二極管和穩(wěn)壓管工作狀態(tài)的判定方法

二極管電路的工作狀態(tài)的判定

依據(jù)：二極管正負(fù)極的電位相對(duì)大小

常見(jiàn)的兩種模型

理想二極管模型

當(dāng)二極管正極電壓>負(fù)極電壓時(shí)管就導(dǎo)通，反之就截止

恒壓降模型

當(dāng)二極管正極電壓-負(fù)極電壓>導(dǎo)通電壓降時(shí)就導(dǎo)通，反之截止。

步驟：

先假定二極管截止，計(jì)算二極管兩端的壓降，與相應(yīng)的模型進(jìn)行匹配，分析其導(dǎo)通還是截止。

注意：

二極管導(dǎo)通時(shí)壓降固定，電流任意，在截止時(shí)，電流固定，壓降任意

單個(gè)二極管

如圖所示，假設(shè)二極管導(dǎo)通電壓為0.7V，求UO1

判斷是否導(dǎo)通：先把二極管斷開(kāi)，將二極管正極電壓為2V，負(fù)極電壓為-2V，2-(-2)>0.7，所以二極管導(dǎo)通。

計(jì)算電壓：二極管導(dǎo)通，所以U=2-0.7=1.3V

多個(gè)二極管并聯(lián)

如果多個(gè)二極管并聯(lián)，他們的正極電勢(shì)相同/負(fù)極電勢(shì)相同，則多個(gè)二極管中只能有一個(gè)導(dǎo)通，其余全部截止。

正極電勢(shì)相同且導(dǎo)通電壓相同，套結(jié)論

陽(yáng)極電勢(shì)相同，導(dǎo)通電壓相同：負(fù)極電勢(shì)誰(shuí)低誰(shuí)先導(dǎo)通。如果負(fù)極電位低的那個(gè)二級(jí)管都無(wú)法導(dǎo)通，則這幾個(gè)二極管都截?cái)啵绻袛嘭?fù)極電位低的二極管可以導(dǎo)通，則導(dǎo)通壓降就固定在該二級(jí)管的導(dǎo)通電壓了。

陰極電勢(shì)相同，導(dǎo)通電壓相同：正極電勢(shì)誰(shuí)高誰(shuí)先導(dǎo)通。分析方法同上

設(shè)二極管導(dǎo)通電壓為0.7V，求UO2的大小

共陽(yáng)看負(fù)極，UD1=3V，UD2=-3V，所以D2導(dǎo)通，D1截?cái)?，則=0.7-3=-2.3V

正極電勢(shì)相等但導(dǎo)通電壓不同，假設(shè)法

設(shè)二極管導(dǎo)通電壓為0.7V，求A點(diǎn)的電位

分析：將右邊三個(gè)二極管看成一個(gè)大的二極管，則大的二極管的截止電壓為3*0.7=2.1V

假設(shè)D1導(dǎo)通，則A點(diǎn)電勢(shì)為4.2V，此時(shí)發(fā)現(xiàn)D2，D3都會(huì)導(dǎo)通，所以假設(shè)不成立;

假設(shè)D2導(dǎo)通，則A點(diǎn)電勢(shì)為1V，此時(shí)發(fā)現(xiàn)D1,D3都截?cái)?，假設(shè)成立。

假設(shè)D3導(dǎo)通，則A點(diǎn)電勢(shì)為2.1V，此時(shí)D2也會(huì)導(dǎo)通，假設(shè)不成立。

綜上，應(yīng)為D2導(dǎo)通，D1，D3截?cái)啵珹點(diǎn)電位=1V

正負(fù)極電勢(shì)都不等，分段分析

已知U1=5sinwt(V)，假設(shè)二極管導(dǎo)通電壓為0.7V，試著畫(huà)出Ui和Uo的波形，并標(biāo)出關(guān)鍵的數(shù)值。簡(jiǎn)述此電路中的二極管實(shí)現(xiàn)什么功能。

假設(shè)A點(diǎn)電位為0，則Ub=3V,Uc=-3V，如果D1要導(dǎo)通，則D點(diǎn)電勢(shì)應(yīng)該大于3.7V，在這個(gè)區(qū)間Uo=3.7V不變，如果D2要導(dǎo)通，則D點(diǎn)電勢(shì)應(yīng)該小于-3.7V,在這個(gè)區(qū)間Uo維持在-3,7V不變。而當(dāng)D點(diǎn)電勢(shì)在-3.7~3.7V之間時(shí)，兩個(gè)二極管都導(dǎo)通，則Uo=U1。

所以畫(huà)出圖像應(yīng)為

穩(wěn)壓管工作狀態(tài)的判定

前置知識(shí)

穩(wěn)壓器雖然也是二極管，但在反向擊穿的時(shí)候，他電流在一個(gè)區(qū)間內(nèi)變化時(shí)并不會(huì)擊穿，而是電壓穩(wěn)定在一個(gè)值不變，電流超出這個(gè)區(qū)間后才會(huì)被擊穿。

一個(gè)穩(wěn)壓管

如圖所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值為6V，穩(wěn)定電流的最小值Imin=5mA，負(fù)載電阻為5kΩ，求解當(dāng)電阻R=500Ω或2kΩ時(shí)兩種情況下的Uo各為多少?

假設(shè)法：

假設(shè)穩(wěn)壓管進(jìn)入反向穩(wěn)壓狀態(tài)

若R=500Ω，Uo=6V,則i總=(10-6)/500=8mA,iR=6/5000=1.2mA。

則i=8-1.2=6.8mA>5mA，所以假設(shè)成立，穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓區(qū)，Uo=6V。

若R=2000Ω，則則i總=(10-6)/2000=2mA,i=2-1.2=0.8mA<5mA,表明穩(wěn)壓管不在穩(wěn)壓區(qū)，與假設(shè)矛盾，此時(shí)穩(wěn)壓管在截止區(qū)(相當(dāng)于斷路)，Uo=10x(5/7)=7.14V。

兩個(gè)穩(wěn)壓管反向串聯(lián)

Dz1的穩(wěn)定電壓為6V，Dz2的穩(wěn)定電壓為12V，設(shè)穩(wěn)壓管的正向?qū)▔航禐?.7V，則輸出電壓Uo為多少?

假設(shè)法：

如果Dz1處于穩(wěn)壓區(qū)，則流過(guò)Dz1的電流為從上到下，U2=24V，Dz2正向?qū)?，電流也為從上到下，符合，此時(shí)Uo=6+0.7=6.7V。

如果Dz2處于穩(wěn)壓區(qū)，則流過(guò)Dz2的電流為從下到上。U1=-48V，Dz1處于截?cái)酄顟B(tài)，Dz1中沒(méi)有電流，這與Dz2中的電流流向產(chǎn)生矛盾，所以假設(shè)錯(cuò)誤。