二极管电路图及原理(二极管的4个典型应用电路)

二极管单相半波整流电路

变压器的二次绕组与负载相接,中间串联一个整流二极管,就是半波整流。利用二极管的单向导电性,只有半个周期内有电流流过负载,另半个周期被二极管所阻断,没有电流。这种电路只适用于小电流整流电路。因为变压器中有直流分量流过,降低了变压器的效率;整流电流的脉动成分太大,对滤波电路的要求高。

图8-8所示为单相半波整流电路图,图中T为电源变压器,它将高电压转变为整流电路所需的低电压;RL是电性负载;VD是整流二极管,它利用二极管的单向导电性进行整流。

二极管电路图及原理(二极管的4个典型应用电路)(1)

图8-8 单相半波整流电路

输入整流电路的交流电压来自于电源变压器的二次绕组输出端,在分析整流原理时应该将交流电压分成正负半个周期两种情况。电路中电流由上而下流过负载,输出电压为单向脉动直流电压,它有正负极之分,在负载上为上正下负。由输出电压的极性和电压电流可知,负载所得的半波整流电压虽然方向不变,但是大小总是随着时间在变化,输出电压为一个周期内电压的平均值。

单相半波整流电路广泛应用于电工电子技术中,是由于此电路采用的电子元器件较少,构成的电路简单、成本低,但是变压器的一半时间未被利用,所以效率较低,它只适合对脉动要求不高的地方。在选用二极管时,应该考虑电流的最高反向工作电压和最大整流电流。

二极管稳压电路

二极管稳压电路的作用就是稳定工作电压,电子电路中一般主要采用直流稳压电路。

图8-9所示为二极管直流稳压电路。电路中R1是限流电阻,用于限制电路中的电流大小。

电路中直流电压通过电阻R1,加到三个串联的二极管上,给三个二极管加上正向的偏置电压,由于直流工作电压比较高,所以三个二极管处于导通状态,三个串联的二极管管压降之和基本不变。当直流工作电压大小变化的时候,电路中稳压二极管起到使压降不变的作用。

R1的作用是限制电流,防止流过二极管的电流过大而烧坏二极管。再者,当直流电压波动时,电压的波动量主要在R1上,使电路中电压比较稳定,基本保持不变。

二极管保护电路

图8-10所示为继电器驱动电路中的二极管保护电路和继电器等效电路,电路中J为继电器,VD是保护用二极管,VT是驱动管,R和C是构成继电器内部开关触点的消火花电路。

二极管电路图及原理(二极管的4个典型应用电路)(2)

图8-9 二极管直流稳压电路

二极管电路图及原理(二极管的4个典型应用电路)(3)

图8-10 二极管保护电路及其等效电路

在正常情况下,直流电压V加到VD的负极,VD处于截止状态,VD内阻大,所以二极管在电路中不起作用,也不影响电路的正常工作。在电路断电的瞬间,继电器两端产生下正上负、幅度很大的反向电动势,这一反向电动势正极加在二极管的正极上,负极加在二极管的负极上,使二极管正向导通,反向电动势产生的电流通过内阻很小的二极管构成回路。二极管导通后的管压降很小,这样继电器两端的反向电动势幅度被大大减小,以此达到保护驱动管的作用。

发光二极管应用电路

生活中经常见到的电子屏幕可以显示数字或者文字,而且会有不同的颜色,这些不同颜色的字是用发光颜色不同的二极管组合而成的电路。

图8-11所示为单管驱动的红外发光二极管电路,电路中VL为发光二极管,VT是发光二极管的驱动管,电阻R2起到限流保护作用。当输入脉冲时,通过电阻R1加到驱动管的基极上,使驱动管处于导通的状态,然后电流由基极流过红外发光二极管,使得二极管发光。当输入脉冲为“0”时,驱动管的基极没有电压,驱动管处于截止状态,红外发光二极管中没有电流,二极管不发光。

二极管电路图及原理(二极管的4个典型应用电路)(4)

图8-11 单管驱动红外发光二极管电路

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