项目五 习题参考答案
1. 直流稳压电源的作用是什么?影响输出电压稳定性的因素有哪些? 解:直流稳压电源的作用是能输出稳定的直流电压。
影响输出电压稳定性的因素有:交流电源的波动和负载的变化。 2. 直流稳压电源电路由哪几部分组成?各部分的作用是什么?
解:直流稳压电源电路由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等部分组成。 变压器的作用:将交流电源电压转换为符合整流电路需要的电压,同时电源变压器
还可起到将直流电源与电网隔离的作用。
整流电路的作用:将正负交替变化的正弦交流电压变换成单方向的脉动直流电压。 滤波电路的作用:对整流电路输出的脉动直流电压进行滤波,减小脉动成分,使输
出电压成为比较平滑的直流电压,以适应负载的需要。
稳压电路的作用:对滤波电路输出的电压进行稳压,从而使稳压电路输出的直流电
压在交流电源电压波动或负载变化时能基本保证稳定。
3. 选出正确的说法。 (1) 整流的目的是A。
A. 将交流信号变为直流信号 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. 输出电压将增大
B. 变为半波直流 B. 将高频信号变为低频信号
C. 整流管将因电流过大而烧坏
(3) 直流稳压电源中滤波电路的目的是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) 直流稳压电路中的滤波电路应选用B。
A. 高通滤波电路 B. 低通滤波电路 C. 带通滤波电路
(5) 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. 采样电压
C. 基准电压与采样电压之差
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(6) 在桥式整流电容滤波电路中,已知变压器副边电压有效值U2为10V,RLC≥(3~5)T/2(T为电网电压的周期)。以下各种情况下测得输出电压平均值UO可能的数值为:正常情况UO≈B;电容虚焊时UO≈C;负载电阻开路时UO≈A;一只整流管和滤波电容同时开路时,UO≈D。
A. 14V B. 12V
C. 9V
D. 4.5V
(7) 在变压器副边电压和负载相同的情况下,桥式整流电路的输出电压是半波整流电路输出电压的B。
A. 0.5倍
B. 2倍 C. 1倍
4. 二极管桥式整流电路如图5.23所示,试分析如下问题: (1) 若已知U2=20V,试估算Uo的值;
(2) 若有一只二极管脱焊,Uo的值将如何变化?
(3) 若二极管VD1的正负极焊接时颠倒了,会出现什么问题? (4) 若负载短接,会出现什么问题?
图5.23 题4图
解:
(1) Uo=0.9×20=18V;
(2) Uo将变小,Uo=0.45×20=9V; (3) VD1和VD2将因电流过大而烧坏; (4) 4个整流管将因电流过大而烧坏。
5. 在整流滤波电路中,采用滤波电路的主要目的是什么?就其电路结构而言,滤波电路有电容滤波和电感滤波两种,各有什么特点?各应用于何种场合?
解:在整流滤波电路中,采用滤波电路的主要目的是将输出的脉动直流电压中的交流分量滤除,以得到比较平滑的直流电压。
电容滤波电路适用于负载电流较小,负载变化不大的场合。电感滤波器主要适用于负载电压较低、负载电流较大以及负载变化较大的场合。
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6. 分别判断图5.24所示各电路能否作为滤波电路,简述理由。
图5.24 题6图
解:(a)能,因为电容与负载并联;(b)能,因为电容与负载并联,电感与负载串联;(c)不能,因为电感与负载并联,电容与负载串联。
7. 在图5.25所示电路中,已知U2=20V。试回答以下问题:
(1) 电路中RL和C增大时,输出电压是增大还是减小?为什么?
T(2) 在满足RLC=(3~5)条件时,输出电压UL与U2的近似关系如何?
2(3) 若二极管VD1断开,UL=? (4) 若负载电阻RL断开,UL=? (5) 若C断开,UL=?
图5.25 题7图
解:
(1) 输出电压是增大的。 (2) UL=1.2 U2=24V (3) UL= U2=20V (4) UL=1.4 U2=28V (5) UL=0.9 U2=18V
8. 硅稳压管稳压电路如图5.26所示,其中未经稳压的直流输入电压UI=18V,R=1k?,RL=2k?,硅稳压管VDZ的稳定电压UZ=10V,动态电阻及未被击穿时的反向电流均可忽略。
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试求:
(1) UO、IO、I和IZ的值。
(2) 当RL值降低到多大时,电路的输出电压将不再稳定?
图5.26 题8图 图5.27 题9图
解:
(1) UO=10V;IO= UO / RL =5mA; I=(UI- UO)/ R =8mA;IZ= I- IO =3mA (2) 由:UI×RL/(R+ RL)= VDZ,得出RL =1.25K?
所以,当RL值降低到1.25K?时,电路的输出电压将不再稳定。
9. 已知稳压管稳压电路的输入电压UI=15V,稳压管的稳定电压UZ=6V,稳定电流的最小值IZmin=5mA,最大功耗PZM=150mW。试求图5.27所示电路中电阻R的取值范围。
解:
IZmax=PZM/UZ=25mA
?UI?UIRRmaxI?UZZmin??15?6 ?1.8K?5minI?UZZmax 15?6?0.35K?25所以,电阻R的取值范围:0.35KΩ~1.8KΩ。 10. 串联反馈式稳压电路由哪几部分组成?
解:串联反馈式稳压电路由四部分组成:取样电路、基准环节、比较放大环节和调整环节。
11. 串联反馈式稳压电路如图5.28所示,稳压二极管的UZ=6V,负载RL=20?,RP=100?,R1=R2=200?。试回答以下问题:
(1) 标出运算放大器A的同相、反相输入端符号。 (2) 说明电路的工作原理。
(3) 求输出直流电压UO的调节范围。
(4) 为确保调节管的管压降UCE始终不小于3V,求输入电压的范围。
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图5.28 题11图
解:
(1) A的同相、反相输入端符号已标在图中;
(2) 如果输出电压UO增大时,取样电压也相应增大,取样电压与基准电压相比较,其差值电压经比较放大电路放大后使三极管的基极电压减小,VT管的基极电流减小,管压降UCE增大,UO下降,从而使UO保持基本稳定。
(3) UOmin=6×(R1+ R2+ RP)/(R2+ RP)=10V
UOmax=6×(R1+ R2+ RP)/R2=15V
输出直流电压UO的调节范围10V~15V。 (4) 输入电压的范围13V~18V。
12. 要获得+15V、1.5A的直流稳压电源,应选用什么型号的固定式三端稳压器? 解:应选用7815。
13. 要获得-9V、1.5A的直流稳压电源,应选用什么型号的固定式三端稳压器? 解:应选用7909。
14. 电路如图5.29所示。合理连线各元器件,使之构成能输出5V的直流电源电路。
图5.29 题14图
解:1与4连接,2与6连接,5月7、9连接,3与8、11、13连接,10与12连接。 15. 电路如图5.30所示,集成稳压器7824的2、3端电压U32=UREF=24V,求输出电压UO和输出电流IO的表达式,说明该电路具有什么作用。
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