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干货丨整流二极管的应用

2023-07-03 17:30

二极管,这类器件想必各人应该很是熟悉,二极管是用半导体质料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。二极管有两个电极,正极,又叫阳极;负极,又叫阴极,给二极管南北极间加上正向电压时,二极管导通, 加上反向电压时,二极管阻止。二极管的导通和阻止,则相当于开关的接通与断开。十个字归纳综合这种元器件就是:单向导通的半导体器件;但二极管也分许多种类,开关二极管、肖特基二极管、稳压二极管、TVS管、ESD�;す艿鹊�…

       但今天我们要讲的是整流二极管,其中整流二极管又分为通俗的整流二极管(质料多为硅、锗)和肖特基二极管(质料为金属和硅),以致后续的碳化硅二极管。但今天关于这些管子的特征和参数不做赘述,主要想带各人一起相识的是这些管子在电路中的常见应用,这些应用质朴无华且简朴,但在电路中不可或缺,相信相识完之后,各人对这类器件也会有一个较为清晰的认知。

应用一:防反电路

       这个电路的应用很是广,小到手机电源充电器,大到汽车充电桩,防反需求都是必不可少的。防反电路顾名思义,就是避免电源反接对充电的电池或者负载造成不可逆的损坏,而这个电路最简朴的要领就是使用二极管的单向导电性。

       如图,在正电源处串联一个二极管,正常情形下二极管导通,灯胆正常事情。

图1

      当电源如图2接反时,二极管阻止,电源无法形成回路,电路板不事情,可以有用避免电源接反的问题。     

图2

       以上也是最简朴的防反电路,防反电路也能够避免重大电路中电流的倒灌。但现实应用中,由于二极管自己保存压降(0.7V左右),若是有2A的电流通过,理论就会爆发1.4W的功耗,且发热量也会较大,因此现在大多将二极管换成MOSFET、整流桥或者是包管丝加稳压管的组合。

应用二:整流电路

       众所周知,我们一样平常生涯中的电源通常是交流电,而汽车除了一些子装备使用的是直流,其他像充电方面和电机方面,都会涉及到交流电,这时间就需要用到二极管一个最主要的作用:整流。

图3

       如图3,我们用电阻简朴模拟负载,右边是一个频率40Hz的交流电源,图中可直观的看到电流流向有两个差别偏向,且凭证牢靠频率往返交替。那若是负载只能吸收定向电流偏向的直流电,那我们就得对电路做一丢丢的更改。

图4

       如图4,电流偏向从正反交替,变为只有单向流通,而起到要害性作用的就是电路中的二极管,正向导通反向阻止,刨除泄电流,它盖住了关于它来说反向的电流,使得电路中只有简单流向的电流可以组成回路。虽然,若是整流电路云云设计效率会很是低,我们可以视察波形,加入单个二极管后有一半的波形消逝了,而这一半的波形是被二极管“斩掉”的。

       那么有没有可以保存完整波形的情形下,将电流整成牢靠流向的设计呢?

      自然是有的,我们可以看图5,整流电路的进化版:整流桥。

 图5

       我们从图中负载(就是谁人电阻)的波形可以看出,电流在酿成简单流向的同时,让交流电源的正反电流都能组成有用回路,相比上一个电路,效率方面也大大提高,这也是整流电路中最常用的设计。

应用三:续流电路

       这个电路算是一个延展,由于也是使用二极管单向导通的特征,以是或许提一下。关于部分电路中会泛起很强的感性电动势的情形,会用到这个电路,较量常见的就是继电器。

图6

       感性负载在断电后电流迅速减�。绺邢呷χ娴哪芰坑捎谧愿行вο呷岜⒁桓龇聪虻牡缡谱柚沟缌鞯淖洌庾攀凳且桓瞿芰渴头爬蹋羰堑绺邢呷菲淞酵繁⒌牡缪菇副队诘缭吹缪梗赡芑鞔┳氨妇担耸本托枰桓鲂狗懦隹冢飧鍪奔涠芫褪且桓龊芎玫难≡�。

       通常续流二极管会选用快速开关二极管和肖特基二极管,由于部分电路对二极管的反向恢复速率也有要求。一样平常来说,续流二极管反向并联在感性负载边上(见图6),正常事情下不导通,不占用电路中的功耗;在开关关闭的瞬间与感性负载组成回路,二极管可以正向导通,快速泄放掉多余电动势,避免多余电动势对负载或者电路中其他器件造成损伤。从图中也可以看到一个显着的尖峰,谁人就是继电器积攒的电动势。

       以上就是我整理出来的一些管子的主要应用,部分应用像功率因数校正、交流电压调制等也省略未讲,电路图设盘算为简陋,但突出一个直观,主要是希望对各人明确整流管这方面有所资助;稳压管方面由于篇幅有限,下次有机会再和各人探讨;关于文章中有疑问的地方也接待随时探讨,回见!

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