半导体开关器件及其应用ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确,器件篇,第,18,章,半导体开关器件,及其应用,1,半导体二极管,2,二极管的基本应用,3,齐纳二极管,4,直流电源,9,二极管逻辑,12,晶闸管,1,半导体二极管,(,dio,de,),一、,PN,结的电路特征,PN,结导通,PN,结截止,1,单向导电性,2,电容效应,薄,“,放电,”,厚,“,充电,”,非线性电容,二、基本结构及符号,三、伏安特性,具有两个电极的器件,“,断”,“,通”,阳极,A,阴极,K,anode,cathode,D,U,/V,I,/mA,0,U,F,_,+,_,+,_,+,_,+,U,B,U,/V,I,/mA,0,整流、稳压、限位等,2,二极管的基本应用,一、整流电路,全波、半波整流,单相、三相整流,U,L,+,_,u,i,-,+,_,1,电路分析,根据输入电压,u,i,的正负确定二极管的导通状态，并绘出波形,半波整流,_,+,u,i,_,+,R,u,D,_,+,u,o,i,o,u,i,0,u,o,0,D,导通,D,导通,D,桥式整流（全波整流）,D,1,D,3,D,2,D,4,a,b,R,L,i,o,+,_,u,o,+,_,u,i,u,i,0,u,o,0,D,1,D,4,导通,D,1,D,4,导通,D,2,D,3,导通,D,2,D,3,导通,2,有关计算,U,o,=A,U,i,I,o,=,U,o,/,R,L,直流负载上电压与电流的强度,二极管的正向平均电流,I,D,反向最大电压,U,DRM,U,o,=0.9,U,i,U,o,=0.45,U,i,二、限幅电路,U,S,u,i,t,0,t,0,u,o,_,+,U,S,_,+,u,i,R,D,_,+,u,o,U,S,D,+,_,U,S,-U,S,3,齐纳二极管,一、特性,仍是一个,PN,结的二极管,稳压二极管,Zener,_,+,符号,:,0,U,/V,I,/mA,_,+,U,F,U,Z,I,Z,0,U,/V,I,/mA,U,F,_,+,_,+,U,Z,D,Z,U,Z,设计其在反向击穿下工作,(,齐纳二极管,),I,min,I,max,二、简单稳压电路,1,定性分析,D,Z,起到自动调节作用,R,d,起到电压补偿作用,R,d,起到限流,(,I,Z,),作用,u,R,-,+,D,Z,U,Z,-,+,R,d,R,L,U,CC,-,+,u,L,i,L,i,CC,i,Z,（,U,L,保持基本不变）,2,电阻,R,d,的选择,若,R,d,过大，稳压管不能反向击穿,R,d,不能过大,。,考虑,要考虑,i,Z,的最小值,i,CC,取最小值、,i,L,取最大,值,考虑,R,dmax,3 D,Z,的最大消耗功率,P,Zmax,=,U,Z,i,Zmax,=,U,Z,(,i,CCmax,-,i,Lmin,),-,+,D,Z,U,Z,-,+,R,d,R,L,U,CC,-,+,u,L,i,L,i,CC,i,Z,4,直流电源,一、滤波电路,电容滤波电路,1,半波,电路简单，但滤波效果受负载的影响很大,u,c,+,-,C,+,-,u,o,u,o,0,D,R,L,+,-,u,2,电感滤波电路,u,o,0,2,全波,0,u,o,为什么使用变压器？,完成供,-,需协调,?,0,u,o,u,o,0,+,_,u,c,C,R,L,+,_,u,o,D,1,b,D,2,D,3,D,4,a,+,_,u,电容滤波电路,二、串联型稳压电路,u,o,-,+,D,Z,U,Z,+,R,L,u,i,-,+,i,o,i,CC,i,Z,-,-,+,D,Z,U,Z,U,i,u,o,R,L,i,o,+,_,+,_,+,R,1,R,F,-,+,D,Z,U,Z,U,i,u,o,R,L,i,o,+,_,+,_,+,R,1,R,F,1,稳压管稳压,-,+,D,Z,U,Z,-,+,R,d,R,L,u,i,-,+,u,o,i,L,i,CC,i,Z,2,串联型稳压电路,-,+,D,Z,U,Z,U,i,u,o,R,L,i,o,+,_,+,_,+,R,2,R,1,-,+,D,Z,U,Z,U,i,u,o,R,L,+,_,+,_,+,R,2,R,1,U,i,u,o,R,L,+,_,_,+,+,R,2,R,1,-,+,U,Z,+,_,(1),采样环节,(2),基准电压,U,Z,B,(3),比较放大,(4),调整输出,I,B,I,C,9,二极管逻辑,一、二极管的与门电路,&,A,B,F,F,0.7,V,0.7,V,0.7,V,5,V,A,B,0,V,5,V,0,V,0,V,0,V,5,V,5,V,5,V,A,B,0,1,0,0,0,1,1,1,F,0,0,0,1,“,与门,”,二、二极管的或门电路,1,A,B,F,F,A,B,0,V,5,V,0,V,0,V,0,V,5,V,5,V,5,V,A,B,0,1,0,0,0,1,1,1,F,0,1,1,1,0,V,4.3,V,4.3,V,4.3,V,“,或门”,三、三极管的非门电路,截止,饱和,三极管,1,0,F=,截止,饱和,NPN,u,o,=,高电平,u,o,=,低电平,“,非门,”,A,F,四、与非门电路,F,A,B,0,V,5,V,0,V,0,V,0,V,5,V,5,V,5,V,A,B,0,1,0,0,0,1,1,1,F,1,1,1,0,5,V,5,V,5,V,0,V,&,A,B,F,“,与非门,”,12,晶闸管,一、结构,P,P,N,N,A,K,G,阳极,阴极,A,K,G,P,P,N,N,N,P,A,K,G,1,2,I,B2,I,C2,I,E1,I,G,I,C1,1,A-K,外加反向电压，,G,端加任意电压,不通,2 A-K,外加正向电压，,G-K,无,(,负,),电压,不,通,3 A-K,外加正向电压，,G-K,加正向电压,通,I,B2,=,I,G,I,C2,=,2,I,B2,I,E1,I,C1,=,1,2,I,B2,I,B2,=,I,G,+,1,2,I,B2,管子很快饱和导通,G,K,A,=,I,B1,(1),可控硅具有单向导电性,(2),导通必须具备,结论,a.u,AK,0,b,.,u,GK,0,管压降,：,1V,左右,u,i,u,o,0,二、单相桥式可控整流电路,控制角,导通角,+,=,u,G,0,T,1,D,2,正向电压,T,2,D,1,正向电压,T,1,D,2,导通,T,2,D,1,导通,+,_,u,i,T,1,T,2,D,1,D,2,a,b,R,L,i,o,+,_,u,o,触发电路,_,+,u,G,