如何选用整流二极管：从最大整流电流、反向恢复时间等方面考虑

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：整流二极管有白色圆环的一端为负极，另一端为正极。在整流桥的每个工作周期内，同一时间只有两个二极管工作。选用整流二极管时，应主要考虑最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率、反向恢复时间等参数。普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。

【例题9.1】广告牌由钢管支承，如图9.1（a）所示。广告牌自重W=140N，水平风力F=120N，钢管外径D=52mm，内径d=46mm，许用应力[σ]=70MPa。试用第三强度理论校核钢管的强度。

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图9.1　例题9.1图

【分析】首先判断钢管的变形类型，确定危险截面和危险点的应力状态，再根据强度理论进行强度校核。按叠加原理分析，钢管在偏心力W作用下产生弯曲与压缩变形，在水平风力F作用下产生弯扭组合变形，因此钢管产生压缩、弯曲和扭转的组合变形。其危险点处于平面应力状态。

【解】（1）对钢管进行受力分析，判断钢管的变形。将已知荷载F、W向钢管轴心作平移简化，得到集中力F、W和力偶Mx、Mz，如图9.1（b）所示。钢管产生压缩、弯曲和扭转组合变形。

（2）确定危险截面。钢管的内力图如图9.1（c）所示，固定端为危险截面，其上内力为

轴力：FN=W=-140N

扭矩：T=Mx=F×0.4=120N×0.4m=48N·m

xOy平面弯矩：Mz=W×0.4=140N×0.4m=56N·m

xOz平面弯矩：Mymax=F×3=120N×3m=360N·m

合弯矩：

（3）确定危险点，进行强度校核。固定端截面危险点处于平面应力状态，正应力为

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按第三强度理论：

可见，钢管满足强度要求。

【例题9.2】直径d=10cm的等截面圆轴，承受轴向拉力F和扭转力偶矩Me作用，如图9.2（a）所示。现测得圆轴表面A点处沿轴线方向的线应变ε0=300×10-6，沿与轴线成45°方向的线应变ε45°=-140×10-6。轴材料的弹性模量E=210GPa，泊松比μ=0.30，许用应力[σ]=120MPa。试分别按第三及第四强度理论校核轴的强度。

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图9.2　例题9.2图

【分析】圆轴在轴向力F作用下产生轴向拉伸变形，在力偶Me作用下产生扭转变形，因此圆轴产生拉伸与扭转的组合变形。每一横截面都可能是危险截面，圆周上的每一点都可能是危险点，其应力单元体如图9.2（b）所示，为平面应力状态。根据胡克定律由应变计算出横截面上危险点的正应力和切应力，并将其代入拉扭组合变形强度公式进行验算即可。

【解】（1）对圆轴进行受力分析，判断其变形类型。

圆轴在轴向力F和力偶Me作用下产生拉伸与扭转的组合变形。

（2）确定危险截面和危险点。

圆轴每一横截面都可能是危险截面，圆周上的每一点都可能是危险点，其应力状态属于平面应力状态，如图9.2（b）所示。

（3）计算危险点的应力。

由广义胡克定律，有

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