第一章二极管及整流电路练习题
晶体二极管及整流电路练习题
一、选择题：
1、PN结外加正向电压时，其空间电荷区（）。
A.不变
B.变宽
C.变窄
D.无法确定
2、PN结外反正向电压时，其空间电荷区（）。
A.不变
B.变宽
C.变窄
D.无法确定
3、当环境温度升高时，二极管的反向饱和电流I s将增大，是因为此时PN结内部的（）
A. 多数载流子浓度增大
B.少数载流子浓度增大
C.多数载流子浓度减小
D.少数载流子浓度减小
4、PN结反向向偏置时，其内电场被（）。
A.削弱
B.增强
C.不变
D.不确定
5、以下所列器件中，（）器件不是工作在反偏状态的。
A、光电二极管
B、发光二极管
C、变容二极管
D、稳压管
6、稳压二极管稳压时，其工作在( )，
A．正向导通区B．反向截止区C．反向击穿区 D.不确定
7、发光二极管发光时，工作在( )。
A．正向导通区B．反向截止区C．反向击穿区D．不确定
8、当温度升高时，二极管反向饱和电流将（）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 等于零
9、稳压二极管是利用PN结的（）。
A.单向导电性
B.反向击穿性
C.电容特性
D.正向特性
10、半导体稳压二极管正常稳压时，应当工作于（）。
A.反向偏置击穿状态
B.反向偏置未击穿状态
C.正向偏置导通状态
D.正向偏置未导通状态
11、若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为( )。
A.正、反向电阻相等
B.正向电阻大，反向电阻小
C.反向电阻比正向电阻大很多倍
D.正、反向电阻都等于无
12、电路如下图所示，设二极管D1，D2，D3的正向压降忽略不计，
则输出电压u
=（）。
O
A . －2V B. 0V C. 6V D. 12V
二、判断题：
13、因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（）
23、本征半导体温度升高后，自由电子数目增多，空穴数基本不变。（）
24、P型半导体中的多数载流子是空穴，因此，P型半导体带正电。（）
25、本征半导体不带电，P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。（）
26、N型半导体中的多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子。（）
27、P型半导体中的多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子。（）
28、二极管的反向偏置电压升高时，其正向电阻增大。（）
29、二极管的反向偏置电压升高时，其正向电阻增大。（）
30、小功率晶体二极管2CP12的正向电流在20mA的基础上增加1倍，它的两端压降也增加1倍。（）
三、填空题：
13、根据是否掺入杂质，半导体可分为半导体和半导体两大类。
14、PN 结是靠多数载流子的 运动和少数载流子的 运动形成的。
15、 PN 结中内电场阻止 的扩散，推动 的漂移运动。
16、二极管的特性是 ，场效应管是 控制型器件。
17、用万用表的欧姆档对二极管进行正反两次测量，若两次读
数都为∞，则此二极管_____；若两次读数都接近零，则此二极管
_____________；若读数一次很大，一次读数小，则此二极管
______________。
18、设如右图电路中, D 1为硅二极管, D 2为锗二极管, 则D 1处
于 状态, D 2处于 状态, 输出电压U o 为 伏。
19、二极管最主要的特性是 。
20、.在选用整流二极管时，主要应考虑参数 、 。
21、整流二极管的整流作用是利用PN 结的 特性，稳压管的稳压 作用是利用PN 结的 特性。
四、分析作图题：
31、电路如图（a ）、（b ）所示，稳压管的稳定电压U Z ＝3V ，R 的取值合适，u I 的波形如图（c ）所示。试分别画出u O1和u O2的波形。
32、 需要一单相桥式整流电容滤波电路，电路如图4-16所示。交流电源频率50 f Hz ，负载电阻R L =120Ω，要求直流电压V o =30V 试选择整流元件及滤波电容。
33、上题图所示的单相桥式整流、电容滤波电路。用交流电压表测得变压器副边电压V 2 = 20V 。
现在用直流电压表测量R L 两端的电压V o ，如果出现下列几种情况时，试分析哪些是合理的？ 哪些表明出了故障？并指出原因。
（1）V o = 28V ；（2）V o = 24V ；（3）V o = 18V ；（4）V o = 9V
整流二极管的作用及其整流电路
整流二极管的作用及其整流电路 整流二极管的作用及其整流电路 一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。 P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。 若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性,。 整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。 二极管整流电路 一、半波整流电路 图5-1、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ，组成。变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2，D 再把交流电变换为脉动直流电。 下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。
变压器砍级电压e2，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。在0～K时间内，e2为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，e2通过它加在负载电阻Rfz上，在π～2π时间内，e2为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在π～2π时间内，重复0～π时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。 这种除去半周、留下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压 Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。 二、全波整流电路(单向桥式整流电路) 如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图5-3 是全波整流电路的电原理图。
二极管整流电路试题知识分享
二极管整流电路试题
晶体二极管及整流电路试题（一） 姓名学号 一、填空 1、纯净的半导体称为，它的导电能力很。在纯净的半导体中掺入少量的价元素，可形成P型半导体，又称型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为。 2、在本征半导体中掺入价元素，可形成N型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为，它的导电能力比本征半导 体。 3、如图，这是材料的二极管的____ 曲线，在正向电压超过 V 后，二极管开始导通，这个电压称为 电压。正常导通后，此管的正向压降约 为 V。当反向电压增大到 V时， 即称为电压时，反向电流会急剧 增大，该现象为。若反向电压 继续增大，容易发生现象。其中 稳压管一般工作在区。
4、二极管的伏安特性指和关系，当正向电压超过_____后，二极管导通。正常导通后，二极管的正向压降很小，硅管约为V,锗管约为 V。 5、二极管的重要特性是，具体指：给二极管加电压，二极管导通；给二极管加电压，二极管截止。 6、PN结的单向导电性指，当反向电压增大到 时，反向电流会急剧增大，这种现象称。 7、二极管的主要参数有 ________、____ ___、 _ 和，二极管的主要特性是。 8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部。两次测的阻值相差越大，则说明二极管的 性能越好。 9、整流是指_______________________________________，单相整流电路分、和电路。 10、有一直流负载R L =9Ω，需要直流电压V L =45V,现有 2CP21(I FM =3000mA,V RM =100V)和2CP33B(I FM =500mA, V RM =50V) 两种型号的二极 管,若采用桥式整流电路，应选用型二极管只。
三相桥式全控整流电路的设计
电力电子技术课程设计报告 不可逆直流电力拖动系统中三相桥式全控整流电路的设计姓名陈营 学号0317 年级03班 专业电气工程及其自动化 系（院）汽车学院 指导教师齐延兴 2011年12月24日
一、引言 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要也是应用得最为广泛的电路, 不仅用于一般工业, 也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域. 因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义, 这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环, 而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用. 因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 二、设计任务 课程设计目的 1、培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、通过对不可逆直流电力拖动系统中三相桥式全控整流电路的设计，掌握三相桥式全控整流电路的工作原理，综合运用所学知识，三相桥式全控整流电路和系统设计的能力 4、培养运用知识的能力和工程设计的能力。 5、提高课程设计报告撰写水平。 课程设计指标内容及要求 三相桥式全控整流电路设计要求： （1）电网：380V,50HZ; （2）直流电机额定功率17KW,额定电压220V,额定电流90A,额定转速1500r/min. （3）变压器漏感： 设计的步骤 ⑴根据给出的技术要求，确定总体设计方案 ⑵选择具体的元件，进行硬件系统的设计 ⑶进行相应的电路设计，完成相应的功能 ⑷进行调试与修改 ⑸撰写课程设计说明书 三、设计方案选择及论证 三相半波可控整流电路 特点：阻感负载，L值很大，i d波形基本平直： a≤30°时：整流电压波形与电阻负载时相同； a>30°时（如a=60°时的波形如图2-16所示）u2过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来，才换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断——u d波形中出现负的部分阻感负载时的移相范围为90°。
二十四脉波整流资料全
3．24脉波整流机组 整流机组是地铁直流牵引供电系统中的重要设备之一。整流机组的设计、结构特点和保护方式关系到整个直流牵引供电系统的正常运行。目前，为了提高直流电的供电质量，降低直流电源的脉动量，城市轨道交通多数采用等效24脉波整流机组，一般都由两台相同容量l2脉波的整流变压器[9]和与之匹配的整流器共同组成。 3.124脉波整流机组的作用及要求 在地铁供电系统中，牵引变电所高压侧的电压多为35kV AC(或33kV AC)，而接触网的电压为1500V DC(或750V DC)，所以需要降压和整流。整流机组包括整流变压器和整流器，其作用是将35kV AC(或33kV AC)降压、整流，输出1500V DC(或750V DC)电压供给地铁接触网，实现直流牵引。地铁牵引变电所一般设于地下，所以整流机组也安装在地下室。 整流变压器宜采用干式、户、自冷、环氧树脂浇注变压器，其线圈绝缘等级为F 级，线圈温升限值为70K/90K(高压，低压)，其承受极限温度为155℃，铁心温升在任何情况下不应产生损坏铁心金属部件及其附近材料的温度。在高湿期可能产生凝露，应采取措施防止凝露对设备的危害。 整流器采用自然风冷式，适用于户安装。整流器柜宜采用独立式金属柜，二极管及其它元件的布置应考虑通风流畅、接线方便，同时便于维护、维修。整流器与外部连接的跳闸信号采用接点方式，报警信号采用数字方式。柜的上部及底部开口，采取措施防止小动物进入，正面和后面有门，各部件与柜应绝缘。整流变压器应从结构上进行优化设计，以抑制谐波的产生，减少电磁波干扰。整流机组产生的谐波电流应满足国家标准的规定，并满足我国电磁兼容相应的标准[10]。 根据IEC164规定，地铁作为重型牵引负荷，其负荷等级为VI级，整流机组设备的负荷特性满足如下要求：100%额定负荷时可连续运行；150%额定负荷时可持续运行2h；300%额定负荷时可持续运行1min。整流器的设计应满足当任一臂并联的整流管有1个损坏时，能全负荷正常运行。整流器每个臂并联整流管的电流不平衡度小于10%。直流侧空载情况下,整流变压器施加35×(1+0.05)kV的交流电压时,直流侧
并联多重12脉可控整流电路
. . 辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文） 题目：并联多重12脉可控整流电路（220Ｖ／200Ａ） 院（系）：电气工程学院 专业班级： 学号： 学生： 指导教师：（签字） 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室：电气 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 近些年来随着电力电子技术的快速发展，电力电子技术已广泛应用于各个领域。直流整流器是以电力电子技术为基础发展起来的。它是利用电力电子技术的基本特点以小信号输入控制很大的功率输出，放大倍数极高，这就是电力电子设备成为强、弱电之间接口的基础。利用这一特点能获得节能、环保、高效、高可靠性、安全良好的经济效益。 整流电路是将交流电能变为直流电能的一种装置，整流电路是电力电子电路中出现最早的一种。它的发展还与其他许多基础学科有着紧密的联系，如微电子技术、计算机技术、拓扑学、仿真技术、信息处理与通信技术等等。每一门学科或专业技术的重大发展和突破都为电力电子技术的发展带来了巨大的推动力。 关键词:整流电路；触发电路；保护电路；MATLAB仿真
目录 第1章绪论 (1) 1.1电力电子技术概况 (1) 1.2本文设计容 (1) 第2章并联多重12脉整流电路设计 (3) 2.1并联多重12脉整流电路总体设计方案 (3) 2.2具体电路设计 (4) 2.2.1主电路设计 (4) 2.2.1触发电路设计 (5) 2.2.2保护电路设计 (6) 2.3元器件型号选择 (7) 2.3.1主电路参数选择 (7) 2.3.2晶闸管参数选择 (8) 2.4系统调试或仿真、数据分析 (9) 2.4.1 MATLAB仿真软件简介 (9) 2.4.2并联12脉波整流电路建模 (9) 2.4.3并联12脉波整流电路仿真波形及数据分析 (10) 第3章课程设计总结 (12) 参考文献 (13)
《晶体二极管及二极管整流电路》试题
《晶体二极管及二极管整流电路》试题 一、判断题（每空2分，共36分） 1 1. N型半导体中，主要依靠自由电子导电，空穴是少数载流子。（） 2. 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的PN结。（） 3. 半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。（） 4. 二极管是线性器件。（） 5. 二极管处于导通状态，呈现很大的电阻，在电路中相当于开关的断开特性。（） 6. 二极管两端加上正向电压就一定会导通。（） 7. PN结的单向导电性，就是PN结正向偏置时截止，反向偏置时导通。（） 8. 二极管两端加反向电压时，反向电流不随反向电压变化而变化，这时二极管的状态为截止。（） 9. 二极管只要工作在反向击穿区，就一定会被击穿损坏。（） 10. 热击穿和电击穿过程都是不可逆的。（） 11. 所谓理想二极管，就是当其正向偏置时，结电阻为零，等效成开关闭合；当其反向偏置时，结电阻为无穷大，等效成开关断开。（） 12. 使用稳压管时应阳极接高电位，阴极接低电位。 13. 稳压二极管如果反向电流超过允许范围，二极管将会发生热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。（） 14. 整流电路由二极管组成，利用二极管的单向导电性把直流电变为交流电。（） 15. 用两只二极管就可实现单相全波整流，而单相桥式整流电路却用了四只二极管，这样做虽然多用了两只二极管，但降低了二极管承受的反向电压。（） 16. 在电容滤波整流电路中，滤波电容可以随意选择（ ） 17. 在电容滤波整流电路中，电容耐压值要大于负载开路时整流电路的输出电压。（） 18.电容滤波器中电容器容量越小滤波效果越好。（） 二、单选题（每空2分，共32分） 1. 本征半导体是（）。 A. 掺杂半导体 B. 纯净半导体 C. P型半导体 D. N型半导体
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永州综合职业中专学校电子技术基础 半导体二极管及整流滤波电路试题 班级: 、姓名 、得分 。 一、填空题 1、纯净的半导体称为 ，它的导电能力很 。在纯净的半导体中掺 入少量的 价元素，可形成 P 型半导体，其中多数载流子为 ，少数载流子为 。 2、在本征半导体中掺入 价元素，可形成 N 型半导体，其中多数载流子为 ，少数载流子为 。 3、如图，这是 材料的二极管的 曲线，在正向电压超过 V 后，正常导通后，此管的正向压降约 为 V 。当反向电压增大到 V 时 ， 即称为 电压时，反 向电流会急剧增大，该现象为 。其中 稳压管一般工作在 区。 V(v 4、二极管的主要特性是 ，具体指：给二极管加 电压，二极管导通；给二极管加 电压，二极管截止。 5、PN 结的单向导电性指 。 6、二极管的主要参数有 、 和 。 7、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部 ；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部 。两次测的阻值相差越大，则说明二极管的 性能越好。 8、整流是指 。 9、 有 一 直 流 负 载 R L =9Ω ， 需 要 直 流 电 压 V L =45V,现 有 2CP21(I FM =3000mA,V RM =100V)和 2CP33B(I FM =500mA, V RM =50V) 两种型号的二极管若, 采用桥式整流电路，应选用 型二极管 只。 10、滤波器的作用是将整流电路输出的 中的 成分滤去，获得比较 的直流电,通常接在 电路的后面。它一般分为 、 和 三类。 二、判断题 1、( )将 P 型半导体和 N 型半导体的接触并连在一起，就会形成 PN 结。 2、（ ）P 型半导体可通过纯净半导体中掺入五价磷元素获得。 3、（ ）P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。 4、（ ）硅二极管死区电压是 0.3V ，正向压降是 0.7V 。 5、（ ）硅的导通电压为 0.3V ，锗的导通电压为 0.7V 。 6、（ ）二极管只要加上了正向电压，就一定能导通。 7、（ ）二极管正向使用时不能稳压。 8、（ ）电感滤波器一般常用于负载电流较小的场合。 9、（ ）电容滤波器实质上是在整流电路负载电阻旁串联一个电容器，常选用于负载电流较小的场合。 10、（ ）稳压二极管一般工作在反向击穿区。
三相全桥不控整流电路的设计
三相全桥不控整流电路的设计 1 三相整流的原理和参数计算 1.1 三相不控整流原理 三相桥式不控整流电路的原理图如图1-1所示。该电路中，某一对二极管导通是，输出直流电压等于交流侧线电压中最大的一个，改线电压既向电容供电，也向负载供电。当没有二极管导通时，由电容向负载供电，d u 按指数规律下降。 设二极管在距线电压过零点δ角处开始导通，并以二极管6VD 和1VD 开始同时导通的时刻为零点，则线电压为 2sin()ab u t ω+δ 在t=0时，二极管6VD 和1VD 开始导通，直流侧电压等于ab u ；下一次同时导通的一对管子是1VD 和2VD ，直流侧电压等于ac u 。着两段导通过程之间的交替有两种情况，一种是1VD 和2VD 同时导通之前和6VD 和1VD 是关断的，交流侧向直流侧的充电电流d i 是断续的；另一种是1VD 一直导通，交替时由6VD 导通换相至2VD 导通，d i 是连续的。介于两者之间的临界情况是，6VD 和1VD 同时导通的阶段与1VD 和2VD 同时导通的阶段在t πω+δ=2/3处恰好衔接起来，d i 恰好连续，可以确定临界条件 wRC = 当wRC >wRC 三相半波桥式（全波）整流及六脉冲整流电路 1. 三相半波整流滤波 当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时，三相整流电路就被提了出来。图1所示就是三相半波整流电路原理图。在这个电路中，三相中的每一相都和单独形成了半波整流电路，其整流出的三个电压半波在时间上依次相差120o 叠加，并且整流输出波形不过0点，其最低点电压 式中Up——是交流输入电压幅值。 并且在一个周期中有三个宽度为120o的整流半波。因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流 时的电容量都小。 图1 三相半波整流电路原理图 2. 三相桥式（全波）整流滤波 图2所示是三相桥式全波整流电路原理图。图3是它们的整流波形图。图3(a)是三相交流电压波形；图3(b)是三相半波整流电压波形图；图3(c)是三相全波整流电压波形图。在输出波形图中，N粗平直虚线是整流滤波后的平均输出电压值，虚线以下和各正弦波的交点以上（细虚线以上）的小脉动波是整流后未经滤波的输出电压波形。 图2 三相桥式全波整流电路原理图 由图1和图2可以看出，三相半波整流电路和三相桥式全波整流电路的结构是有区别的。 （1）三相半波整流电路只有三个整流二极管，而三相全波整流电路中却有六只整流二极管； (2) 三相半波整流电路需要输入电源的中线，而三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。 由图3可以看出三相半波整流波形和三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。 图3 三相整流的波形图 ①三相半波整流波形的脉动周期是120o而三相全波整流波形的脉动周期是60o； ②三相半波整流波形的脉动幅度和输出电压平均值：三相半波整流波形的脉动幅度是： (1) 式中U——脉动幅度电压；Up是正弦半波幅值电压，比如有效值为380V的线电压， 其半波幅值电压为： (2) 整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。 整流电路分类： 单向、三相与多项整流电路； 还可分为半波、全波、桥式整流电路； 又可分为可控与不可控；当全部或部分整流元件为可控硅（晶闸管）时称可控整流电路 （一）不可控整流电路 1、单向二极管半波整流电路 半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低；因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。 输出直流电压U=0.45U2 流过二极管平均电流I=U/RL=0.45U2/RL 二极管截止承受的最大反向电压是Um反=1.4U2 2、单向二极管全波整流电路 因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc＝0.9e2，比半波整流时大一倍） 另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。 输出直流电压U=0.9U2 流过二极管平均电流只是负载平均电流的一半,即流过负载的电流I=0.9U2/RL流过二极管电流I=0.45U2/RL 二极管截止时承受2.8U2的反向电压 因此选择二极管参数的依据与半波整流电路相比有所不同，由于交流正负两个半周均有电流流过负载，因此变压器的利用率比半波整流高。 二极管全波整流的另一种形式即桥式整流电路，是目前小功率整 流电路最常用的整流电路。 3、二极管全波整流的结论都适用于桥式整流电路，不同点仅是每个二 极管承受的反向电压比全波整流小了一半。 桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整洗电路小一半！ U=0.9U2 流过负载电流I=0.9U2/RL 流过二极管电流I=0.45U2/RL 二极管截止承受反向电压U=1.4U2 另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。 图5-7 示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半，三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时"，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R 一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。 一、晶体二极管和二极管整流电路 一、填空 1、纯净的半导体称为本征半导体，它的导电能力很。在纯净的半导体中掺入少量的 3 价元素，可形成P型半导体，又称型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为。 2、在本征半导体中掺入价元素，可形成N型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为，它的导电能力比本征半导体。 3、如图，这是材料的二极管的____ 曲线，在正向电压超过 V 后，二极管开始导通，这个电压称为 电压。正常导通后，此管的正向压降约 为 V。当反向电压增大到 V时， 即称为电压时，反向电流会急剧 增大，该现象为。若反向电压 继续增大，容易发生现象。其中 稳压管一般工作在区。 4、二极管的伏安特性指和关系，当正向电压超过_____后，二极管导通。正常导通后，二极管的正向压降很小，硅管约为 V,锗管约为 V。 5、二极管的重要特性是，具体指：给二极管加电压，二极管导通；给二极管加电压，二极管截止。 6、PN结的单向导电性指，当反向电压增大到时，反向电流会急剧增大，这种现象称。 7、二极管的主要参数有 ________、_________和，二极管的主要特性是。 8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部。两次测的阻值相差越大，则说明二极管的性能越好。 9、整流是指_______________________________________，单相整流电路分、和电路。将交流电转换成较稳定的直流电，一般要经过以下过程： ___________ →____________ →____________ →____________ 10、有一直流负载R L =9Ω，需要直流电压V L =45V,现有 2CP21(I FM =3000mA,V RM =100V)和2CP33B(I FM =500mA, V RM =50V) 两种型号的二极 管,若采用桥式整流电路，应选用型二极管只。 11、稳压二极管的稳压特性指，动态电阻r Z 越大， 《电力电子技术》课程设计之 单相全波整流电路的设计 姓名 学号 年级 专业 系（院） 指导教师 2012/8/21 目录 第一章设计任务书 1.1 设计目的 (2) 1.2 设计要求 (2) 1.3 设计内容 (2) 1.4设计题目 (2) 第二章设计内容 2.1 方案的论证与选择 (3) 2.1.1主电路的方案论证 (3) 2.2 主电路的设计 (5) 2.2.1 带阻感负载的单相桥式全控整流电路 (5) 2.2.2 原理图分析 (6) 2.3 电路方案说明 (7) 第三章触发电路 3.1 同步触发电路 (7) 3. 2 晶闸管的触发条件 (7) 3.3 晶闸管的分类 (13) 3.4 同步环节 (13) 3.5 脉冲形成环节 (14) 3.6双窄脉冲形成环节 (14) 3.7 同步变压器 (15) 第四章保护电路的设计 4.1 过电流保护 (16) 4.2 过电压保护 (17) 第五章元器件的选用 (20) 第六章参数的计算 (26) 第七章心得体会 (27) 第八章参考文献 (28) 第一章设计任务书 1.1 设计目的： 《电力电子技术》课程设计是配合交流电路理论教学，为自动化和电气工程及自动化专业开设的专业基础技术技能设计，是自动化和电气工程及自动化专业学生在整个学习过程中一项综合性实践环节，是走向工作岗位、从事专业技术之前的一项综合性技能训练，对学生的职业能力培养和实践技能训练具有相当重要的意义。主要目的在于： 1：进一步掌握晶闸管相控整流电路的组成、结构、工作原理； 2：重点理解移相电路的功能、结构、工作原理； 3：理解同步变压器的功能。 1.2 设计要求： 1：根据课题正确选择电路形式； 2：绘制完整电气原理图（包括主要电气控制部分）； 3：详细介绍整体电路和各功能部件工作原理并计算各元、器件值； 4：编制使用说明书，介绍适用范围和使用注意事项； 说明：负载形式及参数可自行选择 1.3设计内容： 单相全波整流电路的设计。 1：主电路方案论证 2：电路方框图 3：整流电路方框图 4：电路方案说明 单相整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式可控整流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。 单相桥式全控整流电路应用广泛，只用四只晶闸管，一个电阻，一个电感，投资比较少，在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，整流电压波形脉动次数多于半波整流电路。变压器而次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器绕组的利用率高。 单相桥式全控桥整流电路与半波整流电路相比较： （1）ａ的移相范围相等，均为0～180。 （2）输出电压平均值Ud是半波整流电路的2倍。 （3）相同的负载功率下，流过晶闸管的平均电流减小一半。 （4）功率因数提高了1.414倍。 整流二极管 整流二极管是一种能够将交流电能转化成为直流电能的半导体器件，整流二极管具有明显的单向导电性，是一种大面积的功率器件，结电容大，工作频率较低，一般在几十千赫兹，反向电压从25V到3000V. 硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好，通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造，这种器件结面积大，能通过较大电流（通常可以达到数千安），但工作频率不高，一般在几十千赫兹以下，整流二极管主要用于各种低频整流电路。 整流二极管的常用参数 （1）最大平均整流电流IF：指二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流。该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值，并要满足散热条件。例如1N4000系列二极管的IF为1A。 （2）最高反向工作电压VR：指二极管两端允许施加的最大反向电压。若大于此值，则反向电流(IR)剧增，二极管的单向导电性被破坏，从而引起反向击穿。通常取反向击穿电压(VB)的一半作为(VR)。例如1N4001的VR为50V，1N4007的VR为1OOOV （3）最大反向电流IR：它是二极管在最高反向工作电压下允许流过的反向电流，此参数反映了二极管单向导电性能的好坏。因此这个电流值越小，表明二极管质量越好。 （4）击穿电压VR：指二极管反向伏安特性曲线急剧弯曲点的电压值。反向为软特性时，则指给定反向漏电流条件下的电压值。 （5）最高工作频率fm：它是二极管在正常情况下的最高工作频率。主要由PN结的结电容及扩散电容决定，若工作频率超过fm，则二极管的单向导电性能将不能很好地体现。例如1N4000系列二极管的fm为3kHz。 （6）反向恢复时间tre：指在规定的负载、正向电流及最大反向瞬态电压下的反向恢复时间。 （7）零偏压电容CO：指二极管两端电压为零时，扩散电容及结电容的容量之和。值得注意的是，由于制造工艺的限制，即使同一型号的二极管其参数的离散性也很大。手册中给出的参数往往是一个范围，若测试条件改变，则相应的参数也会发生变化，例如在25°C时测得1N5200系列硅塑封整流二极管的IR小于1OuA，而在100°C时IR则变为小于500uA。 整流二极管的选用 整流二极管一般为平面型硅二极管，用于各种电源整流电路中。 选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。 普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。例如，1N 单相整流电路试题 1、在单相整流电路中，流过负载电阻的电流是（）。 A.交流电流 B.平滑直流 C.脉动直流 D.纹波电流 2、一个半波整流电路的变压器副边电压有效值为10V，负载电阻为500Ω，流过二极管的平均电流为（）。 A.90mA B.180 mA C.9 mA D.18 mA 3、整流电路如图P10.3所示，输出电压 U o1 和 U o2 分别为（）。 A.40.5V，-9V B.-40.5V，9V C.45V， -9V D.-45V，+9V 4、图P10.4（1）所示为单相全波整流电路，因故障VD2烧断。当 u 2 = U 2m sin?ωtV 时，输出电压 u o 的波形应为图P10.4（2）所示的（）。 A B C D 5、在单相桥式整流电路中，设变压器副边电压有效值为 U 2 =100V ，则负载两端的平均电压是（）。 A.100V B.90V C.45V D.141V 6、在单相桥式整流电路中，如果某个整流二极管极性接反，则会出现（）现象。 A.输出电压升高 B.输出电压降低 C.短路无输出 D.输出电压不变 7、在单相桥式整流电路中，设变压器副边电压有效值为 U 2 ，若负载开路，则每只整流二极管承受的最高反向电压是（）。 A . 2 U 2 B. 2 U 2 C . U 2 D . 2 2 U 2 8、桥式整流电路如图P10.8（1）所示，当 u= U m sin?ωtV 时，因故障VD3烧断。输出电压 u o 的波形应为图P10.8（2）所示的（）。 A B C D 9、桥式整流电路的变压器副边电压为20V，每个整流二极管所承受的最大反向电压为（）。 A.20V B.28.28V C.40V D.56.56V 10、测量桥式整流电路的输出直流电压为9V，此时发现有一只二极管已经断开，其变压器副边电压为（）。 A.10V B.15V C.20V D.25V 11、如果在整流电路的负载两端并联一个滤波电容，其输出波形脉动的大小将随着负载电阻值和电容量的增加而（）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定 12、在单相半波整流电容滤波电路中，设变压器副边电压有效值为 U 2 =100V，若滤波电容开路，则二极管承受的最高反向电压可达到（）。 A.200V B.141V C. 282V D.100V 13、桥式整流电容滤波电路的变压器副边电压为20V，当R L C ≥（3~5）T/2时，输出电压为（）。 A.24V B.28V C.9V D.18V 14、图P10.14所示电路中，负载电阻 R L 增大时，输出电压 U o 和二极管导通角θ的变化为（）。 电气信息学院 课程设计任务书 课题名称三相整流电路的设计 姓名专业电气工程及其自动化班级学号01指导老师蔡斌军杨青梁锦颜渐得李祥来 课程设计时间2016年6月6日-2016年6月17日（15、16周） 教研室意见意见：审核人： 一、任务及要求 1. 设计出三相整流电路的主电路。 （输入电压AC0-220V,功率1KW,阻感负载） 2. 设计三相整流电路的控制电路。 3. 设计三相整流电路的驱动电路。 4.给出整体设计框图，画出三相整流电路的总体原理图； 5. 说明所选器件的型号，特性。 6. 给出具体电路画出电路原理图； 7.编写设计说明书； 8.课程设计说明书要求用手写，所绘原理图纸用计算机打印。（16K） 二、进度安排 第一周：星期一：下达设计任务书，介绍课题内容与要求； 星期二——星期五：查找资料，确定设计方案，画出草图。 第二周：星期一上午——星期二下午：电路设计，打印出图纸。 星期三：书写设计报告；星期四：书写设计报告；星期五：答辩。 主电路设计 当负载为阻感性时，三相桥式全控整流电路通过六个晶闸管和足够大的电感把电网的交流电转化为直流电而供给用户使用，可以通过调节触发电路的控制电压Vk改变晶闸管的控制角α，从而改变输出电压Ud和输出电流Id。 三相桥式全控整流电路原理图如图3.1所示，习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、 VT3、VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a,b,c三相电源连接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5,共阳极组中与a,b,c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。 图3.1 三相桥式全控整流电路原理图 触发电路设计 3.3.1 TCF792芯片简介 TCF792的芯片管脚图如图3.4所示。 图3.4 TCF792的芯片管脚图 TCF792原理结构简图如图3.5所示。 二极管及整流电路练习题 一、填空 1、纯净的半导体称为，它的导电能力很。在纯净的半导体中掺入少 量的价元素，可形成P型半导体，又称型半导体，其中多数载流子为， 少数载流子为。 2、在本征半导体中掺入价元素，可形成N型半导体，其中多数载流子 为，少数载流子为，它的导电能力比本征半导体。 3、如图，这是材料的二极管的____ 曲线，在正向电压超过 V 后，二极管开始导通，这个电压称为 电压。正常导通后，此管的正向压降约 为 V。当反向电压增大到 V时， V 即称为电压。其中 稳压管一般工作在区。 4、二极管的伏安特性指和 _____后，二极管导通。正常导通后，二极管的正向压降很小，硅管约为 V, 为 V。 5、二极管的重要特性是，具体指：给二极管加电压，二极管 导通；给二极管加电压，二极管截止。 6、PN结的单向导电性指，当反向电压增大到 时，反向电流会急剧增大，这种现象称。 7、二极管的主要参数有 ________、_________和，二极管的主要 特性是。 8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较 小，则表明二极管内部；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部。 两次测的阻值相差越大，则说明二极管的性能越好。 9、整流是指_______________________________________，整流电路分可为： 和电路。将交流电转换成较稳定的直流电，一般要经过以下过程： ___________ →____________ →____________ →____________ 10、有一直流负载R L=9Ω，需要直流电压V L=45V,现有2CP21(I FM=3000mA,V RM=100V) 和2CP33B(I FM=500mA, V RM=50V) 两种型号的二极管,若采用桥式整流电路，应选用 型二极管只。 11、稳压二极管的稳压特性指，动态电阻r Z越大，说明稳 压性能越。 12、滤波器的作用是将整流电路输出的中的成分滤去， 获得比较的直流电,通常接在电路的后面。它一般分为、 和三类。 13、有一锗二极管正反向电阻均接近于零，表明该二极管已_______ ，又有一硅二 基金项目：中国博士后基金（２００６０３９００９２）定稿日期：２００８－０２－２９ 作者简介：温春雪（１９８０－），男，内蒙古呼和浩特人，博士 生。研究方向为变速恒频风力发电控制技术。 １引言在直驱式风力发电系统中，由于发电机出口电压的幅值和频率总在变化，所以需要先通过整流电路将该交流信号变换成直流电，然后再经过逆变器变换为恒频恒压的交流电连接到电网。但是在整流过程中，由于电力电子器件的作用使得电机侧功率因数变低，并且电流谐波增大，给发电机正常运行带来了不利影响。 为满足电机侧电能质量的要求，研究人员和生产 商在前端变换器中采用了多脉波整流拓扑结构［１－２］。 该拓扑采用的相移整流谐波消去法是一种简单无源可靠的消谐方法。 抑制多脉波整流器中电流不平衡的可选方法是将独立的两个六脉波电路串联。该方法考虑的另一方面是在整流电路直流侧注入一个电流，以平衡交流侧电流，例如将一个１２脉波系统变换为２４脉波电路，而无需更复杂的相移设备和额外的整流器［３］。 ２多脉波整流电路运行工况 采用在多脉波串联型整流器中注入无源电压这 一新技术，可以提高整流器输入电流的质量，使输出波形具有２４脉波特性［４］。 在图１变换器中，两个三相整流器在交流侧串联，一个由与变压器初级同相的角形变压器供电，另一个由与变压器初级移相的星形绕组供电。由于是串联结构，所以每个整流器中流过的电流大小相同，又因初级绕组电感的作用，故可视整流器为电流反馈型。选择变压器初、次级匝比为１／３!，整流器流过的电流大小相同， 但相位偏移３０°。 谐波注入电路由一个单相变压器和一个单相整流器构成。该电路的功率仅为整个电路功率的２％。 多脉波整流电路在直驱式风力发电中的应用 温春雪１，２，李建林１，许洪华１ （１．中国科学院电工研究所，北京 １０００８０；２．中国科学院研究生院，北京 １０００４９） 摘要：直驱式风力发电系统的应用越来越广泛，为此有必要对其整流变换部分的实用电路之一，即多脉波整流电路 进行研究。该电路拓扑采用两个六脉波整流器串联，并通过移相变压器实现多脉波输出。通过相位补偿，其交流侧可以得到ＴＨＤ＜３％的正弦电流。由于电路中只使用无源器件， 并且在达到同样性能的前提下，比其他整流电路所用器件少很多，因此降低了整个系统的成本。此外，与其他多脉波整流器相比，可以附加一个额外的低功率谐波注入电路，以进一步提高该拓扑结构抑制谐波的性能。仿真和实验证明，多脉波整流电路具有高功率因数、低谐波特性，非常适合用于直驱式风力发电系统。 关键词：风力发电；整流；变压器；移相电路／谐波注入中图分类号：ＴＭ３１０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－１００Ｘ（２００８）０５－００５９－０２ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅＲｅｃｔｉｆｉｅｒｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒＤｉｒｅｃｔ－ｄｒｉｖｅｄＷｉｎｄＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ ＷＥＮＣｈｕｎ－ｘｕｅ１， ２ ，ＬＩＪｉａｎ－ｌｉｎ１，ＸＵＨｏｎｇ－ｈｕａ１（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｉｃＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０００８０； ２．ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０００４９） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ｏｎｅｏｆｐｒａｃｔｉｃａｌｒｅｃｔｉｆｉｅｒｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｄｉｒｅｃｔ－ｄｒｉｖｅｄｗｉｎｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ．Ｔｗｏｓｉｘ－ｐｕｌｓｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒｂｒｉｄｇｅｓｆｅｄｂｙａｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｉｎｇｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｒｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｓｅｒｉｅｓ ｔｏｆｏｒｍｍｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅｓｙｓｔｅｍ．Ｆｒｏｍｐｈａｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ， ｔｈｉｓｃｏｎｖｅｒｔｅｒｄｒａｗｓａｌｍｏｓｔｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｃｕｒｒｅｎｔｓｆｒｏｍｔｈｅＡＣｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｖｅｒｙｌｏｗｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｎｔｅｎｔ， ｔｙｐｉｃａｌｌｙｌｅｓｓｔｈａｎ３％ｔｏｔａｌｈａｒｍｏｎｉｃｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｙｕｓｅｓｏｎｌｙｐａｓｓｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｈａｓｆｅｗｅｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｔｈａｎｏｔｈｅｒｒｅｃｔｉｆｉｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓｗｉｔｈｓｉｍｉｌａｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ａｎａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｏｗｐｏｗｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｉｎｊｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｔｏｏｂｔａｉｎｌｏｗｈａｒｍｏｎｉｃｃｕｒｒｅｎｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓｂｅｉｎｇｃｏｍｐａｒａｂｌｅｗｉｔｈｔｈｏｓｅａｃｈｉｅｖｅｄｆｒｏｍｏｔｈｅｒｍｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒ．Ｆｉｎａｌｌｙ， ｈｉｇｈｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒａｎｄｌｏｗｈａｒｍｏｎｉｃｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｍｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓｒｅｃｔｉｆｉｅｒｉｓｖｅｒｙｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｄｉｒｅｃｔ－ｄｒｉｖｅｗｉｎｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ；ｒｅｃｔｉｆｙ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ／ｈａｒｍｏｎｉｃｉｎｊｅｃｔｉｏｎＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔ：ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＰｏｓｔ－ｄｏｃｔｏｒａｌＦｕｎｄｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．２００６０３９００９２） 图１２４脉波电压注入式整流器 ５９ 第二章半导体二极管及其基本电路 本章内容简介 半导体二极管是由一个PN结构成的半导体器件,在电子电路有广泛的应用。本章在简要地介绍半导体的基本知识后，主要讨论了半导体器件的核心环节——PN 结。在此基础上，还将介绍半导体二极管的结构、工作原理,特性曲线、主要参数以及二极管基本电路及其分析方法与应用。最后对齐纳二极管、变容二极管和光电子器件的特性与应用也给予简要的介绍。（一）主要内容: ?半导体的基本知识 ?PN结的形成及特点，半导体二极管的结构、特性、参数、模型及应用电路 （二）基本要求: ?了解半导体材料的基本结构及PN结的形成 ?掌握PN结的单向导电工作原理 ?了解二极管（包括稳压管）的V-I特性及主要性能指标 （三）教学要点： ?从半导体材料的基本结构及PN结的形成入手，重点介绍PN结的单向导电工作原理、 ?二极管的V-I特性及主要性能指标 2.1 半导体的基本知识 2.1.1 半导体材料 根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料，我们称之为半导体。在电子器件中，常用的半导体材料有：元素半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等；化合物半导体，如砷化镓（GaAs）等；以及掺杂或制成其它化合物半导体材料，如硼（B）、磷（P）、锢（In）和锑（Sb）等。其中硅是最常用的一种半导体材料。 半导体有以下特点： 1．半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 2．半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显著变化。 3．在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强。 2.1.2 半导体的共价键结构 在电子器件中，用得最多的半导体材料是硅和锗，它们的简化原子模型如下所示。硅和锗都是四价元素，在其最外层原子轨道上具有四个电子，称为价电子。由于原子呈中性，故在图中原子核用带圆圈的+4符号表示。半导体与金属和许多绝缘体一样，均具有晶体结构，它们的原子形成有排列，邻近原子之间由共价键联结，其晶体结构示意图如下所示。图中表示的是晶体的二维结构，实际上半导体晶体结构是三维的。 硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构三相半波桥式(全波)整流及六脉冲整流电路
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