二極管電路詳解應用

許多初學者對二極管很“熟悉”，提起二極管的特性可以脫口而出它的單向導電特性，說到它在電路中的應用第一反應是整流，對二極管的其他特性和應用了解不多，認識上也認為掌握了二極管的單向導電特性，就能分析二極管參與的各種電路，實際上這樣的想法是錯誤的，而且在某種程度上是害了自己，因為這種定向思維影響了對各種二極管電路工作原理的分析，許多二極管電路無法用單向導電特性來解釋其工作原理。

二極管除單向導電特性外，還有許多特性，很多的電路中并不是利用單向導電特性就能分析二極管所構成電路的工作原理，而需要掌握二極管更多的特性才能正確分析這些電路，例如二極管構成的簡易直流穩壓電路，二極管構成的溫度補償電路等。

二極管簡易直流穩壓電路及故障處理

二極管簡易穩壓電路主要用于一些局部的直流電壓供給電路中，由于電路簡單，成本低，所以應用比較廣泛。

二極管簡易穩壓電路中主要利用二極管的管壓降基本不變特性。

二極管的管壓降特性：二極管導通后其管壓降基本不變，對硅二極管而言這一管壓降是0.6V左右，對鍺二極管而言是0.2V左右。

如圖9-40所示是由普通3只二極管構成的簡易直流穩壓電路。電路中的VD1、VD2和VD3是普通二極管，它們串聯起來后構成一個簡易直流電壓穩壓電路。

圖9-403只普通二極管構成的簡易直流穩壓電路

1.電路分析思路說明

分析一個從沒有見過的電路工作原理是困難的，對基礎知識不全面的初學者而言就更加困難了。

關于這一電路的分析思路主要說明如下。

(1)從電路中可以看出3只二極管串聯，根據串聯電路特性可知，這3只二極管如果導通會同時導通，如果截止會同時截止。

(2)根據二極管是否導通的判斷原則分析，在二極管的正極接有比負極高得多的電壓，無論是直流還是交流的電壓，此時二極管均處于導通狀態。從電路中可以看出，在VD1正極通過電阻R1接電路中的直流工作電壓+V，VD3的負極接地，這樣在3只串聯二極管上加有足夠大的正向直流電壓。由此分析可知，3只二極管VD1、VD2和VD3是在直流工作電壓+V作用下導通的。

(3)從電路中還可以看出，3只二極管上沒有加入交流信號電壓，因為在VD1正極即電路中的A點與地之間接有大容量電容C1，將A點的任何交流電壓旁路到地端。

2.二極管能夠穩定直流電壓原理說明

電路中，3只二極管在直流工作電壓的正向偏置作用下導通，導通后對這一電路的作用是穩定了電路中A點的直流電壓。

眾所周知，二極管內部是一個PN結的結構，PN結除單向導電特性之外還有許多特性，其中之一是二極管導通后其管壓降基本不變，對于常用的硅二極管而言導通后正極與負極之間的電壓降為0.6V。

根據二極管的這一特性，可以很方便地分析由普通二極管構成的簡易直流穩壓電路工作原理。3只二極管導通之后，每只二極管的管壓降是0.6V，那么3只串聯之后的直流電壓降是0.6×3=1.8V。

3.故障檢測方法

檢測這一電路中的3只二極管最為有效的方法是測量二極管上的直流電壓，如圖9-41所示是測量時接線示意圖。如果測量直流電壓結果是1.8V左右，說明3只二極管工作正常;如果測量直流電壓結果是0V，要測量直流工作電壓+V是否正常和電阻R1是否開路，與3只二極管無關，因為3只二極管同時擊穿的可能性較小;如果測量直流電壓結果大于1.8V，檢查3只二極管中有一只開路故障。

圖9-41測量二極管上直流電壓接線示意圖

4.電路故障分析

如表9-40所示是這一二極管電路故障分析

表9-40二極管電路故障分析

名稱

故障分析

理解方法

某只二極管開路

電路不能進行直流電壓的穩定，且二極管上沒有直流電壓，但是電路中R1下端的直流電壓升高，造成VT1管直流工作電壓升高。

二極管導通后的內阻很小，這時相當于3只二極管內阻與電阻R1構成對直流電壓+V的分壓電路。當二極管開路后，不存在這種分壓電路，所以R1下端的電壓要升高。

某只二極管短路

電路能夠穩定直流電壓，但是R1下端的直流電壓降低了0.6V，使VT1管直流工作電壓下降，影響了VT1管正常工作。

二極管短路后，它兩端的直流電壓為0V，所以3只二極管上的直流電壓減小了。

5.電路分析細節說明

關于上述二極管簡易直流電壓穩壓電路分析細節說明如下。

(1)在電路分析中，利用二極管的單向導電性可以知道二極管處于導通狀態，但是并不能說明這幾只二極管導通后對電路有什么具體作用，所以只利用單向導電特性還不能夠正確分析電路工作原理。

(2)二極管眾多的特性中只有導通后管壓降基本不變這一特性能夠最為合理地解釋這一電路的作用，所以依據這一點可以確定這一電路是為了穩定電路中A點的直流工作電壓。

(3)電路中有多只元器件時，一定要設法搞清楚實現電路功能的主要元器件，然后圍繞它進行展開分析。分析中運用該元器件主要特性，進行合理解釋。