(接上篇)
4.2 最危险的用途——抑制瞬态
根据法楞次定律可知,当流经一个电感的电流突然被关断后,突然消失的磁场会在电感线圈上产生一个很高电压的脉冲,电压幅值高达几百伏甚至上千伏,如果不加以疏通的话,电感所在回路将很容易受到伤害。如果此时将一个二极管并联在电感两侧,那么二极管为高压脉冲提供了短路通道,从而保护了相邻的电路。一般用在开关电源、继电器和电动机上。如下图所示:
通常选择足够功率容量的整流二极管或者肖特基二极管。如上图就是肖特基二极管。
肖特基二极管价格贵些,但是反应液快些。注意无论何种二极管,一定要充分估量高脉冲的电压,所选二极管能够对付得来。这活还是比较危险的。
4.3 最好玩的用途——进行箝位
由于二极管有个导通电压,一般是硅二极管的话就是0.6V, 所以,可以同时增加一个反向的二极管在信号波形的正向和负向上进行箝位,举例如下:
输入信号的幅值一旦比VCC高0.2或0.6V以上的话,会直接流向正电源端;一旦比VEE小0.2V或0.6V以上的话, 会直接流向负电源端,从而保护了运放的输入端。其他电路类似如此原理。
4.4 最广泛的用途——整流
整流是充分低利用了二极管的单向导电性。 通过阻塞波形的负半周把交流信号转换为脉动的直流信号。通常是与电容一起联合使用,二级管串联,电容并联,电容的作用是通过充放电使得输出脉冲更加平滑,更趋近直流,是为滤波电容。根据需要,分为半波整流和全波整流。下面是半波整流的举例:
4.5 最想不到的用途——倍压
在接触了箝位的用途后,二极管最让我想不到的地方便是,与电容联合使用还可以倍压的。
仅需要两个电容和两个二极管,输出端便可以得到输入信号的两倍幅值的电压。举例如下图:
当然,前提是输入信号是交流信号。在输入信号的负半周,D1导通,给C1充电至峰值电压Vin,然后在下一个正半周,D2导通,给C2充电,由于之前C1已经充至Vin电压,所以C2上的电压为变压器A边的峰值电压Vin 加上C1存储的电压的总和,就是2Vin.在下一个负半周,D2不导通,C2将对负载放电。所以得到了2倍的输入电压。是为倍压。
4.6 最怪异的用途——稳压
我一开始觉得稳压二极管很怪,因为它是反着用的,正负颠倒使用,居然不会烧掉,等后来看书知道它的工作原理后便释然了。它也不容易啊。原理已在上面讲过,所以不赘述。
5、结局
好了,回归最开始的问题,开关电源中电感旁边的二极管作用便十分清晰明了——
抑制瞬态,保护电感所在回路。之所以选择肖特基二极管的原因是因为肖特基二极管的反应速度更快,以及它的导通电压更低。
sarahc_213462076 2019-5-9 02:53
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