14 直流电源自我检测题一．选择和填空1. 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。

若采用半波整流电路，则输出电压平均值V O(AV)≈ C （A ．12V B ．9V C ．4.5V ）；若采用桥式整流电路，则输出电压平均值V O(AV)≈ B （A ．12V B ．9V C ．4.5V ）；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）；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）。

2.在如图选择题2所示的两电路中，已知：它们的输出电压的平均值相等，即V O1(AV)= V O2(AV) ≈9V ；变压器的内阻及二极管的正向电阻均可忽略不计。

图（a ）中变压器次级电压有效值V 2≈ 20 V ；图（b ）中变压器次级电压有效值V 21= V 22 ≈ 10 V 。

( a )图选择题23.所示电路中，I V （平均值）≈ B （A ．28V B ．24V C ．18V ）；D 1～D 4流过的电流平均值≈ C （A ．60mA B ．80mA C ．45mA ）；考虑到电网电压波动范围为±10％，D 1～D 4所承受的最大反向电压≈ A （A ．31V B ．28V C ．62V ）；若稳压管D Z 的最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA ，则负载电流I L 有可能达到的最大变化范围＝ B（A ．5mA B ．20mA C ．25mA ）。

= 6V图选择题34．在整流电路中接入滤波电容后，其输出电压的平均值将 A （ A ．升高 B ．不变 C ．减小）；这时，二极管的导通角θ将 C （A ．增大 B ．不变 C ．减小）。

5. 分析如图选择题5所示电路：电容C 1上电压的极性是左 负 右 正 ，C 2上电压的极性是左 负 右 正 ；C 1上电压平均值≈ 28.4V ；输出电压O v 平均值≈ 56.8V ；二极管D 1承受的最高反向电压V RM1≈ 56.8V ；D 2承受的最高反向电压V RM2≈ 56.8V 。

12图选择题56．在图选择题6所示稳压电路中，稳压管的稳定电压V Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝35mA ，正向导通电压V D ＝0.7V ；V I ＝20V 。

当R ＝R L ＝1k Ω时，V O ＝ C ；当R ＝R L ＝3k Ω且D Z 开路时，V O ＝ D ；当R ＝3k Ω且VD Z 接反时，V O ＝ A ；当R ＝3k Ω且R L ＝1k Ω时，V O ＝ B 。

（A. 0.7V B. 5V C. 6V D. 10V ）V O图选择题6二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）1．在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，单向桥式整流电路的输出电压平均值是半波整流电路的2倍（√），负载电流平均值是半波整流电路的2倍（√），二极管承受的最大反向电压是半波整流电路的2倍（×），二极管的正向平均电流是半波整流电路的2倍（×）。

2．电容滤波适用于大电流负载，而电感滤波适用于小电流负载。

（×） 3. 当输入电压I v 和负载电流L I 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。

（×） 4．在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流与稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。

（√）5．在稳压管稳压电路中，稳压管动态电阻Z r 越大，稳压性能越好。

（×）6. 开关型稳压电源中的调整管工作在开关状态。

（√）7. 开关型稳压电源比线性稳压电源效率低。

（×） 8．开关型稳压电源适用于输出电压调节范围小、负载电流变化不大的场合。

（√）习题14.1 变压器副边有中心抽头的全波整流电路如图题14.1所示，副边电压为tV v v ωsin 22b 2a 2=-=，假定忽略二极管的正向压降和变压器内阻：（1）试画出a 2v 、b 2v 、D1i 、D2i 、L i 、L v 及二极管承受的反向电压R v 的波形；（2）已知2V （有效值），求L V 、L I （均为平均值）；（3）计算整流二极管的平均电流D I 、最大反向电压RM V ；（4）若已知30V L =V ，80mA L =I ，试计算a 2V 、b 2V 的值，并选择整流二极管。

z 50H V 220~+-D LR 2Tr1v ∙解：（1）a 2v 、b 2v 、D1i 、D2i 、L i 、L v 及二极管的反向电压R V 的波形如下图所示。

2a 2v v 、2V D1i i 、L v 22V（2）负载电压L V 和负载电流L I （平均值）220L 0L 9.0)(d sin 21)(d 1V t t V t v V ===⎰⎰ωωπωπππL2LL L 0.9R V R V I ==（3）整流二极管的平均电流D I 和最大反向电压RM V2)(d )sin(221)(d 21L L20LL 0D I t t R V t R v I ===⎰⎰ωωπωπππ2RM 22V V =（4）当V 30L =V ，mA 80L =I 时33.3V30V 1.111.110.9L L b 2a 2=⨯====V V v v此时二极管电流40mA280mA 2L D ===I I94.2VV 3.3322222RM =⨯==V V选用2CP6A （100mA DM =I ，100V RM =V ）。

14.2如图14.2所示整流、滤波电路，已知变压器次级电压Vsin 2202t v ω=，电容C的取值在R L ＝100Ω时满足()()ms 2025~3L ==T T C R ，负载电阻为100Ω至无穷大。

试问：（1）当R L ＝100Ω时，输出电压的平均值()≈AV O V ？（2）当R L ＝∞时，输出电压的平均值()≈AV O V ？（3）设电网电压的波动范围是±10％，二极管的最大整流平均电流及最高反向工作电压至少应取多少？V OD 1~D 4图题14.2解：（1）V V V 242.12)AV (O =≈ （2）V V V 2822)AV (O =≈ （3）mAR V I L AVO D 13221.1min)(max ≈>VV V 3122RM ≈>14.3桥式整流、电容滤波电路如图题14.3所示，已知交流电源电压V 2201=V 、50Hz ，Ω=50L R ，要求输出直流电压为24V ，纹波较小。

（1）选择整流管的型号；（2）选择滤波电容器（容量和耐压）； （3）确定电源变压器的副边电压和电流。

z50H V 220~Tr1v L+-L v图题14.3 桥式整流、电容滤波电路解：（1）选择整流管的型号通过二极管的平均电流和二极管承受的最大反向电压分别为240mA0.24A 502V 242L D ==Ω⨯==LR V I1.2~1.1L 2V V =取20V1.224V 2==V和28.2V20V 222RM =⨯==V V选2CP1D （100mA DM =I ，100V RM =V ）。

（2）选择滤波电容器（容量和耐压）fT C R 25~32)5~3(L d =≥=τs01.0)5~3(Hz5025~3⨯=⨯=取s 05.0d =τ，F 1000)F 500.05(L d μτ===R C 。

要求电容耐压>28.2V22RM==V V 。

故选择50VF 1000μ的电解电容器。

（3）变压器副边电压2V 和电流2I20V1.2V 242==VDL 222)~(1.52)~(1.5I I I ⨯==取 720m A2)m A 240(1.51.5L 2=⨯⨯==I I 14.4 如图题14.3所示电路中，1A 组成一线性半波整流电路，2A 组成一加法电路，二者构成一线性全波整流电路。

（1）试画出其输入—输出特性)(s O v f v =；（2）试画出)V (sin 10s t v ω=时O1v '和O v 波形； （3）说明此电路具有取绝对值的功能。

v O图题14.4解：（1）当0s >v ，O1v 为负，2D 截止，1D 导通，s O1v v -='。

当0s <v ，为O1v 正，1D 截止，2D 导通，因此0O1='v ，故O1v '与s v 的关系为 s v - 0s >vO1v '= 0 0s <v1A 为线性半波整流电路，2A 为反相加法器。

当0s >v ，s O1v v -='，s s O1O 2v v v v =-'-=； 当0s <v ，0O1='v ，s O v v -=，故O v 与s v 的关系为s v 0s >v O v =s v - 0s <v 根据分析结果，可画出)(s O v f v =特性，如下图（a ）所示。

（2）O v 的波形如图b 所示，而)(s O1v f v ='与O1v '的波形，如图c 、d 所示。

s s/V O1v 'O v s v (a)(c)（3）由于电路中用了高增益的运放，故可保证用于毫伏级信号的高精度整流。

由O v 波形可见，精密整流的输出电压||s O v v =，故此电路又称为绝对值电路。

14.5在如图题14.5所示的稳压电路中，已知稳压管的最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax =35mA ，负载电流I L ＝5～25mA ，其余参数如图中所标注。

求解限流电阻R 的取值范围。

V O V I =15V图题14.5解：Ω=+-=+-=8332551540max O Zm Z in Im maxI I V V RΩ=+-=+-=6255351540minO ZM Z Im min I I V V R ax14.6在如图题14.6所示稳压电路中，稳压管Dz 的最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zzmax =20mA 。

试问：（1）R 1的取值范围为多少？ （2）V O 的调节范围为多少？V I V Z =图题14.6解： （1）Ω=-≈950maxmin 1ZZ I I V V RΩ=-≈k I V V R Z Z I 8.3m i nmax 1（2）ZOV R R R V 232+=R 3=0时，V O =6V ；R 3=2k Ω时，V O =18V ，即6V ≤V O ≤18V14.7在如图题14.7所示的直流稳压电源中，已知W78M15的输出电压为15V ，最大输出电流为0.5A ，I W ＝10mA ；变压器副边电压的有效值V 2＝18V ，其内阻可忽略不计，二极管正向电阻为零。