一、二极管（应用篇）

news2025/1/9 6:56:31

1.5普通二极管应用

1.5.1钳位电路

利用二极管的固定的导通电压，在二极管处并联用电器，达到用电器的工作电压相对稳定。如果电源处有尖峰电压，则可以通过二极管导入到5v的电源内，防止此尖峰电压干扰用电器，起到对电路的保护作用。

用作钳位的二极管用于对信号精度高，且通过电流比较小的电路。因为这样的电路需要二极管具有快速响应特性且精度高，能够迅速补偿和拦截一定程度上缺失或超过的电压，输出较为准确的波形，但输出电流比较小。应用于高频电路中，由普通二极管改进后，具有快速开关特性的二极管，也称为快恢复二极管。比如开关电源场合

由上述的单向钳位电路，演变为双向钳位电路，如下图所示，开关闭合，继电器吸和后，如果12v的电源输出瞬间尖脉冲，经过限流电阻后直接到达CPU，会使其报废。则加一个钳位二极管，理由二极管自身压降，将高于5.5v的尖脉冲经过上钳位二极管，导入5v电源。此电源也起到缓冲作用；

而后开关断开，继电器磁性被释放，根据楞次定律，线圈瞬间释放大电流，顺着之前的电流方向（向下），到达CPU负极，再进入限流电阻，到达线圈上端。这一个回路一定对CPU产生损坏。因此在此回路中，在CPU前面并联一钳位二极管，利用二极管自身压降，承接大于0.5v的大电路，导出由线圈释放产生的瞬间大电流。如下图所示。

1.5.2续流电路

1.5.3半波整流电路

调温电路

加入滤波电容，让负载得到的电压相对稳定

输出波形如图所示，电压器二次侧的正负极翻转时候，电容开始放电

但电容在刚充电时候为短路，使得刚上电电路具有大电流，会冲击整个电路，使得包括二极管在内的电子元器件损坏。因此滤波电容并非越大越好。为了解决这个问题，除了串联限流作用的电阻外，还要在电阻并联一个时间继电器，用RC电路的自身延迟特性，规避流过大电流的危险。时间继电器计时结束，电容自身已经满电形成短路，继续发挥滤波作用

1.5.4全波整流电路

1.5.5桥式整流电路

1.5.6倍压电路

1.6稳压二极管应用电路

稳压二极管（快恢复二极管）的击穿，主要原因是稳压二极管的内阻可变，为了保持稳压二极管的电压恒定值，相当于动态调整内部电阻与外部等效电路电阻的比值。但稳压二极管是通过内部电阻动态调节达到持续相对稳定电压，因此过于发热耗费能源，一般很少用于稳压

1.6.1稳压二极管的稳压作用

半波整流电路，加稳压二极管，加限流电阻防止大电流击穿稳压管，否则一下子被击穿。输出波形中，由半波整流的正向电压，超过稳压二极管反向击穿电压，因此波峰部分被削掉；低于稳压二极管反向击穿电压，波形正常，且稳压二极管恢复

1.6.2稳压二极管的限幅作用

在磁电式传感器中，通过轮片齿（信号盘）的凸起与凹槽，影响通电线圈磁场，进而绘制出曲线，判断车速

其中在信号输出端，并联两个相向的稳压二极管，因此在信号输出时，正负半周的波峰被削掉，这样的两个稳压管，起到信号输出端电压的限幅作用

1.6.3稳压二极管的基准作用

如图所示，用稳压二极管可以输出一定数额的电压后，将其连接到电压比较器的负极，电压比较器正极连入待比较信号，实现对待比较信号电压的判断与提示作用

1.6.4稳压二极管的过压作用

当负载侧通过超过额定电流的大电流时，如1.全车启动时电瓶虚接 2.启车时电瓶断连等情况，瞬间稳压二极管瞬间被击穿，甚至保险丝，限流电阻或者电路板导线过热冒烟，以此保护负载安全

1.7发光二极管应用电路

发光二极管需要串联限幅电阻，否则直接接入电池，会烧坏

多个发光二极管应该先各自串联一个限流电阻后，再并联。二极管各自不先串联电阻，反而对发光二极管有影响。一是同参数的发光二极管各自参数有微小差异，导致一个发光二极管工作后，另一个发光二极管被短路进而不能工作；二是不同参数的发光二极管，会先导通参数低的发光二极管，由于二极管的钳位作用，使得另一个参数高的二极管无法正常工作。并联继电器也是同理。