第12章直流穩(wěn)壓電源的習(xí)題集答案

...wd......wd......wd...第12章直流穩(wěn)壓電源的習(xí)題答案12.1判斷以下說(shuō)法是否正確，用“√〞或者“×〞表示判斷結(jié)果并填入空內(nèi)?！?〕直流電源是一種將正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)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?！病场?〕在變壓器副邊電壓和負(fù)載電阻一樣的情況下，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?！病骋虼?，它們的整流管的平均電流比值為2:1?！病场?〕假設(shè)V2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(shí)的輸出電壓均為?！病场?〕當(dāng)輸入電壓VI和負(fù)載電流IL變化時(shí)，穩(wěn)壓電路的輸出電壓是絕對(duì)不變的?！病场?〕一般情況下，開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路比線性穩(wěn)壓電路效率高。〔〕〔7〕整流電路可將正弦電壓變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓?！病场?〕電容濾波電路適用于小負(fù)載電流，而電感濾波電路適用于大負(fù)載電流?！病场?〕在單相橋式整流電容濾波電路中，假設(shè)有一只整流管斷開(kāi)，輸出電壓平均值變?yōu)樵瓉?lái)的一半?！病场?0〕對(duì)于理想的穩(wěn)壓電路，△VO/△VI＝0，Ro＝0?！病场?1〕線性直流電源中的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，開(kāi)關(guān)型直流電源中的調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。〔〕〔12〕因?yàn)榇?lián)型穩(wěn)壓電路中引入了深度負(fù)反響，因此也可能產(chǎn)生自激振蕩?！病场?3〕在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流必須大于最大負(fù)載電流；〔〕而且，其最大穩(wěn)定電流與最小穩(wěn)定電流之差應(yīng)大于負(fù)載電流的變化范圍?！病辰猓骸?〕×〔2〕√〔3〕√；×〔4〕√〔5〕×〔6〕√〔7〕√〔8〕√〔9〕×〔10〕√〔11〕√〔12〕√〔13〕×；√12.2選擇填空題1.在題12.2.1圖所示的橋式整流電容濾波電路中，變壓器副邊電壓有效值V2為10V，〔T為電網(wǎng)電壓的周期〕。測(cè)得輸出直流電壓VO可能的數(shù)值為i0=1\*GB3①14V=2\*GB3②12V=3\*GB3③9V=4\*GB3④4.5Vi0選擇適宜答案填入空內(nèi)?！?〕在正常負(fù)載情況下，VO≈〔〕；〔2〕電容虛焊時(shí)VO≈〔〕；〔3〕負(fù)載電阻開(kāi)路時(shí)VO≈〔〕；〔4〕一只整流管和濾波電容同時(shí)開(kāi)路，則VO≈〔〕。解：=2\*GB3②；=3\*GB3③；=1\*GB3①；=4\*GB3④題12.2.1圖2.假設(shè)要組成輸出電壓可調(diào)、最大輸出電流為3A的直流穩(wěn)壓電源，則應(yīng)采用〔=4\*GB3④〕。①電容濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路②電感濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路③電容濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路④電感濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路3.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中的放大環(huán)節(jié)所放大的對(duì)象是〔=3\*GB3③〕。①基準(zhǔn)電壓②采樣電壓③基準(zhǔn)電壓與采樣電壓之差4.開(kāi)關(guān)型直流電源比線性直流電源效率高的原因是〔=1\*GB3①〕。①調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)②輸出端有LC濾波電路③可以不用電源變壓器5.在脈寬調(diào)制式串聯(lián)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路中，為使輸出電壓增大，對(duì)調(diào)整管基極控制信號(hào)的要求是〔=1\*GB3①〕。①周期不變，占空比增大②頻率增大，占空比不變③在一個(gè)周期內(nèi)，高電平時(shí)間不變，周期增大答案：〔1〕②；③；①；④〔2〕④；〔3〕③；〔4〕①；〔5〕①12.3填空：在題12.3圖電路中，調(diào)整管為，采樣電路由組成，基準(zhǔn)電壓電路由組成，比擬放大電路由組成，保護(hù)電路由組成。輸出電壓最小值的表達(dá)式為，最大值的表達(dá)式為。解：T1；R1R2R3；R、Dz；T2、Rc；T3、Ro；、12.4試分析題12.4圖橋式整流電路中負(fù)載電壓vo的波形。假設(shè)二極管D2斷開(kāi)時(shí)，vo的波形如何如果D2接反，結(jié)果如何如果D2被短路，結(jié)果又如何vvovIT3DZD1D4D3vo+_~v2+_RLD2D1題12.3圖題12.4圖解：假設(shè)二極管D2斷開(kāi)時(shí)，vo的波形為單相半波整流波形；如果D2接反或者被短路，均會(huì)導(dǎo)致電源被短路。12.5畫出三倍壓整流電路，并說(shuō)明其工作原理。解：題解12.5圖為三倍壓整流電路。題解12.5圖12.6電路如題12.6圖示，變壓器副邊電壓有效值為2V2。〔1〕畫出v2、vD1和vO的波形；〔2〕求出輸出電壓平均值VO和輸出電流平均值IL的表達(dá)式；v0v2v01v0v0v2v01v02v21D1D2D3D2D1v2v22v22RLLRL1RL2iLiD2vD1題12.6圖題12.7圖解：〔1〕全波整流電路，波形如解圖12.6所示?！?〕輸出電壓平均值VO和輸出電流平均值IL為〔3〕二極管的平均電流ID和所承受的最大反向電壓VDRmax為解圖12.612.7電路如題12.7圖，變壓器副邊電壓有效值V21＝50V，V22＝20V。試問(wèn)：〔1〕輸出電壓平均值VO1和VO2各為多少〔2〕各二極管承受的最大反向電壓為多少解：〔1〕兩路輸出電壓分別為VO1≈0.45〔V21＋V22〕＝31.5VVO2≈0.9U22＝18V〔2〕D1的最大反向電壓D2、D3的最大反向電壓12.8電路如題12.8圖，要求：v02v21v22vv02v21v22v01〔2〕vO1、vO2分別是半波整流還是全波整流〔3〕當(dāng)V21＝V22＝20V時(shí)，VO1和VO2各為多少〔4〕當(dāng)V21＝18V，V22＝22V時(shí)，畫出vO1、vO2的波形；并求出VO1和VO2各為多少題12.8圖解：〔1〕均為上“＋〞、下“－〞?！?〕均為全波整流。VO1和VO2為VO1＝VO2≈0.9V21＝0.9V22＝18V〔4〕vO1、vO2的波形如解圖12.8所示。它們的平均值為VO1＝VO2≈0.45V21＋0.45V22＝18V解圖12.812.9試在題12.9圖電路中標(biāo)出各電容兩端電壓的極性和數(shù)值，并分析負(fù)載電阻上能夠獲得幾倍壓的輸出。vv2v1v1v2D2C2D1C1D3C3RLD1D2C2C1D3D4C3C4題12.9圖解：在圖〔a〕所示電路中，C1上電壓極性為上“＋〞下“－〞，數(shù)值為一倍壓；C2上電壓極性為右“＋〞左“－〞，數(shù)值為二倍壓；C3上電壓極性為上“＋〞下“－〞，數(shù)值為三倍壓。負(fù)載電阻上為三倍壓。在圖〔b〕所示電路中，C1上電壓極性為上“－〞下“＋〞，數(shù)值為一倍壓；C2上電壓極性為上“＋〞下“－〞，數(shù)值為一倍壓；C3、C4上電壓極性均為右“＋〞左“－〞，數(shù)值均為二倍壓。負(fù)載電阻上為四倍壓。12.10電路如題12.10圖，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為6V，最小穩(wěn)定電流IZmin為5mA，允許耗散功率為PZ為240mW，動(dòng)態(tài)電阻rZ小于15Ω。假設(shè)斷開(kāi)電阻R2，試問(wèn)：vvoviDZRLR2R1題12.10圖〔1〕當(dāng)輸入電壓vi變化范圍為20～24V、RL為200～600Ω時(shí)，限流電阻R1的選取范圍是多少〔2〕假設(shè)R1＝390Ω，則電路的穩(wěn)壓系數(shù)Sr表達(dá)式為多少解：〔1〕因?yàn)镮Zmax＝PZM/UZ＝40mA，IL＝UZ/RL＝10～30mA，所以R的取值范圍為〔2〕穩(wěn)壓系數(shù)為12.11電路如題12.10圖所示，條件如題12.10。試問(wèn)：〔1〕為保證空載時(shí)穩(wěn)壓管能夠安全工作，R2應(yīng)選多大〔2〕當(dāng)R2按上面原則選定后，負(fù)載電阻允許的變化范圍是多少解：R1中的電流和穩(wěn)壓管中的最大電流為為保證空載時(shí)穩(wěn)壓管能夠安全工作負(fù)載電流的最大值負(fù)載電阻的變化范圍12.12橋式整流濾波電路如題12.12圖，v1是220V、頻率50Hz的交流電源，要求輸出直流電壓VO=30V，負(fù)載直流電流IO=50mA。試求電源變壓器副邊電壓v2的有效值V2，并選擇整流二極管及濾波電容。ii0題12.12圖解：(1)取，則變壓器副邊電壓的有效值(2)選擇整流二極管流經(jīng)整流二極管的平均電流為二極管承受的最大反向電壓為可選用整流二極管2CP13(最大整流電流為100mA,最大反向工作電壓為100V)。(3)選擇濾波電容因?yàn)樨?fù)載電阻由此得濾波電容考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%，則電容所承受的最高電壓為因此，選用標(biāo)稱值為68μF/50V的電解電容。12.13有一單相橋式整流濾波電路如題12.12圖，交流電源頻率f=50HZ，負(fù)載電阻RL=200Ω，要求輸出直流電壓V0=30V，試選擇整流二極管及濾波電容器。解：(1)選擇整流二極管ID=I0/2=U0/2RL=30/(2×200)=75mAU=U0/1.2=30/1.2=25V==35V根據(jù):URWM>UDRMIOM>ID因此：查手下冊(cè)知，可選用二極管2CZ55B,其最高反向工作電壓URWM為50V，最大整流電流IOM為1000mA。選擇濾波電容RL=5×1/50=0。05sC=0.05/RL=0.05/200=250uF根據(jù)：電容耐壓值≥U2C≥(1.5～2.5)T/RL因此：選用C=250uF，耐壓為50V的極性電容器。12.14單相全波整流濾波電路如題12.14圖：〔1〕輸出直流電壓Vo約為多少標(biāo)出Vo的極性及電解電容C的極性。〔2〕如果整流二極管D2虛焊，Vo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(shí)還有輸出電壓?jiǎn)帷?〕如果把D2的極性接反，是否能正常工作會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題〔4〕如果D2因過(guò)載損壞造成短路，又會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題題12.14圖〔5〕如果輸出端短路會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題〔6〕用具有中心抽頭的變壓器可否同時(shí)得到一個(gè)對(duì)地為正、一個(gè)對(duì)地為負(fù)的電源解：〔1〕在RLC比大得多時(shí)，Vo1.2V2，Vo的極性及電解電容的極性為上“-〞下“+〞。〔2〕如果整流二極管D2虛焊，就成了對(duì)V2進(jìn)展半波整流的濾波電路，雖然副邊電源只有一半在工作，因?yàn)V波電容很大，輸出電壓不是正常情況下的一半，而是VoV2，稍低一點(diǎn)，而流過(guò)二極管D1的電流比正常值約大一倍。如果變壓器中心抽頭虛焊，因沒(méi)有通路則沒(méi)有輸出電壓?！?〕如果D2的極性接反，二極管D1、D2將變壓器副邊在半周時(shí)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(xiǎn)絲燒壞。如果二極管損壞是開(kāi)路，則不會(huì)燒壞變壓器?！玻础橙绻鸇2因過(guò)載損壞造成短路，將和〔３〕的情況接近，可能使D1也損壞，如果D1損壞后造成短路，將可能進(jìn)一步燒壞變壓器?！玻怠橙绻敵龆硕搪罚汀玻场?、〔４〕的情況接近?！玻丁忱镁哂兄行某轭^的變壓器可以得到一個(gè)對(duì)地為正和一個(gè)對(duì)地為負(fù)的電源，圖略。12.15串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路如題12.15圖，T2和T3管特性完全一樣，T2管基極電流可忽略不計(jì)，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為VZ。填空：vovovI解：T1；R1、R2、R3；R、DZ；V0=題12.15圖12.16電路如題12.15圖，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓VZ＝6V，晶體管的VBE＝0.7V，R1＝R2＝R3＝300Ω，VI＝24V。判斷出現(xiàn)以下現(xiàn)象時(shí)，分別因?yàn)殡娐樊a(chǎn)生什么故障〔即哪個(gè)元件開(kāi)路或短路〕?！?〕VO≈24V；〔2〕VO≈23.3V；〔3〕VO≈12V且不可調(diào)；〔4〕VO≈6V且不可調(diào)；〔5〕VO可調(diào)范圍變?yōu)?～12V。解：〔1〕T1的c、e短路；〔2〕Rc短路；〔3〕R2短路；〔4〕T2的b、c短路；〔5〕R1短路。12.17直流穩(wěn)壓電源如題12.17圖所示?！?〕說(shuō)明電路的整流電路、濾波電路、調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、比擬放大電路、采樣電路等局部各由哪些元件組成。vov2Vvov2VCD1-D4題12.17圖解：〔1〕整流電路：D1～D4；濾波電路：C1；調(diào)整管：T1、T2；基準(zhǔn)電壓電路：、R、DZ；比擬放大電路：A；取樣電路：R1、R2、R3。〔2〕為了使電路引入負(fù)反響，集成運(yùn)放的輸入端上為“－〞下為“＋〞?！?〕輸出電壓的表達(dá)式為vvovI12.18在題12.18圖所示電路中，R1＝240Ω，R2＝3kΩ；W117輸入端和輸出端電壓允許范圍為3～40V，輸出端和調(diào)整端之間的電壓VR為1.25V。試求解：〔1〕輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍；〔2〕輸入電壓允許的范圍；題12.18圖解：〔1〕輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍〔2〕輸入電壓取值范圍12.19在題12.19圖示電路中，W7806的輸出電壓為6V，R1=R2=R3=200Ω，試求輸出電壓V0的調(diào)節(jié)范圍。vvovovIvI題12.19圖題12.20圖解：假設(shè)滑動(dòng)變阻器R2的上端電阻為R21，根據(jù)，得到，12.20電路如題12.20圖所示，假設(shè)IQ=0，問(wèn)：(1)V0值為多少(2)電路是否具有電壓源的特性解：(1)；(2)由上式可知，電路具有電壓源的特性。12.21電路如題12.21圖所示，設(shè)，晶體管T的VEB≈VD，R1＝1Ω，R2＝2Ω，ID>>IB。求解負(fù)載電流IL與的關(guān)系式。解：因?yàn)?，IC≈IE，所以題12.21圖12.22電路如題12.22圖所示，試合理連線，構(gòu)成5V的直流電源。題12.22圖解：=1