二極體的識別方法與應用電路

2020-12-05 電子工程師小李

二極體也稱晶體二極體。它在電路中主要的作用有：整流、檢波、限幅、調製、開關、穩壓、發光、混頻、阻尼和瞬變電壓抑制等。

二極體識別

常見的二極體的名稱、功能、特性、電路符號、實物外形如表2-7所示。

表2-7 常見二極體的名稱、功能、特性、電路符號、實物外形

續表

二極體典型應用電路

二極體典型應用電路主要有整流電路、基準電壓電路、觸發電路、過電壓保護電路、瞬間電壓抑制電路等。

(1)整流電路

整流是二極體的最主要功能。整流電路主要有半波整流、全波整流、橋式整流和倍壓整流電路等多種。其中，最常見的是半波整流、橋式整流兩種電路。

① 半波整流。典型的半波整流電路及波形如圖2-13 所示。該電路的核心元件是二極體VD。

圖2-13 典型的半波整流電路及波形

市電電壓為正半周(上正、下負)時，二極體VD導通，於是市電電壓通過VD和負載RL構成的半波整流迴路整流後，為負載供電;當市電電壓為負半周(上負、下正)時，VD反偏截止，負載無供電電壓。這樣，市電電壓經VD的整流後產生直流脈動電壓。

② 全波整流。典型的全波整流電路及波形如圖2-14所示。它與半波整流電路不同的是不僅採用了兩隻二極體作為整流管，而且還設置了變壓器T。

圖2-14 典型的全波整流電路及波形

當市電電壓為正半周(上正、下負)時，變壓器T的二次繞組P2、P3輸出的交流電壓為上正、下負。此時，P2繞組輸出的交流電壓通過VD1、RL構成的迴路進行整流，為負載RL供電;P3繞組輸出的交流電壓使VD2反偏截止。因此，市電電壓正半周期間，RL由VD1整流後的電壓供電。

當市電電壓為負半周(上負、下正)時，T的P2、P3繞組輸出的交流電壓為下負、上正。此時，P2繞組輸出的交流電壓使VD1反偏截止;P3繞組輸出的交流電壓通過VD2、RL構成的迴路整流，為負載RL供電。因此，市電電壓負半周期間，RL由VD2整流後的電壓供電。

通過以上分析可知，全波整流電路的效率要高於半波整流電路，並且輸出電壓的頻率升高為100Hz。

③ 橋式整流。典型的橋式整流電路如圖2-15所示。該電路的核心元件是4隻二極體VD1～VD4。

參見圖2-16，當市電電壓為正半周(左負、右正)時，二極體VD1、VD3導通，於是市電電壓通過VD1、VD3和R構成的整流迴路整流後，為R供電;當市電電壓為負半周(左正、右負)時，二極體 VD2、VD4導通，於是市電電壓通過 VD2、VD4和 R構成的整流迴路整流後，為R供電。由此可見，橋式整流電路的效率要高於全波整流電路，並且它不需要變壓器就可以構成整流迴路。因此，橋式整流電路可對市電電壓直接進行整流。同樣，它輸出電壓的頻率也為 100Hz，並且市電整流後的波形與全波整流的波形相同。

圖2-15 典型的橋式整流電路
圖2-16 橋式整流示意圖

④ 倍壓整流。典型的倍壓整流電路如圖2-17所示。該電路的核心元件是升壓電容C1，濾波電容C2，整流管VD1和VD2。

圖2-17 典型的倍壓整流電路

當輸入電壓 U i 為下正、上負時，它通過 VD1、C1構成的整流迴路為C1充電，使C1兩端建立左負、右正的電壓。當輸入電壓 U i 為下負、上正時，整流管 VD1截止， U i 電壓與C1所充電壓疊加後通過VD2整流、C2濾波產生輸出電壓 U o 。一般情況下， U o 是 U i 的2倍。

(2)穩壓電路

圖2-18是一種典型的5V穩壓電路。該電路的核心元器件是穩壓二極體VZ，由它產生5.6V基準電壓。

圖2-18 5V穩壓電路

12V電壓經C1濾波後不僅加到調整管VT的c極，而且通過R限流，利用穩壓管VZ穩壓產生5.6V基準電壓。該電壓加到 VT 的 b 極後，VT 的 e 極就可以輸出5V電壓。

提示

基準電壓形成電路不僅應用在穩壓電路上，還廣泛應用在誤差信號比較電路和數字電路中。

(3)瞬間電壓抑制電路

典型的瞬間電壓抑制電路如圖2-19所示。該電路的核心元器件是單向瞬間電壓抑制二極體VD2、開關變壓器T、開關管VT。

圖2-19 瞬間電壓抑制電路

當激勵脈衝為高電平時VT導通，T的P1繞組產生的電動勢為上正、下負;當激勵脈衝為低電平時VT截止，T的P1繞組產生的電動勢為下正、上負。該脈衝電壓通過VD1使VD2瞬間擊穿導通，將過高的反峰電壓洩放到 300V 電源，從而避免了 VT 在截止瞬間過電壓損壞，實現尖峰脈衝抑制功能，即瞬間電壓抑制功能。

(4)紅外發射電路

典型的紅外發射電路如圖2-20所示。該電路的核心元器件是晶片μPD6121001、455kHz時鐘晶體FOSC、紅外發射管(LED02)。

3V電壓加到μPD6121001的⑥、⑦腳，為它供電，於是μPD6121001⑧、⑨腳內部的振蕩器與外接晶體FOSC以及移相電容C2、C3通過振蕩產生455kHz時鐘脈衝。當按動遙控器上的功能鍵時，啟動μPD6121001工作，對操作功能鍵進行識別和編碼：一路以調幅形式從⑤腳輸出，經三極體VT放大後，驅動紅外發光二極體LED02工作，以紅外信號的形式發射出去;另一路通過11腳輸出，利用R02限流，驅動發光二極體LED01閃爍發光，表明遙控器在進行遙控操作。

圖2-20 紅外發射電路

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    一、晶體二極體的模型： 電路分析時，電路中的各個實際器件必須用其相應的模型來表示，即所謂的元件約束，常用其伏安特性來表示，但實際器件在各種不同條件下伏安特性是不同的，如二極體低頻應用時可不考慮結電容效應，而在高頻時結電容效 應不能忽略。工程上，常採用簡化模型分析電路主要特性，而計算機輔助分析採用複雜模型以獲得精確結果。
  • 晶體二極體的識別與檢測方法圖解
    （2） 最大反向電壓URM，是指反向加在二極體兩端而不致引起PN結擊穿的最大電壓（圖③b）。使用中應選用URM大於實際工作電壓2倍以上的二極體。（3） 檢波或高頻整流二極體的最高工作頻率fM，至少應2倍於電路實際工作頻率。（4） 穩壓二極體的穩定電壓UZ值應符合電路要求。[4]、晶體二極體兩管腳有正、負極之分。電路符號中，三角底邊為正極，短槓一端為負極。
  • 二極體的七種應用電路及詳解
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  • 【E課堂】晶體二極體之普通二極體的識別與使用
    普通二極體的識別　　在半導體器件的大家族中，二極體是誕生最早的成員。在現代電子技術領域中，它仍然扮演著十分重要的角色。初學者正確掌握二極體的識別和使用，對於順利完成各種電子製作和維修顯得至關重要。　　1.基本構造和特點　　半導體材料按導電類型不同，分成P型半導體和N型半導體兩類。
  • 技術知識小貼士:二極體的識別技巧和檢測方法
    二極體的作用與識別方法本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/226769.htm1、作用二極體按用途分為：晶體二極體、雙向觸發二極體、高頻變阻二極體、變容二極體、發二極體、肖特基二極體。2、識別方法二極體的識別很簡單，小功率二極體的N極(負極)，在二極體表大多採用一種色圈標出來，有些二極體也用二極體專用符號標誌為「P」「N」來確定二極體極性的，發光二極體的正負極可從引腳長短來識別，長腳為正，短腳為負。
  • 穩壓二極體如何識別與檢測
    穩壓二極體是電子電路特別是電源電路中常見元器件之一，與普通二極體不同的是，它常工作於PN結的反向擊穿區，只要其功耗不超過最大額定值，就不致損壞。(如2DW7)，除通過外殼的標誌識別外，初學人員更應學會用萬用表區別穩壓二極體與普通二極體。
  • 二極體7種應用電路詳解之三
    利用二極體正向電流與正向電阻之間的特性，可以構成一些自動控制電路。如圖9-43所示是一種由二極體構成的自動控制電路，又稱ALC電路(自動電平控制電路)，它在磁性錄音設備中(如卡座)的錄音電路中經常應用。
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    三、穩壓二極體分析方法：穩壓二極體工作原理：利用二極體反向擊穿特性實現穩壓。穩壓二極體穩壓時工作在反向電擊穿狀態。穩壓二極體電路符號：穩壓二級管伏安特性：穩壓二極體主要參數：穩定電壓Vz：在規定的穩壓管反向工作電流Iz下，所對應的反向工作電壓。
  • 發光二極體的識別與檢測
    它是半導體二極體的一種，可以把電能轉化成光能。一、發光二極體的識別發光二極體的符號如下：發光二極體的內部結構如下：二、發光二極體的應用發光二極體內部是具有發光特性的PN結。當給這個PN加正向偏置電壓時，PN結導通，依靠少數載流子的注入以及隨後的複合而輻射發光，如下圖：
  • 穩壓二極體的原理,具體應用電路又是什麼樣的?
    所以我們應用的就是他的反向特性。4.實際應用電路①穩壓電路簡單溫度補償電路利用穩壓二極體的溫度補償可以製作溫度補償二極體，其內部就是兩個普通的穩壓二極體，兩個二極體1腳和2腳無方向，一個工作在正向特性，一個工作在反向特性，其溫度補償特性正好相反，這樣可以避免溫度變化帶來的穩壓值的變化
  • 電阻的識別方法與應用電路
    電路根據功能的不同，使用的電阻也不同，功能簡單的電路多使用普通電阻，而多功能電路還使用了壓敏電阻、保險電阻、可調電阻、熱敏電阻、磁敏電阻等。電阻識別常見電阻的名稱、功能、特性、電路符號、實物外形如表2-3所示。
  • 穩壓二極體工作原理、應用電路、過壓保護電路介紹
    穩壓二極體可以串聯起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯就可獲得更高的穩定電壓。二、穩壓二極體工作原理穩壓二極體的伏安特性曲線的正向特性和普通二極體差不多，反向特性是在反向電壓低於反向擊穿電壓時，反向電阻很大，反向漏電流極小。但是，當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時，反向電流驟然增大，稱為擊穿，在這一臨界擊穿點上，反向電阻驟然降至很小值。
  • 我了解的二極體的功能及其應用
    二極體的主要特性是單向導通，即二極體的正極接電源的正極，二極體的負極接電源的負極，接返後則不能導通。二極體按封裝材料不同分為矽二極體和鍺二極體。矽二極體的正嚮導通電壓為0.5~0.7v，鍺二極體的正嚮導通電壓為0.2~0.3v 。        矽二極體的正向電阻大，導電電壓高，受溫度的影響不大，因此被廣泛應用於電路中。
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  • 電路設計(七):整流二極體的應用
    這種除去半周、圖下半周的整流方法，叫半波整流。不難看出，半波整說是以"犧牲"一半交流為代價而換取整流效果的，電流利用率很低（計算表明，整流得出的半波電壓在整個周期內的平均值，即負載上的直流電壓Usc =0.45e2 ）因此常用在高電壓、小電流的場合，而在一般無線電裝置中很少採用。
  • 二極體的識別技巧和檢測方法
    1 二極體的作用與識別方法本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/175131.htm1.1 作用二極體的主要特性是單向導電性，也就是在正向電壓的作用下，導通電阻很小;而在反向電壓作用下導通電阻極大或無窮大。