變壓器的二次繞組與負載相接,中間串聯一個整流二極管,就是半波整流。利用二極管的單向導電性,隻有半個周期内有電流流過負載,另半個周期被二極管所阻斷,沒有電流。這種電路隻适用于小電流整流電路。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,它将高電壓轉變為整流電路所需的低電壓;RL是電性負載;VD是整流二極管,它利用二極管的單向導電性進行整流。
圖8-8 單相半波整流電路
輸入整流電路的交流電壓來自于電源變壓器的二次繞組輸出端,在分析整流原理時應該将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,但是大小總是随着時間在變化,輸出電壓為一個周期内電壓的平均值。
單相半波整流電路廣泛應用于電工電子技術中,是由于此電路采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,它隻适合對脈動要求不高的地方。在選用二極管時,應該考慮電流的最高反向工作電壓和最大整流電流。
二極管穩壓電路二極管穩壓電路的作用就是穩定工作電壓,電子電路中一般主要采用直流穩壓電路。
圖8-9所示為二極管直流穩壓電路。電路中R1是限流電阻,用于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管上,給三個二極管加上正向的偏置電壓,由于直流工作電壓比較高,所以三個二極管處于導通狀态,三個串聯的二極管管壓降之和基本不變。當直流工作電壓大小變化的時候,電路中穩壓二極管起到使壓降不變的作用。
R1的作用是限制電流,防止流過二極管的電流過大而燒壞二極管。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。
二極管保護電路圖8-10所示為繼電器驅動電路中的二極管保護電路和繼電器等效電路,電路中J為繼電器,VD是保護用二極管,VT是驅動管,R和C是構成繼電器内部開關觸點的消火花電路。
圖8-9 二極管直流穩壓電路
圖8-10 二極管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處于截止狀态,VD内阻大,所以二極管在電路中不起作用,也不影響電路的正常工作。在電路斷電的瞬間,繼電器兩端産生下正上負、幅度很大的反向電動勢,這一反向電動勢正極加在二極管的正極上,負極加在二極管的負極上,使二極管正向導通,反向電動勢産生的電流通過内阻很小的二極管構成回路。二極管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。
發光二極管應用電路生活中經常見到的電子屏幕可以顯示數字或者文字,而且會有不同的顔色,這些不同顔色的字是用發光顔色不同的二極管組合而成的電路。
圖8-11所示為單管驅動的紅外發光二極管電路,電路中VL為發光二極管,VT是發光二極管的驅動管,電阻R2起到限流保護作用。當輸入脈沖時,通過電阻R1加到驅動管的基極上,使驅動管處于導通的狀态,然後電流由基極流過紅外發光二極管,使得二極管發光。當輸入脈沖為“0”時,驅動管的基極沒有電壓,驅動管處于截止狀态,紅外發光二極管中沒有電流,二極管不發光。
圖8-11 單管驅動紅外發光二極管電路
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