-直流穩(wěn)壓電源的習題答案

1、第1212章-直流穩(wěn)壓電源的習題答第 1212 章直流穩(wěn)壓電源的習題答案12.112.1判斷下列說法是否正確，用或者，x x”表示判斷結(jié)果并填入空內(nèi)。(1)(1)直流電源是一種將正弦信號轉(zhuǎn)換為直流信號的波形變換電路。(2)(2)直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換電路，它將交流能量轉(zhuǎn)換為直流能量。(3)(3)在變壓器副邊電壓和負載電阻相同的情況下， 橋式整流電路的輸出電流是半波整流電路輸出電流的2 2倍。)因此，它們的整流管的平均電流比值為2:12:1。(4)(4)若匕為電源變壓器副邊電壓的有效值，則半波整流電容濾波電路和全波整流電容濾波電路在空載時的輸出電壓均為e?e?。(5)(5)當輸入電壓匕和負載電流

2、/ /L L變化時，穩(wěn)壓電路的輸出電壓是絕對不變的。(6)(6)一般情況下，開關(guān)型穩(wěn)壓電路比線性穩(wěn)壓電路效率高。(7)(7)整流電路可將正弦電壓變?yōu)槊}動的直流電壓。(8)(8)電容濾波電路適用于小負載電流，而電感濾波電路適用于大負載電流。(（9 9）在單相橋式整流電容濾波電路中，若有一只整流管斷開，輸出電壓平均值變?yōu)樵瓉淼囊话?。?010）對于理想的穩(wěn)壓電路，VoM%=0,/?o=0oVoM%=0,/?o=0o（1111）線性直流電源中的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，開關(guān)型直流電源中的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)。（1212）因為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中引入了深度負反饋，因此也可能產(chǎn)生自激振蕩。（1313）在穩(wěn)壓管穩(wěn)

3、壓電路中，穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流必須大于最大負載電流；（而且，其最大穩(wěn)定電流與最小穩(wěn)定電流之差應大于負載電流的變化范圍。（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選擇填空題1 1.在題12.2.112.2.1圖所示的橋式罡譏電谷羽以電跖十，口刈（7 7為電網(wǎng)電壓的周期）。測得輸出直流電壓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)變壓器副邊電壓有效值匕為10V,10V,RCN3772 + +VoVo選擇合適答案填入空內(nèi)。數(shù)值為14

4、V14V12V12V9V9V4.5V4.5V(2)(2)電容虛焊時匕濘()；(4)(4)一只整流管和濾波電容同時開路,則Vo-Vo-( ()o)o解：；題 12211221 圖2 2.若要組成輸出電壓可調(diào)、最大輸出電流為3A3A的直流穩(wěn)壓電源，則應采用()。電容濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路電感濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路電容濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路電感濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路(3)(3).串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中的放大環(huán)節(jié)所放大的對象是( ()o)o基準電壓采樣電壓基準電壓與采樣電壓之差(4)(4).開關(guān)型直流電源比線性直流電源效率高的原因是()。(1)(1)在正常負載情況下，匕濘(3)(3)負載電阻開路時匕戶(調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)

5、輸出端有LCLC濾波電路可以不用電源變壓器(5)(5).在脈寬調(diào)制式串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路中，為使輸出電壓增大，對調(diào)整管基極控制信號的要求是(周期不變，占空比增大頻率增大，占空比不變答案：(1)(1)；(3);(3);；(2)(2)；(3)(3)；(4)(4); ;(5)(5)12.312.3填空:在題12.312.3圖電路中，調(diào)整管為由組成，基準電壓電路由組成，比較放大電路由組成，保護電路由組成。輸出電壓最小值的表達式為,最大值的表達式為解：TiTi；R RI IR R2 2R3R3；R R、D Dz z；Ta.ReTa.Re；T&RT&R。；”&汽、12.1912.19

6、試分析題12.412.4圖橋式整流電路中負載電壓V V。的波形。若二極管D2D2斷開時，V V。的波形如何？如果D2D2接反,結(jié)果如何？如果D2D2被短路，結(jié)果又如何？在一個周期內(nèi)，高電平時間不變,期增大解：若二極管D D2 2斷開時，v vo o的波形為單相半波整流波題 12.412.4 圖形；如果D2D2接反或者被短路，均會導致電源被短路。12.2012.20畫出三倍壓整流電路，并說明其工作原理。題解 125125 圖12.2112.21電路如題12.612.6圖示，變壓器副邊電壓有效值為2 2匕。(1)(1)畫出-2-2、VD1VD1和NONO的波形；(2)(2)求出輸出電壓平均值UoU

7、o和輸出電流平均值IIII的表達式；(3)(3)二極解:題解12.512.5圖為三倍壓整流電路。管的平均電流/D/D和 所承受的最大反向電壓VpRmaxVpRmax的表達式。(3)(3)二極管的平均電流/ /D D和所承受的最大反向電壓V VDRmaxDRmax為解圖12.612.612.2212.22電路如題12.712.7圖，變壓器副邊電壓有效值匕1=1=50V,50V,V V2 22=20V2=20VO O試問：(1)(1)輸出電壓平均值VolVol和VO2VO2各為多少？(2)(2)各二極管承受的最大反向電壓為多少？解：(1)(1)兩路輸出電壓分別為Voi0.45(V21+V22)=3

8、1.5VVoi0.45(V21+V22)=31.5VV VO O20.9L/20.9L/2 22=18V2=18V題 12.612.6 圖題 12.712.7 圖解：(1)(1)全波整流電路,波形如解圖12.612.6所示。(2)(2)輸出電壓平均值匕)和輸出電流平均值九為Vo0.9匕0.9匕0.45匕VDRraax=2&匕O ODiDi的最大反向電壓VDRmaV2(V21+V22)-99VD D2 2D3D3的最大反向電壓/%，57V電路如題12.812.8圖，要求:波整流還是全波整流？(3)(3)當V V2 2I I=V22=20V=V22=20V時，VolVol和匕)2)2各為多

9、少？(4)(4)當匕i=18V,%=22Vi=18V,%=22V時，畫出如、如2 2的波形;并求出VolVol和匕)2)2各為多少？0.9V2i=0.9V22=18V0.9V2i=0.9V22=18VvoiUO2voiUO2的波形如解圖12.812.8所示。它們的平均值為(1)(1)分別標出voivoi和心2 2對地的極性；(2)(2)VolVol、UO2UO2分別是半解：(1)(1)均為上“+”、下“一(2)(2)均為全波整流。(1)(1)VolVol和V02V02為VolVol= =V02V02 VoiVoi= =Vo20.45V2iVo20.45V2i+ +0.45V22=18V0.45

10、V22=18V圖12.812.8試在題12.12.9 9圖電路中標出各電容兩端電壓的極性和數(shù)值，并分析負載電阻上能夠獲得幾倍壓的輸出。題 12.912.9 圖解： 在圖（a a）所示電路中，G G上電壓極性為上“+”下“一”，數(shù)值為一倍壓；上電壓極性為右“+”左“一”，數(shù)值為二倍壓；C3C3上電壓極性為上“+”下“一”,數(shù)值為三倍壓。負載電阻上為三倍壓。在圖（b b）所示電路中，G G上電壓極性為上“一”下“+”，數(shù)值為一倍壓； 上電壓極性為上“+”下“一”， 數(shù)值為一倍壓； 。3 3、上電壓極性均為右“十”左“一”，數(shù)值均為二倍壓。負載電阻上為四倍壓。電路如題12.1012.10圖，已知穩(wěn)壓

11、管的穩(wěn)定電壓為6V,6V,最小穩(wěn)定電流IzminIzmin為5mA,5mA,允許耗散功率為PzPz為240mW,240mW,動態(tài)電阻rzrz小于1515。若斷開電阻Rz,Rz,試問:(1)(1)當輸入電壓片變化范圍為202024V24V、R RL L為200600200600。時，限流電阻風的選取范圍是多少?(2)(2)若R R=390=390。,則電路的穩(wěn)壓系數(shù)與表達式為多少？解：(1)(1)因為1zmax=PzM/Uz=40mA1zmax=PzM/Uz=40mA, ,IL=UZ/RL=10=1030mA,30mA,所以K K的取值范圍為/?max=心一力=400QmnxfrU、-UyL=3

12、60QZmax+*LmmZmax+*Lmm(2)(2)穩(wěn)壓系數(shù)為r7UTSr工。0.154rRUz電路如題12.1012.10圖所示，已知條件如題12.10o12.10o試問:(1)(1)為保證空載時穩(wěn)壓管能夠安全工作，R R應選多大?(2)(2)當凡按上面原則選定后，負載電阻允許的變化范圍是多少?解：拈中的電流和穩(wěn)壓管中的最大電流為=冬=40mAUzR2=600Q負載電流的最大值Lmax=Lmax=一仆=241nA241nAUz,k=尸=2500LmaxLmax用 x=8x=8LmmLmm橋式整流濾波電路如題12.1212.12圖，已知力是220220VV頻率50Hz50Hz的交流電源，要求

13、輸出直流電壓Vo=30Vo=30V,V,負載直流電流/o=50mA/o=50mA。試求電源變壓器副邊電壓vzvz的有效值V2,V2,并選擇整流二極管及濾波電容。解：（1 1）取%.匕，則變壓器副邊電壓的有效值30=21.21.2RkRkU-II=j 馬會3950mA(1)(1)為保證空載時穩(wěn)壓管能夠安全工作(3)(3)負載電阻的變化范圍題 12.1212.12 圖選擇整流二極管流經(jīng)整流二極管的平均電流為D(AV)=f=5=25(滔)可選用整流二極管2cpi2cpi3(3(最大整流電流為100mA,100mA,最大反向工作電壓為100V)100V)。(3)(3)選擇濾波電容因為負載電阻O(AV)

14、O(AV)根據(jù)(3-5)-,LRLC=4-=4X0.01(S)=0.04(S)22由此得濾波電容八浮=照尸=66.6titiOvU考慮到電網(wǎng)電壓波動10%,10%,則電容所承受的最高電壓為UCM=J2U2(1+10%)=38.5(V)因此，選用標稱值為68jiF/50V68jiF/50V的電解電容。12.1312.13有一單相橋式整流濾波電路如題12.1212.12圖，已知交流電源頻率f=50Hz,f=50Hz,負載電阻R RL L=200H,=200H,要求輸出直流電壓=30V,=30V,試選擇整流二極管及濾波電容器。解：選擇整流二極管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二極管承受的最大反向電壓為%放=或匕=35)根據(jù):URWMUDRMURWMUDRMI IO OMIMID D因此：查手下冊知，可選用二極管2cz55B,2cz55B,其最高反向工作電壓U URWMRWM為50V,50V,最大整流電流I IOMOM為10001000mAomAo(2)(2)選擇濾波電容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根據(jù)：電容耐壓值&U2CN(1.5&U2CN(1.52.5)I7R2.5)I7RL L因此:選用C=250uF,C=250uF,耐壓為50V50V的極性電容器。12.1412.14單相全波整流濾波電路如題12.1412.14圖:(1)(1)輸出直流電壓匕約為多少？標出匕的極性及電解電容C C的極性。焊，匕是否是正常情況下的一半？如果變壓器中心抽頭地方虛焊，這時還有輸出電壓嗎?(3)(3)如果把D2D2的極性接反，是否能正常工作？會出現(xiàn)什么問題?題？題12.1412.14圖(5)(5)如果輸出端短路會出現(xiàn)什么問題？

17、(6)(6)用具有中心抽頭的變壓器可否同時得到一個對地(2)(2)如果整流二極管DzDz虛(4)(4)如果D D2 2因過載損壞造成短路，又會出現(xiàn)什么問為正、一個對地為負的電源?解：(1)(1)在R RL LC C比：大得多時，匕.2.2匕，匕的極性及電解電容的極性為上下“十”。(2)(2)如果整流二極管DzDz虛焊，就成了對匕進行半波整流的濾波電路，雖然副邊電源只有一半在工作，因濾波電容很大，輸出電壓不是正常情況下的一半，而是匕.匕，稍低一點，而流過二極管DiDi的電流比正常值約大一倍。如果變壓器中心抽頭虛焊，因沒有通路則沒有輸出電壓。(3)(3)如果DzDz的極性接反，二極管DiDi、Dz

18、Dz將變壓器副邊在半周時間內(nèi)短路，形成很大的電流，可能燒壞二極管、變壓器，或?qū)⒐╇姷谋ｋU絲燒壞。如果二極管損壞是開路，則不會燒壞變壓器。(4)(4)如果D D2 2因過載損壞造成短路，將和(3)3)的情況接近，可能使DiDi也損壞，如果DiDi損壞后造成短路，將可能進一步燒壞變壓器。(5)(5)如果輸出端短路，和(3(3)、(4)(4)的情況接近。(6)(6)利用具有中心抽頭的變壓器可以得到一個對地為正和一個對地為負的電源，圖略。12.1512.15串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路如題12.1512.15圖，TzTz和R R特性完全相同，T2T2管基極電流可忽略不計，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為VzVz。填空:調(diào)整管

19、為，輸出電壓采樣電阻由組成,基準電壓電路由組成，比較放大電路組成；輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的表達式為解：TiTi；RiRzR3;RRiRzR3;R、Dz;Vo=Dz;Vo=&+R,+vz氏+&+R31Z=-v八=-V.R+R+& &z zR,212.1612.16電路如題12.1512.15圖，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓V Vz z= =6V,6V,晶體管的V VBEBE=0.7V,=0.7V,/?i=jR/?i=jR2 2=/?3=300n,Vi=24V=/?3=300n,Vi=24Vo o判斷出現(xiàn)下列現(xiàn)象時，分別因為電路產(chǎn)生什么故障(即哪個元件開路或短路)。(1)(1)匕

20、戶24V24V；(2)(2)Vo23.3VVo23.3V；(3)(3)匕戶12V12V且不可調(diào);(4)(4)6V6V且不可調(diào)；(5)(5)匕)可調(diào)范圍變?yōu)? 612V12V。解：(1)(1)TiTi的c c、e e短路;區(qū)短路；TzTz的b b、c c短路；(2)4(2)4短路;以短路。12.1712.17直流穩(wěn)壓電源如題12.1712.17圖所示。(1)(1)說明電路的整流電路、濾波電路、調(diào)整管、基準電壓電路、比較放大電路、采樣電路等部分各由哪些元件組成。標出集成運放相輸入端和反山,n ny-入端。寫出輸出,J-,J-匕的表達式。解：(1)(1)整流電路：D DI I-D-D4 4; ;濾波

21、電路：CiCi；調(diào)整管：TiTTiT2 2; ;基準電壓電路：R R、DzDz、R R、D Dz z；比較放大電路：A A；取樣電路：R1R1、2 2、(2)(2)為了使電路引入負反饋，集成運放的輸入端上為“一”下為“+”。(3)(3)輸出電壓的表達式為心4+4+穴 2+&2+&%+3%+3 寵 3 3(2)(2)的 同相 輸電壓220V220V12.1812.18在題12.1812.18圖所示電路中，Ri=240Q,R2=3kRi=240Q,R2=3k 2 2；W117W117輸入端和輸出端電壓允許范圍為3 340V,40V,輸出端和調(diào)整端之間的電壓為L25VL25V。試求解

22、:Ru。，(l+SX/4F=1.2516.9V(2)(2)輸入電壓取值范圍U1nln=U0a+q2mL20V%=%+%23、41.25V在題12.1912.19圖示電路中，已知W7806W7806的輸出電壓為6V,R6V,R1=1=R R2 2=R=R3 3=200C,=200C,試求輸出電壓的調(diào)節(jié)范o oLM7805LM7805| |_|_|一iprii5100(1)(1)(2)(2)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍;輸入電壓允許的范圍;題 12.1812.18 圖解：(1)(1)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍題 12.1912.19 圖題 12.2012.20 圖解：假設滑動變阻器R2R2的上端電阻為R21,R21

23、,根據(jù)丁彳R+R：+RJ=V。,得到+凡k=/丁(%+&+-)=9)，J=/困+&+&)=18W)A+Aj1j電路如題12.2012.20圖所示，假設I IQ Q=0,=0,問：(1)(1)VoVo值為多少？(2)(2)電路是否具有電壓源的特性?解：%=511%=511；% %(2)(2)由上式可知，電路具有電壓源的特性。L=（1+餐）/。=45A題 12.2112.21 圖電路如題12.2212.22圖所示，試合理連線，構(gòu)成5V5V的直流電源。12.2112.21電路如題12.2112.21圖所示，設晶體管T T的V VEBEB-V-VD D, ,7?7?I I=1Q,=1Q,處=2 2。，/ /D D / /BOBO求解負載電流/ /L L與，：的關(guān)系式。解:=/D色-小/ /C C=/=/E E, ,所題 12.2212.22 圖解：;； (11)(11)- -(13)(13)；. . .；1212試分別求出題12.2312.23圖所示各電路輸出電壓的表達式。題 12.2312.