模电答案第十章.doc

1、第 10 章 直流电源自测题一.判断下列说法是否正确，用“”和“”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。( )(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 2 倍。( )；因此，它们的整流管的平均电流比值为 2:1。( )(4)若 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2U滤波电路在空载时的输出电压均为 。( )2U(5)当输入电压 UI 和负载电流 IL 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。( )(6

2、)一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。( )二、在图 10.3.l (a)中，已知变压器副边电压有效值 U2 为 10V, (T 为电32LRC网电压的周期)。测得输出电压平均值 可能的数值为()OAVA . 14V B . 12V C . 9V D . 4.5V 选择合适答案填入空内。(1)正常情况 ( B )； )OAU(2)电容虚焊时 ( C )；)V(3)负载电阻开路时 ( A )；)O(4)一只整流管和滤波电容同时开路， ( D )。)OAVU三、填空：在图 T10.3 所示电路中 ,调整管为( T 1 )，采样电路由(R 1、 R2、 R3)组成，基准电压电路由( R

3、、 DZ )组成，比较放大电路由( T2、 Rc )组成，保护电路由( R0、 T3 )组成；输出电压最小值的表达式为( )，最大值的表达式123(ZBERU( )。1232(ZBEUR2图 T10.3 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 IZmin 为 5mA，最大稳定电流 IZmax 为 40mA；输入电压 Ui 为 15V，波动范围为10% ；限流电阻 R 为 200。(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 IL 的范围为多少？解：(1)由于空载时稳压管流过的最大电流：Immaxa max52

4、.40axZDZR ZUI AI所以电路不能空载。(2)根据 ，负载电流的最大值IinaxiZZLIIImaxmin32.5iLDR根据 ，负载电流的最小值IiaxZDZLUIIIminmax1.LDA所以，负载电流的范围为 12 .5 32 .5mA 。五、在图 10.5.24 所示电路中，已知输出电压的最大值 Uomax 为 25V , Rl =240； Wll7 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 3 40V 。试求解：(1) 输出电压的最小值 Uomin； (2) R2 的取值； (3)若 UI 的波动范围为10 % ,为保证输出电压的最大值 U

5、omax 为 25V , UI 至少应取多少伏？为保证 Wll7 安全工作， UI 的最大值为多少伏？解：(1)输出电压的最小值 Uomin= 1.25V (2)因为 , Rl =2402max1().5oR3所以，R 2 =4.56k。(3)输入电压的取值范围为：； 。max12inI 3.0.9OinUVmin12axI 37.5.OaxUV六、电路如图 T10.6 所示。合理连线，构成 5V 直流电源。图 T10.6解：1 接 4，2 接 6；5 接 7、9；3 接 8、11、13；10 接 12。如解图 T10.6 所示。解图 T10.64习题10.1 判断下列说法是否正确，用“”和“

6、 ”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。( )(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。( )(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。( )10.2 判断下列说法是否正确，用“”和“ ”表示判断结果。(1)对于理想的稳压电路， =0，R O=0。( )IOU/(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。( )(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。( )(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。( )；而且

7、，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。( )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(2) 在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则( C )A.输出电压约为 2UD B.变为半波整流 C.整流管将因电流过大而烧毁(3)直流稳压电源中滤波电路的作用是( C )A.将交流变为直流 B.将高频变为低频 C.将交、直流混合量中的交流成分滤掉(4)滤波电路应选用( B )。A.高通滤波电路 B.低通滤波电路 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

8、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5号的要求是( A )。A.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.

9、5 在图 10.2.5(a)所示电路中，已知输出电压平均值 ，负载电流VUAO15)(平均值 。mAIAVL10)(1)变压器副边电压有效值 ?2U(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 IF 和最高反向电压 UR 的下限值约为多少？解：(1)输出电压平均值 ，因此变压器副边电压有效值：()20.9OAV()216.7.(2)考虑到电网电压波动范围为10 % ，整流二极管的参数为； ()1.52LAVFIIm2.RUV10.6 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 D1 和 uo 的波形；(2)求出输出电压平

10、均值 和输出电流平均值 的表达式；()OAV()LAVI(3)二极管的平均电流 和所承受的最大反向电压 URmax 的表达式。()DI图 P10.6 解图 P10.6 6解：(1)全波整流电路，波形如解图 P10.6 所示。(2)输出电压平均值 和输出电流平均值 为()OAVU()LAVI； ()20.9OAV2()0.9LAVLUIR(3)二极管的平均电流 和所承受的最大反向电压 为()DAVI R； 2()0.45DAVLUIR2R10.7 电路如图 P10.7 所示，变压器副边电压有效值 ， 。2150UV20试问：(1)输出电压平均值 和 各为多少？1()OAV2()AV(2)各二极管

11、承受的最大反向电压为多少？解：(1)两路输出电压分别为：1210.45()3.5OU298V(2) Dl 的最大反向电压：图 P10.721()9RD2、D 3 的最大反向电压： 257RUV10.8 电路如图 10.8 所示，(1)分别标出 和 对地的极性；(2) 、 分别1ou1ou2是半波整流还是全波整流？(3) 时， 和 各为多少？021)(1AVO)(2AVU(4)当 ， 时，画出 、 的波形；并求出 和VU18221o2)(1O各为多少？ )(AO7图 10.8 解图 P10.8解：(1)均为上“+” 、下“-” 。(2)均为全波整流。(3) 和 为：)(1AVOU)(2AV1()

12、2()210.98OAVAVUU(4) 、 的波形如解图 P 10.8 所示。它们的平均值为ou1()2()2120.45.OAVAV10.9 分别判断图 P10.9 所示各电路能否作为滤波电路，简述理由。图 P10.9 解：图(a)、(b)所示电路可用于滤波；图(c)所示电路不能用于滤波。因为电感对直流分量的电抗很小、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

13、能够获得几倍压的输出。8(a) (b)图 P 10.10 解：在图(a)所示电路中，C l 上电压极性为上 “+ ”下“-” ，数值为一倍压；C 2上电压极性为右“+ ”左“-” ，数值为二倍压；C 3 上电压极性为上“+ ”下“-” ，数值为三倍压。负载电阻上为三倍压。在图(b)所示电路中，C 1 上电压极性为上“-”下“+ “ ，数值为一倍压；C2 上电压极性为上“+ ”下“-” ，数值为一倍压；C 3 、C 4 上电压极性均为右“+ ”左“-” ，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

14、率为 240mW，动态电阻小于 15。试问：(1)当输入电压为 20 24V 、R L 为 200 600 时，限流电阻 R 的选取范围是多少？(2)若 R =390，则电路的稳压系数 Sr 为多少？解：(1)因为 ,max/40,/103ZMZLZLIPUAImA所以 R 的取值范围为：；IaxmaxinZLIminaxin6ZZLUR(2)稳压系数为： 0.154ZIrS10.12 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，R 1=360。试问：(1)为保证空载时稳压管能安全工作，R 2 应选多大？

15、(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？9解：R l 中的电流和稳压管中的最大电流为：；113950IZUmA图 P10.12max4ZMPI(1) 为保证空载时稳压管能够安全工作： 12maxa60ZRUI(2) 负载电流的最大值： 12maxinin4LRZI A(3) 负载电阻的变化范围： ，inax50LImaxL10.13 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，R 1=R2=R3=300， Ro=5。试估算：(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 UI=25V，波动范围为10

16、% ，则调整管的最大功耗为多少。解：(1)基准电压 ，输出电压的可调范围：5RZBEUV；1231237.51O ZRV(2)调整管发射极最大电流： ；max/40EBoImA(3)调整管的最大管压降和最大功耗分别为： maxIinmax20.8CEOTCEUVPW10.14 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，R 1=R2=R3=300，U I=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） 。10图 P10.14(1) ； (2) ； (3) 且不可调； VUO24VO3.2VUO12(4) 且不可调；

17、(5) 可调范围变为 612V。6解：(1)T l 的 c 、e 短路； (2)Rc 短路或 T1 集电结击穿 (3) R2 短路； (4) T2 的 b 、c 短路； (5)R1 短路。10.15 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。图 P 10.15 解：(1)整流电路：D l D4 ； 滤波电路：C l ； 调整管：T l 、T 2 ；基准电压电路：R 、D Z 、 R、D Z ; 比较放大电路：A ； 取样电路：R 1 、R 2 、R 3 。(2)为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“-” 下为“+” 。(3)输出电压的表达式为： 123123ZOZRUU10.16 电路如图 P10.16 所示，设 ，晶体管 T 的 ，.5IOABED