直流穩(wěn)壓電源(4)

1、.一、判斷題：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在變壓器副邊電壓和負(fù)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倍。（ ）因此，它們的整流管的平均電流比值為2:1。（ ）4若U2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。（ ）5當(dāng)輸入電壓UI和負(fù)載電流IL變化時，穩(wěn)壓電路的輸出電壓是絕對不變的。（ ）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。（ ）解：（1）× （2） （3） × （4） （5）

2、×（6）二、解答題：1在某一具有電容濾波的橋式整流電路中，設(shè)交流電源的頻率為1000HZ，整流二極管正向壓降為0.7V，變壓器的內(nèi)阻為2。要求直流輸出電流IO=100mA，輸出直流電壓UO=12V，試計算： （1）估算變壓器副邊電壓有效值U2。 （2）選擇整流二極管的參數(shù)值。 （3）選擇濾波電容器的電容值?！窘忸}過程】 (1) 由可得。 (2) 流過二極管的電流 二極管承受的反壓為 選2CP33型二極管，其參數(shù)為URM25V，IDM500mA。 (3) 由，可得 取，那么 選C22F，耐壓25V的電解電容。2.倍壓整流電路如圖所示，假設(shè)圖中負(fù)載電阻很大，可視為開路，變壓器副邊電壓的有

3、效值U2=100V。試求： （1）各個電容器上的直流電壓； （2）負(fù)載電阻兩端的電壓； （3）每個二極管所承受的反向電壓?！窘忸}過程】 （1）當(dāng)電壓u2正半周期，及極性上正下負(fù)時，電源通過二極管D1對電容C1充電，C1兩端的電壓；當(dāng)電壓u2負(fù)半周期，及極性上負(fù)下正時，電源經(jīng)電容C1通過二極管D2對C2充電，C2兩端的電壓；當(dāng)電壓u2再次處于正半周期，上正下負(fù)，電源經(jīng)C2通過D3、C3和C1對C3充電，C3兩端的電壓（2）負(fù)載電阻兩端的電壓（3）每個二極管所承受的反壓3.直流穩(wěn)壓電源電路如圖所示，輸出電壓和輸出電流的數(shù)值如圖所示，試分析電路是否有錯誤？如有錯誤，請加以改正 ?！窘忸}過程】 圖示電

4、路有兩處錯誤： （1）是整流濾波電路的濾波電容（0.33F）太小。 濾波電容的選取應(yīng)滿足的關(guān)系，當(dāng)T20ms時 則濾波電容選取濾波電容C大于2000F。 （2）變壓器副邊電壓U2（有效值）15V太小。 選擇變壓器副邊電壓U2的大小時，不僅要考慮輸出直流電壓UO的大小，也要考慮調(diào)整管工作在放大區(qū)（壓降約為3V）之要求。因而LM7824的輸入直流電壓UI至少應(yīng)為27V。另外考慮到輸入端濾波電容（以2000F為例）兩端電壓近似為鋸齒波電壓，其峰峰值 因此，要求濾波后的電壓平均值不低于27+5/229.5V，也就是說，變壓器副邊電壓有效值應(yīng)為 若要考慮電網(wǎng)電壓±10%波動時，變壓器次級電壓有

5、效值應(yīng)為4. 要求硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的輸出電壓為10V，負(fù)載電阻可由變到，輸入直流電壓有32V、24V和15V可供選擇。試選擇擬采用的輸入電壓值以及電路的元器件參數(shù)?！窘忸}過程】選擇穩(wěn)壓管 根據(jù)題意，輸出電壓為10V，應(yīng)選擇為10V的穩(wěn)壓管。本題中。要求穩(wěn)壓管的電流變化范圍應(yīng)大于負(fù)載電流的變化范圍。為了穩(wěn)壓性能好些，一般取現(xiàn)可取     查半導(dǎo)體器件手冊，可選2CW74型硅穩(wěn)壓管，其在10V左右，最大穩(wěn)定電流為23mA，最小穩(wěn)定電流可按5mA計，動態(tài)電阻，穩(wěn)定電壓溫度系數(shù)。為了改進(jìn)性能，還可選用和的溫度系數(shù)更小的管子。 （2）確定輸入電壓 為了提高穩(wěn)定性，

6、可取高一些的值，一般取。今選用題中給出的32V輸入電壓。確定限流電阻 設(shè)允許偏離規(guī)定值，則，則由公式可得可選的限流電阻。這時在規(guī)定的32V輸入電壓下流經(jīng)它的電流為I=（3210）/1.514.7mA功耗約為PR=323mW 當(dāng)達(dá)時，功耗將達(dá)423mW。 因此為安全計，可選用功耗為1W、阻值為的電阻。5.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖所示。已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓，負(fù)載。 (1) 標(biāo)出運算放大器A的同相和反相輸入端。 (2) 試求輸出電壓的調(diào)整范圍。 (3) 為了使調(diào)整管的，試求輸入電壓的值。【解題過程】 (1) 由于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路實際上是電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。為了實現(xiàn)負(fù)反饋，取樣網(wǎng)絡(luò)（反饋網(wǎng)絡(luò)）應(yīng)接到運放的反相

7、輸入端，基準(zhǔn)電壓應(yīng)接到運放的同相輸入端。所以，運放A的上端為反相輸入端（），下端為同相端（+）。 (2)  根據(jù)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理，由圖可知式中，為可變電阻滑動觸頭以下部分的電阻，。當(dāng)時，最小當(dāng)時，最大因此，輸出電壓的可調(diào)范圍為。（3）由于     當(dāng)時，為保證，輸入電壓若考慮到電網(wǎng)電壓有波動時，也能保證，那么，實際應(yīng)用中，輸入電壓應(yīng)取?！境Ｒ姷腻e誤】      容易忽視電網(wǎng)電壓有波動。6.圖為運算放大器組成的穩(wěn)壓電路，圖中輸入直流電壓UI=30V，調(diào)整管T的b=25，運算放大器的開環(huán)增益

8、為100dB、輸出電阻為100、輸入電阻為2M，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=5.4V，穩(wěn)壓電路的輸出電壓近似等于9V。在穩(wěn)壓電路工作正常的情況下，試問： （1）調(diào)整管T的功耗PT和運算放大器的輸出電流等于多少？ （2）從電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路詳細(xì)分析計算的角度看，該穩(wěn)壓電路的輸出電壓能否真正等于9V，無一點誤差，如不能，輸出電壓的精確值等于多少？ （3）在調(diào)整管的集電極和基極之間加一只5.1k的電阻R4（如圖中虛線所示），再求運算放大器的輸出電流； （4）說明引入電阻R4的優(yōu)點。【解題過程】 （1）調(diào)整管功耗運算放大器的輸出電流IAO即為調(diào)整管的基極電流IB（2）由于本電路中運放的電壓放大倍數(shù)是有限值，

9、所以UO只能近似等于9V。按負(fù)反饋電路增益計算方法可得閉環(huán)增益（3）增加電阻R4后，流過R4的電流為運放的輸出電流為（4）R4接入后減小了運放A的輸出電流，從而降低運放的功率損耗。但是運放A對調(diào)整管的基極電流的控制作用則有所削弱。7.某串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電路如圖所示，圖中輸入直流電壓UI=24V，調(diào)整管T1和誤差放大管T2的UBE均等與0.7V，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ等于5.3V，負(fù)載電流等于100mA。試問： （1）輸出電壓UO的最大值和最小值各等于多少伏？ （2）當(dāng)C1的電容量足夠大時，變壓器副邊電壓U2等于多少伏？ （3）當(dāng)電位器RW的滑動端處于什么位置（上端或下端）時，調(diào)整管T1的功耗最大？

10、調(diào)整管T1的極限參數(shù)PCM至少應(yīng)選多大（應(yīng)考慮電網(wǎng)有10%的波動）？【解題過程】 （1）圖中，晶體管T2的基極電位故 輸出電壓的最大值與最小值分別為（2）            （3）T1的最大功耗出現(xiàn)在RW的最上端考慮電源10波動時，8.圖示電路為W117組成的輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電源。 已知W117的輸出電壓UREF1.25 V，輸出電流IO允許的范圍為10 mA1.5 A，輸入端和輸出端之間的電壓U12允許的范圍為340 V，調(diào)整端3的電流可忽略不計?；卮鹣铝袉栴}： （1）R1的上

11、限值為多少？ （2）輸出電壓UO的最小值為多少？ （3）若R1100 ，要想使輸出電壓的最大值為30 V，則R2應(yīng)為多少？ （4）輸出電壓的最大值能夠達(dá)到50 V嗎？簡述理由?！窘忸}過程】 （1）考慮到電路可能開路， （2）輸出電壓的最小值UOmin=UREF1.25 V。 （3）輸出電壓 代入數(shù)據(jù)可得 （4）輸出電壓的最大值不能夠達(dá)到50 V。因為電路輸出電壓的最小值為1.25 V，若調(diào)到最大值為50 V，W117的U12的變化范圍為（501.25）V超過其允許的參數(shù)（403）V，說明將在輸出電壓較低時1、2間電壓將超過其耐壓值。9.圖中畫出了兩個用三端集成穩(wěn)壓器組成的電路，已知靜態(tài)電流IQ=2mA。 （1）寫出圖（a）中電流IO的表達(dá)式，并算出其具體數(shù)值； （2）寫出圖（b）中電壓UO的表達(dá)式，并算出當(dāng)R2=0.51k時的具體數(shù)值； （3）說明這兩個電路分別具有什么功能？    圖(a)