第6章直流电源
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第六章直流稳压电源习题及答案第六章直流稳压电源⼀、填空题1、稳压电路使直流输出电压不受或的影响。
2、硅稳压⼆极管的稳压电路中,硅稳压⼆极管必须与负载电阻。
限流电阻不仅有作⽤,也有作⽤。
3、硅稳压⼆极管的动态电阻越,说明其反向特性曲线越陡,稳压性能越好。
4、串联型晶体三极管稳压电路的基本原理是将⼀个称为调整管的晶体三极管作为可变电阻,调整管和负载串联,当输出电压增加时,调整管的等效电阻,反之亦然。
5、如图7-7所⽰电路中,两只稳压管的稳压值分别Uz1=8.2V,U Z2=6.3V,其正向管压降均为0.7V,则图(a)的输出电压为;图(b)的输出电压为;图(c)的输出电压为;图(d)的输出电压为。
图7-76、整流电路将电压变成脉动的电压。
7、直流稳压电路的作⽤是当电⽹电压波动、负载和温度变化时,维持输出稳定。
8、根据稳定器件与负载的连接⽅式来划分,最基本的稳压电路有两⾯三⼑种:①是⽤硅稳压⼆极管构成的型稳压电路;②是⽤晶体三极管或集成电路组成的型稳压电路。
9、在硅稳压管稳压电路中,稳压管利⽤⾃⾝特性调节了流过负载的,限流电阻则与稳压管配合承担了引起输出电压不稳的变化量,从⽽保证了稳定的输出。
10、稳压管的电流调节作⽤是硅稳压管稳压电路能的关键。
11、串联型稳压电路是靠调整管作为元件。
从负反馈放⼤器的⾓度来看,这种电路属于负反馈电路。
调整管连接成射极跟随器,输出电压与基准电压成⽐,与反馈系数成⽐。
当基准电压与反馈系数已定时,输出也就确定了。
反馈越深时,调整作⽤越输出电压也就越,电路的稳压系数和输出电阻也就越。
12、串联型稳压电路中调整管⼯作在区,在负载电流较⼤时,调整管的集电极损耗相当,电源的效率较。
13、右图电路的名称是桥式整流滤波电路若u2=20V。
则u o=____若C开路,u o= ___若D1开路,u o= ___若C和D2开路,u o= __若R L开路,u o= __若R L=50Ω,则⼆极管的参数I F= ______ ,U RM=____电容C的参数选择 C=___ ,耐压=14、稳压管⼯作于PN结特性的________区,使⽤中要注意______________。
第六章习题参考答案6-1 在图6-23中,已知直流电压表V 2的读数为90V ,负载电阻Ω100=L R ,二极 管的正向压降忽略不计。
试求:①直流电流表A 的读数;②交流电压表V 1的读数;③变压器二次侧电流有效值。
图6-23 习题6-1图解 1)直流电流表A 的读数 A 9.0100902===L A R U I 2)交流电压表1V 的读数 V 20045.09045.021===U U 3)变压器二次侧电流有效值 A 245.0==A II6-2 图6-24为变压器二次侧绕组有中心抽头的单相整流电路,二次侧电压有效值为U ,试分析:1)标出负载电阻L R 上电压o u 和滤波电容C 的极性;2)分别画出无滤波电容和有滤波电容两种情况下o u 的波形。
整流电压平均值o U 与变压器二次侧电压有效值U 的数值关系如何?3)有无滤波电容两种情况下,二极管上所承受的最高反向电压DRM U 各为多大? 4)如果二极管VD 2虚焊;极性接反;过载损坏造成短路,电路会出现什么问题? 5)如果变压器二次侧中心抽头虚焊;输出端短路两种情况下电路又会出现什么问题?图6-24 习题6-2图解 1)负载电阻L R 上电压o u 和滤波电容C 的极性如题6-2解图(a )所示。
2)无滤波电容和有滤波电容两种情况下o u 的波形分别如题6-2解图(b )和题6-2图4-2 题4-2图140解图(c )所示。
无滤波电容时 U U o 9.0= 有滤波电容时 U U o 2.1=3)有无滤波电容两种情况下,二极管上所承受的最高反向电压皆为U U DRM 22=。
4)二极管V 2虚焊时相当于开路,电路变为单相半波整流电路,输出电压将降为原来的一半。
极性接反和过载损坏造成短路时,在输入电压正半周,1V 、2V 通路导通,由于二极管正向电阻很小,产生很大电流,将造成电源、变压器和二极管烧毁。
5)变压器二次侧中心抽头虚焊时相当于断路,无论是u 的正半周还是u 的负半周都不会构成电流的通路,因此负载电阻没有电压输出。
第一章直流电路一、填空题1.电源、负载、导线和控制装置2.通路、断路、和短路短路3.定向移动 I A mA μA4.某点参考点有无5. 20V -50V -30V6. b指向a a指向b 1.5 V7.阻碍 R 欧姆(Ω)8.正比反比 I=U/R9.5A10.0.4A11.电能其他电功 W 焦耳12.213.单位时间14.115.导体发热电烙铁电吹风电熨斗16.0.4548417.50Ω 2Ω18.1:2 1:1 1:1 2:119.4 6 7 320.6A21.短路二、判断题1.√ 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. ×8. ×9. √ 10. × 11. √ 12. ×三、选择题1.C 2.C 3.C 4. C 5. A 6. B 7. D 8. B9. C 10. C 11.A 12. A四、问答题1.答:电流热效应的利:利用电流热效应可以制成很多电器设备,如:电烙铁、电饭煲、电熨斗等。
电流热效应的弊:元器件和电气设备发热过多,不仅消耗电能,而且会加速绝缘材料的老化,严重时还会引起电气火灾。
2. “220V ”表示这个灯泡的额定电压“40W ”表示这个灯泡的额定功率3.答:(1)对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。
(2)电流表必须串接到被测量的电路中。
(3)电流必须从电流表的正端流入负端流出。
(4)选择合适的量程。
五、计算题1.解:(1)C 为参考点,则 U A =-3V-5V=-8VU B =-5VU C =0VU AB = U A - U B =-8V-(-5V)=-3VU BC = U B - U C =-5VU AC = U A - U C =-8V(2)以B 为参考点,则U A =-3V=-3VU B =0VU C =5VU AB = U A - U B =-3VU BC = U B - U C =0-(5)=-5VU AC = U A - U C =-3-(5)=-8V(3)从上面的结果可知:电位随着参考点的改变而改变;电压不随参考点的改变而改变。
摘要开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。
传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术,而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。
相比电压型PWM,电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率,系统的稳定性和动态特性也得以明显改善,特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。
直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。
信号源产生控制信号,该信号有它激或自激电路产生。
比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算,控制开关信号的幅值,、频率、波形等,通过驱动器控制开关器件的占空比,以达到稳定输出电压值的目的。
DC/DC变换器用以进行功率变换,它是开关电源的核心部分。
除此之外,开关电源还有辅助电路,包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。
开关电源典型结构有串联开关电源结构、并联开关电源结构、正激开关电源结构、反激开关电源结构、半桥开关电源结构、全桥开关电源结构等。
这里重点介绍一下反激开关电源结构。
所谓单端是指只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。
反激式则指当功率MOSFET 导通时,就将电能储存在高频变压器的初级绕组上,仅当MOSFET关断时,才向次级输送电能,由于开关频率高达100kHz,使得高频变压器能够快速存储、释放能量,经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。
这也是反激式电路的基本工作原理。
而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比,以达到稳压的目的。
稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数(或电压调整率)、输出电阻(或电流调整率)、纹波电压(纹波系数)及温度系数。
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140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中,通常需要直流电源。
前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等,都用的是直流电源供电,而发电厂、变电站输送的是交流电.这就需要将交流电变成直流电。
直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电,作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是:一是输出电压的幅值稳定,即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变;二是输出电压纹波要小;三是交流电变换成直流电时的转换效率要高;四是要具有保护功能,若输出电流过大,或输入交流电压过高,都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏,因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路,再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源,它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏,而交流电网提供的220伏(有效值)电压相对较大,变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压,以适合直流稳压电源的需要。
另外,变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。
整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压,这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分,但它也含有丰富的交流成分(称为纹波)。
这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。
需要对脉动电压进行平滑处理,也就是对脉动电压进行滤波。
直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波,属于无源滤波电路。
,第六章从接触器的结构特征上如何区分交流接触器与直流接触器为什么直流接触器与交流接触器相比,直流接触器的铁心比较小,线圈也比较小,交流电磁铁的铁心是用硅钢片叠柳而成的.线圈做成有支架式,形式较扁.因为直流电磁铁不存在电涡流的现象.为什么交流电弧比直流电弧容易熄灭因为交流是成正旋变化的,当触点断开时总会有某一时刻电流为零,此时电流熄灭.而直流电一直存在,所以与交流电相比电弧不易熄灭.若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,或直流电器的线圈误接入同电压的交流电源,会发生什么问题若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,会因为交流线圈的电阻太小儿流过很大的电流使线圈损坏. 直流电器的线圈误接入同电压的交流电源,触点会频繁的通短,造成设备的不能正常运行.交流接触器动作太频繁时为什么会过热%因为交流接触启动的瞬间,由于铁心气隙大,电抗小,电流可达到15倍的工作电流,所以线圈会过热.在交流接触器铁心上安装短路环为什么会减少振动和噪声在线圈中通有交变电流时,再铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的,当电流频率为50HZ时磁通每秒有100次通过零,这样所产生的吸力也为零,动铁心有离开趋势,但还未离开,磁通有很快上来,动铁心有被吸会,造成振动.和噪声,因此要安装短路环.两个相同的110V交流接触器线圈能否串联接于220V的交流电源上运行为什么若是直流接触器情况又如何为什么两个相同的110V交流接触器线圈不能串联接于220V 的交流电源上运行,因为在接通电路的瞬间,两各衔铁不能同时工作,先吸合的线圈电感就增大,感抗大线圈的端电压就大,另一个端电压就小,时间长了,有可能把线圈烧毁.若是直流接触器,则可以.电磁继电器与接触器的区别主要是什么接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的.电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载(热)保护有何区别-电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路,防止电动机过大的电枢电路而损坏.自动切断电源的保护动作.过电流保护是指当电动机发生严重过载时,保护电动机不超过最大许可电流.长期过载保护是指电动机的短时过载保护是可以的,但长期过载时电动机就要发热,防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度.过电流继电器与热继电器有何区别各有什么用途过电流继电器是电流过大就断开电源,它用于防止电动机短路或严重过载. 热继电器是温度升高到一定值才动作.用于过载时间不常的场合.为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护而熔断器则相反,为什么因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作,如果短路热继电器不能马上动作,这样就会造成电动机的损坏.而熔短期,电源一旦短路立即动作,切断电源.自动空气断路器有什么功能和特点"功能和特点是具有熔断器能直接断开主回路的特点,又具有过电流继电器动作准确性高,容易复位,不会造成单相运行等优点.可以做过电流脱扣器,也可以作长期过载保护的热脱扣器.时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思机电传动装置的电器控制线路有哪几种各有何用途电器控制线路原理图的绘制原则主要有哪些电器控制线路有1:启动控制线路及保护装置.2正反转控制线路.3:多电动机的连锁控制线路.4:电动控制线路.5:多点控制线路.6:顺序控制线路.7:多速异步电动机的基本控制线路.8:电磁铁.电磁离合器的基本控制线路.电器控制线路原理图的绘制原则主要有1:应满足生产工艺所提出的要求.~2:线路简单,布局合理,电器元件选择正确并得到充分.3操作,维修方便4设有各种保护和防止发生故障的环节.5能长期准确,稳定,可靠的工作.为什么电动机要设有零电压和欠电压保护零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时而可能发生的不容许的故障.,在装有电器控制的机床上,电动机由于过载而自动停车后,若立即按钮则不能开车,这可能是什么原因有可能熔短器烧毁,使电路断电.或者是热继电器的感应部分还未降温,热继电器的触点还处于断开状态.'要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动:即1M启动后,2M才能启动;2M启动后3M才能启动;停车时则同时停。