直流稳压电源的习题答案.docx
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直流稳压电源的习题答案
第12章直流稳压电源的习题答案
12.1判断下列说法是否正确，用“V或者“X表示判断结果并填入空内。
（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）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）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
倍。
（）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:
1。
（）
（4）若V2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
（5）
（6）
（7）
（8）
的输出电压均为J2v2。
（
当输入电压Vi和负载电流Il变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。
一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。
（）
整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。
（）
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）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。
（10）
开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。
））
）
对于理想的稳压电路，△Vo/△Vi=0,Ro=0。
（）
（11）线性直流电源中的调整管工作在放大状态，
（12）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。
（13）
在稳压管稳压电路中，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。
（14）
2.
3A的直流稳压电源，则应采用（④
若要组成输出电压可调、最大输出电流为
①电容滤波稳压管稳压电路②电感滤波稳压管稳压电路
③电容滤波串联型稳压电路④电感滤波串联型稳压电路
3.串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是（③）。
①基准电压②采样电压③基准电压与采样电压之差
4.开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是（①）。
①调整管工作在开关状态②输出端有LC滤波电路③可以不用电源变压器
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（①
①周期不变，占空比增大②频率增大，占空比不变
题12.4图
解:
若二极管D2断开时，Vo的波形为单相半波整流波形；如果D2接反或者被短路，均会导致电源被短路。
12.5画出三倍压整流电路，并说明其工作原理。
解：
题解12.5图为三倍压整流电路。
题解12.5图
---r
■ir
2V2。
12.6电路如题12.6图示，变压器副边电压有效值为
（1）画出V2、VD1和VO的波形；
（2）求出输出电压平均值Vo和输出电流平均值Il的表达式;
（3）
二极管的平均电流Id和所承受的最大反向电压VDRmax
的表达式。
题12.6图
（3）二极管的平均电流Id和所承受的最大反向电压VDRmax为
解图12.6
解图12.8
12.9试在题12.9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。
Izmin为5mA，允许耗散功率为Pz
12.10电路如题12.10图，已知稳压管的稳定电压为6V，最小稳定电流
为240mW，动态电阻rz小于15Q。
若断开电阻R2,试问：
+R1
12.10
24V、Rl为200〜600Q时，限流电阻R1的选取范围是多少？
（2）若R1=390Q,则电路的稳压系数Sr表达式为多少？
解：
（1）因为Izmax=PZM/UZ=40mA,IL=Uz/Rl=10〜30mA,所以R的取值范围为
（2）稳压系数为
12.11电路如题12.10图所示，已知条件如题12.10。
试问：
（1）为保证空载时稳压管能够安全工作，R2应选多大？
（2）当R2按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少？
解：
R1中的电流和稳压管中的最大电流为
（1）为保证空载时稳压管能够安全工作
（2）负载电流的最大值
（3）负载电阻的变化范围
（4）
可选用整流二极管
2CP13（最大整流电流为100mA,最大反向工作电压为
100V）。
12.12桥式整流滤波电路如题12.12图，已知V1是220V、频率50Hz的交流电源，要求输出直流电压Vo=30V,负载直流电流Io=50mA。
试求电源变压器副边电压V2的有效值V2，并选择整流二极管及滤波电容。
（2）选择整流二极管
（3）选择滤波电容
因为负载电阻Rl
Vo（AV）
30（k
50
）0.6（k）
IO（AV）
由此得滤波电容C
0.04
0.04F
66.6F
Rl
600
考虑到电网电压波动
±10%,
则电容所承受的最高电压为
因此，选用标称值为68卩F/50V的电解电容。
12.13有一单相桥式整流滤波电路如题12.12图，已知交流电源频率f=50HZ，负载电阻Rl=200Q,要求输
出直流电压V0=30V，试选择整流二极管及滤波电容器。
解：
（1）选择整流二极管
Id=|0/2=U0/2Rl=30/（2X200）=75mA
U=U0/1.2=30/1.2=25V
Udrm=V2U2=72200=35V
根据：
Urwm>UdrmIom>Id
因此：
查手下册知，可选用二极管
Iom为1000mA。
（2）选择滤波电容
Rl=5X1/50=0。
05s
C=0.05/Rl=0.05/200=250uF
2CZ55B,其最高反向工作电压Urwm为50V，最大整流电流
根据：
电容耐压值》近U2
C>（1.5〜2.5）T/Rl
50V的极性电容器。
因此：
选用C=250uF，耐压为
12.14单相全波整流滤波电路如题12.14图：
（1）输出直流电压Vo约为多少？
标出Vo的极性及电解电容C的极性。
（2）如果整流二极管D2虚焊，Vo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）如果把D2的极性接反，是否能正常工作？
会出现什么问题？
（4）如果D2因过载损坏造成短路，又会出现什么问题？
（5）如果输出端短路会出现什么问题？
[>1
5011/3羽
Di
题12.14图
*i
10=1
X
■
21J
=cr1
寺一
A
*——o—
（6）用具有中心抽头的变压器可否同时得到一个对地为正、
一个对地为负的电源?
解：
（1）在RlC比匚大得多时，Vo1.2V2,Vo的极性及电解电容的极性为上“-”下“+”。
2
（2）如果整流二极管D2虚焊，就成了对V2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）如果D2的极性接反，二极管D1、D2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）如果D2因过载损坏造成短路，将和（3）的情况接近，可能使短路，将可能进一步烧坏变压興
（5）如果输出端短路，和（3）、（4）的情况接近。
（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。
12.15串联型直流稳压电路如题12.15图，T2和T3管特性完全相同，管基极电流可忽略不计，稳压管的稳定电压为Vz。
填空：
调整管为，输出电压采样电阻由
VoV2,稍低一点，而流过二极管D1的电
Di也损坏，如果Di损坏后造成
T2
VI
Lx
Vo
成，基准电压电路由表达式为
R3
解：
T1；R1、R2、R3；R、Dz；V0=
R]R?
R3\/RR2民\/
~——Vz,Vz
R2R3
fi
题12.15图
12.16电路如题12.15图，已知稳压管的稳定电压Vz=6V，晶体管的VBE=0.7V,R1=R2=R3=300Q,Vi
=24Vo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）Vo~24V
（2）Vo~23.3V（3）Vo~12V且不可调;
（4）Vo~6V且不可调；（5）Vo可调范围变为6〜12Vo
（3）R2短路；
解：
（1）T1的c、e短路；
（2）Rc短路；
（4）T2的b、c短路；（5）R1短路。
12.17直流稳压电源如题12.17图所示。
（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。
（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。
写出输出电压
题12.17图
题12.18图
解：
（1）
（2）输入电压取值范围
12.19在题12.19图示电路中，已知W7806的输出电压为
输出电压的调节范围
6V,R1=R2=R3=2OOQ,试求输出电压V0的调节
范围。
□1
VI
VI
Vo
Vo
题12.23图
在图（a）所示电路中，W7812的输出为Vref,基准电压电压的表达式
（b）所示电路中，输出电压的表达式
Vo=Vz+Vref=（Vz+1.25）V
（c）所示电路中，输出电压的表达式
12.24图（a）（b）所示。
在图
12.24两个恒流源电路分别如题
（1）求解各电路负载电流
（2）设输入电压为
间的电压最小值为
1O的表达式；
20V，晶体管饱和压降为3V,
3V;稳压管的稳定电压Vz=5V；
用T
IT
VI
L
b-e间电压数值IVbeI=0.7V;W7805输入端和输出端R1=R=50Q。
分别求出两电路负载电阻的最大值。
■J——J_I
12.24图
-O
解：
（1）设
图10.19
⑵由上式可知，电路具有电压源的特性。
UEBUD,1ER11DR21IR21OR2?
1C1E,1C&
Ie,所以
12.22电路如题12.22图所示，试合理连线，构成5V的直流电源。
题12.22图
解：
①-④;②-⑥；③-⑧-（11）-（13）;⑤-⑦-⑨；⑩-12
12.23试分别求出题12.23图所示各电路输出电压的表达式。
题12.21图
（b）中W7805
的输出电压为Vo。
图示两个电路输出电流的表达式分别为
（2）两个电路输出电压的最大值、输出电流和负载电阻的最大值分别为12.25开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是什么。
线性直流电源中的调整管工作在放大状态、管耗大，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态、管耗小。
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