项目1节能灯电路的制作

1、1.1.能根据电子元器件的外观、图形符号，进行正确识别。能根据电子元器件的外观、图形符号，进行正确识别。2.2.能运用万用表检测阻抗元件、二极管的极性和好坏。能运用万用表检测阻抗元件、二极管的极性和好坏。3.3.会正确选用电子元器件。会正确选用电子元器件。1. 1. 了解阻抗元件的标称值与标志。了解阻抗元件的标称值与标志。2. 2. 理解理解PNPN结的形成及导电特性，了解二极管的结构；结的形成及导电特性，了解二极管的结构；理解其工作特性及主要参数；熟悉各种特殊二极管的符理解其工作特性及主要参数；熟悉各种特殊二极管的符号、测试及实际应用。号、测试及实际应用。（1 1）熟悉）熟悉LEDLED节能

2、照明灯电路的组成及工作原理。节能照明灯电路的组成及工作原理。（2 2）会正确选用及检测阻抗元件、二极管电子元器件。）会正确选用及检测阻抗元件、二极管电子元器件。（3 3）能熟练使用电子焊接工具，完成节能照明灯电路装接。）能熟练使用电子焊接工具，完成节能照明灯电路装接。 （1 1）实训设备：电烙铁、万用表、尖嘴钳、剪钳、热熔胶）实训设备：电烙铁、万用表、尖嘴钳、剪钳、热熔胶枪（胶）等工具消耗品。枪（胶）等工具消耗品。（2 2）实训器件：罗口的电镀玻璃反光灯杯）实训器件：罗口的电镀玻璃反光灯杯1 1只、圆型透明的只、圆型透明的平面封口玻璃平面封口玻璃1 1块、块、0.8mm0.8mm高精度双面电路

3、板高精度双面电路板1 1块、高亮白光块、高亮白光草帽灯草帽灯2424只、只、400V400V（104-684104-684）高压金属膜限流电容）高压金属膜限流电容1 1只、只、1N1N40074007整流二极管整流二极管4 4只、只、4.7M4.7M高压泄流电阻高压泄流电阻1 1只、只、63V10F63V10F消闪消闪烁滤波电容烁滤波电容1 1只，导线若干。只，导线若干。 该灯使用该灯使用220V220V电源供电，采用电容电源供电，采用电容C1C1降压，不消耗电降压，不消耗电能，不发热，效果好，能，不发热，效果好，R1R1为高压泄流电阻，该电阻可以为高压泄流电阻，该电阻可以装也可以不装，主要是

4、为了给电容放电，防止电伤人。装也可以不装，主要是为了给电容放电，防止电伤人。220V220V交流电经交流电经C1C1降压电容降压后，经二极管全波桥式整降压电容降压后，经二极管全波桥式整流，流，C2C2为消闪烁滤波电容，通过为消闪烁滤波电容，通过C2C2滤波后给两组串联的滤波后给两组串联的1212颗颗LEDLED提供恒流电源。提供恒流电源。C2C2是用来防止开灯时的冲击电流是用来防止开灯时的冲击电流对对LEDLED的损坏，开灯的瞬间因为的损坏，开灯的瞬间因为C1C1的存在会有一个很大的的存在会有一个很大的充电电流，该电流流过充电电流，该电流流过LEDLED将会对将会对LEDLED产生损坏，有了产

5、生损坏，有了C2C2的介入，开灯的充电电流完全被的介入，开灯的充电电流完全被C2C2吸收，起到开灯防冲吸收，起到开灯防冲击保护作用。该电路的优点：恒流源，电源功耗小，体击保护作用。该电路的优点：恒流源，电源功耗小，体积小，简单、经济、实用。积小，简单、经济、实用。（1 1）安装）安装按正确方法检测好元件。按正确方法检测好元件。（2 2）功能验证）功能验证通电后，通电后，LEDLED节能灯是否点亮。节能灯是否点亮。表表1.11.1节能灯电路的制作工作过程考核表节能灯电路的制作工作过程考核表 项目项目内容内容配分配分考核要求考核要求扣分标准扣分标准得分工作工作态度态度1工作工作的积极性；的积极性；

6、2安全操作规程的安全操作规程的遵守情况；遵守情况；3纪律遵守情况。纪律遵守情况。30分分 安全操作规程和劳安全操作规程和劳动纪律，有良动纪律，有良好的职业道德好的职业道德和敬业精积极和敬业精积极参加工作，遵参加工作，遵守神。守神。违反安全操作规程扣违反安全操作规程扣20分，不遵守劳分，不遵守劳动纪律扣动纪律扣10分。分。电路电路安装安装1.安装图的绘制安装图的绘制2.按照电路图接好电按照电路图接好电路。路。40分分电路安装正确且符电路安装正确且符合工艺规范合工艺规范电路安装不规范，每电路安装不规范，每处扣处扣2分，电路接分，电路接错扣错扣5分，分，电路电路的功的功能能验证验证1. 节能灯电路的

7、功节能灯电路的功能验证能验证2.自拟表格记录测试自拟表格记录测试结果结果30分分1熟悉电路的熟悉电路的逻辑功能逻辑功能2正确记录测正确记录测试结果试结果验证方法不正确验证方法不正确扣扣5分分记录测试结果不记录测试结果不正确扣正确扣5分分合计合计100分分注：各项配分扣完为止 电阻器是电子电路中应用最多的元器件之一。电阻器的种类繁多。按结构形式可分为： 1.一般电阻器 2. 贴片电阻器3.可变电阻器（电位器） 4.电阻排电阻器等等一般电阻器有：线绕、金属膜、碳膜电阻器线绕、金属膜、碳膜电阻器贴片电阻器贴片电阻器电阻排电阻器电阻排电阻器压敏电阻器压敏电阻器可变电阻器（电位器）可变电阻器（电位器）1

8、.1.1 电阻器的型号命名方法电阻器的型号命名方法第二部分第二部分材材 料料第三部分第三部分特征分类特征分类第四部分第四部分符号符号意义意义符号符号意义意义符号符号意意 义义电阻器电阻器电位糖电位糖RW电阻器电阻器电位器电位器THSNJYCIPUXMG碳膜碳膜合成膜合成膜有机实芯有机实芯无机实芯无机实芯金属膜金属膜氧化膜氧化膜沉积膜沉积膜玻璃釉膜玻璃釉膜硼碳膜硼碳膜硅碳膜硅碳膜线绕线绕压敏压敏光敏光敏123456789GTWD普通普通普通普通超高频超高频高阻高阻高温高温精密精密高压高压特殊特殊高功率高功率可调可调普通普通普通普通精密精密特殊函数特殊函数特殊特殊微调微调多圈多圈 对主称、材料特对

9、主称、材料特征相同，仅尺征相同，仅尺寸、性能略有寸、性能略有差差别、但基本上不影别、但基本上不影响互换响互换的产品给同一序号的产品给同一序号。 若尺寸、性能指若尺寸、性能指标的差别已影标的差别已影响互换时，则响互换时，则在在序号后面用大写字序号后面用大写字母作母作为区别代号予以区为区别代号予以区别。别。 R 热敏热敏BCPW2温度补偿用温度补偿用温度测量用温度测量用旁热式旁热式稳压式稳压式正温度系数正温度系数电阻器型号各部分意义电阻器型号各部分意义 示例示例 电阻器的型号是由一组电阻器的型号是由一组字母字母和和数字数字排列而成的。排列而成的。例：例：RJ710.125 5.1K I R J 7

10、 1 0.125 5.1K I第一部分第一部分 第二部分第二部分 第三部分第三部分 序号序号 功率功率 标称阻值标称阻值 允许误差允许误差 名称名称 材料材料 分类分类 1/8W 5.1K I级级5 电阻器电阻器 金属膜金属膜 精密精密 1.1.2 电阻器的主要参数 电阻器参数很多，通常考虑标称阻值、允许偏差和额定功率等。对有特殊要求的电阻器还需考虑它的温度系数和稳定性、最大工作电压、噪声和高频特性（高频下电阻的寄生电感和寄生电容影响）等。1. 标称阻值与允许偏差 电阻器的标称阻值及其允许偏差有E6、E12、E24、E48、E96、E192六个系列，表1.3所示为E24、E12和E6和三个系列

11、。 电阻器标称阻值和实测值之间允许的最大偏差范围叫做电阻器的允许偏差。通常电阻器允许偏差分为三级：级误差为5%，级误差10%，级误差为20%。表1.3 电阻的标称系列系列偏差电阻的标称值E24级5%1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.33.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1E12级10% 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8. 2E6级20% 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8（1）直标法 即在电阻器表面用阿拉伯数字和

12、单位符号直接标出（2）文字符号法 例如：5R1表示5.1；5k1表示5.1k。（3）数码法 数码是用三位阿拉伯数字表示，前两位数字表示阻值的有效数，第三位数字表示有效数后零的个数。例如，100表示10，102表示1000。当阻值小于10时，以R表示，将R看作小数点，例如，8R2表示8.2。（4）色标法 即用不同的色环标注在电阻体上，以标明电阻器的标称阻值和允许误差。表1.4 电阻器色标符号意义颜色有效数字倍乘数允许偏差（%）金10-15银10-210黑0100棕11011红21022橙3103黄4104绿51050.5蓝61060.25紫71070.1灰8108白9109-20+50无色20

13、1.1.3 电位器电位器是通过旋转轴或滑动臂来调节阻值的可变电阻器。电位器有三个引出端，一个为滑动端，另两个为固定端，滑动端运动时使其阻值在标称电阻值范围内变化。1.1.4 电阻器的检测电阻器的主要故障是：过流烧毁（大多开路）、变值、断裂、引脚脱焊等。电位器还经常发生滑动触头与电阻片接触不良等情况。电阻器的检测方法是：（1）首先观察外表电阻器应标志清晰，保护层完好，帽盖与电阻体接合紧密，无断裂和烧焦现象。电位器应转动灵活、手感接触均匀；若带有开关，应听到开关接通时清脆的“叭哒”声。（2）用万用表欧姆挡检测电阻器标称阻值对电位器尚需检测滑动头与电阻片接触是否良好，可将万用表二表笔分别与滑动头和任

14、一固定接头相连，然后旋动电位器把柄，观察其阻值的变化是否连续均匀。用此法检测时需注意：对焊接在电路中电阻元件，必须关掉电源。将元件的一个连接端从电路中焊下，这是为了消除相联元件对被测阻值影响。测量者的手不能同时触及被测电阻的二端。电阻器的检测示意图如图1.10所示，电位器的检测示意图如图1.11所示。（3）用万用表欧姆挡检测电阻器图图1.11 电位器的万用表检测电位器的万用表检测图图1.10 电阻器的万用表检测电阻器的万用表检测1.2电容器 电容器也是电容器也是组成电子电路和组成电子电路和设备的基本元件设备的基本元件之一，利用电容之一，利用电容器充电、放电和器充电、放电和隔直、通交特性，隔直、

15、通交特性，在电路中用于交在电路中用于交流耦合、滤波、流耦合、滤波、隔直、延时、交隔直、延时、交流旁路和组成振流旁路和组成振荡电路等。荡电路等。1.2.1 电容器的型号命名方法 国产电容器的型号一般由以下四部分组成，各部分的符号意义如表1.5所示。示例：示例：第一部分用字母表示名称第二部分用字母表示材料第三部分用字母或数字表示特征符号 意义符号意义数字意义字母 意义瓷介云母有机电解C电容器A钽电解1圆形非密封非密封箔式G高功率B聚苯乙烯有机薄膜2管形非密封非密封箔式TC高频陶瓷3叠片密封密封烧结粉，非固体W微调D铝电解4独石密封密封烧结粉，固体E其他材料电解5穿心穿心G合金电解6支柱等H纸膜复合

16、7无极性I玻璃釉8高压高压高压J金属化纸介9特殊特殊L聚酯涤纶有机薄膜N铌电解O玻璃膜Q漆膜ST低频陶瓷VX云母纸Y云母Z纸表表1.5 电容器的名称、材料和特征符号意义电容器的名称、材料和特征符号意义1.2.2 电容器的主要参数1. 标称容量和允许误差标称容量和允许误差 电容器的标称容量系列同电阻器采用的系列相同，即E6、E12、E24系列。 电容器误差一般分为三级，即级，5%；级，10%；级，20%。而电解电容的误差允许达+100%、-30%。另有部分电容器，用J表示误差为5%；K表示误差为10%；M表示误差为20%；Z表示误差为+80%、-20%。2.额定直流工作电压（耐压） 电容器的耐压

17、是表示电容器接入电路后，能长期连续可靠地工作，不被击穿时所能承受的最大直流电压。使用时绝对不允许超过这个耐压值，否则，电容器就要被损坏或被击穿，甚至电容器本身会爆裂。 如果电容器用于交流电路中，其最大值不能超过额定的直流工作电压。3.绝缘电阻 电容器绝缘电阻是表示电容绝缘性能好坏的一个重要参数，其绝缘电阻的大小取决于介质绝缘质量的优劣以及电容器的结构、制造工艺。电容器的绝缘电阻越大越好，绝缘电阻越大，当电容器加上直流电压时，两极之间产生的漏电流越小；反之，绝缘电阻小，漏电流越大。1.2.3 电容器的检测 电容器的质量好坏，主要表现在电容量和绝缘电阻。我们利用万用表的欧姆档就可以简单地测出电容器

18、的优劣。粗略地辨别其漏电、容量衰减或失效的情况。 具体方法是：根据电容器的容量来选用合适的量程，一般情况下，1-47F间的电容，可用R1k档测量，大于47F的电容可用R100挡测量。将黑表笔按电容器正极，红表笔按电容器负极，若表针摆动大，且返回慢，返回位置接近，说明该电容器正常，且电容量大；若表针摆动大，但返回时，表针显示的欧姆值较小，说明该电容的绝缘电阻小，漏电流大；若表针摆动大，接近于0欧姆，且不返回，说明该电容器内部短路；若表针不摆动，则说明该电容器内部开路，电容器失效。 对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量绝缘电阻的方法加以判别。即先任意测一下绝缘电阻，记住其大小，然后交换

19、表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。 可变电容器的检测：（1）用手缓慢旋动转轴，应感觉十分平滑，不应有时松时紧甚至有卡滞现象。将转轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有摇动。（2）一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，不能继续使用。（3）将万用表置于R10k档，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓来回旋动，万用表指针都应在无穷大位置不动。如果指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果旋到某一角度，万用表读数不是无

20、穷大而是有限阻值，说明可变电容器动片和定片之间存在漏电现象。1.3 电感器 电感器与电容器一样，也是一种储能元件，在电路中具有阻交流，通直流的作用。与电容器配合可用于调谐，振荡、耦合、滤波、分频等电路中。电感器种类很多，分类方法也不相同，总体上可以归为两大类：电感线圈和变压器。1.3 电感器 电感器与电容器一样，也是一种储能元件，在电路中具有阻交流，通直流的作用。与电容器配合可用于调谐，振荡、耦合、滤波、分频等电路中。电感器种类很多，分类方法也不相同，总体上可以归为两大类：电感线圈和变压器。1.3 电感器 电感器与电容器一样，也是一种储能元件，在电路中具有阻交流，通直流的作用。与电容器配合可用

21、于调谐，振荡、耦合、滤波、分频等电路中。电感器种类很多，分类方法也不相同，总体上可以归为两大类：电感线圈和变压器。1.3.1 电感器的分类1. 电感线圈电感线圈电感线圈有小型固定电感线圈、空心线圈、扼流圈、可变电感线圈、微调电感线圈。图1.15所示是部分电感器的外形及其图形符号。2.变压器变压器一般由线圈、铁（磁）心和骨架等几部分组成。在电路中利用变压器可以对交流电（或信号）进行电压变换、电流变换和阻抗变换，可以传递信号、隔直流等。1.3.2 电感器的主要参数 1. 电感线圈的主要参数电感线圈的主要参数电感线圈的主要参数有电感量、品质因数（Q值）、标称电流、分布电容等。 （1）电感量及允许偏差

22、电感量是电感线圈的一个重要参数，它与线圈圈数、绕制方式及磁芯的材料等因素有关。圈数越多，绕制的线圈越集中在一起，电感量越大；线圈内有磁芯的比无磁芯的大。磁芯磁导率大的电感量大。电感量用L表示，单位为亨，允许偏差通常有3个等级，级（5%），级（10%），级（20%）。 （2）品质因数Q品质因数是电感线圈的另一主要参数。通常用字母Q来表示。Q值越高表明电感线圈的功率损耗越小，效率越高，即“品质”越好。用高Q值线圈与电容组成的谐振电路具有更好的谐振特性。（3）分布电容电感器线圈与线圈之间，层与层之间都存在着一个小的电容，这一电容称为线圈的“分布”电容（或称寄生电容）。这个分布电容的存在，使线圈的工作

23、频率受到限制，并使线圈的Q值下降。高频线圈的蜂房或分段绕法就是为减小分布电容而设计的。（4）额定电流额定电流是电感线圈中允许通过的最大电流，额定电流大小与绕制线圈的线径粗细有关。国产色码电感器通常用在电感器体上印刷字母的方法来表示最大直流工作电流，字母A、B、C、D、E分别表示最大工作电流为50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA 2. 变压器的主要参数 （1）匝数比变压器初级线圈的匝数N1与次级线圈的匝数N2之比称为匝数比，即n=N1 /N2（2）额定功率额定功率是指在规定的频率和电压下，变压器长时间工作而不超过规定温升的最大输出功率。单位是VA。（3）效率效率是指变压器输

24、出功率与输入功率之比的百分数，即效率=（输出功率/输入功率）100%变压器效率越高，各种损耗越小。一般电源变压器和音频输出变压器要考虑效率，而中频、高频变压器一般不考虑效率。（4）温升变压器在通电工作后，其温度上升至稳定值时，变压器温度高出周围环境温度的数值称为温升。变压器的温升越小越好。（5）绝缘电阻绝缘电阻的大小不仅关系到变压器的电气性能，在电源变压器中还与人身安全有关。绝缘电阻在用1kV摇表测量时，应在10M以上。除上述五项参数外，对不同用途的变压器， 3. 参数表示方法 变压器的参数表示方法通常采用直标法。电感线圈的表示方法主要有两种，直标法和色码法。色码法的读码含义同色码电阻器。1.

25、3.3 电感器的检测 1. 电感线圈的测试电感线圈的测试 用万用表测量线圈的直流电阻可简易判断电感器的好坏。电感器的直流电阻值一般很小。匝数多、线径细的线圈能达几十欧。对于有抽头的线圈，各此脚之间的阻值均很小，仅有几欧左右。若用万用表R1欧挡测得的阻值远大于上述阻值，说明线圈已经开路。 2. 变压器的简易测试变压器的简易测试 万用表检测变压器首先要通过测量线圈电阻识别接线端，再测量绝缘电阻、温升等。1.1. 半导体半导体 半导体的最外层电子数一般为半导体的最外层电子数一般为4 4个，在常温下存在的自个，在常温下存在的自由电子数介于导体和绝缘体之间，因而在常温下半导体的由电子数介于导体和绝缘体之

26、间，因而在常温下半导体的导电能力也是介于导体和绝缘体之间。导电能力也是介于导体和绝缘体之间。 常用的半导体材料有硅、锗、硒等。常用的半导体材料有硅、锗、硒等。原子核原子核 虽然导电性能介于导体虽然导电性能介于导体和绝缘体之间，但是具有和绝缘体之间，但是具有其独特的性能。其独特的性能。 （后面详细介绍）（后面详细介绍）1.4 1.4 半导体二极管半导体二极管 金属导体的电导率一般在金属导体的电导率一般在105s/cm量级；塑料、云母等绝量级；塑料、云母等绝缘体的电导率通常是缘体的电导率通常是10-2210-14s/cm量级；半导体的电导率量级；半导体的电导率则在则在10-9102s/cm量级。量

27、级。 半导体的导电能力虽然介于导体和绝缘体之间，但半导半导体的导电能力虽然介于导体和绝缘体之间，但半导体的应用却极其广泛，这是由半导体的独特性能决定的：体的应用却极其广泛，这是由半导体的独特性能决定的：半导体受光照后，其导电能力大大增强；半导体受光照后，其导电能力大大增强；受温度的影响，半导体导电能力变化很大；受温度的影响，半导体导电能力变化很大；在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电 能力极大地增强；能力极大地增强；半导体材料的独特性能是由其半导体材料的独特性能是由其所决定的。所决定的。（1 1） 半导体的特性半导体的特性（2 2） 本征半导体本征半导体 最常用

28、的半导体为硅最常用的半导体为硅(Si)和锗和锗(Ge)。它们的共同特征是四。它们的共同特征是四价价元素，即每个原子最外层电子数为元素，即每个原子最外层电子数为4个。个。+Si(硅原子硅原子)Ge(锗原子锗原子)硅原子和锗原子的简化模型图硅原子和锗原子的简化模型图因为原子呈电中性，所因为原子呈电中性，所以简化模型图中的原子以简化模型图中的原子核只用带圈的核只用带圈的+4+4符号表符号表示即可。示即可。444444444三价元素硼三价元素硼(B)B掺入硼杂质的硅半掺入硼杂质的硅半导体晶格中，空穴导体晶格中，空穴载流子的数量大大载流子的数量大大增加。因此增加。因此空穴空穴是是这种半导体的这种半导体的

29、导电导电主流主流。 掺入掺入三价三价元素的杂质半导体，由于空穴载流子的数量大大于元素的杂质半导体，由于空穴载流子的数量大大于自自由电子载流子的数量而称为由电子载流子的数量而称为空穴空穴型半导体，型半导体，也叫做也叫做P型型半导体。半导体。 在在P型半导体中，多数载流子是空穴，少数载流子是自由电型半导体中，多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子，而不能移动的离子带子，而不能移动的离子带负电负电。（3）杂质半导体）杂质半导体P型半导体型半导体 本征半导体虽然有自由电子和空穴两种载流子，但由于数本征半导体虽然有自由电子和空穴两种载流子，但由于数量极少导电能力仍然很低。如果在其中掺入某种元素的微量量极

30、少导电能力仍然很低。如果在其中掺入某种元素的微量杂质，将使掺杂后的杂质半导体的导电性能大大增强杂质，将使掺杂后的杂质半导体的导电性能大大增强。五价元素磷五价元素磷(P)444444444P掺入磷杂质的硅半掺入磷杂质的硅半导体晶格中，自由导体晶格中，自由电子的数量大大增电子的数量大大增加。因此加。因此自由电子自由电子是这种半导体的是这种半导体的导导电主流电主流。 在室温情况下，在室温情况下，本征硅中的磷杂质等于本征硅中的磷杂质等于10-6数量级时，电数量级时，电子载流子的数目将增加几十万倍。掺入子载流子的数目将增加几十万倍。掺入五价五价元素的杂质半导元素的杂质半导体由于自由电子多而称为体由于自由

31、电子多而称为电子型电子型半导体，也叫做半导体，也叫做N型型半导体。半导体。（3）杂质半导体）杂质半导体N型半导体型半导体2. PN结的形成过程及其单向导电性结的形成过程及其单向导电性PN结的形成结的形成 杂质半导体的导电能力虽然比本征半导体极大增强，但它杂质半导体的导电能力虽然比本征半导体极大增强，但它们并不能称为半导体器件。在电子技术中，们并不能称为半导体器件。在电子技术中，PN结是一切半导结是一切半导体器件的体器件的“元概念元概念”和技术起始点。和技术起始点。在一块晶片的两端分别注入三价在一块晶片的两端分别注入三价元素硼和五价元素磷元素硼和五价元素磷 + + + + + + + + + +

32、 + + + + + +空间电荷区空间电荷区内电场内电场3. PN结的单向导电性结的单向导电性当PN结的P区接外电源的正极，N区接外电源的负极时，称为“正向连接”，也叫做“正向偏置”，此时外电场与内电场的方向相反，扩散与漂移运动的平衡被破坏。外电场驱使P区的空穴进入空间电荷区抵消一部分负空间电荷，同时N区的自由电子进入空间电荷区抵消一部分正空间电荷，于是空间电荷区变窄，内电场被削弱，多数载流子的扩散运动增强，形成较大的扩散电流(由P区流向N区的正向电流)，如图1.22所示。图图1.22 正向偏置的正向偏置的PN结结 PN结的单向导电性结的单向导电性 PN结的上述结的上述“正向导通，反向阻断正向

33、导通，反向阻断”作用，说明它具有作用，说明它具有，PN结的单向导电性是它构成半导体器件的基础。结的单向导电性是它构成半导体器件的基础。 由于常温下少数载流子的数量不多，故反向电流很小，而由于常温下少数载流子的数量不多，故反向电流很小，而且当外加电压在一定范围内变化时，反向电流几乎不随外加且当外加电压在一定范围内变化时，反向电流几乎不随外加电压的变化而变化，因此反向电流又称为电压的变化而变化，因此反向电流又称为反向饱和电流反向饱和电流。反。反向饱和电流由于很小一般可以忽略，从这一点来看，向饱和电流由于很小一般可以忽略，从这一点来看，PN结结对对反向电流呈反向电流呈高阻高阻状态，也就是所谓的状态，

34、也就是所谓的作用。作用。 值得注意的是，由于本征激发随温度的升高而加剧，导致值得注意的是，由于本征激发随温度的升高而加剧，导致电子电子空穴对增多，因而反向电流将随温度的升高而成倍增空穴对增多，因而反向电流将随温度的升高而成倍增长。反向电流是造成电路噪声的主要原因之一，因此，在设长。反向电流是造成电路噪声的主要原因之一，因此，在设计电路时，必须考虑温度补偿问题。计电路时，必须考虑温度补偿问题。 PN结中反向电流的讨论结中反向电流的讨论1.4.2 半导体二极管半导体二极管 把把PN结用管壳封装，然后在结用管壳封装，然后在P区和区和N区分别向外引出区分别向外引出一一个电极，即可构成一个二极管。二极管

35、是电子技术中最基个电极，即可构成一个二极管。二极管是电子技术中最基本的半导体器件之一。根据其用途分有本的半导体器件之一。根据其用途分有检波管检波管、开关管开关管、稳压管稳压管和和整流管整流管等。等。硅高频检波管硅高频检波管开关管开关管稳压管稳压管整流管整流管发光二极管发光二极管 电子工程实际中，二极管应用得非常广泛，上图所示即电子工程实际中，二极管应用得非常广泛，上图所示即为各类二极管的部分产品实物图。为各类二极管的部分产品实物图。1. 二极管的基本结构和类型二极管的基本结构和类型：结面积小，适用：结面积小，适用于于 高频检波、脉冲电路及计算高频检波、脉冲电路及计算机机中的开关元件。中的开关元

36、件。外壳外壳触丝触丝N型锗片型锗片正极引线正极引线负极引线负极引线N型锗型锗结面积大，适用于结面积大，适用于 低频整流器件。低频整流器件。负极引线负极引线底座底座金锑合金金锑合金PN结结铝合金小球铝合金小球正极引线正极引线普通二极管普通二极管图符号图符号稳压二极管稳压二极管图符号图符号发光二极管发光二极管图符号图符号DDZD 使用二极管时，必须使用二极管时，必须注意极性不能接反，否注意极性不能接反，否则电路非但不能正常工则电路非但不能正常工作，还有毁坏管子和其作，还有毁坏管子和其他元件的可能。他元件的可能。3. 二极管的伏安特性二极管的伏安特性U(V)0.500.8-50-25I (mA)20

37、4060 ( A)4020 二极管的伏安特性是指流过二极管的二极管的伏安特性是指流过二极管的电流与两端所加电压的函数关系。二极电流与两端所加电压的函数关系。二极管既然是一个管既然是一个PN结，其伏安特性当然具结，其伏安特性当然具有有“单向导电性单向导电性”。 二极管的伏安特性呈非线性，特性曲二极管的伏安特性呈非线性，特性曲线上大致可分为四个区：线上大致可分为四个区： 外加正向电压超过死区电压外加正向电压超过死区电压(硅管硅管0.5V，锗管，锗管0.1V)时，内电场时，内电场大大削弱，正向电流迅速增长，二极管进入大大削弱，正向电流迅速增长，二极管进入正向导通区正向导通区。死区死区正向正向导通导通

38、区区反向反向截止区截止区 当外加正向电压很低时，由于外电场还当外加正向电压很低时，由于外电场还不能克服不能克服PN结内电场对多数载流子扩散运结内电场对多数载流子扩散运动的阻力，故正向电流很小，几乎为零。动的阻力，故正向电流很小，几乎为零。这一区域称之为这一区域称之为死区死区。 外加反向电压超过反向击穿电压外加反向电压超过反向击穿电压UBR时，反向电流突然增大，二时，反向电流突然增大，二极管失去单向导电性，进入极管失去单向导电性，进入反向击穿区反向击穿区。反反向向击击穿穿区区反向截止区反向截止区内反向饱和电流很小，可近似视为零值。内反向饱和电流很小，可近似视为零值。正向导通区和反向截止区的讨论正

39、向导通区和反向截止区的讨论U(V)0.500.8-50-25I (mA)204060 ( A)4020死区死区正向正向导通导通区区反向反向截止区截止区反反向向击击穿穿区区 当外加正向电压大于死区电压时，二当外加正向电压大于死区电压时，二极管由不导通变为导通，电压再继续增极管由不导通变为导通，电压再继续增加时，电流迅速增大，而二极管端电压加时，电流迅速增大，而二极管端电压却几乎不变，此时二极管端电压称为却几乎不变，此时二极管端电压称为正正向导通电压向导通电压。 硅硅二极管的正向导通电压约为二极管的正向导通电压约为0.7V，锗锗二极管的正向导通电压约为二极管的正向导通电压约为0.3V。 在二极管两

40、端加反向电压时，将有很在二极管两端加反向电压时，将有很小的、由少子漂移运动形成的反向饱和小的、由少子漂移运动形成的反向饱和电流通过二极管。电流通过二极管。 反向电流有反向电流有两个特点两个特点：一是它随温度的上升增长很快，二是：一是它随温度的上升增长很快，二是在反向电压不超过某一范围时，反向电流的大小基本恒定，而在反向电压不超过某一范围时，反向电流的大小基本恒定，而与反向电压的高低无关与反向电压的高低无关(与少子的数量有限与少子的数量有限)。所以通常称它为。所以通常称它为反向饱和电流反向饱和电流。(2)二极管的二极管的整流整流作用作用 将交流电变成单方向脉动直流电的过程称为将交流电变成单方向脉

41、动直流电的过程称为整流整流。利用。利用二极管的单向导电性能就可获得各种形式的整流电路。二极管的单向导电性能就可获得各种形式的整流电路。二极管半波整流电路二极管半波整流电路二极管全波整流电路二极管全波整流电路桥式整流电路简化图桥式整流电路简化图B220VRLDIN4001B220VRLD1D2二极管桥式整流电路二极管桥式整流电路D4B220VRLD1D2D3B220VRL(3)二极管的二极管的限幅作用限幅作用DuS10K IN4148u0iD 图示为一限幅电路。电源图示为一限幅电路。电源uS是一个周期性的矩形脉冲，是一个周期性的矩形脉冲，高电平幅值为高电平幅值为+5V，低电平幅值为，低电平幅值为

42、-5V。试分析电路的输出。试分析电路的输出电压为多少。电压为多少。uS+5V-5Vt0当输入电压当输入电压ui=5V时，二极管反偏截止，此时电路时，二极管反偏截止，此时电路可视为开路，输出电压可视为开路，输出电压u0=0V； 当输入电压当输入电压ui= +5V时，二极管正偏导通，导通时二极管时，二极管正偏导通，导通时二极管管压降近似为零，故输出电压管压降近似为零，故输出电压u0+5V。 显然输出电压显然输出电压u0限幅限幅在在0+5V之间。之间。u0I(mA)40302010 0-5-10-15-20 ( (A A) 0.4 0.812 8 4U(V) 稳压二极管的反向电压几乎不随反向电流的变

43、化而变化稳压二极管的反向电压几乎不随反向电流的变化而变化、这就是稳压二极管的显著特性。这就是稳压二极管的显著特性。D 稳压二极管是一种特殊稳压二极管是一种特殊的面接触型二极管，其反的面接触型二极管，其反向击穿可逆。向击穿可逆。正向特性与普正向特性与普通二极管相似通二极管相似反向反向IZUZ1.4.3 特殊二极管特殊二极管1. 稳压二极管稳压二极管实物图实物图图符号及文字符号图符号及文字符号 显然稳压管的伏安特性曲线比普通二极管的更加陡峭。显然稳压管的伏安特性曲线比普通二极管的更加陡峭。USDZ使用稳压二极管时应该注意的事项使用稳压二极管时应该注意的事项(1)稳压二极管正负极的判别稳压二极管正负

44、极的判别DZ(2)稳压二极管使用时，应反向接入电路稳压二极管使用时，应反向接入电路UZ(3)稳压管应接入限流电阻稳压管应接入限流电阻(4)电源电压应高于稳压二极管的稳压值电源电压应高于稳压二极管的稳压值ZSUU (5)稳压管都是硅管。稳压管都是硅管。其稳定电压其稳定电压UZ最低为最低为3V，高的可达，高的可达 300V，稳压二极管在工作时的正向压降约为，稳压二极管在工作时的正向压降约为0.6V。 二极管的反向击穿特性：当外加反向电压超过击穿二极管的反向击穿特性：当外加反向电压超过击穿电压时，通过二极管的电流会急剧增加。电压时，通过二极管的电流会急剧增加。 击穿并不意味着管子一定要损坏，如果我们

45、采取适击穿并不意味着管子一定要损坏，如果我们采取适当的措施限制通过管子的电流，就能保证管子不因过当的措施限制通过管子的电流，就能保证管子不因过热而烧坏。热而烧坏。 在反向击穿状态下，让通过管子的电流在一定范围在反向击穿状态下，让通过管子的电流在一定范围内变化，这时管子两端电压变化很小，利用这一点可内变化，这时管子两端电压变化很小，利用这一点可以达到以达到“稳压稳压”效果。稳压二极管就是工作在反向击效果。稳压二极管就是工作在反向击穿区。穿区。 稳压管稳压电路中一般都要加限流电阻稳压管稳压电路中一般都要加限流电阻R，使稳压管，使稳压管电流工作在电流工作在Izmax和和Izmix的范围内。应用中稳压管要采取的范围内。应用中稳压管要采取适当措施限制通过管子的电流值，以保证管子不会造适当措施限制通过管子的电流值，以保证管子不会造