电工学_第六版_秦曾煌_课后习题答案_18.pdf

目目目录录录 第第第18章章章直直直流流流稳稳稳压压压电电电源源源3 第18 1节整流电路 3 第18 1 1题 3 第18 1 2题 3 第18 1 3题 4 第18 1 7题 4 第18 1 8题 5 第18 2节滤波器 5 第18 2 4题 5 第18 3节直流稳压电源 6 第18 3 1题 6 第18 3 4题 7 第18 3 6题 7 1 List of Figures 1习题18 1 1图 3 2习题18 1 7图 4 3习题18 2 4图 6 4习题18 3 1图 6 5习题18 3 6图 8 2 18直直直流流流稳稳稳压压压电电电源源源 18 1整整整流流流电电电路路路 18 1 1 在图1中 已知RL 80 直流电压表V 的读数为110V 试求 1 直流电流 表A的读数 2 整流电流的最大值 3 交流电压表V1的读数 4 变压器二次侧 电流的有效值 二极管的正向压降忽略不计 解解解 图 1 习题18 1 1图 1 Io Uo RL 110 80 A 1 38A 2 Iom Io 3 14 1 38A 4 33A 3 U1 Uo 0 45 110 0 45V 244 4V 4 I 1 57Io 1 57 1 38A 2 16A 18 1 2 在教材图18 1 1所示的单相半波整流电路中 已知变压器二次侧电流的有 效值U 30V 负载电阻RL 100 试问 1 输出电压和输出电流的平均 值Uo和Io各为多少 2 若电源电压波动 10 二极管承受的最高反向电压为多 少 解解解 3 1 Uo 0 45U 0 45 30V 13 5V Io Uo RL 13 5 100 A 0 135A 2 UDRM 1 1 2U 1 1 1 414 30V 46 7V 18 1 3 若采用教材图18 1 3所示的单相桥式整流电路 试计算上题 解解解 1 Uo 0 9U 0 9 30V 27V Io Uo RL 27 100A 0 27A 2 UDRM 1 1 2U 1 1 1 414 30V 46 7V 18 1 7 图2是二倍压整流电路 Uo 2 2U 试分析之 并标出Uo的极性 分分分析析析 当u在正半周时 D1导通 D2截止 C1被充电到u的最大值 2U 极性左正 图 2 习题18 1 7图 右负 到u负半周时 D1截止 D2导通 u和C1两端电压相加 这时 电源 一方面经D2供给RL电流 同时经D2给C2充电 充到等于u的最大值 2U和C1两 端电压之和 由于C1放电很慢 其上电压近似为 2U 因此 C2两端电压接 近2 2U 极性下正上负 此即为RL上的电压Uo 当D2截止时 C2通过RL放 电 但因一般RL阻值较大 放电时间常数很大 所以C2两端电压Uo衰减很小 4 基本维持在2 2U值 由于Uo基本上为变压器二次绕组电压最大值的两倍 故称 为二倍压整流电路 倍压整流电路中 每个二极管所承受的最大反向电压为2 2U 电容C1的耐 压应大于 2U C2的耐压应大于2 2U 18 1 8 有一电解电源 采用三相桥式整流 如要求负载直流电压Uo 20V 负载电 流Io 200A 1 试求变压器容量为多少千伏安 2 选用整流元件 考虑到变 压器二次绕组和管子上的压降 变压器的二次侧电流要加大10 解解解 查教材表18 1 1 1 变压器二次侧相电压的有效值为 U Uo 2 34 20 2 34V 8 55V 考虑到变压器二次绕组和管子上的压降 变压器的二次侧电压要加 大10 即 U 1 1 8 55V 9 4V 变压器二次侧相电流的有效值为 I 0 82Io 0 82 200A 164A 三相变压器的容量为 S 3UI 3 9 4 164V A 4624 8V A 4 6kV A 取5kV A容量的变压器 2 通过每管的电流平均值为 ID 1 3Io 1 3 200A 66 7A 管子截止时承受的最高反向电压为 UDRM 2 45U 2 45 9 4V 23V 可选用100A 50V 的整流管 18 2滤滤滤波波波器器器 18 2 4 在图3具有 形RC滤波器的整流电路中 已知交流电压U 6V 今要求负载 输出电压Uo 6V 负载输出电流Io 100mA 试计算滤波电阻R 解解解 5 图 3 习题18 2 4图 取Uc1 1 2U 1 2 6V 7 2V 故R Uc1 Uo Io 7 2 6 100 10 3 12 18 3直直直流流流稳稳稳压压压电电电源源源 18 3 1 稳压二极管稳压电路如图4所示 已知u 28 2sin tV Uo 6V RL 2k R 1 2k 试求 1 S1断开 S2合上时的UI和IZ 2 S1和S2均合上时 的UI和IZ 并说明R 0和DZ接反两种情况下电路能否起稳压作用 解解解 图 4 习题18 3 1图 1 S1断开 S2合上 此时无电容滤波 UI 0 9U 0 9 28 2 2V 0 9 20V 18V IR UI Uo R 18 6 1 2 103 A 10 10 3A 10mA Io Uo RL 6 2 103 A 3 10 3A 3mA IZ IR Io 10 3 mA 7mA 6 2 S1和S2均合上 此时带电容滤波 UI 1 2U 1 2 20V 24V IR UI Uo RL 24 6 1 2 103 A 15 10 3A 15mA Io 3mA IZ IR Io 15 3 mA 12mA 如R 0 因UI 24V 它直接加在UZ为6V 的稳压管上 引起很大的反 向击穿电流而使稳压管损坏 一般而言 R 0 电路失去稳压作用 如将DZ反接 Uo 0 7V 达不到输出6V 的要求 18 3 4 电路如教材图18 3 3所示 已知UZ 6V R1 2k R2 1k R3 2k U1 30V T的电流放大系数 50 试求 1 电压输出范围 2 当UO 15V RL 150 时 调整管T的管耗和运算放大器的输出电流 解解解 1 求电压输出范围 电位计R1调到最上端UOmin UZ 6V 电位计R1调到最下端UOmax R1 R2 R2 UZ 2 1 1 6V 18V 故Uo的输出范围为6 18V 2 求T的管耗和运算放大器的输出电流 由于RL比R1 R2 R3都小的多 故 IC Io Uo RL 15 150A 0 1A 100mA T的管耗为 PC UCEIC 30 15 0 1W 1 5W 运算放大器的输出电流为 IB IC 100 50 mA 2mA 18 3 6 在图5中 试求输出电压Uo的可调范围为多少 解解解 运算放大器接成电压跟随器 输出端电位 即W7805的3端电位 和同相