模电答案第十章

第10章直流电源自测题一判断下列说法是否正确，用“厂和“X”表示判断结果填入括号内。(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。(X)(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。(V)(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2倍。(V)；因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。(X)(4) 若U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2滤波电路在空载时的输出电压均为J2u。(丁)2(5) 当输入电压U和负载电流IL变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。(X)(6) 一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。(V)3T二、在图10.3.1(a)中，已知变压器副边电压有效值U2为10V,RC(T为电2L2网电压的周期)。测得输出电压平均值U可能的数值为O(AV)A14VB12VC9VD4.5V选择合适答案填入空内。(1) 正常情况U(B)；O(AV)(2) 电容虚焊时U(C)；O(AV)(3) 负载电阻开路时U(A)；O(AV)(4) 一只整流管和滤波电容同时开路，Uo(av)D)。三、填空：在图T10.3所示电路中，调整管为(T)，采样电路由(RyR2、R3)组成,基准电压电路由(R、DZ)组成，比较放大电路由(T2、Rc)组成，保护电路由(R0、T3)R+R+R组成；输出电压最小值的表达式为(123(U+U)，最大值的表达式RZBE23(UZ+UBE2)。R+R+R12；R+RRRcT图T10.3I图T10.4四、在图T10.4所示稳压电路中，已知稳压管的稳定电UZ为6V,最小稳定电流IZ.为5mA，最大稳定电流为40mA；输入电压为15V,波动范围为十10%卜限流电阻R为2000。(1)电路是否能空载？为什么？(2)作为稳压电路的指标,负载电流/厶的范围为多少？解：(1)由于空载时稳压管流过的最大电流：UU=ImaxZ=52.5mA,I=40mARmaxRZmaxDZmax所以电路不能空载。(2)根据IDZminLmax根据IDZmaxLminUUt-1，负载电流的最大值RLmaxU-UIminZI=32.5mARDZminUU=Imax乙-1，负载电流的最小值RLminU-UImax各I=12.5mARDZmax所以，负载电流的范围为12.532.5mA。五、在图10.5.24所示电路中，已知输出电压的最大值U为25V,Rl=2400；omaxlWll7的输出端和调整端间的电压UR=1.25V，允许加在输入端和输出端的电压3R40V。试求解：(1)输出电压的最小值Uomin；R的取值；(3)若U的波动范围为十10%，为保证输出电压的最大值U为125V,U至少应取多少伏？为保证W117安omaxI全工作，U的最大值为多少伏？解：(1)输出电压的最小值U.=1.25VominR(2)因为U=(1+2)1.25V=25V,R=2400omaxRl14所以，R2=4.56kQ。UOmin12maxImax1.1沁37.5V。(3)输入电压的取值范围为UOmax12min七31.1V；Imin0.9六、电路如图T10.6所示。合理连线，构成5V直流电源。j+W2k2kO-0图0.了接7、9；3接8、11、13；10接12。如解图.6所示。T122UV50Hz解：1接4,2接6；5220V50Hz3)9一T10.6立习题10.1判断下列说法是否正确，用“V”和“X”表示判断结果。(1) 整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。(V)(2) 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。(V)(3) 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。(X)10.2判断下列说法是否正确，用“V”和“X”表示判断结果。(1) 对于理想的稳压电路，U/U=0，RO=0。(V)(2) 线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。(V)(3) 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。(X)(4) 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。(X)；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。(V)10.3选择合适答案填入空内。(1) 整流的目的是(A)。A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将正弦波变为方波A.将交流变为直流B.将高频变为低频滤掉(4)滤波电路应选用(B)。A.高通滤波电路B.低通滤波电路A.输出电压约为2UDB.变为半波整流(3)直流稳压电源中滤波电路的作用是(C)(2) 在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则(C)C.整流管将因电流过大而烧毁C.将交、直流混合量中的交流成分C.带通滤波电路10.4选择合适答案填入空内。(1) 若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A的直流稳压电源，则应采用(D)。A.电容滤波稳压管稳压电路B.电感滤波稳压管稳压电路C.电容滤波串联型稳压电路D.电感滤波串联型稳压电路(2) 串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是(C)。A.基准电压B.取样电压C.基准电压与取样电压之差(3) 开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是(A)。A.调整管工作在开关状态B.输出端有LC滤波电路C.可以不用电源变压器(4) 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(A)。7A.周期不变，占空比增大B.频率增大，占空比不变C.在一个周期内，高电平不变，周期增大10.5在图10.2.5(a)所示电路中，已知输出电压平均值U15V，负载电流O(AV)平均值I100mA。L(AV)(1) 变压器副边电压有效值U沁?2(2) 设电网电压波动范围为10%。在选择二极管的参数时，其最大整流平均电流I和最高反向电压UR的下限值约为多少？FR解：(1)输出电压平均值U沁0.9U，因此变压器副边电压有效值:O(AV)2UUO(AV)启16.7V20.9(2)考虑到电网电压波动范围为10%，整流二极管的参数为I,l.lxLv55mA；U,1.L.2U沁26VF2R210.6电路如图P10.6所示，变压器副边电压有效值为2U2。(1) 画出u2、u和u的波形；2D1o(2) 求出输出电压平均值U和输出电流平均值I的表达式；O(AV)L(AV)(3) 二极管的平均电流I和所承受的最大反向电压UR的表达式。D(AV)Rmax解：(1)全波整流电路，波形如解图P10.6所示。输出电压平均值UO(AV)和输出电流平均值IL(AV)为U0.9UO(AV)20.9U2L(AV)RL10(3厂极管的平均电流Id(av)和所承受的最大反向电压J为0.45U2D(AV)RLU=22UR210.7电路如图pi0.7所示，变压器副边电压有效值U21=50V，U=20V。22试问：输出电压平均值UO1(AV)和UO2(AV)各为多少？(2)各二极管承受的最大反向电压为多少？解：(1)两路输出电压分别为：U0.45(U,U)=31.5VO12122U0.9U=18VO222(2)斗的最大反向电压:U、訂(U+U)99VR2122d2、d3的最大反向电压:220*S0II7.2*2U57V10.8电路如图10.8所示，(1)分别标出u和u对地的极性；u、uo1半波整流还是全波整流？(3)U=U=20V时，U和U各为多少？(4)2122O1(AV)O2(AV)当U=18V，U=22V时，画出u、u的波形；并求出U和U各2122o1o2O1(AV)O2(AV)为多少？#小1d4丄10DO1(AV)UO1(AV)和UO2(AV)为：U8解：均为上“”、下“”全波J、uo2的波形如解图P108所示。它们的平均值为-220V50Hz11111111解图I10.8U-U,0.45U+0.45U=18VO1(AV)O2(AV)212210.9分别判断图P10.9所示各电路能否作为滤波电路，简述理由。+1图P10.9久解:图(a)、(b)所示电路可用于滤波;&图(c)所示电路不能用干滤波因为电感对直流矽的电抗很小、对交流分量的电抗很大，所以在滤波电路中应将电感串联在整流电路的输出和负载之间。因为电容对直流分量的电抗很大、对交流分量的电抗很小，所以在滤波电路中应将电容并联在整流电路的输出或负载上。10.10试在图Pl0.10所示电路中，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。IFr(a(b)lnDi图P10.10Dm心(片C路中，c上电压极性为上“+为二倍压；c3上电压极性为上“+”下tfl解：在图(a)所上电压极性为右“+”数值为三倍压。负载电阻上为三倍压。Rl”下“”,；C”左在图(b)所示电路中，q上电压极性为上“”下“+，数值为一倍上电压极性为上“+”下“”，数值为一倍压；c3、C4上电压极性均为右“-”，数值均为二倍压。负载电阻上为四倍压。10.11电路如图T10.4所示，已知稳压管的稳定电压为6V，最小稳定电流为5mA,允许耗散功率为240mW，动态电阻小于15Q。试问：(1) 当输入电压为2024V、为200600Q时，限流电阻R的选取范围是多少？(2) 若R=390Q，贝9电路的稳压系数Sr为多少？解：(1)因为1ZmaxP/U40mA,IU/R1030mA,ZMZLZL所以R的取值范围为：UURIminZ400,maxI+IZLmax；RImaxZ-360,minI+1ZmaxLminrU(2)稳压系数为：S-z尸0.154rRUZ10.12电路如图P10.12所示，已知稳压管的稳定电压为6V,最小稳定电流为5mA,允许耗散功率为240mW，输入电压为2024V,R1=360Q。试问：(1) 为保证空载时稳压管能安全工作，r2应选多大？(2) 当R按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少？14负载电流的最大值：IZminLmaxR1minR2(2)(3)=24mA负载电阻的变化范围：RLmin二2500,RLmax15Lmax10.13电路如图T10.3所示，稳压管的稳定电压UZ=4.3V,晶体管的Ube=0.7V,ZBER=R=R=300Q,R=5Q。试估算：123o(1) 输出电压的可调范围；(2) 调整管发射极允许的最大电流；(3) 若q=25V,波动范围为10%，则调整管的最大功耗为多少。解：基准电压UU+U5V，输出电压的可调范围:RZBER+R+RR+R+RUT23U123U7.5V15V；OR+RZRZ23(2) 调整管发射极最大电流：IU/R，140mA；EmaxBEo(3) 调整管的最大管压降和最大功耗分别为：UUU20VCEmaxImaxOminP，I-U2.8WTmaxEmaxCEmax10.14电路如图P10.14所示，已知稳压管的稳定电压UZ=6V，晶体管的Ube=0.7V，ZBERi=R2=R3=300Q，U=24V。判断出现下列现象时，分别因为电路出现什么故障(即哪个元件开路或短路)。图P10.1425U23.3V；O(1)U24V；O一o(4)U6V且不可调;O解：(1马的c、e短路;(4)T2的b、c短路;(2)Rc短路或T1集电结击穿(3)R2短路;(5)R1短路。220V50Hz解：(1)整流电路：DlD4；基准电压电路：R、DZR3。、R、DT.=pux图P10.15滤波电路：q;Z；比较放大电路RfT，A丄*(2)为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“”下为“+”。7整管：T；R1、R2、Dzi10.15直流稳压电源如图P10.15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、取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。(3)写出输出电压的表达式。R+R+RR+R+R(3)输出电压的表达式为：T23，UU23，UR+RZORZ23310.16电路如图P10.16所示，设II1.5A，晶体管T的UU,IOBEDR110.17在图P10.17所示电路中，R2400,R3k0；W117输入端和输出端12电压允许范围为340V，输出端和调整端之间的电压UR为1.25V。试求解：R(1)输出电压的调节范围；(2)输入电压允许的范围。10.18试分别求出图P10.18所示各电路输出电压的表达式。19U流近似相等，即IRE亍，所以基准电压:R+R1220#UUUIR:U-厶-U。RN1O2OR+RREF12R+RR而U4下UUU2U，PR+R+RoNOR+Rref34512#R+R+R“T45UR+RREF34上RR+R+RR或2T45UUR+RR+RrefoR+RO12R+R+R“T45URREF1234在图(b)中，输出电压的表达式:UU+U(U+1.25)VOZREFZ#R在图(c)中，输出电压的表达式：U=U-2-U=U(U一U)OREFRZREFREFZ210.19两个恒流源电路分别如图P10.19(a)、(b)所示。(1)求解各电路负载电流的表达式；(2)设输入电压为20V，晶体管饱和压降为3V，b-e间电压数值U|=0.7V，BEW7805输入端和输出端间的电压最小值为3V，稳压管的稳定电压UZ=5V，Rl=R=500。分别求出两电路负载电阻的最大值。解：(1)设图10.19(b)中W7805的输出电压为U图示两个电路输出电流的表21#UUU达式分别为：(a)1=ZEB，(b)1=OOROR1(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(a)U=U，(UU)U=12.7V；OmaxIZEBCESI=86mA；R=口omax148OLmaxIO(b)U=UU=17V；=100mA；OmaxI12R=Omax1700LmaxIO10.20在图10.6.5所示电路中，若需要输出电压有一定的调节范围，则应如何改进电路，请画出电路来。解：改进电路如解图10.20所示。值得注意的是通常开关型稳压电源输出电压的可调范围很小，故R2的取值较R、R3要小。22