二極體的4個典型應用電路,一看就懂

2019-08-30     電子工程師小李

二極體單相半波整流電路

變壓器的二次繞組與負載相接,中間串聯一個整流二極體,就是半波整流。利用二極體的單嚮導電性,只有半個周期內有電流流過負載,另半個周期被二極體所阻斷,沒有電流。這種電路只適用於小電流整流電路。因為變壓器中有直流分量流過,降低了變壓器的效率;整流電流的脈動成分太大,對濾波電路的要求高。

圖8-8所示為單相半波整流電路圖,圖中T為電源變壓器,它將高電壓轉變為整流電路所需的低電壓;RL是電性負載;VD是整流二極體,它利用二極體的單嚮導電性進行整流。

圖8-8 單相半波整流電路

輸入整流電路的交流電壓來自於電源變壓器的二次繞組輸出端,在分析整流原理時應該將交流電壓分成正負半個周期兩種情況。電路中電流由上而下流過負載,輸出電壓為單向脈動直流電壓,它有正負極之分,在負載上為上正下負。由輸出電壓的極性和電壓電流可知,負載所得的半波整流電壓雖然方向不變,但是大小總是隨著時間在變化,輸出電壓為一個周期內電壓的平均值。

單相半波整流電路廣泛應用於電工電子技術中,是由於此電路採用的電子元器件較少,構成的電路簡單、成本低,但是變壓器的一半時間未被利用,所以效率較低,它只適合對脈動要求不高的地方。在選用二極體時,應該考慮電流的最高反向工作電壓和最大整流電流。

二極體穩壓電路

二極體穩壓電路的作用就是穩定工作電壓,電子電路中一般主要採用直流穩壓電路。

圖8-9所示為二極體直流穩壓電路。電路中R1是限流電阻,用於限制電路中的電流大小。

電路中直流電壓通過電阻R1,加到三個串聯的二極體上,給三個二極體加上正向的偏置電壓,由於直流工作電壓比較高,所以三個二極體處於導通狀態,三個串聯的二極體管壓降之和基本不變。當直流工作電壓大小變化的時候,電路中穩壓二極體起到使壓降不變的作用。

R1的作用是限制電流,防止流過二極體的電流過大而燒壞二極體。再者,當直流電壓波動時,電壓的波動量主要在R1上,使電路中電壓比較穩定,基本保持不變。

二極體保護電路

圖8-10所示為繼電器驅動電路中的二極體保護電路和繼電器等效電路,電路中J為繼電器,VD是保護用二極體,VT是驅動管,R和C是構成繼電器內部開關觸點的消火花電路。

圖8-9 二極體直流穩壓電路

圖8-10 二極體保護電路及其等效電路

在正常情況下,直流電壓V加到VD的負極,VD處於截止狀態,VD內阻大,所以二極體在電路中不起作用,也不影響電路的正常工作。在電路斷電的瞬間,繼電器兩端產生下正上負、幅度很大的反向電動勢,這一反向電動勢正極加在二極體的正極上,負極加在二極體的負極上,使二極體正嚮導通,反向電動勢產生的電流通過內阻很小的二極體構成迴路。二極體導通後的管壓降很小,這樣繼電器兩端的反向電動勢幅度被大大減小,以此達到保護驅動管的作用。

發光二極體應用電路

生活中經常見到的電子螢幕可以顯示數字或者文字,而且會有不同的顏色,這些不同顏色的字是用發光顏色不同的二極體組合而成的電路。

圖8-11所示為單管驅動的紅外發光二極體電路,電路中VL為發光二極體,VT是發光二極體的驅動管,電阻R2起到限流保護作用。當輸入脈衝時,通過電阻R1加到驅動管的基極上,使驅動管處於導通的狀態,然後電流由基極流過紅外發光二極體,使得二極體發光。當輸入脈衝為「0」時,驅動管的基極沒有電壓,驅動管處於截止狀態,紅外發光二極體中沒有電流,二極體不發光。

圖8-11 單管驅動紅外發光二極體電路

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