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开关管

开关二极管应用举例

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  开关二极管应用举例_销售/营销_经管营销_专业资料。开关二极管应用举例 【篇一:开关二极管应用举例】 ;;; 二极管应用范围很广,利用其单向导电性,tdc-gp2 可以构成整流、检波、限幅和钳位等电路。;;; 【例 1.2.1】二极管整流电路如图 1.

  开关二极管应用举例 【篇一:开关二极管应用举例】 ;;; 二极管应用范围很广,利用其单向导电性,tdc-gp2 可以构成整流、检波、限幅和钳位等电路。;;; 【例 1.2.1】二极管整流电路如图 1.2.4(a)所示,vd 为理想硅二极管,已知输入 v.为正弦波电压,试 画出输出电压 v 的波形。;;; 解:由于二极管是理想二极管,根据单向导电性,当 vi 正半周时,vd 导通 相当于短路线,vo - vi;vi 负半周时,vd 截止相当于开路,vo 一 0。由此画出输出的波形 【篇二:开关二极管应用举例】 开关电路是一种常用的功能电路,例如家庭中的照明电路中的开关, 各种民用电器中的电源开关等。 在开关电路中有两大类的开关。 (1)机械式的开关。采用机械式的开关件作为开关电路中的元器件。 (2)电子开关。所谓的电子开关,不用机械式的开关件,而是采用二 极管、三极管这类器件构成开关电路。 1.开关二橛管开关特性 开关二极管同普通的二极管一样,也是一个 pn 结的结构,不同之 处是要求这种二极管的开关特性要好。 关于开关二极管的开关时间概念说明下列几点。 (1)开通时间。开关二极管从截止到加上正向电压后的导通要有一段 时间,这一时间称为开通时间。要求这一时间愈短愈好。 (2)反向恢复时间。开关二极管在导通后,去掉正向电压,二极管从 导通转为截止所需要的时间称为反向恢复时间。要求这一时间愈短 愈好。 (3)开关时间。开通时间和反向恢复时间之和,称为开关时间。要求 这一时间愈短愈好。 2.二极管开关电路等效电路 二极管开关电路中要使用二极管,由于普通二极管的开关速度不够 高,所以在这种开关电路中所使用的二极管为专门的开关二极管。 图 11-50(a)所示是开关二极管的等效电路,从图中可看出,此时开 关二极管在等效成一只开关 sl 的同时,还有两只电阻。等效电路中 的开关 sl 可认为是一个理想的开关,即其接通电阻小到为零,其断 开电阻大到为无穷大。 在分析电子开关电路时,为了方便电路的分析,通常将二极管的开 关作用等效成一个理想的电子开关,即可以用图 11-50( b)所示的开 关电路图形符号来等效开关二极管。 3.二极管开关电路原理分析 图 11-51(a)所示是采用开关二极管构成的电子开关电路,电路中 vd1 是开关二极管,uo 是输入电压,rl 是负载电阻,砜为负载电阻 rl 上的电压,输入电压 ui 和输出电压 uo 波形如图 11-51(b)所示。 电路的工作原理是:输入电压 ui 为一个矩形脉冲电压,在 to 之前这 一输入电压为 ov,此时开关二极管 vd1 的正极上没有电压,所以 vd1 处于截止状态,其内阻很大,vd1 相当于断开,这样输入电压 u 就不能加到负载电阻 r1 上,此时的输出电压阢为 ov,如图 11-51(b) 所示的 t0 之前波形。 当输入电压 ui 从 to 到 tl 时刻到来前期间为正脉冲,这一足够大的 电压加到 vd1 正极,使 vd1 从截止状态转换到导通状态,此时 vd1 的内阻很小(可以认为小到为零),这样输入电压 u 就全部加到负 载电阻 r1 上。 当输入电压 u 在 tl 时刻从高电平跳变到低电平时,输入电压 u 为 ov,这时开关二极管 vd1 截止,vd1 相当于开路,这时电阻 rl 上没 有电压。 从上述电路分析可知,当有电压加到 vd1 正极时,vd1 导通,负载 电阻 rl 上有电压:当没有电压加到 vd1 正极时,vd1 截止,负载电 阻 rl 上没有电压。由此可见,vd1 起到了一个开关作用。 开关二极管在导通与截止之间的转换速度很快,即所谓的开关速度 高。 4.二极管典型应用开关电路分析 二极管构成的电子开关电路形式多种多样,图 11-52 所示是一种常 见的二极管开关电路。 通过观察这一电路,可以熟悉下列几个方面的问题,以利于对电路 工作原理的分析。 关于二极管电子开关电路分析思路说明如下几点。 (1)了解这个单元电路功能是第一步,从图 11-52 所示电路中可以看 出,电感 ll 和电容 cl 并联,这显然是一个 lc 并联谐振电路,这是这 个单元电路的基本功能,明确这一点后可以知道,电路中的其他元 器件应该是围绕这个基本功能的辅助元器件,是对电路基本功能的 扩展或补充等,以此思路可以方便地分析电路中的元器件作用。 (2) c2 和 vd1 构成串联电路,然后再与 cl 并联,从这种电路结构可 以得出一个判断结果:c2 和 vd1 这个支路的作用是通过该支路 来改 变与电容 cl 并联后的总容量大小。这样判断的理由是:c2 和 vd1 支 路与 cl 并联后 总电容量改变了,与 ll 构成的 lc 并联谐振电路其振荡 频率改变了。所以,这是一个改变 lc 并联谐振电路频率的电路。 关于二极管电子开关电路分析说明下列两点。 (1)开关 s1 断开时电路分析。直流电压+v 无法加到 vd1 的正极,这 时 vd1 截止,其正极与负极之间的电阻很大,相当于 vd1 开路,这 样 c2 不能接入电路,ll 只是与 cl 并联构成 lc 并联谐振电路。 (2)开关 sl 接通时电路分析。直流电压+v 通过 sl 和 rl 加到 vd1 的正 极,使 vd1 导通,其正极与负极之间的电阻很小,相当于 vd1 的正极 与负极之间接通,这样 c2 接入电路,且与电容 cl 并联,ll 与 cl、c2 构成 lc 并联谐振电路。 在上述两种状态下,由于 lc 并联谐振电路中的电容不同, 一种情况 只有 cl,另一种情况是 cl 与 c2 并联,在电容量不同的情况下 lc 并 联谐振电路的谐振频率不同。所以,vd1 在电路中的真正作用是控制 lc 并联谐振电路的谐振频率。

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