一些关于直流稳压电源的习题

9-1选择一个正确答案填入空内。

已知电源变压器次级电压有效值为10V，其内阻和二极管的正向电阻可忽略不计，整流电路后无滤波电路。

1．若采用半波整流电路，则输出电压平均值UO?AV?? C ； A．12V B．9V C．4.5V

2．若采用桥式整流电路，则输出电压平均值UO?AV?? B ；

A．12V B．9V C．4.5V

3．半波整流电路输出电压的交流分量 A 桥式整流电路输出电压的交流分量； A．大于 B．等于 C．小于

4．半波整流电路中二极管所承受的最大反向电压 B 桥式整流电路中二极管所承受的最大反向电压。

A．大于 B．等于 C．小于

9-2在如图题 9-2图所示电路中，已知VD1～VD3的正向压降及变压器的内阻均可忽略不计，变压器次级所标电压为交流有效值，试求： 1．RL1 、RL2两端电压的平均值和电流平均值。

2．通过整流二极管VD1、VD2、VD3的平均电流和二极管承受的在最大反向电压。

VD190VVD2~220V50Hz10VRL210VVD3UO2(AV)RL1UO1(AV)

题 9-2图

解：在图9.35中，含有两个整流电路。 （1）负载上电压和电流的平均值

①变压器副边（90+10）V，二极管D1和负载RL1，构成了单相半波整流电路。

UL1?0.45(90?10)?45V

IL1?UL145??4.5mA 3RL110?10②变压器副边（10+10）V（中间有抽头），二极管D2、D3和负载RL2，构成了单相全波整流电路。

UL2?0.9?10?9V IL2?UL29??90mA RL2100（2）二极管的平均电流和最大反向电压

①单相半波整流

ID1?IL1?4.5mA

URM1?2(90?10)?141V

②单相全波整流

ID2?ID3?11IL2??90?45mA 22URM2?URM3?22?10?28.2V

9-3在单相桥式整流电容滤波电路中，若发生下列情况之一时，对电路正常工作有什么影响？

①负载开路；②滤波电容短路；③滤波电容断路；④整流桥中一只二极管断路；⑤整流桥中一只二极管极性接反。

答：①输出电压等于2U2且保持不变；

②电容短路将使负载短路，也将电源短路； ③负载得到脉动全波电压；

④电路相当于单相半波整流电路； ⑤电源被短路。

9-4指出题9-4图所示电路中哪些可以作为直流电源的滤波电路，简述理由。

ILILRILuDC RLUOuDLRLUOuDC1C2 RLUO( a )( b )( c )LILC ILLILuDRLUOuDLRLUOuDC1C2 RLUO( d )( e )( f )

题 9-4图

解：图（a）、（c）、（d）、（f）所示电路可做滤波器。

9-5已知变压器内阻及二极管导通电压均可忽略不计，题9-4图（a）所示电路中桥式整流电路输出电压波形uD如图所示，R << RL（R为电感线圈电阻）；图（b）所示电路中RLC＝（3～5）T/2（T为电网电压的周期）。试求： 1．输出电压平均值UO1（AV）、UO2（AV）； 2．当空载时，输出电压平均值UO1（AV）、UO2（AV）。

VD1~VD4~220V50HzLILU2=15VuDO( a )VD1~VD4ILRLtUO1~220V50HzU2=15VC RLUO2( b )

题 9-4图

解：13.5V， 18V； 13.5V， 21.2V。

9-6在如图所示桥式整流电容滤波电路中，已知变压器次级电压u2?102sin? tV，电容的取值满足RLC＝（3～5）

T（T＝20ms），RL＝100?。要求： 21．估算输出电压平均值UO?AV?；

2．估算二极管的正向平均电流ID?AV?和反向峰值电压URM； 3．试选取电容C的容量及耐压；

4．如果负载开路，UO?AV?将产生什么变化？

VD1~VD4~220V50Hzu2C RLuO

解：1．UO?AV??1.2U2?12V 2．IL?AV??1UO?AV???60mA 2RLURM?2U2?14.1V

3．C??3~5?T?300~500μF

2RL耐压大于14.1V，选取16V；实际可选470?F / 20V。 4．UO?AV??2U2?14.1V

9-7在如图所示电路中，已知变压器副边电压u2?20sin? tV，变压器内阻及二极管的正向电阻均可忽略不计，电容C1、C2、C3、C4均为电解电容。 1．在图中标出各电容的极性； 2．分别估算各电容上的电压值。

C3C4~220V50HzU2VD1VD2VD3VD4C1C2

解：1．C1～C4均右边为正；

2．UC1?20V，UC2＝UC3＝UC4 ?40V。

9-8如图所示的桥式整流电路中，设u2?2U2sin?tV，试分别画出下列情况下输出电压uAB的波形。

（1）S1、S2、S3打开，S4闭合。 （2）S1、S2闭合，S3、S4打开。 （3）S1、S4闭合，S2、S3打开。 （4）S1、S2、S4闭合，S3打开。 （5）S1、S2、S3、S4全部闭合。

R+u1-+u2-CS1S2+S3DZS4RLA+uAB-B

分析 在各种不同的情况下，电路的结构和完成的功能不同。需仔细分析不同情况下的电路结构，才能了解电路所完成的功能，从而画出输出电压uAB的波形。

解 （1）S1、S2、S3打开而S4闭合时电路为半波整流电路，且只有在u2的极性为上负下正即u2?0时，才有电流由A至B流过负载电阻RL，输出电压uAB的波形如图（a）所示。 （2）S1、S2闭合而S3、S4打开时电路为桥式整流电容滤波电路，由于负载电阻RL开路，所以输出电压uAB的波形如图（b）所示。

（3）S1、S4闭合而S2、S3打开时电路为桥式整流电路，输出电压uAB的波形如图（c）所示。 （4）S1、S2、S4闭合，S3打开时电路为桥式整流电容滤波电路，输出电压uAB的波形如图（d）所示。

（5）S1、S2、S3、S4全部闭合时u2经桥式整流、电容滤波、稳压电路稳压后输出，输出电压uAB的波形如图（e）所示。

uouo0

（a） （b）

π2π3π4πωt0π2π3π4πωt

uouo0

（c） （d）

uoπ2π3π4πωt0π2π3π4πωt

0π2π3π4πωt

（e）

9-9串联式稳压电路如图9.42所示。（1）改正电路中的错误，使之能正常工作。要求不得改变UI和UO的极性；（2）若已知：UZ?6V，UI?30V，R1?2k?，R2?1k?，

R3?2k?，调整管T的电流放大系数??50，试求输出电压UO的调节范围；（3）当

UO?15V，RL?150?时，试求调整管T的管耗和运算放大器的输出电流。

+TR3IBR1+A+?+UZ?RLDZR2UO?+UCE?T+IER3UIIBUIA?++UZ?R?1R?1R1RLR2+UO???DZ

解：（1）图9.42中有三处错误，应将调整管的集电极和发射极对换位置、运算放大器的两个输入端对换以及稳压二极管的接法换向，改正后的电路如图解习题9所示。

（2）输出电压的调节范围

11? 由式（9.4.1）可知 UO???R?R????UZ

21???R????0时， UO?UZ?6V 当R11??R1时， UO??当R1?1?R??UZ?3?6?18V

2???R?所以，输出电压可调节的范围是6~18V。

（3）运算放大器的输出电流和调整管的管耗

IE??UO?UZUOU??OR3R1?R2RL15?61515mA?mA?A 22?1150?(4.5?5?100)mA?109.5mA

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