直流稳压电源的习题答案.docx

1、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

2、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

3、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( 若要组成输出电压可调、最大输出电流为 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. 串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是( )。 基准电压 采样电压 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( )。调整管工作在开关状态 输出端有LC滤波电路 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 ( 周期不变，占空比增大 频率增大，占空比不变

4、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-rir2V2。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12.812.9试在题12.9图电路中标出各电容两端电压的

5、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 Pz12.10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15 Q。若断开电阻R2,试问：+ R112.1024V、Rl为200600 Q时，限流电阻 R1的选取范围是多少？(2)若R1= 390 Q,则电路的稳压系数 Sr表达式为多少？解：(1 )因为 I zmax = P ZM /U Z = 40mA , IL = U z /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

6、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

7、载电阻RlVo(AV)30(k50)0.6(k )I O(AV)由此得滤波电容C0.040.04 F66.6 FRl600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=50H Z，负载电阻Rl=200 Q,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/(2 X 200)=75mAU=U0/1.2=30/1.2=25VU drm = V2 U 2 = 72 200 =35V根据：Urwm U dr

8、m IomId因此：查手下册知，可选用二极管Iom 为 1000 mA。(2) 选择滤波电容Rl=5 X 1/50=0。 05sC=0.05/Rl=0.05/200=250uF2CZ55B,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U2C (1.5 2.5)T/Rl50V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

9、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？15011/ 3 羽Di题12.14图* i1 0=1X21 J=cr 1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，Vo 1.2V2, 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

10、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 Vo V2,稍低一

11、点，而流过二极管 D1的电Di也损坏，如果 Di损坏后造成T2VILxVo成，基准电压电路由 表达式为R3解：T1； R1、R2、R3； R、Dz； V0=R R? R3/ R R2 民/ Vz, VzR2 R3fi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= 300 Q, Vi=24V 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) 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 612V

12、 o(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=2OO Q,试求输出电压 V0的调节范围。 1VIVIVoVo题12.23图在图(a)所示电路中，W

13、7812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 TITVILb-e间电压数值I Vbe I = 0.7V ; W7805输入端和输出端 R1= R= 50 Q。分别求出两电路负载电阻的最大值。JJ_I12.24 图-O解：(1 )设图 10

14、.19 由上式可知，电路具有电压源的特性。U EB U D , 1 E R1 1 DR2 1 I R2 1 O R2 ? 1 C 1 E , 1 C &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：-;-； -(11) - (13); -；-1212.23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。