单片机电子电路中,二极管几乎百分百在项目中会应用到。二极管常有的作用就是整流,续流,钳位等。
首先来说说整流桥,整流桥内部实际上就是四个二极管组成,将交流电变成直流电。整流也分为半波整流和全波整流。
首先看看全波整流,当交流电处于正半周期时,根据分析电路原则(源,回路,阻抗),电路先从L线流出,流过二极管D1,再到经过负载,流入二极管D3,最后回到N线。有人可能会问为什么流经负载之后,为什么不往D4流,而是跑到D3去了。我们知道二极管是有0.6V左右的压降的,a的电位必然比b点电位高,所以D4截止的。
同理,当交流电处于负半周期时,根据分析电路原则(源,回路,阻抗),电路先从N线流出,流过二极管D2,再到经过负载,流入二极管D4,最后回到L线。这就完成了全波整流。
我们通过对比整流前,整流后波形发现,整流后的图片蓝色方框部分的波被移到了上半部分去了。这是因为交流电在负半周期的时候,被二极管整流到了,我们可以看到无论是正半周期还是负半周期,流过负载的电流方向都是由上往下。
我们在来看看二极管怎么实现半波整流的,当交流电处于正半周期时,根据分析电路原则(源,回路,阻抗),电路先从L线流出,流过二极管,再到负载R,再流入N线。
当交流电处于负半周期时,根据分析电路原则(源,回路,阻抗),电路先从N线流出,流过负载R,到流经二极管的时候被反向截止了,留不到L线,所以形成不了回路,交流电处于负半周期电路不成立。
我们再来看看整流前和整流后的波形,我们可以清楚地看到交流电负半周期的波形消失了,这是因为二极管反向截止的作用,负半周期使电路不成立导致的。
说了这么多全波整流,半波整流,我们为什么要对电路进行整流呢?我们知道,有些元器件可以在交流电环境中工作,但是有些元器件只能在直流环境中工作,比如,最明显的就是交流电机和直流电机。还有就是我们平常使用的一些非隔离220V转5V降压芯片,与此类似的芯片都不能在交流电环境下工作。
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