一種將交流電能轉變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽w器件。通常它包含一個PN結，有正極和負極兩個端子。二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。

 

整流二極管（rectifier diode）一種用于將交流電轉變?yōu)橹绷麟姷陌雽w器件。二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。通常它包含一個PN結，有正極和負極兩個端子。其結構如圖所示。P區(qū)的載流子是空穴，N區(qū)的載流子是電子，在P區(qū)和N區(qū)間形成一定的位壘。外加電壓使P區(qū)相對N區(qū)為正的電壓時，位壘降低，位壘兩側附近產生儲存載流子，能通過大電流，具有低的電壓降（典型值為0.7V），稱為正向導通狀態(tài)。若加相反的電壓，使位壘增加，可承受高的反向電壓，流過很小的反向電流（稱反向漏電流），稱為反向阻斷狀態(tài)。整流二極管具有明顯的單向導電性。整流二極管可用半導體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造（摻雜較多時容易反向擊穿）。這種器件的結面積較大，能通過較大電流（可達上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻半波整流電路，如需達到全波整流需連成整流橋使用。

 

（1）最大平均整流電流IF：指二極管長期工作時允許通過的最大正向平均電流。該電流由PN結的結面積和散熱條件決定。使用時應注意通過二極管的平均電流不能大于此值，并要滿足散熱條件。例如1N4000系列二極管的IF為1A。

 

（2）最高反向工作電壓VR：指二極管兩端允許施加的最大反向電壓。若大于此值，則反向電流（IR）劇增，二極管的單向導電性被破壞，從而引起反向擊穿。通常取反向擊穿電壓（VB）的一半作為（VR）。例如1N4001的VR為50V，1N4002-1n4006分別為100V、200V、400V、600V和800V，1N4007的VR為1000V

 

（3）最大反向電流IR：它是二極管在最高反向工作電壓下允許流過的反向電流，此參數反映了二極管單向導電性能的好壞。因此這個電流值越小，表明二極管質量越好。

 

（4）擊穿電壓VB：指二極管反向伏安特性曲線急劇彎曲點的電壓值。反向為軟特性時，則指給定反向漏電流條件下的電壓值。

 

（5）最高工作頻率fm：它是二極管在正常情況下的最高工作頻率。主要由PN結的結電容及擴散電容決定，若工作頻率超過fm，則二極管的單向導電性能將不能很好地體現。例如1N4000系列二極管的fm為3kHz。另有快恢復二極管用于頻率較高的交流電的整流，如開關電源中。

 

（6）反向恢復時間trr：指在規(guī)定的負載、正向電流及最大反向瞬態(tài)電壓下的反向恢復時間。

 

（7）零偏壓電容CO：指二極管兩端電壓為零時，擴散電容及結電容的容量之和。值得注意的是，由于制造工藝的限制，即使同一型號的二極管其參數的離散性也很大。手冊中給出的參數往往是一個范圍，若測試條件改變，則相應的參數也會發(fā)生變化，例如在25°C時測得1N5200系列硅塑封整流二極管的IR小于10uA，而在100°C時IR則變?yōu)樾∮?00uA。

 

（1）防雷、過電壓保護措施不力。整流裝置未設置防雷、過電壓保護裝置，即使設置了防雷、過電壓保護裝置，但其工作不可靠，因雷擊或過電壓而損壞整流管。

 

（2）運行條件惡劣。間接傳動的發(fā)電機組，因轉速之比的計算不正確或兩皮帶盤直徑之比不符合轉速之比的要求，使發(fā)電機長期處于高轉速下運行，而整流管也就長期處于較高的電壓下工作，促使整流管加速老化，并被過早地擊穿損壞。

 

（3）運行管理欠佳。值班運行人員工作不負責任，對外界負荷的變化（特別是在深夜零點至第二天上午6點之間）不了解，或是當外界發(fā)生了甩負荷故障，運行人員沒有及時進行相應的操作處理，產生過電壓而將整流管擊穿損壞。

 

（4）設備安裝或制造質量不過關。由于發(fā)電機組長期處于較大的振動之中運行，使整流管也處于這一振動的外力干擾之下；同時由于發(fā)電機組轉速時高時低，使整流管承受的工作電壓也隨之忽高忽低地變化，這樣便大大地加速了整流管的老化、損壞。

 

（5）整流管規(guī)格型號不符。更換新整流管時錯將工作參數不符合要求的管子換上或者接線錯誤，造成整流管擊穿損壞。

 

（6）整流管安全裕量偏小。整流管的過電壓、過電流安全裕量偏小，使整流管承受不起發(fā)電機勵磁回路中發(fā)生的過電壓或過電流暫態(tài)過程峰值的襲擊而損壞。

 

 

 

在學習整流電路的時候，介紹的半波整流，一個二極管就可以，全波整流，需要四個二極管。 二極管的正向壓降有0.7V，一般不怎么考慮這個比較小的壓降，但是在放大器的交越失真，整流電壓比較低的時候，電流比較大的時候，0.7V的壓降也要考慮其中，這也就是為什么出現如此多種類二極管?？焖?，超快，肖特基等等。

 

 

2.1超級二極管

 

使用精密整流電路的輸入信號常常比較小，0.7V的管壓降已經不得不考慮。為了體現出這種0.7V的誤差，出現了超級二極管。

 

3點的電壓跟隨1點的電壓，但是運算放大器的輸出2點的電壓，會一直比3點的電壓高0.7V，即V2=V3+0.7V，將一個二極管接入反饋回路中，可以有效的消除任何由二極管正向壓降產生的誤差，為了強調負反饋的顯著作用，把二極管和放大器的這種組合稱為超級二極管。

 

2.2經典型整流電路

 

這種電路在網上稱為經典型的精密整流電路，電組之間的關系為：R4=R5=R3=R，R6=R2=2R，

 

分析電路的時候，輸入是交流

 

當Vin》0時，U1A的輸出低，D2截止，D1導通，R4，R5，U1三者構成放大倍數為-1的放大器;U1B，R2，R3，R6構成反向加法器。設U1A的輸出為V1，經過R2，R3后，輸出V21=2Vin，輸入信號經過，R6，R2后輸出V22=-Vin；根據疊加原理，輸出Vout=V21+V22=2Vin+（-Vin）=Vin

 

當Vin《0時，U1A的輸出高，D1截止，D2導通，根據虛短，R5的左端和R3的右端都相當于“接地”，電位相等，則R5，R3上沒有電流流過，不予考慮。此時，R2，R6，U1B構成放大倍數為-1的放大器，輸出Vout=-Vin，輸出Vout= -Vin

 

根據上面的分析可知，實現了輸入電壓的正半軸電壓不變，負半軸的電壓翻轉的效果，實現了整流。

 

2.3等值電阻型整流電路

 

電阻之間的關系為：R3=R4=R5=R6=R7=R;

 

這個電路是最近在使用的一個電路，按照上面的分析，有：

 

當Vin》0時，U1B的輸出低，D2截止，D1導通，R3，R5，U1B三者構成放大倍數為-1的放大器;U1C，R6，R7構成放大倍數為-1的放大器，設U1B的輸出為V1，經過R6，R7后，輸出Vout=-V1=-（-Vin）=Vin。

 

當Vin《0時，U1B的輸出高，D2導通，D1截止，此時U1B的反饋存在兩條，一路是R3，R5，R6；另一路是R3，R4。根據虛短的關系，可以設在R6右端的電壓為V1，則有（Vin-0）/R3=（（0-V1）/R5+R6）+（0-V1）/R4）

 

計算可得，V1=-（Vin*2）/3 再根據（V1-0）/R5+R6=（Vout-V1）/R7，計算可得Vout=-Vin

 

 

上面的兩種電路，第一種經典型，只要實現電阻的匹配就很容易達到要求。第二種等值型的電路存在兩條負反饋電路，分析較難，性能也比較難達到要求。但是同樣的實現了Vout=|Vin|的效果。