UO
=
0.5 + 1.5 + 2.5 × 0.5
2.5 × 5 2.5 + 2.5
=
22.5V
所以，UO 的可调范围为 5.6~22.5V。
12.3.4 在图 12.09 中，试求输出电压 UO 的可调范围是多少？
[解答]
因为U − ≈ U + ，所以可得
R1 + R'1 R1 + RP + R2
UO
变压器副边电压
U = U O = 30 = 25V 1.2 1.2
二极管中的平均电流
ID
=
1 2
IO
=
1 ×150 2
=
75mA
二极管上的最高反向电压
U DRM = 2U = 2 × 25 = 35.3V
负载电阻
RL
= UO IO
=
150
30 ×10
−3
= 200Ω
取
RLC
=
5×
T 2
=
5 × 1/ 50 2
我们可以把 R，DZ，RL 当作负载，有U i = 0.9U = 0.9 × 20V = 18V ，有
IO
= UO RL
=
6 2 ×103
A = 3mA ， I R
= Ui
−UO R
= 18 − 6 1.2 ×103
A = 10mA
4
《电工学简明教程（第二版）》习题解答
编者：王怀平（东华理工大学·机电基础教学部）
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第 12 章 直流稳压电源
习题 A 选择题 12.1.1 （2） 12.1.2 （1） 12.1.3 （1） 12.2.1 （2） B 基本题 12.1.4 图 12.03 所示是什么整流电路？试说明其工作原理，并画出整流电压的波形。已知R ＝80Ω，直流电压表○V 的读数为 110 V，试求直流电流表○A 的读数、交流电压表○V1 的读数和 整流电流的最大值。 [解答]
= UO RL
=
24 V 50
= 0.48A
ID
=
1 2 IO
=
1 2
×
0.48
A
=
0.24
A
，
U
RM
=
2U ≈ 28.3V
（4）S1，S3，S4 合上，S2 断开时，电路变为带有π形 RC 滤波器的单相桥式整流电路，
则
UO
= 1.2U
= 1.2 × 20V
= 24V
， IO
= UO RL
=
24 V 50
I Z = I R − IO = (10 − 3)mA = 7mA
（2）若 S1 和 S2 均合上，我们同样可将 R，DZ，RL 当作负载，只是比（1）多一个电
容滤波器，有U i = 1.2U = 1.2 × 20V = 24V ，则
IO
= UO RL
=
6 2 ×103
A = 3mA ， I R
= Ui
−UO R
= 24 − 6 1.2 ×103
A = 15mA
I Z = I R − IO = (15 − 3)mA = 12mA
当 R=0 和 DZ 接反两种情况下电路均不能起稳压作用。若 R=0，这样 Ui 直接加在稳压 管 DZ 上，很容易烧毁稳压管，如果 DZ 接反，则直接将负载短路，此时 UO=0。 12.3.2 如何连接图 12.07 中的各个元器件以及接“地”符号才能得到对“地”为±15V 的直 流稳压电源，并写出其导通路径。 [解答]
*12.4.1 有一电阻性负载，它需要可调的直流电压 UO=0~60V，电流 IO=0~10A。现采用单相
半控桥式整流电路，试计算变压器二次侧的电压。
[解答]
因为需要输出的直流电压可调，所以采用晶闸管整流电路。
当导通角θ=180°，控制角α=0 时，UO=60V。此时变压器副边电压
U = U O = 60 = 66.7V 0.9 0.9
U O = 110V
IO
= UO RL
= 110 55
= 2A
变压器副边电压
U = U O = 110 = 122V 0.9 0.9
1
《电工学简明教程（第二版）》习题解答
编者：王怀平（东华理工大学·机电基础教学部）
变压器副边电流
I = IO = 2 = 2.22 A 0.9 0.9
二极管中的平均电流
=
0.05s
故电容器电容
C = 0.05 = 0.05 = 250μF RL 200
可选用 2CZ52B 型二极管，其最大整流电流为 100mA，反向工作峰值电压为 50V；选 用 C=250μF，耐压为 50V 的极性电容器。 12.1.7 有一整流电路如图 12.04 所示，(1)试求负载电阻 RL1 和 RL2 上整流电压的平均值 UO1 和 UO2，并标出极性；(2)试求二极管 D1,D2,D3 中的平均电流 ID1,ID2,ID3 及各管所承受的最高 反向电压。 [解答] 该电路是由 Dl 组成的半波整流，由 D2 和 D3 组成的是变压器有中心抽头的全波整流。所以
（1）U O1 = 0.45 × (90 + 10) = 45V
2
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编者：王怀平（东华理工大学·机电基础教学部）
极性为上“－”下“＋”。
U O2 = 0.9 ×10 = 9V
极性为上“＋”下“－”。
（2） I D1
= I O1
= U O1 RL1
= 45 10 ×103
所以U = U O = 110 = 244.4V 0.45 0.45
（4）整流电流的最大值
I OM
= UM RL
=
2 × 244.4 = 4.32A 80
12.1.5 有—电压为 110 V，电阻为 55Ω的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器） 供电，试求变压器副绕组电压和电流的有效值。
[解答]
= 0.48A
ID
=
1 2
I
O
=
1 2
×
0.48
A
=
0.24
A
，
U
RM
=
2U ≈ 28.3V
虽然，从数据上（3）和（4）相同，但两种滤波器应用场合不同，π形滤波器应用于输出电
压较小且变化较小，电流变化较小场合，而 C 滤波器应用于输出电压较大，且变化较大场
合。
（5）S1~S4 均断开时，电路为单相半波整流电路，此时负载为 RL+R，则有
根据要求，所设计电路如下图所示。正半周期 D4 和 D2 导通，负半周期 D1 和 D3 导通。
12.3.3 在图 12.08 中，试求输出电压 UO 的可调范围是多大？ [解答]
因U − ≈ U + ，于是由基尔霍夫电压定律可得
R3 R3 + R4
U ××
=
R1 + R'1 R1 + RP + R2
[解答]
（1）由于 u=6V 时，可推出 28.2 sin ωt = 6 ，则ωt=0.076rad 则较小，所以有
∫ ∫ ∫ UO
=
1 π
⎡φ1 ⎢ ⎢⎣ 0
28.2sin ωt
×
RL RL +
R
dωt
+
π −φ1 6dωt +
φ1
π π −φ
28.2 sin
ωt
R RL +
R
⎤ dωt ⎥
⎥⎦
式中φ1 = 0.076rad ，由于φ1 = 0.076rad ≈ 0 ，则有U O ≈ 6V 。
= 4.5mA
I D2
= I D3
=
IO2 2
=
1 × UO2 2 RL2
=
1× 9 2 100
= 45mA
U DRM1 = 2 × (90 + 10) = 141V
U DRM 2 = U DRM 3 = 2 2 ×10 = 28.3V
12.2.2 在图 12.05 所示的整流电路中，已知变压器二次侧电压的有效值 U=20V，负载电阻 RL=50Ω，滤波电阻 R=20Ω。试分别计算开关 S1~S4 在不同合断情况下，负载两端电压 UO， 电流 IO，每只二极管中流过的电流 ID 和承受的最高反向电压 URM。 （1）S1 和 S2 合上，其他断开； （2）S1 合上，其他断开； （3）S1~S4 均合上； （4）S1，S3，S4 合上，S2 断开； （5）S1~S4 均断开。 [解答] （1）S1 和则
（1）在图中，两个桥式整流电路是相 互独立的。对 1-1’电路：
U O1 = 0.9U1 = 0.9 × 20 = 18V
I O1
=
U O1 R1
=
18 100
=
0.18 A
I D1
=
1 2
I O1
=
0.18 2
=
0.09 A
U DRM1 = 2U1 = 2 × 20 = 28.3V
所选用的二极管 2CZ52C 的 IOM>ID1，UDRM>2UDRM1，满足电路的要求。 对 2-2’电路
ID
=
1 2
IO
=
1×2 2
= 1A
二极管上最高反向电压
U DRM = 2U = 2 ×122 = 173V
可以选用 2CZ55E 型二极管，该二极管最大整流电流为 1000mA，反向工作峰值电压为 300V，能满足题目的需要。 12.1.6 今要求负载电压 UO＝30 V，负载电流 IO＝150 mA。采用单相桥式整流电路，带电 容滤波。已知交流频率为 50 Hz，试选用管子的型号和滤波电容器。 [解答]