第1章二极管及直流稳压电源
【课题】
1.1 二极管
【教学目的】
1．了解二极管的基本结构、类型和主要参数。
2．掌握二极管的主要特性。
【教学重点】
1．二极管的基本结构、特性和类型。
2．二极管的单向导电特性及伏安特性。
【教学难点】
1．二极管的主要参数。
2．二极管的单向导电特性。
【教学参考学时】
2学时
【教学方法】
讲授法、分组讨论法
【教学过程】
一、引入新课
1．通过实物演示及列举实例，让学生了解二极管的应用，从而激发他们的学习兴趣。
2．简单介绍本征半导体、杂质半导体等半导体的相关知识。
二、讲授新课
1.1.1 二极管的基本结构、特性和类型
1．二极管的基本结构：将一个PN结的两端各引出一个电极，外加玻璃或塑料的管壳封装而成。由P型半导体引出的电极，称为正极（或阳极）；由N型半导体引出的电极，称为负极（或阴极）。
2．二极管的单向导电性：二极管正向偏置时导通，反向偏置时截止。
3．二极管的伏安特性：通过二极管的电流和两端电压之间的对应关系，常用伏安特性曲线来描述。通过伏安特性曲线，了解死区、正向导通、反向截止、反向击穿等概念。
4．二极管的类型：二极管种类有很多，按照其内部结构的不同，可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
1.1.2 二极管的主要参数
最大整流电流FM I 、最高反向工作电压RM V 、反向电流R I 。
三、课堂小结
1．二极管的单向导电性。
2．二极管的伏安特性。
3．二极管的主要参数。
四、课堂思考
P4思考与练习题1、2、3。
五、课后练习
P29 一、填空题：1、2；二、判断题：1；三、选择题：2；五、综合题：1。
【课题】
1.2 特殊二极管
【教学目的】
了解几种常见的特殊二极管的功能、电路符号、工作条件和特性。
【教学重点】
特殊二极管的功能、电路符号、工作条件和特性。
【教学难点】
特殊二极管的工作条件及特性。
【教学参考学时】
1学时
【教学方法】
讲授法
【教学过程】
一、复习
1．二极管的单向导电性。
2．二极管的伏安特性。
二、引入新课
列举一些特殊二极管的应用，同时引导学生参与举例，激发学生的求知欲。
三、讲授新课
1.2.1 稳压二极管
稳压二极管利用PN结的反向击穿区具有稳定电压的特性来实现稳压功能。它工作在反向击穿状态，正向特性与普通二极管相同，反向击穿特性较陡，反向击穿电压为几～几十伏。
1.2.2 发光二极管
发光二极管简称为LED，它能把电能转换成光能，实现发光的功能。它工作在正向导通状态，具有单向导电性能，当给发光二极管加上正向电压后，根据材料的不同，它能发出红、绿、黄、蓝或白等多种颜色的可见光，有的还能发出人眼看不见的红外光。
1.2.3 光电二极管
光电二极管也称光敏二极管，是一种将光信号转变成电信号的器件。它工作在反向偏置状态，无光照时，反向电阻高达几十兆欧，有光照时，反向电阻降为几千欧～几十千欧。
1.2.4 变容二极管
变容二极管PN结之间的电容是可变，由此可以实现改变电容的功能。它工作在反向偏置状态，正向特性与普通二极管相同，反偏时，PN结电容随外加电压升高而降低。
1.2.5激光二极管
激光二极管是在发光二极管的PN结间安置一层具有光活性的半导体，使其能发射出单波长红外光。它工作在正向导通状态，具有单向导电性能。
四、课堂小结
稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管、激光二极管的功能、电路符号、工作条件及应用场合。
五、课堂思考
P7 思考与练习题1、2。
六、课后练习
P29 一、填空题： 3、7；三、选择题：1。
【课题】
1.3 直流稳压电源
【教学目的】
1．掌握整流电路、滤波电路的组成结构、工作原理。
2．理解直流稳压电源的电路结构、工作原理。
3．学会估算整流、滤波电路的主要参数。
4．掌握三端集成稳压器的应用。
5．了解开关电源的工作特点。
【教学重点】
1．桥式整流电路结构及工作原理。
2．电容滤波电路结构及工作原理。
3．直流稳压电源的组成及功能。
4．三端集成稳压器的类型及应用。
【教学难点】
1．整流、滤波电路及元件的主要参数估算与选用。
2．开关电源的工作特点。
【教学参考学时】
5学时
【教学方法】
讲授法、分组讨论法
【教学过程】
一、引入新课
1．通过对手机充电器输入输出电压的测量，引导学生讨论输入电压的大小、是交流电还是直流电？输出电压的大小、是交流电还是直流电？为什么交流电会变为直流电？大电压会变为小电压？
2．介绍直流稳压电源的组成框图（教材图1.10），使学生了解从交流电变换成直流电的完整过程。
二、讲授新课
1.3.1 整流电路
利用二极管的单向导电性，把交流电变换成脉动直流电的电路称为整流电路。
1．半波整流电路
电路组成：T 为电源变压器，用来将220V 交流市电电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离；V 为整流二极管；L R 为要求直流供电的负载等效电阻。
工作原理：当2v 为正半周时，二极管正向导通，负载上的电压2v v L ≈；当2v 为负半周时，二极管反向截止，负载上的电压0=L v 。
输入、输出电压波形如图1.1所示。由于输出的脉动直流电的波形是输入交流电波形
的一半，故称为半波整流电路。
特点：电路结构简单，但电源利用率低，且输出电压中的脉动成分大，只能用在对直流电压波动要求不高的场合，如蓄电池的充电等。
图1.1 教材图1.12半波整流波形图 图1.2 教材图1.15桥式整流波形图
2．桥式整流电路
电路组成：由电源变压器T 、四只整流二极管V1～V4 和负载电阻L R 组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流电路。
工作原理：当2v 为正半周时，V1、V3导通，负载上的电压2v v L ≈，是一个正向的半波电压；当2v 为负半周时，V2、V4导通，负载上的电压2v v L -≈，仍然是一个正向的半波电压，这样，在负载上就得到全波脉动直流电。如图1.2所示。
特点：输出电压高，脉动较小，二极管承受的最大反向电压较低，效率较高，在半导体整流电路中得到了广泛的应用。
3．整流电路及元件的主要参数估算与选用
负载L R 上的直流输出电压L V ：245.0V V L =（半波整流）、 29.0V V L =（桥
式整流）。
负载L R 上的直流输出电流L I ：L L R V I 245
.0=（半波整流）、 L L R V I 29.0=（桥式整流）。
整流二极管上的平均整流电流F I ：L
F R V I 245.0=（半波整流、桥式整流）。
整流二极管所承受的最高反向电压RM V ：22V V RM ≈（半波整流、桥式整流）。 整流二极管的选择可以F I 和RM V 为依据，通过查阅器件手册来选出，但要留有一定的余量，以使整流二极管能长期安全工作。
1.3.2 滤波电路
把整流电路输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近平稳的直流电的电路称为滤波电路。
1．电容滤波电路
电容滤波电路是将电容器接在整流电路后面，与负载并联。电容C 的容量越大，则负载上的电压越平滑。
电容滤波电路结构简单，输出电压高，脉动小，适用于负载电流较小的场合。
2．电感滤波电路
电感滤波电路是将电感元件与负载串联，接在整流电路后面。L 越大，滤波效果越好。 电感滤波的峰值电流小，输出特性较平坦，适用于低电压、大电流的场合。
3．复式滤波电路：L 型滤波电路、LC-π型滤波电路、RC-π型滤波电路。
4．滤波电路及元件的主要参数估算与选用
电容滤波电路的直流输出电压L V ：1(=L V ～2)1.1V （半波整流）、=L V 22.1V （桥式整流电容滤波）；
电容滤波电路中滤波电容C 的选择：负载电阻L R 越小，滤波电容的容量应相对取大。
1.3.3 稳压电路
1．集成稳压电路
固定式三端集成稳压器：常用的固定式三端集成稳压器有W78XX （正电压输出）和W79XX 系列（负电压输出）。其主要特点是使用时不需外接元件。
可调式三端集成稳压器：常用的可调式三端集成稳压器有LM117/LM217/LM317系列（正电压输出）和LM137/LM237/LM337系列（负电压输出）。其主要特点是使用时输出电压连续可调。
2．开关稳压电源
开关稳压电源的调整管工作在开关状态，依靠调节其导通时间来实现稳压。了解开关稳压电源的结构框图、稳压过程和应用。
三、课堂小结
1．半波整流电路和桥式整流电路的工作原理。
2．电容滤波电路的工作原理。
3．集成稳压器的常用类型及其特点。
4．开关稳压电源的稳压过程。
四、课堂思考
P16 思考与练习题1、2、3。
P20 思考与练习题1、2。
五、课后练习
P29 一、填空题：4、5、6；二、判断题：2、3；三、选择题：4；四、技能实践题；五、综合题：2、3。
【课题】
实训项目1.1 二极管、整流桥的极性判别与质量判断
【实训目标】
1．掌握常用二极管、整流桥极性的判别方法。
2．掌握常用二极管、整流桥的质量判断方法。
【实训重点】
1．常用二极管、整流桥的极性判别。
2．常用二极管、整流桥的质量判断。
【实训难点】
整流桥的极性判别和质量判断
【参考实训课时】
2学时
【实训方法】
讲授法、演示法、实操法
【实训过程】
一、实训任务
任务一二极管的极性判别
1．将万用表欧姆挡旋钮置于R×100或×1K挡，用万用表红、黑表笔任意测量二极管两引脚间的电阻值。
2．交换万用表表笔再测量一次。以阻值小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为二极管的正极，红表笔所接的一端为二极管的负极。
任务二二极管的质量判断
1．将万用表欧姆挡旋钮置于R×100或×1K挡，分别测量测量二极管的正向电阻和反向电阻的大小。
2．如果正向电阻阻值为几百欧～几千欧，反向电阻阻值为几十千欧～几百千欧以上，则说明二极管质量良好。
任务三整流桥的引脚判别
1．将万用表欧姆挡旋钮置于R×1K挡，用黑表笔固定接某一引脚，红表笔分别接触其余三个引脚，如果测量出来的电阻值为一小两大，则黑表笔所接的引脚就是交流输入端；如果测得的电阻值全为大，则黑表笔所接的引脚就是直流输出端的正极；如果测得的电阻阻值全为小，则黑表笔所接的引脚就是直流输出端负极。
2．将黑表笔改换一个引脚，重复上述试步骤，直至确定出全部四个引脚为止。
任务四整流桥的质量判断
1．将万用表欧姆挡旋钮置于R×1K挡，测量整流桥两输入端之间的正向电阻和反向电阻。
2．测量两输出端之间的正向电阻和反向电阻。
3．如果测量出来两输入端之间的正向电阻和反向电阻均为无穷大，两输出端之间的正向电阻为无穷大，反向电阻为几百欧～几千欧，则说明整流桥质量良好。
任务五综合训练
分别对2只二极管和2只整流桥进行极性判别和质量判断。
二、实训小结
1．二极管的极性判别和质量判断。
2．整流桥的极性判别和质量判断。
三、课堂思考
1. 如果二极管、整流桥被判断为坏的，能否根据测量数据找出损坏的原因？
2. P29 三、选择题：3。
四、课后作业
1．实训报告及本次实训的体会和收获。
2．完成项目实训评价表的学生自评部分。
【课题】
实训项目1.2 集成直流稳压电源的组装与调试
【实训目标】
1．掌握集成直流稳压电源的工作原理。
2．掌握集成直流稳压电源的安装与调试。
【实训重点】
1．集成直流稳压电源电路的元器件识别和检测。
2．集成直流稳压电源的电路安装与调试。
【【实训难点】
1．集成直流稳压电源的工作原理
2．集成直流稳压电源的调试
【参考实训课时】
2学时
【实训方法】
讲授法、演示法、实操法
【实训过程】
一、实训任务
任务一理解集成直流稳压电源的工作原理
理解整个电路的工作原理，明确各部分电压的性质(交流/直流)。
任务二集成直流稳压电源电路的元器件识别
对集成直流稳压电源电路所包含的元器件进行识别，并了解它们在电路中的作用。任务三集成直流稳压电源电路元器件的检测
1．变压器的检测。
2．电解电容的检测。
3．电位器的检测。
4．电阻器的检测。
5．三端可调式集成稳压器LM317的检测。
6．整流桥的检测。
任务四集成直流稳压电源的电路安装
利用万能板对照电路原理图进行元器件的焊接和装配。
任务五集成直流稳压电源的调试
1．电路检查无误后，在变压器输入端加上220V 交流电。
2．分别测量变压器二次绕组两端的电压2V 、滤波电容1C 两端的电压V 。
3．用螺丝刀调节P R 的阻值，测量电路的输出电压O V 的变化范围。
二、实训小结
1．集成直流稳压电源的工作原理。
2．集成直流稳压电源的调试过程。
三、课堂思考
通过理论计算的方法，估算出滤波电容1C 两端的电压V 和电路输出电压O V 的变化范围。
四、课后作业
1．实训报告及本次实训的体会和收获；
2．完成项目实训评价表的学生自评部分。
《稳压二极管并联型直流稳压电源》教学设计 一、学习者分析 《电子技术基础》是机电专业学生必修的重要的专业理论课程，本人担任08机电2班的教学任务。08机电2班由41名男生组成，通过平时的作业反馈、上课班风班纪的观察，这个班学生非常懒，对机电专业到底学什么，自己今后去干什么非常迷茫，学习基础和理解能力薄弱，但他们的思维比较活跃，喜欢动手操作，对一些实物或图片很感兴趣，只是这种兴趣不够稳定，需要教师创设适度的情境，适时激发。稳压二极管并联型直流稳压电源课题是建立在学生已熟悉桥式整流滤波电路基础上为学生进一步学习串联调整式稳压电源奠定基础。 二、学习任务分析 本课题出自高等教育出版社陈振源主编的机电类专业教材《电子技术基础》第八章第一节的内容，在教材P177—178页。 通过本节课的学习，学生将逐步学会科学的学习方法，养成严谨求实的科学态度,形成合作精神和竞争意识，为继续学习和发展奠定方法基础。本课题是教学大纲和高考、会考大纲中规定的必修内容，因此，本课题在《电子技术基础》教学中的地位和作用是非常重要的。同时，认识常用电子元件、熟悉电路每一部分的波形是一名优秀的电子装配和维修人员必须熟练掌握的一项基本操作技能，该内容理解是否清晰，直接影响学生后续专业课程的学习和生产产品的质量。 《稳压二极管并联型稳压电路》这一课题的展开，本人分成三个学习任务：【任务一认一认电子元件】会根据给定的电路原理图在实物接线图中认出并联型稳压电路中各元件的规格、名称及正负极，真正领会到理论与实践结合，为自己成为一名优秀的电子装配工奠定基础。 【任务二说一说电路作用】能根据从示波器观察到的波形说出并联型稳压电路各部分的作用，不同学生对波形的理解是不一样的，此时教师应尊重学生间的差异，不要急于否定学生的答案，而要鼓励学生开展讨论，给学生提供展示的机会，培养学生的交流能力及学习《电子技术基础》的自信心。 【任务三画一画电源结构图】会根据并联型直流稳压电路的结构，自己归纳出组成直流稳压电源结构方框图，学会知识的归纳建构，为终身学习打下基础。 { 三、教学目标确定 在以学生发展为本，以就业为导向的教学理念指导下，结合职业技能鉴定和中等职业学校双证的需求，（精简整合理论课程，注重实训教学），依据机电专业《电子技术基础》教学的基本要求和机电专业学生的认知水平和思维发展水平合理安排知识点、技能点。现从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个层面上，制定本节课的教学目标为：
项目名称：正负可调稳压电源 一、实训任务描述 所有的电子设备都离不开可靠的电源为其供电，有电器的地方就有电源。大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。完成这种变换任务的电源称为直流稳压电源。本项目就是要组装一个正负可调的稳压电源，为以后的实训项目做好准备。 二、任务目标 1、了解电源电路的工作原理。 2、学会直流稳压电源的调节方法 三、实训任务要求 1、通过对本制作的安装、焊接、调试，了解电子产品的内部构造，训练动手能力，掌握元器件的识别、简易测试以及整机调试工艺。 2、熟练使用各种焊接工具。 3、对照电路原理图，了解工作原理，并与实物对照。 4、认真仔细的装配与焊接，排除安装焊接过程中出现的故障。 四、实训任务资讯 1、原理介绍: 整体电路是一个全波整流电路，P1外接一个带中心抽头的双24V变压器，正电压由P1的1 脚输入，经D1进行半波整流，经C6进行滤波，然后经可调稳压模块LM317后得到功放电路需要的正电压值（+VCC最小为1.2V，最大为37V）和电流值（I+> 1.5A），再经过滤波后供给外电路。同理，负电压由P1的3脚输入，经整流、滤波、可调稳压模块LM337稳压后得到功放电路需要的负电压值（-VCC最小为-37V，最大为-1.2V ）和电流值（- I >- 1.5A）。正、负电源从P2的1、3脚输出给外部电路供电。 电路原理图如下图所示： 2、元件 清如 图一一1原 理图
表——1: 表一一1正负可调电源元件清单 型号 封装 数量 0.1uF C1, C5, C6, C9, C10, C12 CC0.350/B 6 3300uF [C2, C3, C4, C7, C8, C11 CD0.750 6 400 7 D1, D2 DIODE1.016 2 4004 D3, D5 DI0DE0.850 2 TIP42C :Q1 TO-126 1 TIP41C Q2 TO-126 1 22 「R1, R5 AXIAL0.8 2W 2 240 :R2, R4 AXIAL0.4 2 10k RW1, RW2 VR5 2 LM317 卜1 TO-126 1 LM337 [U3 TO-126 1 散热片 长 15mn 宽 10mn 高 20mm 4 螺丝 4 PCB 板 1 3、元器件介绍: ① LM317 LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。 它的输出电压范围在1.2伏到37伏之间，并能够提供超过1.5安的电流，即最小稳定工作电流。 由于317稳压块的生产厂家不同、型 号不同，其最小稳定工作电流也不相同，但一般不大于 5mA 当317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时，317稳压块就不能正常工作。当317稳压块 的输出电流大于其最小稳定工作电流时，317稳压块就可以输出稳定的直流电压。 如果用317稳压 块制作稳压电源时，没有注意 317稳压块的最小稳定工作电流，那么制作的稳压电源可能会出现 不正常现象：稳压电源输出的有载电压和空载电 压差别较大。 在应用中，为了电路的稳定工作，在一般情况下，还需要接二极管作为保护电路， 防止电路中 的电容放电时的高压把317烧坏。LM317外形如图一一2所示。 LM337 LM337 较常见的降 线性稳压器， LM337的输 压 范围是 -1.2V 至 -37V ，负载电 大为 的使 ② 是比 压型 出电 流最 图——2 LM317 图——3 LM337
经典直流稳压电路原理分析 张大为1 崔金2 秦小二2 / 1.中国人民解放军93798部队 2.中国人民解放军93575部队 【摘 要】电子设备大都对电压抖动较为敏感，要求有稳定的工作电压，直流稳压电路是直流稳压电源的重要组成部分。本文对分析了常用的几个直流稳压电路的工作原理，总结了各自的特点并给出了对比分析。【关键词】直流；稳压电路；原理分析 稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，对各种电子设备能够稳定工作起到了重要的作用。常见直流稳压电路主要有四种，分别为：稳压二极管稳压电路、串联晶体管稳压电路、并联晶体管稳压电路和开关型稳压电路。 一、稳压二极管稳压电路 稳压二极管，又叫齐纳二极管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区尽管流过二极管的电流变化很大，而其两端的电压却变化极小，并且这种现象的重复性很好，从而起到稳压作用。因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。 图1为稳压二极管稳压电路,由限流电阻R S和稳压二极管D Z组成。 + Uo - 图1 稳压二极管稳压电路 输出端电压 U O=UＺ=UＳ–RＳ*I S= UＳ–(IＺ+IＯ)RＳ （式1） Us为未稳压的输入直流电压, U O为经过稳压的直流电压, R S为D Z的限流保护电阻, 又起电压调整作用, D Z为稳压二极管, R L为负载电阻。其工作原理是: 此电路主要利用稳压二极管的稳压特性, 即D Z反向导通后其两端的压降基本保持不变。当UＳ增大引起R S上的电流增大, 但U O 即D Z两端的电压保持恒定不变, 这样UＳ的增大量全部降在R S上, 以保持U O不变, 反之亦然。在实际应用中R S的特性和D Z的特性对整个稳压过程起关键作用。 这种稳压电路的工作范围受稳压管最大功耗的限制，Iz不能超过一定数值。其关键是：在U S、R L及U O均为给定的条件下,Rs值的选取应保证在输入电压为最大值UＳmax时,稳定电流Iz和稳压管允许的功耗不超过规定的最大值；在输入电压为最小值时,又能保证Iz不低于最小的稳定电流。 二、并联晶体管稳压电路 晶体管是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关。
二极管及直流稳压电源讲述 第1章二极管及直流稳压电源【课题】 1.1 二极管 【教学目的】 (了解二极管的基本结构、类型和主要参数。 1 2(掌握二极管的主要特性。 【教学重点】 1(二极管的基本结构、特性和类型。 2(二极管的单向导电特性及伏安特性。 【教学难点】 1(二极管的主要参数。 2(二极管的单向导电特性。 【教学参考学时】 2学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 1(通过实物演示及列举实例，让学生了解二极管的应用，从而激发他们的学习兴趣。 2(简单介绍本征半导体、杂质半导体等半导体的相关知识。 二、讲授新课 1.1.1 二极管的基本结构、特性和类型
1(二极管的基本结构:将一个PN结的两端各引出一个电极，外加玻璃或塑料的管壳封装而成。由P型半导体引出的电极，称为正极(或阳极);由N型半导体引出的电极，称为负极(或阴极)。 2(二极管的单向导电性:二极管正向偏置时导通，反向偏置时截止。 3(二极管的伏安特性:通过二极管的电流和两端电压之间的对应关系，常用伏安特性曲线来描述。通过伏安特性曲线，了解死区、正向导通、反向截止、反向击穿等概念。 4(二极管的类型:二极管种类有很多，按照其内部结构的不同，可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。 1.1.2 二极管的主要参数 1 IV、最高反向工作电压、反向电流。最大整流电流IFMRMR三、课堂小结 1(二极管的单向导电性。 2(二极管的伏安特性。 3(二极管的主要参数。 四、课堂思考 P4思考与练习题1、2、3。 五、课后练习 P29 一、填空题:1、2;二、判断题:1;三、选择题:2;五、综合题:1。 【课题】 1.2 特殊二极管【教学目的】 了解几种常见的特殊二极管的功能、电路符号、工作条件和特性。 【教学重点】 特殊二极管的功能、电路符号、工作条件和特性。【教学难点】
第1章半导体二极管及其应用 本章要点 ●半导体基础知识 ●PN结单向导电性 ●半导体二极管结构、符号、伏安特性及应用 ●特殊二极管 本章难点 ●半导体二极管伏安特性 ●半导体二极管应用 半导体器件是近代电子学的重要组成部分。只有掌握了半导体器件的结构、性能、工作原理和特点，才能正确地选择和合理使用半导体器件。半导体器件具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性强等优点，在各个领域中得到了广泛的应用。半导体二极管和三极管是最常用的半导体器件，而PN结又是组成二极管和三极管及各种电子器件的基础。本章首先介绍有关半导体的基础知识，然后将重点介绍二极管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数以及应用电路等，为后面各章的学习打下基础。 1.1 PN结 1.1.1 半导体基础知识 1. 半导体特性 自然界中的各种物质，按其导电能力划分为：导体、绝缘体、半导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的，称之为半导体。导体如金、银、铜、铝等；绝缘体如橡胶、塑料、云母、陶瓷等；典型的半导体材料则有硅、锗、硒及某些金属氧化物、硫化物等，其中，用来制造半导体器件最多的材料是硅和锗。 半导体之所以用来制造半导体器件，并不在于其导电能力介于导体与绝缘体之间，而在于其独特的导电性能，主要表现在以下几个方面。 (1) 热敏性：导体的导电能力对温度反应灵敏，受温度影响大。当环境温度升高时，其导电能力增强，称为热敏性。利用热敏性可制成热敏元件。 (2) 光敏性：导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。 (3) 掺杂性：导体更为独特的导电性能体现在其导电能力受杂质影响极大，称为掺杂性。这里所说的“杂质”，是指某些特定的纯净的其他元素。在纯净半导体中，只要掺入极微量的杂质，导电能力就急剧增加。一个典型的数据是：如在纯净硅中，掺入百万分之
实验报告 实验课程：EDA技术实验 学生姓名：某某某 学号：5801215xxx 专业班级：测控技术与仪器xxx班 指导老师：刘诚 3333年33月33日
直流稳压电源电路原理图设计 一．实验目的： （1）熟悉原理图编辑器 （2）掌握原理图的实体放置与编辑 （3）熟练完成双路直流稳压电源电路原理图设计。 二：实验内容： 绘制双路直流稳压电源电路原理图如图所示 图1：双路直流稳压电源电路原理图 三：实验步骤： （1）启动Protel99SE，新建文件“双路直流稳压电源电路原理图.sch”进入原理图编辑界面。 （2）设置图纸。将图号设置为A4即可。 （3）添加元件库。GB4728——85 （4）放置元件。根据双路直流稳压电源电路的组成情况，
在屏幕左方的元件管理器中取相应的元件，并放置于屏幕编辑区。（5）设置元件属性。在元件放置后，用鼠标双击相应元件，出现元件属性菜单，更改元件标号及名称。 （6）调整元件位置，注意布局合理。 （7）连线。根据电路原理，在元件引脚之间连线。注意连线平直。（8）放置节点。一般情况下，“T”字连接处的节点是在连线时由系统自动放置的，而所有“十”字连接处的节点必须手动放置。（9）放置输入输出点.电源.地.，均使用Power Objects工具菜单即可画出。 （10）放置注释文字。 （11）进行电路的修饰及整理。在电路绘制基本完成后，还需要 进行相关整理，使其更加规范整洁。 （12）保存文件。 四：实验所绘原理图：
五：实验总结及心得： 通过这次的实验，也发现了自己添加元器件时，添加错了一个器件选型，也就是mc7915电源芯片，这个芯片的封装引脚分布没搞清楚。这跟78xx型的电源芯片有所区别。
课程设计名称：电力电子技术 题目：直流稳压电源的课程设计 专业：电力自动化 班级：电力09-2 姓名：王裕 学号：0905040218
目录 一、简介 (3) 二、设计目的 (4) 三、设计任务和要求 (5) 四、设计步骤 (6) 1．电路图设计 (6) 2. 电路安装、调试 (6) 五、总体设计思路 (7) 1．直流稳压电源设计思路 (7) 2．直流稳压电源原理 (7) 3．设计方法简介 (8) 六、实验设备及原器件 (11) 七、注意事项 (12) 八、此电路的误差分析 (13) 九、心得体会 (14) 十、参考文献 (15)
一简介 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在6-13V可调。
二设计目的 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三设计任务及要求 1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输出电压可调：Uo=+6V～+13V ②最大输出电流：Iomax=1A ③输出电压变化量：ΔUo≤15mV ④稳压系数：SV≤0.003 2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。
[复习提问] 1、半导体二极管的结构、符号及分类？ 2、半导体二极管的重要特性是什么？ [导入新课]二极管是电路中的关键器件，种类繁多，应用十分广泛，识别常用半导体二极管，掌握检测质量及选用方法是学习电子技术必须掌握的一项基本技 能，下面我们来学习相关知识。 [讲授新课] 1.1半导体二极管的识别、检测与应用（二） 九、二极管的型号命名 1、国产二极管 国产二极管的型号命名分为五个部分，各部分的含义见下表。 第一部分用数字“2”表示主称为二极管。 第二部分用字母表示二极管的材料与极性。 第三部分用字母表示二极管的类别。 第四部分用数字表示序号。
例如： 2、日本半导体器件的型号命名(JIS-C-7012工业标准)由五部分组成,各部分含义见下表。 第一部分用数字表示器件的类型或有效电极数。 第二部分用字母S表示该器件已在日本电子工业协会（JEIA）注册登记。 第三部分用字母表示器件的类别。 第四部分用数字表示登记序号。 第五部分用字母表示产品的改进序号。 日本半导体器件型号命名及含义
例如： 2SA733（PNP型高频晶体管）2SC4706（NPN型高频晶体管）2——三极管2——三极管 S——JEIA注册产品S——JEIA注册产品A——PNP型高频管C——NPN型高频管733——JEIA登记序号4706——JEIA登记序号 3、美国半导体器件型号命名由四部分组成。各部分的含义见下表。 第一部分用数字表示器件的类别。 第二部分用字母“N”表示该器件已在EIA注册登记。 第三部分用数字表示该器件的注册登记号。 第四部分用字母表示器件的规格号。 美国半导体器件型号命名及含义 例如： lN 4007 2N 2907 A l——二极管2——晶体管 N——ElA注册标志N——ElA注册标志 4007——ElA登记号2907——ElA登记号 A——规格号 1、整流二极管 整流二极管主要用于整流电路，即把交流电变换 成脉动的直流电。整流二极管都是面结型，因此结 电容较大，使其工作频率较低。一般为3kHZ以下。 从封装上看，有塑料封装和金属封装两大类。常用 的整流二极管有2CZ型、2DZ型、IN400 X型及用于 高压、高频电路的 2DGL型等。
基础电源电路设计--双路输出可调直流稳压电源的设计 工作原理 本直流电源由电源、滤波、保护、稳压等四个基本模块组成,如图1 框图所示,其电路原理图如图2 所示。 图1 直流电源模块方框图 1.电源变压器采用降压变压器，将电网交流电压220V 变换成需要的交流电压。此交流电压经过整流后,可获得电子设备所需要的直流电压。 2.整流电路利用单相桥式整流电路,把50Hz 的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。其优点是电压较高、纹波电压较小,变压器的利用率高。设计采用IN4007二极管组成整流电路，也可以采用桥堆RS808 等做全桥整流,最大电流可达8A,配合本设计的大滤波电容,使得本电源的瞬时大电流的供电特性好、噪声小、反应速度快、输出纹波小。 3.滤波电路采用电容滤波电路,将整流电路输出的脉动成分大部分滤除,得到比较平滑的直流电。本电路采用4700μF/50V 的大电容C1、C2 使输出电压更加平滑,电源瞬间特性好,适合带感性负载，如电机的启动。C1、C2 各并联了一只0.1μF/63V 的CBB 电容，滤去高频干扰,使输入到集成电路LM317、LM337、LM7805的直流电尽可能的平滑和纯净。 4. LM7805固定输出5V 稳压输出。为适应不同应用场合的需要而将电压设置为可调，可调稳压电路由LM317 输出正电源,LM337 输出负电源。LM317 和LM337 均使用了内部热过载,包含过流保护、热关断和安全工作区补偿等完善的保护电路,使得电源可以省去保险丝等易损耗器件。可调节输出电压的计算Uo=1.25× (1+Rf/R), Rf 为可调电阻的取值（即图中的电位器W1、W2），R （即图中的电阻R1、R2）为三端可调稳压输出端与调整端间的电阻值。可调电阻选用精密可调电阻,保证输出电压的精确可调。如选用的可调电阻Rf 为5k Ω、R 为270Ω的组合,可以分别对1.25V ～24V-1.25V ～-24V 之间实现连续可调。 5.稳压电路因为线性电源发热量较大，所以本电源中需加了足够的散热器。 2）、参数计算 1.LM317 与LM337 的选择 LM317/LM337 的电压输出范围是±1.25V ～±37V ，负载电流最大为1.5A,仅需两个外接电阻来设置输出电压，连续可调。此外,它的线性调整率为0.01 和负载调整率0.1%也比标准的固定稳压器好。此外该器件内置过载保护电路、安全保护等多重保护功能。内阻小、电压稳定、噪音极低、输出纹波小(输出端最小仅用100μF),实际使用效果比LM78××、LM79××等稳压模组好。 2.稳压电阻Rf 、R 的选择 要保证 LM317/LM337在空载时能够稳定地工作,只要保证Uo/(Rf+R)≥1.5mA 就可以了。 1.5mA 为稳压块的最小稳定工作电流。可以选择Rf 、R 分别为5k Ω可调电阻和270 Ω的固定 交流220V 输入
第7章直流稳压电源 7.1 本章主要知识点 7.1.1 整流电路 整流电路的作用是将交流电（正弦或非正弦）变换为单方向脉动的直流电，完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的核心元件。常用整流电路如表7.1所示，应重点掌握单相桥式整流电路。 整流电路研究的主要问题是输出电压的波形以及输出电压的平均值U o（即输出电压的直流分量大小），均列于表7.1中。表中还列出了各种整流电路的二极管中流过的电流平均值I D和二极管承受的最高反向电压U DRM，它们是选择二极管的主要技术参数。变压器副边电流的有效值I2是选择整流变压器的主要指标之一。 分析整流电路工作原理的依据是看哪个二极管承受正向电压，三相桥式整流电路是看哪个二极管阳极电位最高或阴极电位最低，决定其是否导通。分析时二极管的正向压降及反向电流均可忽略不计，即可将二极管视作理想的单向导电元件。 表7.1 各种整流电路性能比较表
7.1.2 滤波电路 滤波电路的作用是减小整流输出电压的脉动程度，滤波通常是利用电容或电感的能量存储功能来实现的。 最简单的滤波电路是电容滤波电路，滤波电容C 与负载电阻R L 并联，其特点是： （1）输出电压的脉动大为减小，并且电压较高。 半波整流：2o U U = 全波整流：2o 2.1U U = （2）输出电压在负载变化时波动较大，只适用于负载较轻且变化不大的场合，一般要求时间常数满足： C R L =τ≥2 )5~3(T （3）二极管导通时间缩短，电流峰值大，容易损坏二极管。 （4）单相半波整流时二极管承受的最高反向电压增大一倍，为： 2DRM 22U U = 除了电容滤波电路以外，还有电感滤波电路以及由电容和电感或电阻组成的LC 、CLC π型、CRC π型等复合滤波电路。电感滤波电路的输出电压较低，一般2o 9.0U U =，峰值电流很小，输出特性较平坦，负载改变时，对输出电压的影响也较小，适用于负载电压较低、电流较大以及负载变化较大的场合，缺点是制作复杂、体积大、笨重，且存在电磁干扰。LC 和CLC π型滤波电路适用于负载电流较大，要求输出电压脉动较小的场合。负载较轻时常采用CRC π型滤波电路。 7.1.3 直流稳压电路 直流稳压电路的作用是将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的直流电压的电路，完成这一任务的是稳压管的稳压作用或在电路中引入电压负反馈。 1并联型线性稳压电路 并联型线性稳压电路是将稳压管与负载电阻并联，稳压管工作在反向击穿区，可在一定的条件下使输出电压基本不变，从而起到稳定电压的作用，如图7.1所示。 o o 图7.1 并联型直流稳压电路 稳压过程： 选择稳压管选择： o i omax ZM o )3~2()3~5.1(U U I I U U Z === 限流电阻选择：
课程双路输出直流稳压电源
双路输出直流稳压电源 钟官军金海军张娅琳 指导老师：王淑娟 1．摘要 1.1功能说明： 通过四个控制按钮实现两路输出电压，可以对输出电压进行设定，显示值与输出电压值的误差不超过10mv。并可通过按键实现最高电流设定，进行过流保护。具体描述如下： 按键：按键1：左右设定时切换。 按键2：电压电流设定时切换。 按键3：设定值增加按键。 按键4：设定值减小按键。 显示(三位半LED）：LED1：第一路的显示，电压设定时显示电压，电流设定时 显示电流，正常工作时显示电压。 LED2：第二路的显示，电压设定时显示电压， 电流设定时显示电流，正常工作时显 示电压。 参数：电压设定步进：V1.0 ± 显示误差：10 ≤mv 工作区：输出1：V ~ 2 ~ 18 0+，A 输出2：0 ~ 2 -，A ~ 18V 软件设定保护电流范围：A 2 ~ 硬件短路保护电流：A ≈ 2.2 a)基本组成 本直流电源由四个基本模块组成：电源部分，控制部分，功率放大部分，数字显示输出电流电压电路。采用硬件电路和单片机的编程控制，实现了在传设计一个电压在-18-+18V，电流0-2 A可调的双路直流稳压电源。实现传统基本直流稳压电源的突破和创新-电压电流的连续可调的和过压过流流保护。 电源变压器：采用降压变压器将电网交流电压220V变换成复合需要的交流
电源。此交流电压经过整流后可获得电子设备所需要的直流电压。 整流电路：利用单相桥式整流电路把方向和大小都大小都变化的50Hz的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。其优点是电压较高，纹波电压较小，整流二极管所承受的最大反向交流电流流过，变压器的利用率高。 滤波电路：利用储能元件-电容C两端的电压不能突变的性质，采用RC滤波电路将整流电路输出的脉动成分大部分滤除，得到比较平滑的直流电。 稳压电路：使整流滤波后的直流电压不随交流电网和负载的变化扰动而变化控制电路：为适应不同场合的需要而将电压电流置为可调。 保护电路：当电压电流过大超过量程利用单片机控制清零来实现电路保护。 数字显示部分：采用三位半的LED数字显示，挺高了精度和准确性，从而克服了模拟表头的造成的读数误差。利用8032单片机控制，可以实现精度。 由于采用大量高性能的集成模块，从而简化了电路的结构，突出了电源变换问题中的关键部分。通过努力的调试与检测，电路整体性能良好，可以较好的实现设计目的。本电源不仅可以单独使用，还可以置于其它电子设备中作为变压稳压或稳流源使用。 2．电源概述 2.1电源简介 电源是电子设备的心脏部分，其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障60%来自电源，因此作为电子设备的基础元件，电源受到越来越多的重视。现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类。 所谓线性稳压电源，是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区。将220V、50Hz的工频电压经过线性变压器降压以后，经过整流、滤波和稳压，输出一个直流电压。 2.2两类电源比较 线性稳压源的优点是：电源稳定度及负载稳定度较高；输出纹波电压小；瞬态响应速度快；线路结构简单，便于维修；没有开关干扰。 缺点是：功耗大、效率低，其效率一般只有35~60%；体积大、质量重、不能微小型化；必须有较大容量的滤波电容。 其中，交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点，造成了资源的严重浪费。
2016 年四川省TI 杯大学生电子设计竞赛培训 直流稳压电源设计 第十一组】
2016 年7 月12 日
摘要 本设计实现了将交流电信号通过整流、滤波、稳压等模块转换为稳定可调直流电压输出。整个系统可以用实验箱提供+15V 交流电源，实现了低功耗和便操作功能。整流电路采用单相桥式整流电路，不仅达到高效率使用输入电压的节能作用还有便于组装、脉动小的优点；滤波电路采用电解电容滤波电路，分别在整流滤波和稳压后加C1、C2、C3、C4 实现频率补偿，防止高频自激振荡和抑制高频干扰；为防止LM317 输出电压短路，在该线路上加入IN3208 二极管。经过一系列的改善如：减小输出电压纹波系数，得到优良的滤波效果等，使最终电路达到了设计要求。 目录 1.系统方案 (2) 简单的并联型稳压电源的论证与选择 (2) 固定式三端稳压器的论证与选择 (2) 2 系统理论分析与计算 (2) 整流电路的分析与计算 (2) 整流电路的分析 (2) 整流电路参数的计算 (2) 整流电路电路图 (3) 滤波电路的分析与计算 (3) 滤波电路的分析 (3) 滤波电路参数的计算 (3) 滤波电路电路图 (3) 稳压电路的计算分析与计算 (4) 稳压电路的分析 (4) 稳压电路参数的计算 (4) 稳压电路电路图 (4) 3.电路设计图与PCB板的制作 (5)
电源 整流 变压 电路 器 滤波 电路 稳压 负 电路 载 .电路的设计图 (5) .板的制作流程 (5) .安装与检查 (5) 4.测试方案与测试结果 (5) 测试方案 (5) 测试条件与仪器 (5) 测试结果及分析 (5) 测试结果 （数据 ） (6) 测试分析与结论 (6) 附录 .1：电路实物图 (6) 附录 .2：参考文献 (6) 1 系统方案 小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成， 如图所示 (b)
长沙学院课程设计说明书 题目双路输出直流稳压电源系(部) 专业(班级) 姓名 学号 指导教师 起止日期2013/12/16-2013/12/26
模拟电子技术课程设计任务书（14） 系（部）：电子与通信工程系专业：电子信息工程指导教师：陈希
长沙学院课程设计鉴定表
目录 目录 ......................................................................................................................................................................... IV 摘要 . (1) 绪论 (1) 一、设计目的 (2) 二、设计任务及要求 (2) 三、双路输出直流稳压电源设计思路 (2) 四、设计原理 (2) 1、直流稳压电源的基本原理 (3) 五、电路相关元件及电路指标简介 (4) 1、LM317集成稳压器的特性简介 (4) 2、 LM7805稳压器的性能 (6) 3、稳压电源的技术指标 (7) 4、串联型稳压电路的主要特点 (7) 六、电路原件选择 (8) 1、选择电源变压器 (8) 2、选择整流电路中的二极管 (8) 3、集成三端稳压器 (9) 5、滤波电路中滤波电容的选择 (10) 七、用Multisim软件仿真 (10) 1 实验原理图仿真 (10) 2 仿真结果 (10) 八、总结与体会 (11) 九、参考文献 (13)
摘要 随着科技的发展，电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件，需求日益增加，而且对电源的功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节，在推动科技发展中起着重要作用。本设计主要用串联型稳压电路设计直流稳压电源，通过相关知识计算出各电路中各个器件的参数，使电路性能达到设计要求中的电压调整率，电流调整率，负载调整率，纹波电压等各项指标。 绪论 电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准，才能够进入市场。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。 电源可分为交流电源和直流电源，它是任何电子设备都不可缺少的组成部分。交流电源一般为220V、50Hz电源，但许多家用电器设备的内部电路都要采用直流电源作为供电能源，如收音机、电视机、带微处理器控制的家电设备等都离不开这种电源。直流电源又分为两类：一类是能直接供给直流电流或电压的，如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等，本文不做具体介绍；另一类是将交流电变换成所需的稳定的直流电流或电压的，这类变换电路统称为直流稳压电源。现在所使用的大多数电子设备中，几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作，而最常用的是能将交流电网电压转换为稳定直流电压的直流电源，可见直流稳压电源在电子设备中起着主要作用，为设备能够稳定工作提供保证。220V、50HZ的单向交流电源经电源变压器降压后，再经过整流滤波可获得低电压小功率直流电源。然而，由于电网电压可以有±10%变化。为此必须将整流滤波后的直流电压由稳压电路稳定后再提供给负载，使负载上直流电源电压受上述因素的影响程度达到最小。直流电源电压系统一般由四部分组成，它们分别是电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。
项目1 直流稳压电源分析与调试 教学导航 项目描述 一般电子设备都采用直流供电，将交流电转变为直流电的设备称为直流稳压电源。本项目制作一个输出电压为+12V的直流稳压电源，原理图如图1-1所示，制作完成的电路如图1-2所示。 VD5 图1-1 直流稳压电源电路图
图1-2 直流稳压电源实物图 项目所用的元件清单如表1-1所示。 表1-1 直流稳压电源元件清单 序号 元件代号 名称 型号及参数 功能 1 CT 电源输入线 5A/250V 220V 交流电输入 2 T 变压器 220V/12V 变压：220V 变为12V 交流电 3 VD 1、VD 2、VD 3、VD 4 二极管 1N4007 构成桥式整流电路：将12V 交流电变 换为脉动直流电 4 C 1 电解电容 2200μF/50V 滤波：滤除脉动直流电中高频交流成分 5 IC 三端集成稳压器 L7812CV 稳压：将平滑直流电变换为稳定直流电 6 C 2 瓷介电容 0.33μF 滤波：滤除脉动直流电中高频交流成分 7 C 3 瓷介电容 0.1μF 滤波：减小输出端电压波动 8 C 4 电解电容 100μF/25V 滤波：减小输出端电压波动 9 R 电阻 1k Ω 负载。限流：保护发光二极管 10 VD 5 二极管 1N4007 保护：防止过压，导致稳压器损坏 11 VD 6 发光二极管 LED-Φ3 状态指示 12 S 1、S 2、S 3 单刀单掷开关 控制电路的通、断，便于调试 13 排针、 排母、杜邦线 引出作为测试点， 便于替换元器件 项目分析 本教程后续各个项目的电路中都需要直流稳压电源供电，而发电厂、变电站输送的是交 流电，这就需要将交流电变成直流电。本项目制作的是一种单相小功率直流稳压电源，能够将交流电转换成直流电。该直流稳压电源由变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分构成，在制作和调试过程中按照信号流向，从二极管的识别与检测、整流电路制作与分析、滤波电路制作与分析，到稳压电路制作与分析，逐步完成直流稳压电源的制作。在此过程中，对直流稳压电源电路各部分的工作原理、参数计算、元件选取与识别、电路调试等方面进行讲解和介绍。 变压电路 整流电路 滤波电路 稳压电路
第5章 半导体二极管及直流稳压电源 习 题 4 5.1 电路如图5.1所示，1k ΩR =，测得D 5V U =，试问二极管VD 是否良好（设外电路无虚焊）？ 解：内部PN 结或电极已开路，D 已损坏。 5.2 电路如图5.2所示。已知直流电源的端电压5V U =，测得1mA I =，若将直流电源的电压U 提高到10V ，试问这时的I 是等于、大于还是小于2mA ？ 解：由于二极管是非线性元件，当U 增大时，I 将大于2mA 5.2 图5.1 习题5.1电路图 图5.2 习题5.2电路图 5.3 分析判断图5.3所示各电路中二极管是导通还是截止，并计算电压ab U ，设图中的二极管都是理想的。 解：（a ）断开VD ，U D =5+5=10V>0，VD 导通 ，ab 5V U =-； （b ）断开VD ，D 2151V 23U =- ?=-+ ，VD 截止 ab 2 52V 23 U =?=+； （c ）断开VD 1 VD 2，D1D212V,5127V U U ==-+=，所以VD 优先导通， D15V U =-，VD 2截止，U ab =0V ； (d) ）断开VD 1 VD 2，D1D212V,12517V U U ==+=所以 VD 2优先导通， D15V U =- VD 1截止，ab 5V U =-
图5.3 习题5.3电路图 5.4 一个无标记的二极管，分别用a和b表示其两只引脚，利用模拟万用表测量其电阻。当红表笔接a，黑表笔接b时，测得电阻值为500Ω。当红表笔接b，黑表笔接a时，测得电阻值为100kΩ。问哪一端是二极管阳极? 解：b端是阳极 5.5 用指针式万用表的不同量程测同一只二极管的正向电阻值，其测试结果不一样，为什么？ 解：因为二极管的正向特性是非线性的，外加不同电压，直流电阻不同，万用表量程不同，加在二极管上的电压不同。 5.6 二极管电路如图5.4(a)所示，设输入电压 i () u t波形如图5.4(b)所示，在05ms t<<的 时间间隔内，试绘出输出电压 o () u t的波形，设二极管是理想的。
稳压二极管工作原理 一、稳压二极管原理及特性 一般三极管都是正向导通，反向截止；加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力，二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管，它的正向特性与普通二极管相同，而反向特性却比较特殊：当反向电压加到一定程度时，虽然管子呈现击穿状态，通过较大电流，却不损毁，并且这种现象的重复性很好；只要管子处在击穿状态，尽管流过管子的电在变化很大，而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。 稳压管的型号有2CW、2DW 等系列，它的电路符号如图5－17所示。 稳压管的稳压特性，可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。 稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此，稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压，不同类型稳压管的稳定电压也不一
样，某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如：2CW11的稳压值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的稳压值可能是3．5伏，另一只管子则可能是4，2伏。 在实际应用中，如果选择不到稳压值符合需要的稳压管，可以选用稳压值较低的稳压管，然后串联几只硅二极管“枕垫”，把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0．6～0．7伏的特点来进行稳压的。因此，二极管在电路中必须正向连接，这是与稳压管不同的。 稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻r来表示： 显然，对于同样的电流变化量ΔI，稳压管两端的电压变化量ΔU越小，动态电阻越小，稳压管性能就越好。 稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大，动态电阻越小。因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合适。工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大允许电流（或最大耗散功率）。各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。 稳压管的稳定性能受温度影响，当温度变化时，它的稳定电压也要发生变化，常用稳定电压的温度系数来表示，这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏，温度系数为0.095%℃，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能，往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时，需使用具有温度补偿的稳压，如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。 二、稳压二极管稳压电路图 由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5- l9（a）所示。硅稳压管DW与负载Rfz，并联，R1为限流电阻。
课程论文 题目：正负12V输出直流稳压电源作者： xxxx 所在学院：信息科学与工程学院 专业年级：通信10-3班 指导教师： xxxx 职称：讲师 2011年12月30日
正负12V输出直流稳压电源 摘要：本设计选用电路仿真软件Multisim10 对稳压电源双路输出电路作了仿真，先选取元件然后设计电路、利用软件检测电路图双端是否输出为正负12V，电路中运用到了变压器、二极管、电容等等电子元器件。之后运用了DXP软件进行了电路板的模拟。通过两大软件的运用，使我们对理论课的知识进行了了验证，同时也学习如何熟练操作软件为我们服务和设计电路。 前言: 当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。 Multisim 10.0 使用简介： Multisim 是 National Instruments Electronics workbench Group 公司 2007 年推出以 Windows 为系统平台的仿真工具，适用于板级的模拟 / 数字电路的设计工作，是非有用的 EDA 设计套件，可以帮助用户完成电路设计主要工作。 Multisim 包含了电路理的图形输入，模拟电路仿真，数字电路仿真，混合模式电路真高频电路仿真真与设计，下图是Multisim 的安装过程。
第1章二极管及直流稳压电源 【课题】 1.1 二极管 【教学目的】 1．了解二极管的基本结构、类型和主要参数。 2．掌握二极管的主要特性。 【教学重点】 1．二极管的基本结构、特性和类型。 2．二极管的单向导电特性及伏安特性。 【教学难点】 1．二极管的主要参数。 2．二极管的单向导电特性。 【教学参考学时】 2学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 1．通过实物演示及列举实例，让学生了解二极管的应用，从而激发他们的学习兴趣。 2．简单介绍本征半导体、杂质半导体等半导体的相关知识。 二、讲授新课 1.1.1 二极管的基本结构、特性和类型 1．二极管的基本结构：将一个PN结的两端各引出一个电极，外加玻璃或塑料的管壳封装而成。由P型半导体引出的电极，称为正极（或阳极）；由N型半导体引出的电极，称为负极（或阴极）。 2．二极管的单向导电性：二极管正向偏置时导通，反向偏置时截止。 3．二极管的伏安特性：通过二极管的电流和两端电压之间的对应关系，常用伏安特性曲线来描述。通过伏安特性曲线，了解死区、正向导通、反向截止、反向击穿等概念。 4．二极管的类型：二极管种类有很多，按照其内部结构的不同，可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。 1.1.2 二极管的主要参数
最大整流电流FM I 、最高反向工作电压RM V 、反向电流R I 。 三、课堂小结 1．二极管的单向导电性。 2．二极管的伏安特性。 3．二极管的主要参数。 四、课堂思考 P4思考与练习题1、2、3。 五、课后练习 P29 一、填空题：1、2；二、判断题：1；三、选择题：2；五、综合题：1。 【课题】 1.2 特殊二极管 【教学目的】 了解几种常见的特殊二极管的功能、电路符号、工作条件和特性。 【教学重点】 特殊二极管的功能、电路符号、工作条件和特性。 【教学难点】 特殊二极管的工作条件及特性。 【教学参考学时】 1学时 【教学方法】 讲授法 【教学过程】 一、复习 1．二极管的单向导电性。 2．二极管的伏安特性。 二、引入新课 列举一些特殊二极管的应用，同时引导学生参与举例，激发学生的求知欲。 三、讲授新课 1.2.1 稳压二极管