二極管應用電路赤壁市機電信息技術學校楊展Email:492480981@目錄01二極管狀態判別02二極管整流電路03二極管限幅電路04其他應用電路一、二極管工作狀態判別（1）.理想模型iDuDO理想二極管特性：正偏時導通，uD=0反偏時截止，iD=0U(BR)=1、理想模型和恒壓降模型的建立一、二極管工作狀態判別1、理想模型和恒壓降模型的建立（2）.恒壓降模型iDuDOUD(on)等效電路

正偏電壓UD(on)時導通，二極管等效為恒壓源UD(on)；否則截止，二極管等效為開路。一、二極管工作狀態判別2、二極管工作狀態判別步驟（1）選取參考點；（2）用理想模型、恒壓降或折線模型代替二極管；（3）斷開理想二極管，求正、負兩極的電位。（4）根據正、負兩極電位大小判斷管子的工作狀態。

①若VP>VN，則理想二極管導通，用短路代替；

②若VP≤VN，則理想二極管截止，用開路代替；

③若電路中有多只二極管同時正偏，則承受正向

電壓大的優先導通。其余管子的狀態需據此再次

判斷。一、二極管工作狀態判別注：電位以及電位的計算電位：電路中某一點相對于參考點的電壓，稱為該點電位電位與電壓的區別：電位是相對值（類似于高度的概念），電壓是絕對值（類似于長度的概念），二者單位和單位符號相同。計算電路中某點電位的步驟：1.選擇參考點（零電位點）2.確定各個電路元件上電壓的大小和方向。（電阻元件上電流流入一端為正，流出一端為負；電源正極為正，負極為負）3.從該點出發經過一條路徑到零電位點，所經過路徑上所有電壓的代數和即為該點電位。一、二極管工作狀態判別注：電位以及電位的計算例：求下圖中A、B點的電位解：1.選擇零電位點2.確定電路中電流和各元件上電壓的大小和方向設電路中電流為I，由電源方向可知，電流方向為順時針方向，則電壓方向如圖示，電壓大小如下ABU1=I·R1=2V－U1＋＋U2－－

U3＋U2=I·R2=3VU3=I·R3=5V一、二極管工作狀態判別2、二極管工作狀態判別步驟VP=－6VVN=－12V

解：取O點作參考點D6V12V3kOAVAO+–NPVP>VN

二極管導通VAO=－6VD6V12V3kOAVAO+–NP6V12V3kOAVAO+–NP例1：求圖示電路的輸出電

壓VAO。一、二極管工作狀態判別2、二極管工作狀態判別步驟例2：求圖示電路的輸出電壓VAO。OD215V12V3kAD1VAO+–P2N2P1N1解：取O點作參考點VP1=0V，VP2

=－15V，

∵

VD1>VD2∴D1優先導通，D2截止。VD1=12V，VD2=

－3VVN1=VN2=－12V若忽略管壓降，二極管可看作短路，VAO

=0VOD215V12V3kAD1VAO+–P2N2P1N1O15V12V3kAVAO+–P2N2P1N1一、二極管工作狀態判別2、二極管工作狀態判別步驟例3：圖示電路中已知R1=R2=R3=R4=R5=R6二極管

的狀態。

15V10V+–R1R6R5R4R3R2ABPDN15V10V+–R1R6R5R4R3R2ABPDN15V10V+–R1R6R5R4R3R2ABPN一、二極管工作狀態判別2、二極管工作狀態判別步驟例4：如圖電路中，設VDA、VDB均為理想二極管，當

輸入電壓UA、UB為低電壓0V和高電壓5V

的不同組合時，求輸出電壓UO的值。電路習慣畫法輸入電壓理想二極管輸出電壓UAUBVAVB0V0V導通導通0V解：0V0V

例4：

如圖電路中，當UA、UB為0V和5V的不同組合

時，求輸出電壓UO的值。一、二極管工作狀態判別輸入電壓理想二極管輸出電壓UAUBVAVB0V0V導通導通0V0V5V0V5V導通0V截止

解：一、二極管工作狀態判別例4：

如圖電路中，當UA、UB為0V和5V的不同組合

時，求輸出電壓UO的值。輸入電壓理想二極管輸出電壓UAUBVAVB0V0V導通導通0V5V0V0V5V導通0V截止5V0V導通0V截止解：一、二極管工作狀態判別例4：

如圖電路中，當UA、UB為0V和5V的不同組合

時，求輸出電壓UO的值。輸入電壓理想二極管輸出電壓UAUBVAVB0V0V導通導通0V5V5V0V5V導通0V截止5V0V導通0V截止

5V5V導通導通5V實現了“與”功能解：一、二極管工作狀態判別例4：

如圖電路中，當UA、UB為0V和5V的不同組合

時，求輸出電壓UO的值。二、二極管整流電路將交變電流變換成單向脈動電流的過程稱為整流。實現這種功能的電路稱為整流電路或稱整流器。注：電流/電壓分類:{按方向是否隨時間變化直流電--交流電--按大小是否隨時間變化按變化規律{{恒定直流電脈動直流電正弦交流電非正弦交流電日常生活生產中許多電器設備需要使用直流電，但電源提供的往往都是交流電，這就需要將交流電變換為直流電。二、二極管整流電路恒定直流電：大小方向都恒定不變的電流。脈動直流電：大小不變、方向隨時間變化的電流。周期交流電：大小和方向變化按規律周期變化的交流電。非周期直流電：大小和方向變化無規律的交流電。OUtOUtOUtOUt恒定直流電脈動直流電周期交流電非周期交流電二、二極管整流電路1.單相半波整流電路

電路由電源變壓器T、整流二極管VD和負載電阻RL組成。（1）電路結構由于流過負載的電流和加在負載兩端的電壓只有半個周期的正弦波,故稱半波整流。v1:原邊線圈電壓v2:副邊線圈電壓vO:輸出電壓二、二極管整流電路（2）工作原理

①當v2為正半周時，二極管VD加正向電壓，處于導通狀態，RL上產生正半周電壓vO，如圖（b）所示。

②當v2為負半周時，二極管VD加反向電壓，處于截止狀態，RL上無電流流過，如圖（c）所示。二、二極管整流電路（3）各波形對應關系OU2tOuotOiotVD導通VD導通VD截止VD導通時等效電路VD截止時等效電路二、二極管整流電路（4）電路參數計算①負載電壓VO

②負載電流IL

③流過二極管的正向電流

IV④二極管反向峰值電壓VRUO

=0.45

U2二、二極管整流電路（6）電路特點

電路結構簡單，但電源利用率低（只有半個周期向負載供電），負載電壓脈動大。（5）正確選擇二極管的參數：①最大整流電流：②最高反向工作電壓：IVM≥IO≥

二、二極管整流電路2.單相全波整流電路具有中心抽頭的變壓器T可將副邊線圈電壓變換為大小相等對地極性相反的u2a和u2b（1）電路結構由于流過負載的電流和加在負載兩端的電壓有整個周期的正弦波,故稱全波整流。二、二極管整流電路（2）工作原理

②當v1

為負半周時，如圖（b）所示，VD2

導通，VD1

截止，RL

兩端輸出電壓。

①當v1

為正半周時，如圖（b）所示，VD1

導通，VD2

截止，RL

兩端輸出電壓。（3）各波形對應關系OU1tOU2atOU2btOUOtVD1導通VD1導通VD1截止VD2截止VD2截止VD2導通二、二極管整流電路（4）電路參數計算

①負載所獲得的直流電壓平均值：

UO=20.45U2

=0.9U2

②負載平均電流：

③每只二極管承受的反向峰值電壓

VR

④每只二極管通過的平均電流：二、二極管整流電路（6）電路特點電源利用率比半波整流電路高，負載電壓脈動小。但二極管承受的反向電壓比半波整流電路高。（5）正確選擇二極管的參數：①最大整流電流：②最高反向工作電壓：IVM≥?IO≥

二、二極管整流電路3.單相橋式整流電路（1）電路結構由于四只二極管構成惠斯通電橋結構,故稱全波整流。二、二極管整流電路（2）工作原理

①當v1為正半周時，如圖（b）所示，VD1和VD3導通，VD2和VD4截止，RL兩端輸出電壓vO

。

②當v1為負半周時，如圖（b）所示，VD2和VD4導通，VD1和VD3截止，RL兩端輸出電壓vO

。（3）各波形對應關系OU2tOi1tOi2tOUOtVD1、3導通VD2、4截止VD1、3截止VD2、4導通二、二極管整流電路（4）電路參數計算

①負載所獲得的直流電壓平均值：

UO=20.45U2

=0.9U2

②負載平均電流：

③每只二極管承受的反向峰值電壓

VR

④每只二極管通過的平均電流：二、二極管整流電路（6）電路特點電源利用效率高，負載電壓脈動小，且二極管的正向平均電流小，反向電壓低。因此廣泛使用于小功率直流電源電路中。（5）正確選擇二極管的參數：①最大整流電流：②最高反向工作電壓：IVM≥?IO≥

三、二極管限幅電路

限幅電路又叫鉗位電路，特點是當輸入大到一定范圍后，輸出不再隨輸入的增大而變化，而保持在某個固定值上。這種特性不僅用于信號的處理和運算中，也廣泛用于過載保護中。通常將輸出電壓uo開始不變的電壓值稱為限幅電平,當輸入電壓高于限幅電平時,輸出電壓保持不變的限幅稱為上限幅；當輸入電壓低于限幅電平時,輸出電壓保持不變的限幅稱為下限幅。分類：{并聯型串聯型三、二極管限幅電路

1.并聯型上限幅電路上限幅電路如圖所示。改變Ｅ值就可改變限幅電平。

三、二極管限幅電路

1.二極管上限幅電路

ui＞E時，二極管正偏導通，則uo=E

ui≤E時，二極管反偏截止，則uo=ui

uｉ＞０時二極管導通,uo＝０Vui＜０V,二極管截止,uo＝uｉ①Ｅ＝０V,限幅電平為０V

當uｉ＜Ｅ,二極管截止,uo＝uｉ；②０＜Ｅ＜Um(輸入峰值電壓）,則限幅電平為＋Ｅ當uｉ＞Ｅ,二極管導通,uo＝Ｅ

uｉ＞Ｅ,二極管導通,uo＝Ｅ③-Ｕm＜Ｅ＜０,則限幅電平為-Ｅuｉ＜Ｅ,二極管截止,uo＝uｉ三、二極管限幅電路

2.并聯型下限幅電路下限幅電路如圖所示。改變Ｅ值就可改變限幅電平。

三、二極管限幅電路

2并聯型下限幅電路

ui≥E時，二極管反偏

截止，則uo=ui

ui＜E時，二極管正偏

導通，則uo=E①Ｅ＝０V,限幅電平為０Vuｉ<０時二極管導通,uo＝０V；uｉ＞０時二極管截止,uo＝ui；uiuottttOOuｉ<Ｅ,二極管導