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第 章 直流稳压电源 习题解答

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习题解答第8章 直流稳压电源【基本概念题】8.1 思考题（1）与全波整流电路相比，桥式整流电路有什么优点？（2）分别判断题8.1（2）图各电路能否作为滤波电路，简述理由。

U1C –U o–U1CL–U o–(a)(b)(c)题8.1（2）图（3）若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A的直流稳压电源，则应采用何种滤波电路更合适？（4）工频电网电压为50Hz、220V，则经过半波和桥式整流之后的电压平均值为多少？再经过滤波环节后的电压平均值如何估算？（5）图8.3.4中集成运放需要的工作电源取自哪里？与反相输入形式而言，同相输入形式的恒压源电路带负载能力更佳，为什么？（6）为什么说稳压管稳压电路的带负载能力差？（7）串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是什么？（8）在串联型线性稳压电路中，作为电压调整器的晶体管工作于何种工作状态？8.2 选择题（1）下列何种整流电路输出波形品质较佳？( ④)①桥式整流②全波整流③半波整流④三相整流（2）下列何种整流电路之电源变压器需要中间抽头？( ①)①全波②半波③桥式（3）电路如题8.2（3）图所示，U z 为稳压管D z 的稳定电压，当U I > U z 时，能保持R L 两端电压为U z 的电路为( b )。

8.3 判断题（1）整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。

（ √ ）（2）电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。

（ √ ）（3）在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，则输出电压平均值变为原来的一半。

（ X ） 【简单计算题】8.4 电路如题8.4图所示全波整流电路，变压器两端的副边电压有效值为2U 2。

（1）画出u 2、u D1和u O 的波形；（2）求出输出电压平均值U O （A V ）和输出电流平均值I L （A V ）的表达式；（3）二极管的平均电流I D （A V ）和所承受的最高反向电压U DRM 的表达式。

【解】(1)全波整流电路，波形见题8.4(b)所示；(2)输出电压平均值U O (AV )和输出电流平均值I L (AV )分别为L2L(AV)2O(AV)9.0 9.0R U I U U ≈≈ (3)二极管的平均电流I D (AV )和所承受的最大反向电压U D R M 分别为22DRM L2)(222 45.0D U U U R U I m AV ==≈题8.2（3）题8.4图8. 5 电路如题8.5图所示，变压器副边电压有效值U 21＝50V ，U 22＝20V 。

试问：（1）输出电压平均值U O1（A V ）和U O2（A V ）各为多少？（2）各二极管承受的最大反向电压为多少？【解】(1)两路输出电压分别为 U O 1(AV )≈0.45(U 21＋U 22)＝31.5V U O 2(AV )≈0.9U 22＝18V(2)D 1的最高反向电压为 V 99)(22221DRM1≈+=U U UD 2、D 3的最高反向电压为 V DRM257≈22=22U U8.6 试分析题8.6图桥式整流电路中负载电压u o 的波形。

若二极管D 2 断开时，u o 的波形如何？如果D 2接反，结果如何？如果D 2被短路，结果又如何？u oi L(a)题6.1图u D 1u OU 2mωt‐2U 2mu 2(b)题8.6图题8.5图8.7 单相桥式整流滤波电路如题8.7图所示，变压器副边u 2=202sin ωt V , R L C =(3~5)T /2。

求(1)负载电流I 0， 每个二极管的平均电流I D ，二极管承受的反向峰值电压U DRM ；(2)当D 1管发生短路时的负载电流I 0，D 4管的电流I D4；【解】(1) 对于单相桥式整流滤波电路，有V U U 24202.12.120=⨯==； 取0.02550.05s 22L T R C =⨯=⨯=； 则Ω=⨯==-2001025005.005.06CR L ；负载电流024120mA 200o L U I R ===；二极管的平均电流0160mA 2D I I ==；二极管承受的反向峰值电压2DRM U ==；(2) Tr(变压器)副边短路，通常Tr 输出端熔断器熔断，则I D =I D 4=0； (3) 当D 1管断路时，则电路工作在半波整流电容滤波的状态下，则0220V U U ==，若Ω=200L R ，那么00100mA D LU I I R ===，2DRM U ==。

8.8 简单稳压管稳压电路如题8.8图，U i=16V ，U Z =6V 。

当稳压管的电流I z 的变化范围为5～40mA 时，问R L 的变化范围为多大？【解】(1) 当I z =I zmin =5mA 时，负载电流最大，R L 阻值最小，其中0166100mA 100i R U U I R --=== max min 100595mA L R Z I I I =-=-=R 100ΩIR I L R LD zU iU 0题8.8图题8.7图∴0min max 6630.095L L U R I ===Ω (U 0=U Z =6V) (2)当I z =I zmax = 40mA 时，min max 1004060mA L R Z I I I =-=-= ∴R U I L L max min .===06006100Ω 即当稳压管电流变化范围为5～40mA 时，R L 的变化范围为63～100Ω。

8.9 电路如题8.9图所示，负载两端电压U 0=5V ，稳压管的稳定电流I Z =10mA ，限流电阻R =0.7K Ω，负载电阻R L =500Ω。

求: (1)电压'U 及变压器副边有效值U 2 。

(2)流过整流二极管的平均电流I D 及二极管所承受的反向峰值电压U DRM 。

【解】(1)00510mA 0.5L U V I R K===， 00'()(1010)0.7519V Z U I I R U =++=+⨯+=由于2'2.1U U = ，故 V U U 8.152.1192.1'2===(2) mA I I I Z D 10)1010(21)(210=+=+=，V U U DRM 21022==8. 10 电路如题8.10图所示，假设I Q =0，问：(1) U 0值为多少？ (2) 电路是否具有电压源的特性？题8. 10图I 0RR LD ZTru 0u 2u i+ C题8.9图【解】（1）假设I Q =0，LM7805输出端与公共端电压为5V ，则)V o '211+(•5=R R R U ，其中'2R 为电阻2R 的取值。

（2）具有电压源的性质，改变'2R 的值，就可改变输出电压。

【综合应用题】8.11 有一单相桥式整流电容滤波电路，已知其变压器副边电压U 2=20V ，现在分别测得直流输出电压为28V 、24V 、20V 、18V 、9V ，试判断说明每种电压所示的工作状态是正常还是故障？【解】 (1) 桥式全波整流以及电容C 滤波工作状态，输出开路（无R L )V 28=2=20U U(2) 桥式全波整流工作状态，有电容C 滤波，接负载R LV 24=2.1=20U U(3)有一二极管D 虚焊断开，形成半波整流电容滤波工作状态V 20==20U U(4) 电容损坏，相当于电容C 开路, 桥式全波整流工作状态V 18=9.0=20U U(5) 有一二极管D 虚焊断路；电容C 损坏、开路，半波整流工作状态V 9=45.0=20U U8.12 设计单相桥式整流电容滤波电路，其输出平均电压为U 0=30V ，平均电流为I 0=150mA ，电源频率f =50H Z ，考虑电网电压波动范围10% ，请选择合适的整流二极管和滤波电容； 与单相半波整流电容滤波电路相比，整流二极管和滤波电容的参数有何不同？【解】(1)根据桥式整流电容滤波电路经验公式，变压器副边电压为： V 有 (AV)o 25=2.130=2.1=2.1=22U U U U o 选择整流二极管流经整流二极管的平均电流为 mA oD 75=2=I I二极管承受的最大反向电压为 DRM 235(V)U ==根据手册，可选用整流二极管2CP12，其最大整流电流为100mA, 最大反向工作电压为100V 。

选择滤波电容 因为负载电阻 Ωk oO(AV)2.0==I U R L根据)(05.0=)(01.0×5=2=2)5~3(S 5，取≥L L S TC R T C R由此得滤波电容μF F L 250=20005.0=05.0=R C考虑到电网电压波动±10%，则电容所承受的最高电压为 )(5.38=%)10+1(2=2V CM U U因此，可选用标称值为250μF 左右，耐压超过50V 的电解电容。

（2）如果是单相半波整流电容滤波电路 根据经验公式，变压器副边电压为：V (AV)o 30=0.130=.1=2U U 选择整流二极管流经整流二极管的平均电流为 mA o D 150==I I 二极管承受的最大反向电压为 V DRM 84=22=2U U根据手册，可选用整流二极管2CP21，其最大整流电流为300mA, 最大反向工作电压为100V 。

选择滤波电容 因为负载电阻 Ωk oO(AV)2.0==I U R L根据)(05.0=)(01.0×5=2=2)5~3(S 5，取≥L L S TC R T C R由此得滤波电容μF F L 250=20005.0=05.0=R C考虑到电网电压波动±10%，则电容所承受的最高电压为)(2.46=%)10+1(2=2V CM U U因此，可选用标称值为250μF 左右，耐压超过50V 的电解电容。

8.13 集成运算放大器构成的串联型稳压电路如题8.13图所示，问：(1)在该电路中，若测得U i =30V ，试求变压器副边电压有效值U 2；(2)在U i =30V ，U z=6V ，R 1=2k Ω，R 2=1k Ω，R 3=1k Ω的条件下，求输出电压U 0的调节范围；【解】 (1)根据桥式整流电容滤波电路经验公式 V 有 25=2.130=2.1=2.1=22i i U U U U (2)当R 2滑动头滑到最下方时，反馈信号u f 最弱，运放器净输入信号最强，其输出信号最强，即调整管T 的基极电位最高，则I B 最大，I C 最大，调整管的U CE 电压最小，所以，此时U 0输出最大。

0max 12330max 123324V U R R R Uz R U Uz R R R R ++≈⋅∴≈⋅≈++当R 2滑动头滑到最上方时，调整过程与上述相反，U 0输出将达到最小。

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第18章习题 直流稳压电源

第18章习题 直流稳压电源


解2：选择滤波电容 ： 取 RLC = 5 × T/2
~
+ u２ –
+
C RL
+ uo –
1 50 R C = 5× = 0.05S L 2 已知 RL = 50Ω Ω
0.05 0.05 −6 C= = = 250×10 F = 250µF R 200 L
可选用C 的极性电容器。 可选用 = 250µF，耐压值为 µ ，耐压值为50V的极性电容器。 的极性电容器
∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆
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串联型稳压电路
UCE T + Ui – IE R3
–
IB ∞ + UB –
+
R1′ R1
+
+R1′′
Z
UZ –
+
UF D –
R2
+ RL UO –
调整 比较 基准 元件 放大 电压
取样 电路
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串联型稳压电路
uD D
u2
π 2π π 3π π ωt 4π π
Tr u1 u2
0
uo RL uo uD
b
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单相半波整流电路
uD D io u1 u2 b RL uo
Tr
U 0 = 0.45U 2
Io= Uo /RL
I 2 = 1.57 I 0
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W7900系列 —— 负电压 系列
W7800系列稳压器外形及接线图 系列稳压器外形及接线图 +10V
《电工学》习题库及答案12直流稳压电源

《电工学》习题库及答案12直流稳压电源


压管的 UDZ=9V，R=300Ω，RL=300Ω。正常
情况下，电路的输出电压 UO 为
。
A、9V B、12V C、24V D、28V
图 7-5
D4
U2
D3
R
D1 IR
+ ID
U1 C D2
+ IO
RL DZ
UO
-
5
14、上题中，若不慎将稳压管开路了，则电路的输出电压 UO 约为
。
A、9V B、12V C、24V D、28V
D ； B ；（2）B13、A 14、 B 15、 D 。16、 C
四.论述分析题
1、解：（1）因为 F 1 ,欲 A F 1，则 A 3 ； 3
而 A 1
Rt R1
，故振荡器起振的条件是： Rt
2R1
（2）当电压 UO 增大时，流过热敏电阻 Rt 的电流增大，温度上升，热敏电阻 Rt 的阻值减小， 使 Rt 2R1 ，即： A 3 ， A F 1，满足幅值平衡条件。
8、产生低频正弦波一般可用 振荡电路，要求频率稳定度很高，则可用 振荡电路。
（）
A、RC，LC B、LC，RC C、RC，石英晶体 D、LC，石英晶体
9、理想二极管在单相桥式整流、电阻性负载电路中，承受的最大反向电压为 。
A、小于 2U 2
B、等于 2U 2
C、大于 2U 2 且小于 2 2U 2 D、等于 2 2U 2
（）
7、石英晶体振荡器在并联应用时是一个 Q 值很高的电感。（ ）
8、直流稳压电源是能量转换电路，是将交流能量转换成直流能量。（ ）
9、在输出电压平均值相同的情况下，单相半波整流电路和单相桥式整流电路中二极管的平
均电流相同。（ ）
第10章 直流电源习题解答

第10章 直流电源习题解答

第10章直流电源10.1教学基本要求10.1.1 基本要求（1）掌握单相桥式整流电路的工作原理和主要参数计算，了解单相半波整流电路的工作原理、主要参数计算及二极管的选择（2）掌握电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，滤波电容的选择原则，了解电感滤波电路及其它形式的滤波电路的特点及各种滤波器的性能比较（3）理解硅稳压管稳压电路的工作原理，稳压系数和输出电阻的估算，稳压电路中限流电阻R的选择(4)掌握串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算，掌握三端固定式输出集成稳压器及其应用,了解三端可调输出集成稳压器及其应用(5)了解开关稳压电路的工作原理及集成开关稳压器及其应用10.1.2 重点难点及考点（1）本章重点单相桥式整流电路的工作原理和主要参数计算，电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算，三端固定式输出集成稳压器及其应用。

（2）本章难点电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算。

（3）本章主要考点单相桥式整流电路的工作原理，输出直流电压与输入交流电压有效值间的关系，二极管的选择。

电容滤波电路的主要参数计算，滤波电容的选择。

串联型直558559流稳压电路的组成、工作原理及参数计算。

三端固定式输出集成稳压器及其应用。

1.2典型题型精解10.2 单相桥式整流电路如图10.2.1所示，若输出直流电压U O =9V ，输出直流电流I O ＝1A ，试求：(1) 变压器二次电压有效值U 2； (2) 整流二极管最大反向峰值电压U RM ； (3) 流过二极管正向平均电流I D 。

图10.2.1 题10.2图分析方法：单相桥式整流电路的输出电压的平均值(输出直流电压)2O 9.0U U =，二极管最大反向峰值电压2RM 2U U =，二极管正向平均电流L2O D 45.02R U I I ==，这里的U 2是变压器二次电压有效值。

直流稳压电源习题

直流稳压电源习题

一、判断题：1．直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。

（）2．直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。

（）3．在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。

（）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。

（）4．若U2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为。

（）5．当输入电压UI和负载电流IL变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。

（）6．一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。

（）解：（1）×（2）√（3）√×（4）√（5）×（6）√二、解答题：1．在某一具有电容滤波的桥式整流电路中，设交流电源的频率为1000HZ，整流二极管正向压降为0.7V，变压器的内阻为2。

要求直流输出电流IO=100mA，输出直流电压UO=12V，试计算：（1）估算变压器副边电压有效值U2。

（2）选择整流二极管的参数值。

（3）选择滤波电容器的电容值。

【解题过程】(1) 由可得。

(2) 流过二极管的电流二极管承受的反压为选2CP33型二极管，其参数为URM＝25V，IDM＝500mA。

(3) 由，，可得取，那么选C＝22μF，耐压25V的电解电容。

2.倍压整流电路如图所示，假设图中负载电阻很大，可视为开路，变压器副边电压的有效值U2=100V。

试求：（1）各个电容器上的直流电压；（2）负载电阻两端的电压；（3）每个二极管所承受的反向电压。

【解题过程】（1）当电压u2正半周期，及极性上正下负时，电源通过二极管D1对电容C1充电，C1两端的电压；当电压u2负半周期，及极性上负下正时，电源经电容C1通过二极管D2对C2充电，C2两端的电压；当电压u2再次处于正半周期，上正下负，电源经C2通过D3、C3和C1对C3充电，C3两端的电压（2）负载电阻两端的电压（3）每个二极管所承受的反压3.直流稳压电源电路如图所示，输出电压和输出电流的数值如图所示，试分析电路是否有错误？如有错误，请加以改正。