换向二极管
零件和材料
- 6 伏电池
- 电源变压器,120VAC 降压至 12VAC(Radio Shack 目录号 #273-1365、273-1352 或 273-1511)。
- 一个 1N4001 整流二极管(Radio Shack 目录号 #276-1101)
- 一盏霓虹灯(Radio Shack 目录编号 272-1102)
- 两个拨动开关,SPST(“单刀单掷”)
指定了电源变压器,但任何铁芯电感都可以,即使是交流实验章节中的自制电感或变压器!二极管不必是精确的 1N4001 型号。 “1N400X”系列整流二极管中的任何一款都适合该任务,而且很容易获得。我推荐家用电灯开关,因为它们成本低且经久耐用。
交叉引用
电路课程 ,第 1 卷,第 16 章:“RC 和 L/R 时间常数”
电路课程 ,第 3 卷,第 3 章:“二极管和整流器”
学习目标
- 回顾归纳“回扣”
- 了解如何使用二极管抑制“反冲”
原理图
插图
说明
组装电路时,要非常小心二极管的方向。二极管的阴极端(标有单带的一端)必须面向电池的正极(+)侧。
当开关 #1 处于“开启”位置时,二极管应反向偏置且不导通。电感线圈使用变压器的高压(120V)绕组。
降压变压器的初级绕组比次级绕组具有更大的电感,并且会产生更大的灯闪烁效果。将开关 #2 设置到“关闭”位置。这会断开二极管与电路的连接,使其不起作用。
快速关闭和打开(“打开”然后“关闭”)开关#1。当该开关打开时,霓虹灯会因感应“反冲”效应而闪烁。开关断开引起的电流快速下降会导致电感器在试图将电流保持在相同幅度和相同方向上时产生较大的电压降。
感应反冲对开关触点是有害的,因为它会在触点打开时产生过多的电弧。在这个电路中,氖灯实际上通过在开关打开时为电感电流提供一个交替的电流路径来减少这种影响,以光和热的形式无害地耗散电感存储的能量。
然而,开关#1 的断开触点上仍有相当高的电压降,导致过度电弧放电并缩短开关寿命。如果开关 #2 闭合(“打开”),二极管现在将成为电路的一部分。
再次快速关闭和打开开关 #1,注意电路行为的差异。这一次,霓虹灯没有闪烁。
在电感器两端连接一个电压表,以验证在开关 #1 闭合的情况下,电感器是否仍在接收完整的电池电压。如果电压表在开关 #1“打开”时只记录一个很小的电压,则二极管可能反向连接,造成短路。
相关工作表:
- 杂项二极管应用工作表
工业技术