文档介绍：直流稳压电源技术——稳压电源基础第二章稳压电源基础一、电子元件基础知识直流稳压电源中主要使用这些电子元件:电阻、电容、变压器、电感、二极管、三极管、场效应管、集成电路等,有些直流稳压电源可能还有发光二极管、电流表、电压表元件用于工作状态的指示。这些电子元件主要分为无源器件和有源器件两大类。其中无源器件是电阻、电容、变压器、电感;有源器件是二极管、三极管、场效应管、集成电路。无源器件就不必说了,下面我们主要介绍一下有源器件的基础知识。 1 、二极管二极管是我们通常情况下的俗称,它的学名叫晶体二极管或半导体二极管。二极管就是由一个 PN结,加上相应的电极引线封装而成。二极管按材料分类有硅材料和锗材料;按功能分类又可以分为整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、变容二极管、肖特基二极管、发光二极管等。常用的二极管主要是利用 PN结的单向导电性进行工作。如:整流二极管、检波二极管、开关二极管等。但是二极管还有一些比较特殊的性能,比如稳压二极管反向击穿后两端电压保持不便;变容二极管 PN结间的结电容会随着外加电压的变化而发生变化;发光二极管通电后能够发光。(1 )二极管的主要参数正向电流 I在额定功率下,允许通过二极管的电流值。正向电压降 V二极管通过额定正向电流时,在两极间所产生的电压降。最大整流电流(平均值) I 在半波整流连续工作的情况下,允许的最大半波电流的平均值。反向击穿电压 V二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。正向反向峰值电压 V二极管正常工作时所允许的反向电压峰值,通常 V为V的三分之二或略小一些。反向电流 I在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值。结电容 C电容包括电容和扩散电容,在高频场合下使用时,要求结电容小于某一规定数值。最高工作频率 F二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。(2 )直流稳压电源中常用的二极管直流稳压电源中常用的二极管有整流二极管、稳压二极管和发光二极管。整流二极管将交流电流变为直流电流的二极管叫作整流二极管,它是面结合型晶体二极管,因结电容大,故工作频率低。通常,I在1安以上的二极管采用金属壳封装,以利于散热;I在1安以下的采用塑料封装。由于近代工艺水平的提高,也有一些较大功率的二极管也采用塑封形式。在电路原理图中整流二极管用图 2-1-1的符号表示。稳压二极管稳压二极管是由硅材料制成的面结合型晶体二极管,它是利用 PN结反向击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化的特点来达到稳压的目的。因为它能在电路中起稳压作用,故称为稳压二极管(简称稳压管)。在电路原理图中稳压二极管用图 2-1-2的符号表示。稳压管的伏安特性曲线如图 2-1-3所示。当反向电压达到 V时,即使电压有一微小的增加,反向电流亦会猛增(反向击穿曲线很徒直)这时,二极管处于击穿状态,如果把击穿电流限制在一定的范围内,管子就可以长时间在反向击穿状态下稳定工作。 2 、三极管三极管的学名叫晶体三极管或半导体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件。三极管最基本的作用是放大作用。它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管还可以作电子开关,配合其它元件还可以构成振荡器。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个 PN结构成,而三极管由两个 PN结构成。共用的一个电极称为三极管的基极(用字母 b表示),其他的两个电极称为集电极(用字母 c表示)和发射极(用字母 e表示)。由于不同的组合方式,形成了一种是 NPN 型的三极管,另一种是 PNP 型的三极管。因此三极管的电路图符号有两种:箭头朝外的是 NPN 型三极管,而箭头朝内的是 PNP 型。有一个箭头的电极是发射极,实际上箭头所指的方向是电流的方向。这两种类型的三极管电路图符号见图: 2-1-4。三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。前面说 PNP 型和 NPN 型是从结构工艺上来分类。按照制造材料分类,有锗管和硅管;按照工作频率分类,有低频管和高频管;一般低频管用以处理频率在 3MHz 以下的电路中,高频管的工作频率可以达到几百兆赫。按照允许耗散的功率大小分类,有小功率管和大功率管;一般小功率管的额定功耗在 1W 以下,而大功率管的额定功耗可达几十瓦以上。常见的三极管大多采用是塑料封装或金属封装。(1 )三极管的主要参数电流放大系数β在静态情况下,三极管集电极的直流电流 I与基极电流 I的比值,称为三极管的静态电流放大系数。在动态情况下,集电极电流的变化量ΔI与基极电流的变化量ΔI的比值,称为三极管的动态电流放大系数(或交流放大系数)。因为通常情况下三极管的静态电流放大系数与动态电流放大系统相差很小, 实际使用时一般混用这两个参数而不加以区别。集电极反向饱和电流 I发射极开路