000V 0.95 DO-15 29 RM3Z-RM3C 2.5A 200-1000V 0.97 DO-201AD 30 RM4Z-RM4C 3A 200-1000V 0.97 DO-201AD 2.快恢复塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs （1）快恢复塑封整流二极管 1 1F1-1F7 1A 50-1000V 1.3 0.15-0.5 R-1 2 FR10-FR60 1A-6A 50-1000V 1. 3 0.15-0.5 3 1N4933-1N4937 1A 50-600V 1.2 0.2 DO-41 4 1N4942-1N4948 1A 200-1000V 1.3 0.15-0. 5 DO-41 5 BA157-BA159 1A 400-1000V 1.3 0.15-0.25 DO-41 6 MR850-MR858 3A 100-800V 1.3 0.2 DO-201AD
《晶体二极管及二极管整流电路》试题 一、判断题（每空2分，共36分） 1 1. N型半导体中，主要依靠自由电子导电，空穴是少数载流子。（） 2. 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的PN结。（） 3. 半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。（） 4. 二极管是线性器件。（） 5. 二极管处于导通状态，呈现很大的电阻，在电路中相当于开关的断开特性。（） 6. 二极管两端加上正向电压就一定会导通。（） 7. PN结的单向导电性，就是PN结正向偏置时截止，反向偏置时导通。（） 8. 二极管两端加反向电压时，反向电流不随反向电压变化而变化，这时二极管的状态为截止。（） 9. 二极管只要工作在反向击穿区，就一定会被击穿损坏。（） 10. 热击穿和电击穿过程都是不可逆的。（） 11. 所谓理想二极管，就是当其正向偏置时，结电阻为零，等效成开关闭合；当其反向偏置时，结电阻为无穷大，等效成开关断开。（） 12. 使用稳压管时应阳极接高电位，阴极接低电位。 13. 稳压二极管如果反向电流超过允许范围，二极管将会发生热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。（） 14. 整流电路由二极管组成，利用二极管的单向导电性把直流电变为交流电。（） 15. 用两只二极管就可实现单相全波整流，而单相桥式整流电路却用了四只二极管，这样做虽然多用了两只二极管，但降低了二极管承受的反向电压。（） 16. 在电容滤波整流电路中，滤波电容可以随意选择（ ） 17. 在电容滤波整流电路中，电容耐压值要大于负载开路时整流电路的输出电压。（） 18.电容滤波器中电容器容量越小滤波效果越好。（） 二、单选题（每空2分，共32分） 1. 本征半导体是（）。 A. 掺杂半导体 B. 纯净半导体 C. P型半导体 D. N型半导体
IN系列常用整流二极管的主要参数 型号反向工作峰值 电压URM/V 额定正向整流 电流I F /A 正向不重复浪涌峰 值电流I F SM/A 正向压降 U F /V 反向电流 I R /uA 工作频率 f/KHZ 外形封装 1N4000 25 1 30 ≤1 ＜5 3 DO-41 1N4001 50 1 30 ≤1 ＜5 3 DO-41 1N4002 100 1 30 ≤1 ＜5 3 DO-41 1N4003 200 1 30 ≤1 ＜5 3 DO-41 1N4004 400 1 30 ≤1 ＜5 3 DO-41 1N4005 600 1 30 ≤1 ＜5 3 DO-41 1N4006 800 1 30 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N4007 1000 1 30 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5100 50 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5101 100 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5102 200 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5103 300 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5104 400 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5105 500 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5106 600 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5107 800 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5108 1000 1．5 75 ≤1 ＜5 3 DO-15 1N5200 50 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5201 100 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5202 200 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5203 300 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5204 400 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5205 500 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5206 600 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5207 800 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5208 1000 2 100 ≤1 ＜10 3 DO-15 1N5400 50 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27 1N5401 100 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27 1N5402 200 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27 1N5403 300 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27 1N5404 400 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27 1N5405 500 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27 1N5406 600 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27 1N5407 800 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27 1N5408 1000 3 150 ≤0.8 ＜10 3 DO-27
大功率二极管整流装置 大功率二极管整流装置将高压的交流电源直接降为低压交流同时配合二极管整流装置将之变换为石墨化炉用的直流电，系统组成比较复杂，维护保养工作较多。 我厂大功率二极管整流装置主要有以下几个部分组成 变压器包括变压器本体、整流装置、油水冷却装置、控制操作台以及高压保护系统。 1、变压器本体，变压器本体主要组成部分有大油枕、小油枕、呼吸器、瓦斯继电器、压力 释放阀、油温传感器、高压套管、有载调压开关、无载调压开关、低压出线铜排、以及变压器外壳和内部的绕组、电抗器等。 变压器的接线方式等数据可以在铭牌上查到。 下图是我厂3#、4#炉变的铭牌
1、变压器本体 此特种变压器高压侧移相7.5度，低压侧为双反星型带平衡电抗器同相逆并联接线方式。 交流侧输出电压为6相交流。 移相：在绕组高压侧采用曲折绕组的方式，使电压的相位发生变化，本变压器为正移相 7.5度，多台变压器移相配合可以降低整流装置注入电网的谐波提高功率因数 双反星型带平衡电抗器接线方式可以在使用同样的元器件的情况下将电流提高一倍电压降低一倍，适用于大电流低电压的场合，比如石墨化炉。 无载分接开关可以在无电压的情况通过串入或切除绕组的方法来改变变压器的匝数比，调节电压。 有载分接开关可以在带电压、带负载的情况下调整变压器的电压， 两个调压开关的配合使用可以输出工艺要求的电压和电流，顺利完成生产任务。 高压套管主要起绝缘的作用，将35KV的高电压和变压器外壳绝缘起来。 瓦斯继电器通过变压器油的气化来推动输出报警和故障信号，使变压器安全可靠运行。 当变压器油热胀冷缩时油枕内的空气通过呼吸器进出，既保证了变压器内部的压力平衡，又隔绝了外部可能窜入的水分对变压器绝缘的破坏。 压力释放阀在变压器内部严重故障时可以打开快速释放出高压的油和气，降低变压器内部的压力，保护变压器外壳和密封性能不受破坏 大小油枕利用同一个枕体内部隔开，大油枕连接变压器本体，小油枕连接调压开关。两侧各有个油位计可以实时显示大小油枕的油位。 油温传感器可以显示实时的油温，并远传至操作台供油温控制器显示并判断故障。 2、整流装置 分左整流、右整流以软铜排和变压器二次出线相连。内部主要有12个整流桥，其中6组共阳极6组共阴极，分别汇接在直流母排的负极和正极上。每个二极管前都串联了一个快速熔断器，器件过流时快熔动作，输出报警同时切断电路保护整流器件不受损坏。 整流器上面也有一套保护装置 瓦斯继电器在整流内部故障时输出报警和故障信号 压力释放阀保护整流器外壳和密封性能。 热电阻温度计检测整流器温度 母线热电偶检测正负母线的温度，上传至控制器作为保护和故障判断的依据 整流器的保护方式还有阻容的过电压抑制回路，和二极管的均流检测回路。有兴趣的可以深入研究。 3、油水冷却器 主要由油泵、油泵控制箱、油流继电器、油压检测、螺旋板换热器和晾水塔构成 油泵为变压器和整流装置油循环提供动力提高散热效果，即强迫油循环方式。 油泵控制箱控制两台油泵的启动同时中继油流信号和油压信号。 螺旋板换热器交换高温的变压器油和晾水塔来的冷水之间的热量 晾水塔将和变压器油换热回来的热水通过自然蒸发降低其温度，然后循环回换热器 4、操作台 操作台是对整流装置操作，以及保护的低压设施。主要有各种变压器和整流器的远方操作按钮、各种控制器以及信号显示和报警等构成。主要包含大量的继电器控制回路、显示仪表、控制仪表等。操作台是整个整流装置的灵魂，各种显示数据必须准确、报警和保护的动作必须准确。必须严格按照操作规程操作，避免误操作引起的停车事故。5、高压保护 整流装置投资巨大，若有严重故障很难维修，而且会严重影响正常生产。所以对变压器
晶体二极管和整流电路测试题 一．填空题：（每空2分，共40分） 1．二极管的P 区接电位 端，极管的N 区接电位 端，称正向偏置，二极管导通；反之称反向偏置，二极管截止；所二极管具有 性。 2．二极管的PN 结面积不同可分为点接触型、面接触型和 型； 型二极管适用于高频、小电流的场合， 型二极管适用于低频、大电流的场合。 3．普通二极管工作时要避免工作于 ，而稳压管通常工作于 。 4．单相 用来将交流电压变换成单相脉动直流电压。 5．直流电源中，除电容滤波电路外，其它形式的滤波电路包括 、 等。 6．W7805的输出电压为 V ，额定输出电流为 A ； 7．开关稳压电源的调整管工作在 状态，依靠调节调整管 的比例来实现稳压。 8．发光二极管能将电信号转换成 信号，它工作时需要加 偏置电压；光电二极管能将 转换成电信号，它工作时需要加 偏置电压； 二．判断题：（每题2分，共10分） 1．二极管在反向电压超过最高反向工作电压V RM 时会损坏。 （ ） 2．稳压二极管在工作中只能作反向连接。 （ ） 3．电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。（ ） 4．在单相桥式整流电容滤波电路中,若有一只整流管断开，输出电压的平均值变为原来的一半。 （ ） 5．二极管的反向漏电流越小，其单相导电性能越好。 （ ） 三．选择题：（每题2分，共10分） 1．图1.17所示符号中，表示发光二极管的为 （ ） 2．从二极管的伏安特性可以看出，二极管两端压降大于（ ）时，处于正向导通状态。 （ ） A ．0 B ．死区电压 C ．反向击穿电压 D ．正向压降 3．．用万用表电阻挡测量小功率二极管性能好坏时，应把量程开关旋到 （ ）位置。 A ．R ×100 B ．R ×1K C ．R ×1 D ．R ×10K 4．直流稳压电源中，滤波电路的作用是 （ ） A ．将交流电变为较平滑的直流电 B ．将交流电变为稳定的直流电 C ．滤除直流电中的交流成分 D ．将交流电变为脉动直流电 5．开关稳压电源效率高的主要原因是 （ ） A ．调整管工作在开关状态 B ．输出端有L C 滤波电路 C ．省去电源变压器 D ．电路元件少 四．技能实践题：（每题10分，共20分） A . B . C .D .图1.17
二极管是电子电路中常用的元件之一，其在电子电路中可以作为整流、检波、钳位保护等用途。本文介绍一下电子爱好者搞电子制作时经常用到的一些二极管的主要电参数及封装丝印。 1、常用的整流二极管 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 1N4001整流二极管 1N4001整流二极管是1N40xx系列中常用的管子，其耐压值为50V，整流电流为1A，在一些低压稳压电源中很常见。对于直插的1N4001二极管，带有白色色环的那一端为负极（其它型号的直插二极管亦然）。贴片封装的1N4001的丝印为M1，其参数与直插的1N4001的参数一样。 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 贴片1N4001二极管 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 ▲ 1N4007整流二极管 1N4007二极管可以说是1N40xx系列中最常用的二极管，该管耐压值为1000V，整流电流为1A，其广泛用于电子镇流器、LED驱动器中作为低频高压整流。 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 ▲ 贴片1N4007二极管 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 ▲ 1N5408整流二极管
1N40xx系列二极管的整流电流为1A，若需要大电流整流，可以选用整流电流为3A的1N54xx 的整流二极管。其中1N5408是该系列中最常用的二极管。该管的耐压值可达1000V。 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 ▲ 6A10整流二极管 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 ▲ 10A10整流二极管 若需要更大电流的整流二极管，可以选用6A10及10A10，它们的耐压值皆为1000V，整流电流分别为6A和10A。 2、常用的肖特基二极管 肖特基二极管高频性能良好，正向压降小，多用于开关电源及逆变器中作高频整流。 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 ▲ 1N5819肖特基二极管 1N5819肖特基二极管高频性能良好，正向压降低（在左右），在一些输出电流1A以下的锂电池充电器中很常见。1N5819的耐压值为40V，整流电流为1A。 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 贴片封装的1N5819肖特基二极管 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 1N5822肖特基二极管 电子制作中常用二极管的主要参数及封装丝印 贴片封装的1N5822肖特基二极管
整流二极管的作用 一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个 端子。 P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。 若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性,。 整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用 于各种低频整流电路。 二极管整流电路 电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。整流，就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件，可kfq以把方向和大小交变的电流变换为直流电。下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。一、半波整流电路 图5-1、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B、整流二极管D和负载电阻R fz，组成。变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2，D再把交流电变换 为脉动直流电。： 下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。
变压器砍级电压e2，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。在0～K时间内，e2为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，e2通过它加在负载电阻R fz上，在π～2π时间内，e2为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D承受反向电压，不导通，R fz，上无电压。在π～2π时间内，重复0～π时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过R fz，在R fz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。 这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场 合，而在一般无线电装置中很少采用。 二、全波整流电路(单向桥式整流电路) 如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。 全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a e2a Rfz与e2b、D2、Rfz，两个通电回路。、D1、、e2b，构成 全波整流电路的工作原理，可用图所示的波形图说明。 ★在0～π间内，e2a D1 导通，在Rfz上得到上正下负的电压；e2b对D2为反向电压， D2 不导通 ★在π-2π时间内，e2b对D2为正向电压，D2导通，在Rfz上得到的仍然是上正下负的电压；e2a D1为反向电压，D1 不导通对对Dl为正向电压，
第1章 晶体二极管和二极管整流电路 教学重点 1．了解半导体的基本知识：本征半导体、掺杂半导体；掌握PN 结的基本特性。 2．理解半导体二极管的伏安特性和主要参数。 3．了解几种常用的二极管：硅稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。 4．掌握单相半波、桥式全波整流电路的电路组成、工作原理与性能特点；了解电容滤波电路的工作原理。 5．了解硅稳压管的稳压特性及稳压电路的稳压原理。 教学难点 1．PN 结的单向导电特性。 2．整流电路和滤波电路的工作原理。 3．硅稳压管稳压电路的稳压过程。 学时分配 晶体二极管 1.1.1 晶体二极管的单向导电特性 ???体三极管等器件：晶体二极管、晶 等、变压器、电感电容、 元件：电阻电子元器件T)()()()(L C R 1．晶体二极管 (1) 外形
如图1.1.1(a)所示，晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。管体外壳的标记通常表示正极。 (2) 图形、文字符号 如图1.1.1(b)所示，晶体二极管的图形由三角形和竖杠所组成。其中，三角形表示正极，竖杠表示负极。V 为晶体二极管的文字符号。 2．晶体二极管的单向导电性 动画 晶体二极管的单向导电性 (1) 正极电位＞负极电位，二极管导通； (2) 正极电位＜负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。 [例1.1.1] 图所示电路中，当开关S 闭合后，H 1、H 2 两个指示灯，哪一个可能发光 解 由电路图可知，开关S 闭合后，只有二极管V 1正极电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以H 1指示灯发光。 1.1.2 PN 结 二极管由半导体材料制成。 动画 PN 结 1．半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。如硅(Si)或锗(Ge)半导体。 半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种： —载流子—均可运载电荷量的正电空穴：带与自由电子等自由电子：带负电???? ?? 载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴，统称载流子。如图1.1.4所示。 2．本征半导体 不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或本征锗。 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂，形成杂质半导体。 3．杂质半导体 为了提高半导体的导电性能，在本征半导体(4价)中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同，可分两种： (1) P 型半导体：本征硅(或锗)中掺入少量硼元素(3价)所形成的半导体，如P 型硅。其中，多数载流子为空穴，少数载流子为电子。 图 1.1.4 半导体的两种 载流子 图1.1.3 [例电路图 图1.1.1 晶体二极管的外形和