-直流稳压电源的习题答案

1、第1212章-直流稳压电源的习题答第 1212 章直流稳压电源的习题答案12.112.1判断下列说法是否正确，用或者，x x”表示判断结果并填入空内。(1)(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)(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)(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 2倍。)因此，它们的整流管的平均电流比值为2:12:1。(4)(4)若匕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e?e?。(5)(5)当输入电压匕和负载电流

2、/ /L L变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。(6)(6)一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。(7)(7)整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。(8)(8)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。(（9 9）在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。（1010）对于理想的稳压电路，VoM%=0,/?o=0oVoM%=0,/?o=0o（1111）线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。（1212）因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。（1313）在稳压管稳

3、压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流；（而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。（解：(1)X(2)(1)X(2)4 4(7)(7)4 4(8)(8)4 4(io)(io)N Ndi)di)N N12.212.2选择填空题1 1.在题12.2.112.2.1图所示的桥式罡讥电谷羽以电跖十，口刈（7 7为电网电压的周期）。测得输出直流电压VoVo可能的7(3)4X(4)4(5)X(6)7(3)4X(4)4(5)X(6)(9)(9)TraTra(12)(12)变压器副边电压有效值匕为10V,10V,RCN3772 + +VoVo选择合适答案填入空内。数值为14

4、V14V12V12V9V9V4.5V4.5V(2)(2)电容虚焊时匕泞()；(4)(4)一只整流管和滤波电容同时开路,则Vo-Vo-( ()o)o解：；题 12211221 图2 2.若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A3A的直流稳压电源，则应采用()。电容滤波稳压管稳压电路电感滤波稳压管稳压电路电容滤波串联型稳压电路电感滤波串联型稳压电路(3)(3).串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是( ()o)o基准电压采样电压基准电压与采样电压之差(4)(4).开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是()。(1)(1)在正常负载情况下，匕泞(3)(3)负载电阻开路时匕户(调整管工作在开关状态

5、输出端有LCLC滤波电路可以不用电源变压器(5)(5).在脉宽调制式串联型开关稳压电路中，为使输出电压增大，对调整管基极控制信号的要求是(周期不变，占空比增大频率增大，占空比不变答案：(1)(1)；(3);(3);；(2)(2)；(3)(3)；(4)(4); ;(5)(5)12.312.3填空:在题12.312.3图电路中，调整管为由组成，基准电压电路由组成，比较放大电路由组成，保护电路由组成。输出电压最小值的表达式为,最大值的表达式为解：TiTi；R RI IR R2 2R3R3；R R、D Dz z；Ta.ReTa.Re；T&RT&R。；”&汽、12.1912.19

6、试分析题12.412.4图桥式整流电路中负载电压V V。的波形。若二极管D2D2断开时，V V。的波形如何？如果D2D2接反,结果如何？如果D2D2被短路，结果又如何？在一个周期内，高电平时间不变,期增大解：若二极管D D2 2断开时，v vo o的波形为单相半波整流波题 12.412.4 图形；如果D2D2接反或者被短路，均会导致电源被短路。12.2012.20画出三倍压整流电路，并说明其工作原理。题解 125125 图12.2112.21电路如题12.612.6图示，变压器副边电压有效值为2 2匕。(1)(1)画出-2-2、VD1VD1和NONO的波形；(2)(2)求出输出电压平均值UoU

7、o和输出电流平均值IIII的表达式；(3)(3)二极解:题解12.512.5图为三倍压整流电路。管的平均电流/D/D和 所承受的最大反向电压VpRmaxVpRmax的表达式。(3)(3)二极管的平均电流/ /D D和所承受的最大反向电压V VDRmaxDRmax为解图12.612.612.2212.22电路如题12.712.7图，变压器副边电压有效值匕1=1=50V,50V,V V2 22=20V2=20VO O试问：(1)(1)输出电压平均值VolVol和VO2VO2各为多少？(2)(2)各二极管承受的最大反向电压为多少？解：(1)(1)两路输出电压分别为Voi0.45(V21+V22)=3

8、1.5VVoi0.45(V21+V22)=31.5VV VO O20.9L/20.9L/2 22=18V2=18V题 12.612.6 图题 12.712.7 图解：(1)(1)全波整流电路,波形如解图12.612.6所示。(2)(2)输出电压平均值匕)和输出电流平均值九为Vo0.9匕0.9匕0.45匕VDRraax=2&匕O ODiDi的最大反向电压VDRmaV2(V21+V22)-99VD D2 2D3D3的最大反向电压/%，57V电路如题12.812.8图，要求:波整流还是全波整流？(3)(3)当V V2 2I I=V22=20V=V22=20V时，VolVol和匕)2)2各为多

9、少？(4)(4)当匕i=18V,%=22Vi=18V,%=22V时，画出如、如2 2的波形;并求出VolVol和匕)2)2各为多少？0.9V2i=0.9V22=18V0.9V2i=0.9V22=18VvoiUO2voiUO2的波形如解图12.812.8所示。它们的平均值为(1)(1)分别标出voivoi和心2 2对地的极性；(2)(2)VolVol、UO2UO2分别是半解：(1)(1)均为上“+”、下“一(2)(2)均为全波整流。(1)(1)VolVol和V02V02为VolVol= =V02V02 VoiVoi= =Vo20.45V2iVo20.45V2i+ +0.45V22=18V0.45

10、V22=18V图12.812.8试在题12.12.9 9图电路中标出各电容两端电压的极性和数值，并分析负载电阻上能够获得几倍压的输出。题 12.912.9 图解： 在图（a a）所示电路中，G G上电压极性为上“+”下“一”，数值为一倍压；上电压极性为右“+”左“一”，数值为二倍压；C3C3上电压极性为上“+”下“一”,数值为三倍压。负载电阻上为三倍压。在图（b b）所示电路中，G G上电压极性为上“一”下“+”，数值为一倍压； 上电压极性为上“+”下“一”， 数值为一倍压； 。3 3、上电压极性均为右“十”左“一”，数值均为二倍压。负载电阻上为四倍压。电路如题12.1012.10图，已知稳压

11、管的稳定电压为6V,6V,最小稳定电流IzminIzmin为5mA,5mA,允许耗散功率为PzPz为240mW,240mW,动态电阻rzrz小于1515。若断开电阻Rz,Rz,试问:(1)(1)当输入电压片变化范围为202024V24V、R RL L为200600200600。时，限流电阻风的选取范围是多少?(2)(2)若R R=390=390。,则电路的稳压系数与表达式为多少？解：(1)(1)因为1zmax=PzM/Uz=40mA1zmax=PzM/Uz=40mA, ,IL=UZ/RL=10=1030mA,30mA,所以K K的取值范围为/?max=心一力=400QmnxfrU、-UyL=3

12、60QZmax+*LmmZmax+*Lmm(2)(2)稳压系数为r7UTSr工。0.154rRUz电路如题12.1012.10图所示，已知条件如题12.10o12.10o试问:(1)(1)为保证空载时稳压管能够安全工作，R R应选多大?(2)(2)当凡按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少?解：拈中的电流和稳压管中的最大电流为=冬=40mAUzR2=600Q负载电流的最大值Lmax=Lmax=一仆=241nA241nAUz,k=尸=2500LmaxLmax用 x=8x=8LmmLmm桥式整流滤波电路如题12.1212.12图，已知力是220220VV频率50Hz50Hz的交流电源，要求

13、输出直流电压Vo=30Vo=30V,V,负载直流电流/o=50mA/o=50mA。试求电源变压器副边电压vzvz的有效值V2,V2,并选择整流二极管及滤波电容。解：（1 1）取%.匕，则变压器副边电压的有效值30=21.21.2RkRkU-II=j 马会3950mA(1)(1)为保证空载时稳压管能够安全工作(3)(3)负载电阻的变化范围题 12.1212.12 图选择整流二极管流经整流二极管的平均电流为D(AV)=f=5=25(滔)可选用整流二极管2cpi2cpi3(3(最大整流电流为100mA,100mA,最大反向工作电压为100V)100V)。(3)(3)选择滤波电容因为负载电阻O(AV)

14、O(AV)根据(3-5)-,LRLC=4-=4X0.01(S)=0.04(S)22由此得滤波电容八浮=照尸=66.6titiOvU考虑到电网电压波动10%,10%,则电容所承受的最高电压为UCM=J2U2(1+10%)=38.5(V)因此，选用标称值为68jiF/50V68jiF/50V的电解电容。12.1312.13有一单相桥式整流滤波电路如题12.1212.12图，已知交流电源频率f=50Hz,f=50Hz,负载电阻R RL L=200H,=200H,要求输出直流电压=30V,=30V,试选择整流二极管及滤波电容器。解：选择整流二极管I ID D=I=IO O/2=U/2=UO O/2R/

15、2RL L=3O/(2=3O/(2X X200)=75mA200)=75mAU=Uo/1.2=3O/1.2=25VU=Uo/1.2=3O/1.2=25VUDRM=V2U：=y2x200=35V=35V二极管承受的最大反向电压为%放=或匕=35)根据:URWMUDRMURWMUDRMI IO OMIMID D因此：查手下册知，可选用二极管2cz55B,2cz55B,其最高反向工作电压U URWMRWM为50V,50V,最大整流电流I IOMOM为10001000mAomAo(2)(2)选择滤波电容R RL L=5=5X1/50=0X1/50=0o05so05sC=0.05/RC=0.05/RL

16、L=0.05/200=250=0.05/200=250U UF F根据：电容耐压值&U2CN(1.5&U2CN(1.52.5)I7R2.5)I7RL L因此:选用C=250uF,C=250uF,耐压为50V50V的极性电容器。12.1412.14单相全波整流滤波电路如题12.1412.14图:(1)(1)输出直流电压匕约为多少？标出匕的极性及电解电容C C的极性。焊，匕是否是正常情况下的一半？如果变压器中心抽头地方虚焊，这时还有输出电压吗?(3)(3)如果把D2D2的极性接反，是否能正常工作？会出现什么问题?题？题12.1412.14图(5)(5)如果输出端短路会出现什么问题？

17、(6)(6)用具有中心抽头的变压器可否同时得到一个对地(2)(2)如果整流二极管DzDz虚(4)(4)如果D D2 2因过载损坏造成短路，又会出现什么问为正、一个对地为负的电源?解：(1)(1)在R RL LC C比：大得多时，匕.2.2匕，匕的极性及电解电容的极性为上下“十”。(2)(2)如果整流二极管DzDz虚焊，就成了对匕进行半波整流的滤波电路，虽然副边电源只有一半在工作，因滤波电容很大，输出电压不是正常情况下的一半，而是匕.匕，稍低一点，而流过二极管DiDi的电流比正常值约大一倍。如果变压器中心抽头虚焊，因没有通路则没有输出电压。(3)(3)如果DzDz的极性接反，二极管DiDi、Dz

18、Dz将变压器副边在半周时间内短路，形成很大的电流，可能烧坏二极管、变压器，或将供电的保险丝烧坏。如果二极管损坏是开路，则不会烧坏变压器。(4)(4)如果D D2 2因过载损坏造成短路，将和(3)3)的情况接近，可能使DiDi也损坏，如果DiDi损坏后造成短路，将可能进一步烧坏变压器。(5)(5)如果输出端短路，和(3(3)、(4)(4)的情况接近。(6)(6)利用具有中心抽头的变压器可以得到一个对地为正和一个对地为负的电源，图略。12.1512.15串联型直流稳压电路如题12.1512.15图，TzTz和R R特性完全相同，T2T2管基极电流可忽略不计，稳压管的稳定电压为VzVz。填空:调整管

19、为，输出电压采样电阻由组成,基准电压电路由组成，比较放大电路组成；输出电压调节范围的表达式为解：TiTi；RiRzR3;RRiRzR3;R、Dz;Vo=Dz;Vo=&+R,+vz氏+&+R31Z=-v八=-V.R+R+& &z zR,212.1612.16电路如题12.1512.15图，已知稳压管的稳定电压V Vz z= =6V,6V,晶体管的V VBEBE=0.7V,=0.7V,/?i=jR/?i=jR2 2=/?3=300n,Vi=24V=/?3=300n,Vi=24Vo o判断出现下列现象时，分别因为电路产生什么故障(即哪个元件开路或短路)。(1)(1)匕

20、户24V24V；(2)(2)Vo23.3VVo23.3V；(3)(3)匕户12V12V且不可调;(4)(4)6V6V且不可调；(5)(5)匕)可调范围变为6 612V12V。解：(1)(1)TiTi的c c、e e短路;区短路；TzTz的b b、c c短路；(2)4(2)4短路;以短路。12.1712.17直流稳压电源如题12.1712.17图所示。(1)(1)说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。标出集成运放相输入端和反山,n ny-入端。写出输出,J-,J-匕的表达式。解：(1)(1)整流电路：D DI I-D-D4 4; ;滤波

21、电路：CiCi；调整管：TiTTiT2 2; ;基准电压电路：R R、DzDz、R R、D Dz z；比较放大电路：A A；取样电路：R1R1、2 2、(2)(2)为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“一”下为“+”。(3)(3)输出电压的表达式为心4+4+穴 2+&2+&%+3%+3 宠 3 3(2)(2)的 同相 输电压220V220V12.1812.18在题12.1812.18图所示电路中，Ri=240Q,R2=3kRi=240Q,R2=3k 2 2；W117W117输入端和输出端电压允许范围为3 340V,40V,输出端和调整端之间的电压为L25VL25V。试求解

22、:Ru。，(l+SX/4F=1.2516.9V(2)(2)输入电压取值范围U1nln=U0a+q2mL20V%=%+%23、41.25V在题12.1912.19图示电路中，已知W7806W7806的输出电压为6V,R6V,R1=1=R R2 2=R=R3 3=200C,=200C,试求输出电压的调节范o oLM7805LM7805| |_|_|一iprii5100(1)(1)(2)(2)输出电压的调节范围;输入电压允许的范围;题 12.1812.18 图解：(1)(1)输出电压的调节范围题 12.1912.19 图题 12.2012.20 图解：假设滑动变阻器R2R2的上端电阻为R21,R21

23、,根据丁彳R+R：+RJ=V。,得到+凡k=/丁(%+&+-)=9)，J=/困+&+&)=18W)A+Aj1j电路如题12.2012.20图所示，假设I IQ Q=0,=0,问：(1)(1)VoVo值为多少？(2)(2)电路是否具有电压源的特性?解：%=511%=511；% %(2)(2)由上式可知，电路具有电压源的特性。L=（1+餐）/。=45A题 12.2112.21 图电路如题12.2212.22图所示，试合理连线，构成5V5V的直流电源。12.2112.21电路如题12.2112.21图所示，设晶体管T T的V VEBEB-V-VD D, ,7?7?I I=1Q,=1Q,处=2 2。，/ /D D / /BOBO求解负载电流/ /L L与，：的关系式。解:=/D色-小/ /C C=/=/E E, ,所题 12.2212.22 图解：;； (11)(11)- -(13)(13)；. . .；1212试分别求出题12.2312.23图所示各电路输出电压的表达式。题 12.2312.