当前位置:
文档之家› 第8章 直流稳压电源-习题解答
第8章 直流稳压电源-习题解答
Uz
R1
U 0max R2
R3
R3
U 0max
R1
R2 R3
R3
Uz
24 V
当 R2 滑动头滑到最上方时,调整过程与上述相反,U0 输出将达到最小。
U 0min
R1 R2 R3 R2 R3
Uz
12 V
因此 U0=12~24V
8.14 利用 W7805 固定输出集成稳压器, 通过外接电路来改变输出电压值, 电路
u1
u2
T
C
Ui
IE
IRL
IR
R1
IR1
R
R2 RL
u0
uf
Dz
R3
题 8.13 图
【解】 (1)根据桥式整流电容滤波电路经验公式
U i = 1.2U 2
有
U2
=
Ui 1.2
=
30 1.2
=
25V
(2)当 R2 滑动头滑到最下方时,反馈信号 uf 最弱,运放器净输入信号最强, 其输出信号最强,即调整管 T 的基极电位最高,则 IB 最大,IC 最大,调整管的 UCE 电压最小,所以,此时 U0 输出最大。
②半波 ③桥式
(3)电路如题 8.2(3)图所示,Uz 为稳压管 Dz 的稳定电压,当 UI > Uz 时, 能保持 RL 两端电压为 Uz 的电路为( b )。
8.3 判断题
题 8.2(3)
(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,则输出电压
平均值变为原来的一半。( X )
【简单计算题】
8.4 电路如题 8.4 图所示全波整流电路,变压器两端的副边电压有效值为 2U2。(1)
画出 u2、uD1 和 uO 的波形;(2)求出输出电压平均值 UO(AV)和输出电流平均值 IL(AV)的表达式;(3)二极管的平均电流 ID(AV)和所承受的最高反向电压 UDRM
如题
8.14
图所示,
试验证关系U 0
5 ( R1 )(1 R2 R1
R4 R3
)
并按图中所给数据计算输
出电压 U0 的范围。
题 8.14 图
【解】U 32 = 5V ,
U R1
=
R1 R1 + R2
× 5V ,U R3
=
R3 R3 + R4
•UO
据虚短U +
= U- ,
则(5 - U R1)=(5 - U R3)⇒
的表达式。
【解】(1)全 波 整 流 电 路 , 波 形 见 题 8.4(b)所 示 ;
(2)输 出 电 压 平 均 值 UO(AV)和 输 出 电 流 平 均 值 IL(AV)分 别 为
U O(AV) 0.9U 2
I L(AV)
0.9U 2 RL
(3)二 极 管 的 平 均 电 流 ID(AV)和 所 承 受 的 最 大 反 向 电 压 UDRM 分 别 为
【解】(1)两路输出电压分别为 UO1(AV)≈0.45(U21+ U22)= 31.5V UO 2 (AV )≈ 0.9U22 = 18V (2)D1 的最高反向电压为
U DRM1 2(U 21 U 22 ) 99V D2、D3 的最高反向电压为
题 8.5 图
U DRM2 = 2 2U 22 ≈57V 8.6 试分析题 8.6 图桥式整流电路中负载电压 uo 的波形。若二极管 D2 断开时, uo 的波形如何?如果 D2 接反,结果如何?如果 D2 被短路,结果又如何?
(7)串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是什么?
(8)在串联型线性稳压电路中,作为电压调整器的晶体管工作于何种工作
状态?
8.2 选择题
(1)下列何种整流电路输出波形品质较佳?( ④ )
①桥式整流 ②全波整流 ③半波整流 ④三相整流
(2)下列何种整流电路之电源变压器需要中间抽头?( ① )
① 全波
R1 R1 + R2
× 5V =
R3 R3 + R4
•UO
所以U 0
5 ( R1 )(1 R2 R1
R4 R3
)
8.15 如题 8.15(a)、(b)图分别为三端固定式集成稳压器与集成运放构成的输出电
压扩展电路及恒流源电路。试计算图(a)的输出电压和图(b)的输出电流值。
采用何种滤波电路更合适?
(4)工频电网电压为 50Hz、220V,则经过半波和桥式整流之后的电压平
均值为多少?再经过滤波环节后的电压平均值如何估算?
(5)图 8.3.4 中集成运放需要的工作电源取自哪里?与反相输入形式而言,
同相输入形式的恒压源电路带负载能力更佳,为什么?
(6)为什么说稳压管稳压电路的带负载能力差?
【解】(1) 对于单相桥式整流滤波电路,有
U0 1.2U 2 1.2 20 24V ;
取 RLC
5
T 2
5
0.02 2
0.05 s
;
则 RL
0.05 C
0.05 250 106
200
;
负载电流 I0
Uo RL
24 200
120 mA ;
二极管的平均电流IDຫໍສະໝຸດ I D ( AV )
0.45U 2 RL
U DRM 2U 2m 2 2U 2
U2m u2
题 6.1 图
uO
uD1 iL uD1 0 ωt
‐2U2m
(a)
(b)
题 8.4 图
8. 5 电路如题 8.5 图所示,变压器副边电压有效值 U21=50V,U22=20V。试问: (1)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?
Uo
R2
–
–
题 8. 10 图
【 解 】( 1 ) 假 设 IQ=0 , LM7805 输 出 端 与 公 共 端 电 压 为 5V , 则
Uo
=
5 R1
• (R1 + R2' )V
,其中 R2' 为电阻 R2 的取值。(2)具有电压源的性质,改变 R2' 的
值,就可改变输出电压。
【综合应用题】
8.11 有一单相桥式整流电容滤波电路,已知其变压器副边电压 U2=20V,现在分 别测得直流输出电压为 28V、24V、20V、18V、9V,试判断说明每种电压所示
工作电压为 100V。
选择滤波电容
因为负载电阻
RL
=
U O(AV) Io
=
0.2k
根据
RLC ≥ (3
~
5)
T 2
,取RL
C
=
5
T 2
=
5× 0.01(S )
=
0.05(S)
由此得滤波电容 C
=
0.05 RL
=
0.05 200
F
=
250μF
考虑到电网电压波动±10%,则电容所承受的最高电压为
U CM = 2U 2 (1 + 10%) = 38.5(V) 因此,可选用标称值为 250μF 左右,耐压超过 50V 的电解电容。 (2)如果是单相半波整流电容滤波电路
RL max
U0 I L min
6 0.06
100
即当稳压管电流变化范围为 5~40mA 时,RL 的变化范围为 63~100。
8.9 电路如题 8.9 图所示,负载两端电压 U0=5V,稳压管的稳定电流 IZ=10mA,
限流电阻 R=0.7K,负载电阻 RL=500。求: (1)电压U ' 及变压器副边有效值 U2 。
习题解答
第 8 章 直流稳压电源
【基本概念题】 8.1 思考题
(1)与全波整流电路相比,桥式整流电路有什么优点? (2)分别判断题 8.1(2)图各电路能否作为滤波电路,简述理由。
R
+
+
+
U1
C
Uo
L
+
+
U1 + C
Uo
C
+
+
U1
L1
L2 Uo
–
–
–
–
–
–
(a)
(b)
(c)
题 8.1( 2) 图
(3)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
(2)流过整流二极管的平均电流 ID 及二极管所承受的反向峰值电压 UDRM。
【解】(1) I0
U0 RL
5V 0.5K
10 mA ,
U ' (I0 IZ )R U0 (10 10) 0.7 5 19 V
由于U ' 1.2U 2
,故
U2
U' 1.2
19 1.2
IR
Ui
U0 R
16 6 100
100 mA
ILmax IR IZ min 100 5 95 mA
RLmin
U0 I L max
6 0.095
63
(U0=UZ=6V)
(2)当 Iz=Izmax= 40mA 时, I Lmin IR IZ max 100 40 60 mA