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解读二极管浪涌电流测试电路
【大比特导读】该文讲述了二极管正向浪涌电流测试的基本要求和标准测试方法，针对标准测试方法存在的不足，设计实现了采用信号控制、电容储能和大功
率场效应管晶体管电流驱动的电路解决方案，简洁而又高效地实现了二极管正向
浪涌电流的测试。
该文讲述了二极管正向浪涌电流测试的基本要求和标准测试方法，针对标准测试方法存
在的不足，设计实现了采用信号控制、电容储能和大功率场效应管晶体管电流驱动的电路解
决方案，简洁而又高效地实现了二极管正向浪涌电流的测试。
正弦半波脉冲电流的产生
二极管的规格繁多，常见的额定通态电流从数百毫安到数百安培甚至更高，IFSM测试
需要的峰值脉冲电流要求达到数十倍的额定通态电流值。标准的测试方法是采用大容量工频
变压器，截取市电交流波形来产生时间常数为10ms、导通角为0°～180°的正弦半波脉冲，
如图1。
图1 正向浪涌电流测试电路
用这种方法产生几百上千安培的正弦脉冲电流，所用到的变压器体积重量都非常可观，
安装与使用十分不便。一些国外公司的产品对浪涌冲击电流波形有特殊要求，比如要求在正
向整流电流的基础上再加一个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°～180°的正弦半波
脉冲电流，或者要求施加连续两个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°～180°的正弦
半波脉冲电流等。显然再采用市电截取的方法，已经很难满足不同器件的测试要求了。
设计思路
大功率场效应管晶体管是一类标准的电压控制电流器件，在VDMOS管的线性工作区内，
漏极电流受栅极电压控制：IDS=GFS*VGS[2]。给栅极施加所需要的电压波形，在漏极就会输
出相应的电流波形。因此，选用大功率VDMOS管适合用于实现所需的浪涌电流波形，电路形
式如图2所示。
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图2 VDMOS电流驱动电路
运放组成基本的反向运算电路，驱动VDMOS管的栅极，漏源电流通过VDMOS管源极取样电阻，加到运放反向输入端，与输入波形相加形成反馈，运放输出电压控制VDMOS管的栅极电压VGS，进而控制漏极输出电流IDS[3]。这个IDS就是施加给待测二极管(DUT)的正向浪涌电流。
单只VDMOS管的功率和电流放大能力是有限的，无法达到上千安培的输出电流能力，采用多只并联的方式可以解决这个问题，以达到所需要的峰值电流。常见的连接方法如图3
所示。
图3 VDMOS并联方式
本测试方案采用了成熟的电路控制技术，简洁而有效地实现了各种浪涌冲击测试的要求。使用的都是常规易得的元器件，组建的装置体积小重量轻，可以很方便地安装在普通仪器箱中，成为一件标准测试仪器。具有使用灵活、易操作，测试精准度高，安全可靠等特点。
极管7种应用电路详解之一 许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它 在电路中的应用 第一反应是整流， 对二极管的其他特性和应用了解不多， 认识上也认为掌握了二极管的 单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路， 实际上这样的想法是错误的， 而且在某种程度上是害 了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析， 许多二极管电路无法用单向导电 特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外， 还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二 极管所构成电 路的工作原理， 而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路， 例如二极管构成的 简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。 941二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中， 由于电路简单，成本低，所以 应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是 0.6V 左右，对锗二极管而言是 0.2V 左右。 如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的 VD1、VD2和VD3 是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。 图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 1 ?电路分析思路说明 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难 了。 关于这一电路的分析思路主要说明如下。 (1) 从电路中可以看出 3只二极管串联，根据串联电路特性可知， 这3只二极管如果导通会同时导通， 如果截止 会同时截止。 (2) 根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还 是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出，在 VD1正极通过电阻 R1接电路中 的直流工作电压+V , VD3的负极接地，这样在 3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。由此分 析可知，3只二 极管VD1、VD2和VD3是在直流工作电压+V 作用下导通的。 (3) 从电路中还可以看出，3只二极管上没有加入交流信号电压， 因为在VD1正极即电路中的 A 点与 地之间接 有大容量电容 C1,将A 点的任何交流电压旁路到地端。 2 ?二极管能够稳定直流电压原理说明 电路中，3只二极管在直流工作电压的正向偏置作用下导通，导通后对这一电路的作用是稳定 了电路中A 点的直流电压。 众所周知，二极管内部是一个 PN 结的结构，PN 结除单向导电特性之外还有许多特性，其中 !￡ mime i-yAn^Of
开关电源适配器浪涌抗扰实验分析 自从开关电源适配器开始实行标准以来，我国在1999年和2008年推出了两个有关雷击浪涌抵抗的相关标准。这两个标准分别对应国际上的两种现行标准。虽然与雷击浪涌有关的GB/T17626.5规定在我国已经有两个版本，但因为大多数国内产品迟迟未根据新标准进行修订，所以造成了 GB/T17626.5-1999和GB/T17626.5-2008两个标准并存的局面。本文将为大家介绍开关电源适配器雷击浪涌抗扰度实验方法，以及实验等级。 ?标准主要模拟间接雷击（开关电源通常都无法经受直接雷击），如雷电击中户外电网线路，有大量电流流入外部线路或接地电阻，因而产生了干扰电压；间接雷击（如云层间或云层内的雷击）在外部线路上感应出的脉冲电压和电流；雷电击中线路邻近物体，在其周围建立强大电磁场，在外部线路上感应出电压；雷电击中附近地面，地电流通过公共接地系统时所引进的干扰。 ?电源适配器在浪涌抗扰试验标准处模拟自然界的雷击外，还提到了变电所等场合，因为开关动作而引进的干扰，如主电源系统切换时的干扰；同一电网，在靠近开关电源适配器附近的一些小开关跳动时形成的干扰；切换伴有谐振线路的晶闸管设备；各种系统性的故障，如设备接地网络或者接地系统间的短路和飞弧故障。 ?雷击浪涌抗扰度试验方法 ?1、根据试验品的实际使用和安装条件进行布局和配置，包括有些标准会改变体现波形发生器信号内阻的附加电阻。 ?2、根据产品要求来定试验电压的等级及试验部位。 ?3、在每个选定的试验部位上，正、负极性的干扰至少要各加5次，每次浪涌的最大重复率为1次/min。因为大多数系统用的保护装置在两次浪涌之间
第十五章电流和电路 5.1两种电荷 一、电荷 1、物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电荷；换句话说，带电体具有吸引轻小物体的性质。 2、用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电； 3、摩擦起电的实质：摩擦起电并不是创生了电，而是电子从一个物体转移到了另一个物体，失去电子的带正电；得到电子的带负电。 二、两种电荷： 1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷；电子从玻璃棒转移到丝绸。 2、把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷；电子从毛皮转移到橡胶棒。 3、基本性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； 4、带电体排斥带同种电荷的物体;带电体吸引带异种电荷的物体和轻小物体。 例：1、A带正电，A排斥B，B肯定带正电； 2、A带正电，A吸引B，B可能带负电也可能不带电。（B是轻小物体） 三、验电器 1、用途：用来检验物体是否带电；从验电器张角的大小，可以粗略的判断带电体所带电荷的多少。 2、原理：同种电荷相互排斥； 四、电荷量（电荷） 电荷的多少叫电荷量，简称电荷；单位：库仑（C）简称库； 五、原子的结构 质子（带正电） 原子核 原子中子（不带电） 电子（带负电） 原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷数在数量上相等，整个原子呈中性，原子对外不显带电的性质。 六、元电荷 1、最小的电荷叫做元电荷，用符号e表示，e=1.6×10-19C。 2、电子电荷量的大小是最小的。 七、导体、绝缘体 1、善于导电的物体叫导体；如：金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液； 2、不善于导电的物体叫绝缘体，如：橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、空气等； 3、导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换；例如：1、干木头（绝缘体）、湿木头（导体）2、玻璃通常是绝缘体，加热到红炽状态（导体）。 5.2电流和电路 一、电流 1、电荷的定向移动形成电流；（电荷包括正电荷和负电荷定向移动都可以形成电流） 3、规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向（负电荷定向移动的方向与电流方向相反，尤其注意电子是负电荷，电子的移动方向与电流的方向相反） 4、在电源外部，电流的方向从电源的正极流向用电器，再回到负极； 5、二极管是半导体，具有单向导电性，即电流只能从它的一端流向另一端，不能反向流动。
半导体二极管及其应用电路 1．半导体的特性 自然界中的各种物质,按导电能力划分为:导体、绝缘体、半导体。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。它具有热敏性、光敏性（当守外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化）和掺杂性(往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显变化)。利用光敏性可制成光电二极管和光电三极管及光敏电阻;利用热敏性可制成各种热敏电阻;利用掺杂性可制成各种不同性能、不同用途的半导体器件,例如二极管、三极管、场效应管等。 2．半导体的共价键结构 在电子器件中,用得最多的材料是硅和锗,硅和锗都是四价元素,最外层原子轨道上具有4个电子,称为价电子。每个原子的4个价电子不仅受自身原子核的束缚,而且还与周围相邻的4个原子发生联系,这些价电子一方面围绕自身的原子核运动,另一方面也时常出现在相邻原子所属的轨道上。这样,相邻的原子就被共有的价电子联系在一起,称为共价键结构。 当温度升高或受光照时,由于半导体共价键中的价电子并不像绝缘体中束缚得那样紧,价电子从外界获得一定的能量,少数价电子会挣脱共价键的束缚,成为自由电子,同时在原来共价键的相应位置上留下一个空位,这个空位称为空穴, 自由电子和空穴是成对出现的,所以称它们为电子空穴对。在本征半导体中,电子与空穴的数量总是相等的。我们把在热或光的作用下,本征半导体中产生电子空穴对的现象,称为本征激发,又称为热激发。 由于共价键中出现了空位,在外电场或其他能源的作用下,邻近的价电子就可填补到这个空穴上,而在这个价电子原来的位置上又留下新的空位,以后其他价电子又可转移到这个新的空位上。为了区别于自由电子的运动,我们把这种价电子的填补运动称为空穴运动,认为空穴是一种带正电荷的载流子,它所带电荷和电子相等, 符号相反。由此可见, 本征半导体中存在两种载流子:电子和空穴。而金属导体中只有一种载流子——电子。本征半导体在外电场作用下,两种载流子的运动方向相反而形成的电流方向相同。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度时影响半导体性能的一个重要的外部因素。
第十五章电路与电流习题 一、选择题。 1、以下说法中正确的是( ) A.只有固体与固体之间相互摩擦才会摩擦起电； B.把A和B摩擦， A带负电，B带正电，则A原子核束缚电子的本领一定比B强； C.分别用丝线吊起两个小球，互相靠近时若相互吸引，则它们一定带异种电荷 D.用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个用细线吊起的塑料小球，小球被推开，小球一定带负电 2、有四个小球甲、乙、丙、丁,已知甲带负电,乙排斥甲,丙吸引乙,丁吸引丙，则丁球（） A、一定不带电； B、一定带负电； C、一定带正电； D、带电或不带电均有可能 3、用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，验电器的金属箔片就张开一定的角度那么，以下说法中正确的是( ) A.在验电器的两张金属箔片上，分别带上了异种电荷 B.当丝绸与玻璃棒摩擦时，玻璃棒失去了电子 C.由于玻璃棒能够带电，所以它是导体 D.丝绸与玻璃棒之间的摩擦起电实际上创造了电荷 4、以下文具在通常情况下属于导体的是（） A、钢尺 B、橡皮 C、胶带纸 D、塑料袋 5、如图所示的电路中，为使灯L1与L2并联，应（） A．闭合开关S1、S2，断开S3 B．闭合开关S1、S3，断开S2 C．闭合开关S2、S3，断开S1 D．同时闭合开关S1、S2、S3 6、如图所示的电路，以下说法正确的是（） A、该电路属于串联电路 B、该电路属于并联电路 C、L1与L2并联之后再与L3串联 D、L1与L3并联之后再与L2串联 7、保密室有两道门，只有当两道门都关上时（关上一道门相当于闭合一个开关），值班室内的指示灯才会发光，表明门都关上了。如图所示符合要求的电路是（）
A． B． C． D． 8、楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动没有声音时，自动断开。若将这两个开关配合使用（如图），就可以使楼道灯变得“智能化”，这种“智能”电路正确的是（） 9、下列用电器正常工作时，电流最大的是（） A. 电子计算机 B.农村常用的电动机 c. 20寸彩电 D. 100w大灯泡 10、用毛皮摩擦过的的气球能粘在墙面上不掉下来，下列现象与其实质相同的是（） A．寒冷的冬天用湿手摸户外的金属单杠，手会被粘上 B．在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发时，头发会被梳子粘起 C．两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起 D．电视里讲解棋类比赛时，棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上 11、如图为通电电路中一段导线内的电荷分布示意图。●表示带正电的原子核，θ表示带负电的自由电子。关于导线中电荷的定向移动方向，正确的说法是（） A 、两种电荷都向左定向移动 B 、两种电荷都向右定向移动 C 、●不做定向移动，θ向左定向移动 D 、●不做定向移动，θ向右定向移动 12、图为路口交通指示灯的示意图。指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为。据你对交通指示灯的了解可知( ) A．红灯、黄灯、绿灯是串联的 B．红灯、黄灯、绿灯是并联的 C．红灯与黄灯并联再与绿灯串联 D．绿灯与黄灯并联后再与红灯串联 13、击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路导通，乙方指示灯亮，下面能反映这种原理的电路是（） 14、小轿车上大多都装有一个指示灯，用它提醒乘客或司机车门是否关好。四个车门中只要有一个车门没关好（相当一个开关断开），该指示灯就会放光。下图为小明同学设计的模拟点路图，你认为最符合要求的是（）
《二极管及其应用》章节测验 一、选择 1、本征半导体又叫（） A、普通半导体 B、P型半导体 C、掺杂半导 体 D、纯净半导体 2、锗二极管的死区电压为（） A、0.3V B、0.5V C、1V D、0.7V 3、如下图所示的四只硅二极管处于导通的是（） D C B A -5.3V -6V -6V -5.3V -5V -5V 0V -0.7V
4、变压器中心抽头式全波整流电路中，每只二极管承受的最高反向电压为（） A、U2 B、 U2 C、1.2 U2 D、2 U2 5、在有电容滤波的单相半波整流电路中，若要使输出的直流电压平均值为60V，则变压器的次级低电压应为（） A、50V B、60V C、 72V D、27V 6、在下图所示电路中，正确的稳压电路为（）
7、电路如图7所示，三个二极管的正向压降均可忽略不计，三个白炽灯规格也一样，则最亮的白炽灯是( ) A．A B．B C．C D．一样亮 8、图8所示电路，二极管导通电压均为0.7V，当V1=10V，V 2=5V时， （1）判断二极管通断情况( ) A．VD1导通、VD2截止 B．VD1截止、VD2 导通 C．VD1、VD2均导通 D．VD1、VD2均截 （2）输出电压VO为( ) A．8.37V B．3. 87V C．4.3V D．9.3V 9．分析图9所示电路，完成以下各题
（1）变压器二次电压有效值为10 V，则V1为( ) A．4.5V B．9V C．12V D．14V (2)若电容C脱焊,则V1为( ) A．4.5V B．9V C．12V D．14V (3)若二极管VD1接反，则( ) A．VD1、VD2或变压器烧坏 B．变为半波整流C．输出电压极性反转，C被反向击穿 D．稳压二极管过流而损坏 （4）若电阻R短路，则( ) A．VO将升高 B．变为半波整流 C．电容C因过压而击穿 D．稳压二极管过流而损坏 二、判断 （）1、本征半导体中没有载流子。 （）2、二极管的反向电流越大说明二极管的质量越好。
第五章电流和电路 5.1电荷 一、电荷 1、物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电荷；换句话说，带电体具有吸引轻小 物体的性质。 2、用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电； 3、摩擦起电的实质：摩擦起电并不是创生了电，而是电子从一个物体转移到了另一个物体，失 去电子的带正电；得到电子的带负电。 二、两种电荷： 1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷；电子从玻璃棒转移到丝绸。 2、把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷；电子从毛皮转移到橡胶棒。 3、基本性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； 4、带电体排斥带同种电荷的物体;带电体吸引带异种电荷的物体和轻小物体。 例：1、A带正电，A排斥B，B肯定带正电； 2、A带正电，A吸引B，B可能带负电也可能不带电。（A、B都是轻小物体） 三、验电器 1、用途：用来检验物体是否带电；从验电器张角的大小，可以粗略的判断带电体所带电荷的多少。 2、原理：利用同种电荷相互排斥； 四、电荷量（电荷）电荷的多少叫电荷量，简称电荷；单位：库仑（C）简称库； 五、原子的结构 原子核 原子 电子（带负电） 原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷数在数量上相等，整个院子呈中性，原子对外不显带电的性质。 六、元电荷 1、最小的电荷叫做元电荷，用符号e表示，e=1.6*10-19C。 2、电子电荷量的大小是最小的。 七、导体、绝缘体 1、善于导电的物体叫导体；如：金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液； 2、不善于导电的物体叫绝缘体，如：橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、空气等； 3、导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换； 例如：1、干木头（绝缘体）、湿木头（导体）2、玻璃通常是绝缘体、加热到红炽状态（导体）。 5.2电流和电路 一、电流 1、电荷的定向移动形成电流；（电荷包括正电荷和负电荷定向移动都可以形成电流） 3、规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向（负电荷定向移动的方向与电流方向相反，尤其注意电子是负电荷，电子的移动方向与电流的方向相反） 4、在电源外部，电流的方向从电源的正极流向用电器，再回到负极； 5、二极管是半导体，具有单向导电性，即电流只能从它的一端流向另一端，不能反向流动。 二、电路 电路：用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电路； 1、电源：提供持续电流，把其它形式的能转化成电能； 电路2、用电器：消耗电能，把电能转化成其它形式的能（电灯、风扇等）； 的构成3、导线：，连接电路的各个元件，输送电能； 4、开关：控制电路的通断；
第二章 二极管应用电路练习题 一、选择填空题 （1）、当温度升高时，二极管的正向压降（ ），反向电流（ ） 。 A、增大 B、减小 C、基本不变。 （2）、在半导体材料中，其正确的说法是（ ） A、P型半导体和N型半导体材料本身都不带电。 B、P型半导体中，由于多数载流子为空穴，所以它带正电。 C、N型半导体中，由于多数载流子为自由电子，所以它带负电 D、N型半导体中，由于多数载流子为空穴，所以它带正电。 （3）半导体导电的载流子是( ) ，金属导电的载流子是( ) 。 a．自由电子 b．空穴 c.自由电子和空穴（4）N型半导体中的多数载流子是 ( ) ，P型半导体中的多数载流子是( )。 a．自由电子 b．空穴 c．自由电子和空穴（5）在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于( )，而少数多数载流子的浓度主要取决于( ) 。 a．温度 b．掺杂浓度 c．掺杂工艺 （6）PN结正向偏置是指P区接( )电位，N区接( )电位，这时形成的正向电流。 a．高 b．低 c．较大 d．较小（7）二极管的正向电阻越( )，反向电阻越( )，说明二极管的单向导电性越好。 a．大 b．小 （8）当温度升高时，二极管的正向压降( )，反向电流( )，反向击穿电压( )。 a．变大 b．变小 c．变高 d．变低 （9）为了使晶体三极管能有效地起放大作用，要求三极管的发射区掺杂浓度( )；基区宽度窄；集电结的结面积比发射结的结面积( )。 a．高 b．低 c．大 d．小 （10）三极管工作在放大区时，发射结为变高（ ），集电结为（ ）；工作在饱和区时，发射结为（ ），集电结为（ ）；工作在截止区时，发射结为（ ） ，集电结为（ ）。 a．正向偏置 b．反向偏置 c．零偏置 （11）工作在放大区的某三极管，当I B从20μA增大到40μA时，I C从1mA
正向冲击电流(浪涌电流)试验标准 Forward Surge Test 一、目的：检验器件经正向大电流冲击而不失效的能力。 二、试验设备：浪涌电流测试仪（10~2000A） 三、环境试验条件及判据: (1)标准状态 标准状态是指预处理, 后续处理及试验中的环境条件。论述如下: 环境温度: 15~35℃ 相对湿度: 45~75% (2)判定状态 判定状态是指初测及终测时的环境条件。论述如下: 环境温度: 25±3℃ 相对湿度: 45~75% 四、操作规范: 4.1要严格按照PFD - Ⅲ型高温反偏试验台“技术说明书”操作顺序操作。 4.2常规产品规定每季度做一次周期试验，试验条件及判据采用或等效采 用产品标准；新产品、新工艺、用户特殊要求产品等按计划进行。 4.3采用LTPD的抽样方法，在第一次试验不合格时，可采用追加样品抽 样方法或采用筛选方法重新抽样，但无论何种方法只能重新抽样或追 加一次。 4.4若LTPD=10％，则抽22只，0收1退，追加抽样为38只，1收2退。 抽样必须在OQC检验合格成品中抽取。 五、操作规程： 1.整流二极管
1.1把被检测样品按二极管的极性正确地在夹具上固定好。 1.2测试台的黑色多路开关打在“0”位，切记不能打在“1~4” 档的任何一档。 2.整流桥堆 2.1 把被测样品整流桥堆放在夹具上夹好。 2.2 把多路黑色开关打向“1~4”任何一档，切记不能打在“0”档。 3.把充电/浪涌开关打在浪涌位置，浪涌/浪涌+反压大在浪涌位置， 反向电压调节旋钮反时针调到零。 4.启动电源，此时，IFSM、VFM、浪涌次数、10个数码管显示全为 零，10ms指示灯亮。 5.按一下薄膜面板上的SET键，此时，IFSM4个数码管闪烁，此时 您可根据要求设置浪涌电流值了，设置数0~9自左向右切换，F1为10ms，F2为8.3ms，如有误操作可用Del键修改，当数值确定后，按ENT键确定，IFSM显示设置的浪涌电流值。 注意： 1.在设置电流值时，最右边一位数码只有0、5有效，最左边一 位数码管只有0、1、2有效，其余数不认。 2.当设置错误时按ENT键无效、IFSM数码管闪烁。 3.只有在充电/浪涌开关打在浪涌时才可以设置，在充电时设置 无效。 6.把充电/浪涌开关打向充电，样品测试台中大接触器吸合，充电 电瓶表指示、当指示到40V左右时，充电指示发光管（绿色）闪
电流和电路 一、电流 1、电流：电荷的定向移动形成电流。（金属导体中发生定向移动的是自由电子） 2、电流方向：规定正电荷（定向）移动的方向为电流方向。（金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反） 3、电源外边电流方向：电路闭合时，在电源外部，电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。 要点诠释： 1、在理解电流的形成时，要知道，电荷包括正电荷和负电荷。也就是说，正电荷的定向移动，能形成电流。负电荷的定向移动也能形成电流。“定向”是指电荷必须沿一定的方向移动才能形成电流，如果电荷的移动是杂乱无章地向各个方向移动，此时，电荷虽在移动，但是却不能形成电流。 2、正、负电荷的定向移动都可以形成电流。按照电流方向的定义，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。在金属导体中主要是自由电子（负电荷）的定向移动形成电流，因此金属导体中电流的方向和自由电子定向移动的方向相反。 3、在酸、碱、盐的水溶液中存在大量可自由移动的正、负离子，在酸、碱、盐的水溶液中正、负离子的的定向移动形成电流。 二、电路的构成： 1、电路：电源、用电器，再加上导线，往往还有开关，组成了电流可以流过的路径——电路。 2、产生持续电流的条件：（1）有电源（2）闭合电路 要点诠释： 1、电源：提供电能的装置，能把其他形式的能转化为电能。如：各种电池、发电机等。 2、用电器：消耗电能的装置，能把电能转化为其他形式的能。如：灯泡、电动机、蜂鸣器等。 3、开关：控制电路的通断。 4、导线：连接电路，输送电能。 三、电路图 1、几种常用的元件及其符号：
2、电路图：用符号表示电路连接的图。 3、画电路图要注意以下几点： （1）合理安排电路元件的位置，使之均匀分布在电路中，元件符号不能画在电路的拐角处； （2）电路图最好画成长方形，导线要画直，拐角要画成直角； （3）最好从电源的正极出发，沿电流的方向依次画，在电路图中导线无长短之分的原则。 四、通路断路短路： 电路的三种状态： 要点诠释： 1、短路分为电源被短路和用电器被短路，电源短路如图甲所示，电流经过外加导线，而绕过了两个灯泡，两个灯泡都不亮。
TVS二极管的选型和应用测试计算实例 很多工程师在电路设计时都会考虑到EMC，但是在ESD方面却是很少考虑或甚至不考虑。个人认为有些是产品特性或是成本 原因不考虑防雷防静电，但据了解，相当多的工程师特别是比较年轻的工程师都不知道TVS在电路保护中的重要性，有些工程师 甚至都没听说过TVS管。大家都知道卫星高频头的生产车间对静电要求不亚于手机的生产，但本人在做几年的LNB设计中都没 接触过TVS，也是后来的工作中才慢慢接触到一些。理论上，大部分有可能会接触静电的电路都应该要加TVS以保护，比如手机 等数码产品，秋天就很容易接触人体大量静电；比如交换机等通信产品，一个闪电就很容易会在它们连接的线缆形成很强的脉冲波， 这些都很容易对电路构成威胁。下面我们就对TVS的一些应用知识进行简单的了解，希望通过简单的例子让大家对TVS有比较 直观的认识。不同型号规格TVS的原理都是一样，大家在选型的时候根据需要去找一下内部结构合适自己产品的型号和规格就可 以了。以上观点如有不妥，请各位大侠包涵指点。 一、TVS二极管的选型步骤如下： 1.确定待保护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电，应计算出最大值，即用有效值*1.414。 https://www.doczj.com/doc/c24473332.html,S的反向变位电压即工作电压（VRWM）--选择TVS的VRWM等于或大于上述步骤1所规定的操作电压。这就保证了在正 常工作条件下TVS吸收的电流可忽略不计,如果步骤1所规定的电压高于TVS的VRWM ,TVS将吸收大量的漏电流而处于雪崩击 穿状态，从而影响电路的工作。 3.最大峰值脉冲功率：确定电路的干扰脉冲情况,根据干扰脉冲的波形、脉冲持续时间,确定能够有效抑制该干扰的TVS峰值脉冲 功率。 4.所选TVS的最大箝位电压（VC）应低于被保护电路所允许的最大承受电压。 5.单极性还是双极性-常常会出现这样的误解即双向TVS用来抑制反向浪涌脉冲，其实并非如此。双向TVS用于交流电或来自正 负双向脉冲的场合。TVS有时也用于减少电容。如果电路只有正向电平信号，那麽单向TVS就足够了。TVS操作方式如下：正向 浪涌时,TVS处于反向雪崩击穿状态；反向浪涌时，TVS类似正向偏置二极管一样导通并吸收浪涌能量。在低电容电路里情况就不 是这样了。应选用双向TVS以保护电路中的低电容器件免受反向浪涌的损害。 6.如果知道比较准确的浪涌电流IPP，那么可以利用VC来确定其功率，如果无法确定功率的概范围，一般来说，选择功率大一些 比较好。 二、交流电路电源保护计算实例 图1为微机电源采用TVS管作线路保护的原理图。 图1 微机电源部分原理图 下面就图1中的线路保护加以说明。 ①在进线的交流220 V处加双向TVS管D1，以 抑制220 V交流电网中的尖峰干扰。双向TVS管 D1的 选取D1时根据上述参数，通过查表即可得到。 ②在变压器进线处加上抗干扰的电源线滤波器， 以消除小尖峰干扰。 ③在变压器输出端交流20 V处加上双向TVS管 D2，再一次抑制干扰。双向TVS管D2的 选取D2时根据上述参数，通过查表即可得到。 ④整流滤波输出直流10 V时，加上单向TVS管 D3抑制干扰。单向TVS管D3的 选取D3时根据上述参数，通过查表即可得到。 通过如上4次抑制，得到了所谓的“净化电源”。为了防雷 击等浪涌电压，还可在交流220 V进线端加上压敏电阻 器，以便更有效地防止干扰进入计算机的CPU及存储器 中，从而进一步提高系统的可靠性。
雷电浪涌防护一级测试波形的选择——8/20波形和10/350 波形的比较研究 本文以Dion Neri 和Bruce Glushakow 所著的白皮书为基础，该白皮书经IEEE审核后被确定为学术理论性文件。 开始论述之前，我们先关注一下这样一个事实：多年来，美国的浪涌保护器（又称瞬态电压抑制器TVSS）的测试方案都以ANSI/IEEE C62.41（美国国家标准委员会/电气电子工程师协会C62.41标准）为测试规范。而在实际应用中，按照该标准进行设计、生产、测试的浪涌保护器在全球市场上取得了良好的应用效果。 一、历史回顾：10/350 作为一级测试波形的由来 在1995年以前，包括美国在内的大多数国家都采用8/20 波形测试浪涌保护器，“国际电气规范”（IEC）也采用相同的做法。但此后，在IEC 61643标准文件中，却对安装在建筑物进线处的浪涌保护器引入了新的“配电系统1级防护”测试方案。为了适应IEC 61643对冲击脉冲电流(I imp)的要求，测试机构不得不将测试波形改为10/350。而这一变化的所谓“理论基础”是：10/350的波形更接近于直接雷击的波形参数，因此，在对此类进行浪涌保护器（IEC称SPD）的有效性测试时采用10/350波形比8/20波形更合适。 然而，在经过大量可靠的跟踪调查之后，IEEE认为对测试方案做出类似的改动根本不具备充分的理由，因此仍然坚持采用8/20波形。但在现实中，IEC引入的“配电系统1级防护”测试新方案却在浪涌保护器市场上造成了混乱：在某些欧洲生产商的鼓动下，“配电系统1级浪涌保护器” 在设计、生产上按照10/350测试脉冲为参考，采用真空管作为防护元件，并宣称该种保护器成为所谓“主流”。他们依据很简单：“既然直接雷击的波形只能用10/350波形的脉冲进行模仿，所以，ANSI/IEEE所主张的8/20波形的测试规范就不足以起到防护直接雷击的作用。” 二、IEC选择10/350 的技术依据 按照IEC的“新要求”，测试“防护直接雷击的浪涌保护器”时应采用10/350波形冲击脉冲，而测试“防护间接雷击的浪涌保护器”时应采用8/20波形。 从右图可见，100kA的10/350波形脉冲的放电强度是20kA的 8/20 波形脉冲的125倍。125 × 0.4 ＝ 50 照此类推：我们可以得出以下结论： 如果使用压敏电阻MOV作为浪涌抑制元件，设计一个能防护100kA 的10/350 波形的冲击脉冲的保护器，它所具备的放电能力必须相当于防护2500kA的8/20波形冲击脉冲的能力。 以上结论的计算过程发表在IEC的规范文件中，并以此作为理论依据证明：“按10/350波形测试设计的保护器的防护能力比按8/20波形测试的保护器要高20倍以上。” 三、对10/350波形的采用的争议 我们讨论这样的结论是否正确之前，先看看这样一些事实： 1．按8/20设计的浪涌保护器的实际应用状况 多年来，在所有采用ANSI/IEEE标准测试的低压浪涌保护器的市场上，至今没有，也没
光电二极管及其相关的前置放大器是基本物理量和电子量之间的桥梁。许多精密应用领域需要检测光亮度并将之转换为有用的数字信号。光检测电路可用于CT扫描仪、血液分析仪、烟雾检测器、位置传感器、红外高温计和色谱分析仪等系统中。在这些电路中,光电二极管产生一个与照明度成比例的微弱电流。而前置放大器将光电二极管传感器的电流输出信号转换为一个可用的电压信号。看起来好象用一个光电二极管、一个放大器和一个电阻便能轻易地实现简单的电流至电压的转换,但这种应用电路却提出了一个问题的多个侧面。为了进一步扩展应用前景,单电源电路还在电路的运行、稳定性及噪声处理方面显示出新的限制。 本文将分析并通过模拟验证这种典型应用电路的稳定性及噪声性能。首先探讨电路工作原理,然后如果读者有机会的话,可以运行一个SPICE模拟程序,它会很形象地说明电路原理。以上两步是完成设计过程的开始。第三步也是最重要的一步（本文未作讨论）是制作实验模拟板。 1 光检测电路的基本组成和工作原理 设计一个精密的光检测电路最常用的方法 是将一个光电二极管跨接在一个CMOS输入 放大器的输入端和反馈环路的电阻之间。这种 方式的单电源电路示于图1中。 在该电路中,光电二极管工作于光致电压 （零偏置）方式。光电二极管上的入射光使之 产生的电流I SC从负极流至正极,如图中所示。由于CMOS放大器反相输入端的输入阻抗非常高,二极管产生的电流将流过反馈电阻R F。输出电压会随着电阻R F两端的压降而变化。 图中的放大系统将电流转换为电压,即 V OUT = I SC×R F（1） 图1 单电源光电二极管检测电路 式（1）中,V OUT是运算放大器输出端的电压,单位为V;I SC是光电二极管产生的电流,单位为A;R F是放大器电路中的反馈电阻,单位为W 。图1中的C RF是电阻R F的寄生电容和电路板的分布电容,且具有一个单极点为1/（2p R F C RF）。 用SPICE可在一定频率范围内模拟从光到电压的转换关系。模拟中可选的变量是放大器的反馈元件R F。用这个模拟程序,激励信号源为I SC,输出端电压为V OUT。 此例中,R F的缺省值为1MW ,C RF为0.5pF。理想的光电二极管模型包括一个二极管和理想的电流源。给出这些值后,传输函数中的极点等于1/（2p R F C RF）,即318.3kHz。改变R F 可在信号频响范围内改变极点。
第十五章探究电路 实验一、探究电阻跟哪些因素有关 (控制哪个物理量不变，改变哪个物理量，观察哪个物理量，得出什么结论) 导体的长度，导体的横截面积，导体的材料 结论：导体的电阻的大小与很截面积成反比，导体的横截面积越大，电阻越小 导体的电阻的大小与导体的长度成反比，导线越长，电阻越小 导体的电阻的大小与导体的材料有关 总结上述三条结论：R l S ρ= 另外电阻还跟导体的温度有关。 实验二、探究电流跟哪些因素有关 1、研究方法—控制变量法(控制哪个物理量不变，改变哪个物理量，观察哪个物理量，得出什么结论) A ：保持电压不变时，研究电流随电阻的变化 如何保持电压不变---来回调节滑动变阻器，保持电阻两端电压不变 得出结论：保持电阻不变时，电流跟电压成正比。 B ：保持电阻不变时，研究电流随电压的变化 如何在一个电路中改变电压 得出结论：保持电压不变时，电流跟电阻成反比。 总结上述两条结论可以得出： 图象表示： 注意：1、电流、电压、电阻的“同一性” 即，电流是通过这个电阻的电流 电压是这个电阻两端的电压 ★2、控制变量是通过滑动变阻器来实现的 在A 中，来回调节滑动变阻器，保持电阻两端电压不变 在B 中，调节滑动变阻器，改变电阻两端电压 ★3、欧姆定律的正确理解 A:欧姆定律定义：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，导体的电阻成反比 欧姆定律反映了，同一段导体中电流、电压、电阻的定量关系 B:决定电阻大小的因素，电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的长度，横截面 积和材料。导体的电阻还跟温度有关。 ★电阻的大小与通过它的电流和它两端的电压无关 C:欧姆定律的变形式 ★电阻数值上等于电压跟电流的比值，电阻的大小跟电压和电流的大小无关 这是伏安法测电阻的原理 实验三、伏安法测电阻 电路图： 探究电路的单元测试 一、选择题 探 究电 路 电阻 概念 符号：R ，单位：欧姆，符号影响电阻的因素 导体的长度 导体的横截面积 导体的材料 导体的温度 变阻器 种类 滑动变阻器 欧姆定律 实验：探究：电流、电压、电阻之间的关系内容：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，I=U/R 注意：电阻不受电流和电压的影响 应用 伏安法测电阻 电阻的串并联 串联：R=R 1+R 2 并联：12 111R R R = + 家庭 用电 家庭组成：进户线、地线、电能表、闸刀开关、 熔断器、家用电器、插座等 安全用电 用测电笔辨别火线和零线 触电事故：一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。 安全电压：不高于36V 1、 家庭电路的安装应当符合安全用电的要求原则 2、 不靠近高压带电体；不接触高于36V 以上的带电体 3、 不弄湿用电器；不损坏绝缘保护层 4、 原理
二极管的7种应用电路详 解
目录： （1）二极管简易直流稳压电路及故障处理 （2）二极管温度补偿电路及故障处理 （3）二极管控制电路及故障处理 （4）二极管限幅电路及故障处理 （5）二极管开关电路及故障处理 （6）二极管检波电路及故障处理 （7）继电器驱动电路中二极管保护电路及故障处理 二极管其他应用电路及故障处理 许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。 一、二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，
由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右，对锗二极管而言是0.2V左右。 如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 1．电路分析思路说明 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。 关于这一电路的分析思路主要说明如下。 （1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。 （2）根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加
二极管7种应用电路详解之一 许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。 9.4.1 二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V 左右，对锗二极管而言是0.2V左右。 如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。 图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 1．电路分析思路说明 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。 关于这一电路的分析思路主要说明如下。 （1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。 （2）根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。由此分析可知，3只二极管VD1、VD2和VD3是在直流工作电压+V作用下导通的。 （3）从电路中还可以看出，3只二极管上没有加入交流信号电压，因为在VD1正极即电路中的A点与地之间接有大容量电容C1，将A点的任何交流电压旁路到地端。 2．二极管能够稳定直流电压原理说明 电路中，3只二极管在直流工作电压的正向偏置作用下导通，导通后对这一电路的作用是稳定了电路中A点的直流电压。 众所周知，二极管内部是一个PN结的结构，PN结除单向导电特性之外还有许多特性，其中
电流和电路单元测试题 班级姓名评分 一、单项选择题（12×2分=24分） 1. 毛皮和橡胶棒摩擦后，橡胶棒带负电，是由于（） A. 橡胶棒的一些电子转移到毛皮上 B. 毛皮的一些电子转移到橡胶棒上 C. 橡胶棒的一些原子核转移到毛皮上 D. 毛皮的一些原子核转移到橡胶棒上 2. 如图所示的氢原子模型图中，正确的是（） 3. 如图所示，小亮用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒接近从水龙头流出的细水流时，发现细水流偏向橡胶棒， 不再竖直下流。这一现象说明（） A. 水流被风吹偏了 B. 带上电荷的橡胶棒能吸引细水流 C. 水带上了电荷，能吸引不带电橡胶棒 D. 水流带有和橡胶棒相反的电荷 4. 下列各组物质中，通常情况下都属于绝缘体的是（） A. 人体、大地、塑料 B. 金属、油、橡胶 C. 玻璃、空气、陶瓷 D. 大地、金属、盐水 5. 手机电池是可重复使用的电池，它能被充电和放电成千次。下列关于手机电池的说法中正确的是( ) A. 电池在手机待机和充电时都是提供电能的 B. 电池在手机待机和充电时都是消耗电能的 C. 手机待机时，电池消耗电能；在充电时，电池提供电能 D. 手机待机时，电池提供电能；在充电时，电池消耗电能 6. 小灯泡的结构如图1，按图2中哪个图的连接能把完好的灯泡点亮（） 7. 在连接电路的过程中，下列说法中正确的是（） A. 开关应该闭合 B. 开关必须断开 C. 必须从电源的正极开始，依次接好各电路元件 D. 必须从电源的负极开始，依次接好各电路元件 8. 家用电冰箱的用电部分主要是电动压缩机和照明灯泡。其中，电动压缩机M受温控开关S1的控制，照 明灯泡L受门控开关S2的控制，要求它们既能单独工作又能同时工作。图中是几个同学画出的家用电
实验报告（二） 课程名称：电子技术 实验项目：二极管应用电路 专业班级： 姓名：座号：09 实验地点：仿真室 实验时间： 指导老师：成绩： 一．实验目的：1.通过二极管的伏安特性的绘制，加强对二极管单向导通特性 的理解； 2.掌握直流稳压电源的制作及其特点。 二．实验内容：1.二极管伏安特性曲线绘制； 2.直流稳压电源制作。 三．实验步骤：1.二极管伏安特性曲线绘制 二极管测试电路
（1）创建电路二极管测试电路； （2）调整V1电源的电压值，记录二极管的电流与电压并填入表1； （3）调整V2电源的电压值，记录二极管的电流与电压并填入表2； （4）根据实验结果，绘制二极管的伏安特性。 V1 200mV 400mV 600mV 800mV 1V 2V 3V U D198.445mV 373.428 mV 47.16 mV 528.7 mV 549.97 mV 670.25 mV 653.78 mV I D15.4 mA 265.7 mA 1.284 mA 2.798 mA 4.5 mA 1.379 mA 23.403 mA V2 20V 40V 60 V 80V 100V U D20V 40V 50.018V 50.118V 50.13V I D0A 0A 99.19 mA 298.82 mA 498.6mA 2.直流稳压电源制作 （1）创建整流滤波电路如图2—2； （2）利用虚拟示波器，观察输出电压uo的波形，并测量仪表输出直流电压Uo(Uo为RL上的电压)，用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等； （3）令RL=200Ω，讲电容C改成22Uf,观察uo的波形，测量Uo，用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等； （4）将电容C设置成开路故障，观察uo的波形，测量Uo，用教材上的公式计算Uo’,对比二者是否相等；