24、二极管与发光二极管的使用指南

二极管与发光二极管的使用指南

1. 二极管的重要参数

在电路中使用二极管时,有几个重要的参数需要关注。
- 正向电压降(Forward-Voltage Drop) :大多数整流二极管的正向电压降约为 0.7V,这意味着至少需要 0.7V 的电压才能使电流通过二极管。
- 峰值反向电压(Peak Inverse Voltage,PIV) :这是二极管能够承受的最大反向电压。在选择二极管时,要确保其不会暴露在超过 PIV 额定值的电压下。
- 最大电流额定值(Maximum Current Rating) :如果超过这个电流值,二极管将被永久性损坏。

2. 常见的二极管类型

二极管有多种类型,以下介绍三种常见的二极管:
- 整流二极管(Rectifier Diodes)
- 用途 :专门用于将交流电转换为直流电的电路。
- 常见型号 :1N4001 - 1N4007,这些二极管可以通过高达 1A 的电流,PIV 额定值从 50V 到 1000V 不等。具体参数如下表所示:
| 型号 | 二极管类型 | 峰值反向电压 | 电流 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 1N4001 | 整流 | 50V | 1A |
| 1N4002 | 整流 | 100V | 1A |
| 1N4003 | 整流 | 200V | 1A

演示了为无线无人机电池充电设计的感应电力传输(IPT)系统 Dynamic Wireless Charging for (UAV) using Inductive Coupling 模拟了为无人机(UAV)量身定制的无线电力传输(WPT)系统。该模型演示了直流电到高频交流电的转换,通过磁共振在气隙中无线传输能量,以及整流回直流电用于电池充电。 系统拓扑包括: 输入级:使用IGBT/二极管开关连接到全桥逆变器的直流电压源(12V)。 开关控制:脉冲发生器以85 kHz(周期:1/85000秒)的开关频率运行,这是SAE J2954无线充电标准的标准频率。 耦合级:使用互感和线性变压器块来模拟具有特定耦合系数的发射(Tx)和接收(Rx)线圈。 补偿:包括串联RLC分支,用于模拟谐振补偿网络(将线圈调谐到谐振频率)。 输出级:桥式整流器(基于二极管),用于将高频交流电转换回直流电,以供负载使用。 仪器:使用示波器块进行全面的电压和电流测量,用于分析输入/输出波形和效率。 模拟详细信息: 求解器:离散Tustin/向后Euler(通过powergui)。 采样时间:50e-6秒。 4.主要特点 高频逆变:模拟85 kHz下IGBT的开关瞬态。 磁耦合:模拟无人机着陆垫和机载接收器之间的松耦合行为。 Power GUI集成:用于专用电力系统离散仿真的设置。 波形分析:预配置的范围,用于查看逆变器输出电压、初级/次级电流和整流直流电压。 5.安装使用 确保您已安装MATLAB和Simulink。 所需工具箱:必须安装Simscape Electrical(以前称为SimPowerSystems)工具箱才能运行sps_lib块。 打开文件并运行模拟。
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