整流二极管

学习数学地分析电路需要很多研究和实践。通常，学生通过通过大量的样本问题进行练习，并针对教科书或教师提供的人的答案。虽然这很好，但有更好的方法。

你会学到更多构建和分析真实电路，让你的测试设备提供“答案”，而不是书或其他人。要想成功地建立回路，请遵循以下步骤:

1. 在搭建电路之前，仔细测量并记录所有元件的值，选择高到不可能损坏任何有源元件的电阻器。
2. 画出要分析的电路原理图。
3. 在面包板或其他方便的媒体上仔细构建该电路。
4. 检查电路结构的准确性，按照每根电线到每个连接点，并在图上逐一验证这些元件。
5. 从数学上分析电路，求解所有的电压和电流值。
6. 仔细测量所有电压和电流，以验证分析的准确性。
7. 如果有任何实质性的错误(大于几个百分点)，仔细检查您的电路结构与图表，然后仔细重新计算值和重新测量。

当学生第一次学习半导体器件，并且很可能因为电路连接不当而损坏它们时，我建议他们用大的、高瓦数的器件(1N4001整流二极管、to -220或to -3壳功率晶体管等)，以及使用干电池电源而不是台式电源。这减少了部件损坏的可能性。

通常，避免非常高和非常低的电阻值，以避免由仪表“负载”(在高端)引起的测量误差，并避免晶体管燃尽(在低端)。我推荐1 k ω到100k ω之间的电阻。

一种方式可以节省时间并减少错误的可能性是以非常简单的电路开始，逐步添加组件以增加其在每个分析后的复杂性，而不是为每个实践问题构建全新电路。另一种节省的技术是在各种不同电路配置中重新使用相同的组件。这样，您不必多次测量任何组件的值。

当绘制在曲线描记器上时，一个正常PN结整流二极管的特征曲线是这样的:

标记曲线示线图的每个轴(水平和垂直)，然后确定当它是导电电流时，二极管的行为更像电压源或更像电流源(即，它试图保持恒定电压或它试图保持恒定电流?)

模型非常有用，因为它们简化了电路近似。例如，如果我们将电源替换为二极管，我们可以很容易地分析该二极管电路：

这里唯一的问题是，哪个替换更有意义?根据二极管的特性曲线行为，我们应该用电压源还是电流源来代替它?假设这是一个1N4001整流二极管，我们应该用什么值作为替代源?

以下示意图是简单的曲线示踪电路，用于绘制示波器屏幕上不同电子元件的电流/电压特性：

它的工作原理是在被测设备的两端施加交流电压，向示波器输出两种不同的电压信号。一个信号驱动示波器的水平轴，表示设备两端的电压。另一个信号，驱动示波器的垂直轴，是并联电阻上的电压下降，代表通过设备的电流。当示波器设置为“X-Y”模式时，电子束会跟踪设备的特性曲线。

例如，一个简单的电阻器会产生这样的示波器显示:

一个较大的电阻(更欧姆的电阻)会产生一个斜率较浅的特征图，表示在相同的施加电压下电流较小:

曲线示踪电路在测试半导体元件中找到它们的实际值，其电压/电流行为是非线性的。例如，普通整流二极管的这种特性曲线：

轨迹在剩余的中心剩下的位置是平的，其中施加的电压为负，表示当它反向偏置时的二极管电流。然而，在中心的右侧，迹线弯曲向上倾斜，指示指数二极管电流随着“二极管方程”预测而增加的施加电压（正向偏置）。

在下面的栅格上，画出一个失败的短路二极管和一个失败的开路二极管的特性曲线:

如何确定整流二极管的极性（哪个终端是阳极，并且哪个终端是阴极）从其外观上？

“1N400X”系列整流二极管对于低电流应用非常流行。通过“1n400x”，我的意思是1n4001,1N4002,1N4003，。。。1N4007。这些不同二极管模型之间只有一个参数不同。这是什么参数，它的意义是什么？

假设二极管的典型正向电压下降为0.65伏的二极管电路，完成下列值。

假设二极管的典型正向电压下降为0.72伏的典型正向电压下降，完成以下值：

预测由于下列故障，该电路中所有元件的电压和电流将受到怎样的影响。独立考虑每一个故障(即一次一个故障，不存在多个故障):

二极管D₁失败开放：

二极管D₁失败的做空:

电阻R₁失败开放：

焊桥(短)过去电阻R₁：

对于这些条件中的每一个，解释为什么由此产生的影响将会发生。

预测由于下列故障，该电路中所有元件的电压和电流将受到怎样的影响。独立考虑每一个故障(即一次一个故障，不存在多个故障):

二极管D₁失败开放：

二极管D₁失败的做空:

电阻R₁失败开放：

电阻R₂失败开放：

对于这些条件中的每一个，解释为什么由此产生的影响将会发生。

预测由于下列故障，该电路中所有元件的电压和电流将受到怎样的影响。独立考虑每一个故障(即一次一个故障，不存在多个故障):

二极管D₁失败开放：

二极管D₂失败开放：

负载电阻失败打开：

变压器T₁主要绕组失败开放：

对于这些条件中的每一个，解释为什么由此产生的影响将会发生。

许多半导体组件的一个重要参数是热阻，通常以每瓦的摄氏度为单位指定。这个评级是什么意思，它如何与温度有关？

矫正二极管，如许多其他类型的半导体元件，应该是走低在升高的环境温度下。beplay无法取钱数据表通常提供“降曲曲线”，该曲线规定了一系列环境温度的最大电流。

请解释什么是“降额”，以及为什么它对半导体器件如此重要。

描述该二极管测试电路的操作：

在测试这三种类型的二极管时，确定两个发光二极管（LED）将如何进行：

良好的二极管

二极管失败的做空

二极管失败了

一种有用的半导体元件测试设备是A曲线示踪剂，用于为正在测试的组件产生电流/电压图形。图形通常显示在示波器屏幕上。这是一个非常简单的曲线示踪电路，旨在与X-Y模式的示波器一起使用：

请描述如果a电阻器被测试。然后，显示正常整流二极管的轨迹。

假设我们有一个应用程序，其中DC发生器为二级电池充电电源：

这个设置的唯一问题是，发电机试图作为一个马达，当引擎关闭时，从电池中提取电力，并放电。我们如何使用整流二极管来防止这种情况发生呢?

如果你有一个需要2.5安培正向电流的整流二极管的申请，但你只有1N4001型二极管可用，你会怎么做?如何使用多个1N4001整流二极管来处理这么大的电流?

假设您正在为480伏交流电源构建一个简单的半波整流电路。二极管需要承受该AC源的全部（峰值）电压，每个其他波形的半周期，否则它将失败。坏消息是，您为构建该整流电路的唯一二极管是1N4002二极管。

描述你如何使用多个1N4002整流二极管来处理如此多的反向电压。

二极管的性能参数确定了它可以校正的最大交流频率的限制?如果你要检查一个二极管数据表，在回答这个问题时什么参数(或参数)是最重要的?

找到一个或两个真正的二极管，并随身携带他们课堂以获取讨论。在讨论之前，根据您的二极管确定尽可能多的信息：

极性(哪端为阴极，哪端为阳极)

正向电压降

连续额定电流

浪涌电流额定值

连续额定功率