电工与电子技术基础(第二版) 第7章 直流稳压电源

电工与电子技术基础第7章答案第7章直流稳压电源习题参考答案7.1单相半波整流电路如图7.1所示。

已知负载电阻RL＝600Ω，变压器副边电压U2＝20V。

试求输出电压UO、电流的平均值IO及二极管截止时承受的最大反向电压UDRM。

解：U0=0.45U2=0.45某20=9（V）I0= 9U0==15（mA）RL600UDRM=2U2=2某20=28.2（V）7.2有一电压为110V、负载电阻为55Ω的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电。

试求变压器副边电压和输出电流的平均值，并计算二极管的电流ID和最高反向电压UDRM。

如改用半波整流电路，重新计算上述各量。

解：采用单相桥式整流电路时∵U0=0.9U2∴U2=U0110==122（V）0.90.9110=2(A)I0=5511ID=I0=某2=1(A)22UDRM=2U2=2某122=173（V）当采用单相半波整流电路时U2=110U0==244（V）0.450.45110=2(A)I0=55ID=I0=2(A)UDRM=2U2=2某244=346（V）7.3单相桥式整流电路中，不带滤波器，已知负载电阻R＝360Ω，负载电压UO＝90V。

试计算变压器副边的电压有效值U2和输出电流的平均值，并计算二极管的电流ID和最高反向电压UDRM。

解：采用单相桥式整流电路时∵U0=0.9U2∴U2=U090==100（V）0.90.915590=0.25(A)36011ID=I0=某0.25=0.125(A)22I0=UDRM=2U2=2某100=141.2（V）7.4单相桥式整流电路如图7.4所示。

已知负载电阻RL＝360Ω，变压器副边电压U2＝220V。

试求输出电压UO、电流的平均值IO及二极管的电流ID二极管截止和最高反向电压UDRM。

解：U0=0.9U2=0.9某220=198（V）I0=ID=U0198==0.55（mA）RL36011IO=某0.55=0.275(mA)22UDRM=2U2=2某220=311（V）7.5在单相桥式整流电容滤波电路中，若发生下列情况之一时，对电路正常工作有什么影响？①负载开路；②滤波电容短路；③滤波电容断路；④整流桥中一只二极管断路；⑤整流桥中一只二极管极性接反。

电工电子技术及应用第七章《直流稳压电源》教案（7-1）【课题编号】03-07-01【课题名称】整流电路【教学目标】应知：1．整流的概念；2．理解整流电路的工作过程及不同类型的整流电路的优缺点；3．*了解晶闸管可控整流电路。

应会：1．能分析负载上电压的波形，会根据电压波形判断电路的故障点；2．正确计算电压、电流平均值，会根据电路要求选择整流电路元件参数。

【教学重点】整流的概念及意义；整流电路的工作过程分析以及元件参数的选择。

【难点分析】整流电路各点的电压波形分析及元件参数的选择。

【学情分析】根据学生特点，利用“做中教”，让学生在“做”中认识各种整流电路形式，通过“现象”自主探究整流电路特点，并会结合现象分析电路的故障点。

利用多媒体课件将整流电路工作过程形象化，以利于学生的理解。

对于参数的计算，省却繁琐的公式推导过程及原理讲解过程，要求学生会直接根据公式进行简单计算，合理选择元件参数即可。

【教学方法】讲授法、演示法【教具资源】整流二极管，整流桥，0～220V单相可调交流电源，多媒体课件，万用表，双踪示波器。

【课时安排】2学时（90分钟）【教学过程】一、导入新课直流电源在日常生活中应用很广，它的来源中，除了将其他形式的能直接转化为直流电能外，交流电经整流变为直流电也是直流电源的一种重要的形式。

【多媒体演示】（多媒体演示直流稳压电源稳压流程）引出：交流电能变为直流电的第一个环节-----整流电路二、讲授新课教学环节1：单相半波整流（一）“做中教”——单相半波整流电路实验教师活动：投影单相半波整流电路图，让学生搭建电路。

学生活动：分组实验（1）根据电路图，将一只变压器、一个整流二极管、一个负载电阻连接电路。

（2）闭合开关，用示波器观察交流输入端电压u1、负载两端电压u2的波形，并对波形特点作比较。

（3）用万用表测量交流输入端电压、负载两端电压，比较两者数值关系。

（4）交换二极管的正负极，再次观察比较u 1、u 2波形特点。

《电工与电子技术基础》教材复习知识要点第一章：直流电路及其分析方法复习要点基本概念：电路的组成和作用；理解和掌握电路中电流、电压和电动势、电功率和电能的物理意义；理解电压和电动势、电流参考方向的意义；理解和掌握基本电路元件电阻、电感、电容的伏－安特性，以及电压源（包括恒压源）、电流源（包括恒流源）的外特性；理解电路（电源）的三种工作状态和特点；理解电器设备（元件）额定值的概念和三种工作状态；理解电位的概念，理解电位与电压的关系。

基本定律和定理：熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律和欧姆定理及其应用，特别强调Σ I=0和Σ U=0时两套正负号的意义，以及欧姆定理中正负号的意义。

分析依据和方法：理解电阻的串、并联，掌握混联电阻电路等效电阻的求解方法，以及分流、分压公式的熟练应用；掌握电路中电路元件的负载、电源的判断方法，掌握电路的功率平衡分析；掌握用支路电流法、叠加原理、戴维宁定理和电源等效变换等方法分析、计算电路；掌握电路中各点的电位的计算。

基本公式：欧姆定理和全欧姆定理Rr E I R U I +==0, 电阻的串、并联等效电阻212121,R R R R R R R R +=+=串串 KCL 、KVL 定律0)(,0)(=∑=∑u U i I 分流、分压公式U R R R U U R R R U I R R R I I R R R I 2122211121122121,;,+=+=+=+= 一段电路的电功率ba ab I U P ⨯= 电阻上的电功率R U R I I U P 22=⨯=⨯= 电能tP W ⨯=难点：一段电路电压的计算和负载开路（空载）电压计算，注意两者的区别。

常用填空题类型：1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。

2.20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω，相并联时的等效电阻为 16 Ω。

3.戴维南定理指出：任何一个有源二端线性网络都可以用一个等效的 电压 源来表示。

1、复习二极管的基本结构，稳压管的工作原理；二极管由P型半导体和N型半导体所组成，P型半导体在硅（或锗）的晶体内掺入少量三价元素杂质,如硼（或铟）等。

硼原子只有3个价电子,它与周围硅原子组成共价键时,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空穴。

这个空穴与本征激发产生的空穴都是载流子,具有导电性能。

N型半导体在纯净的半导体硅（或锗）中掺入微量五价元素（如磷）后,就可成为N 型半导体。

在这种半导体中,自由电子数远大于空穴数,导电以电子为主,故此类半导体亦称电子型半导体。

稳压管反向击穿后，电流变化很大，但其两端电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。

2、要求5个学员为一组拆一个手机充电器，观察手机充电器里的元器件构成和电路结构；第一个是手机充电器（5V），第二个是笔记本电脑的电源线（15V），它们的输出电压都是直流电，那么如何将一个比较大的交流电压转化成一个比较小的直流电压，需要几个流程和分别需要用到哪些元器件？今天这堂课让我们一起来学习直所以一个完整的直流稳压电源的电路由以下几部分组成：三、整流电路将交流电压变换为单向脉动电压的电路。

其中的整流元件（晶体二极管、电子二极管或晶闸管）所以能整流，是因为它负载上得到的整流电压虽然是单方向的(极性一定整流电路虽然都可以把交流电转换为直流电，的输出电压是单向脉动电压。

在某些设备（例如电镀、蓄电池这种电压的脉动是允许的。

但是输出这种电压的电源对大多数电子设备是不能满足的。

为了得到比较平稳的最常用的是电容滤波电路，将滤波电路接入到整流电路以后：其中RL和Ｃ可以控制电容的充放电时间，当u2＞uC二极管导通，C充电。

u2＜uC时：二极管截止，C放电。

具体波形如下图：但是当空载（RL=∞）时：电路就变成：总之，电容滤波电路简单，输出电压较高，脉动也较小，也被经常用于直流稳压电源设计中；但是外特性较差，且有电流冲击。

因此，电容滤波器一般用于要求输出电压较高，负载电流较小并且变化也较小的场合。