第7章直流穩壓電源復習練習題一、填空題1．橋式整流和單相半波整流電路相比，在變壓器副邊電壓相同的條件下，橋式整流電路的輸出電壓平均值高了一倍；若輸出電流相同，就每一整流二極管而言，則橋式整流電路的整流平均電流大了一倍，采用橋式整流電路，脈動系數可以下降很多。2．在電容濾波和電感濾波中，電感濾波適用于大電流負載，電容濾波的直流輸出電壓高。3.電容濾波的特點是電路簡單，輸出電壓較高，脈動較小，但是外特性較差，有電流沖擊。4.電容濾波的特點是電路簡單，輸出電壓較高，脈動較小，但是外特性較差，有電流沖擊。5．電容濾波的特點是電路簡單，輸出電壓較高，脈動較小，但是外特性較差，有電流沖擊。6．電容濾波的特點是電路簡單，輸出電壓較高，脈動較小，但是外特性較差，有電流沖擊。7．對于LC濾波器，頻率越高，電感越大，濾波效果越好。8.對于LC濾波器，頻率越高，電感越大，濾波效果越好。9．對于LC濾波器，頻率越高，電感越大，濾波效果越好，但其體積大，而受到限制。10．集成穩壓器W7812輸出的是正電壓，其值為12伏。11．集成穩壓器W7912輸出的是負電壓，其值為12伏。12．單相半波整流的缺點是只利用了電源的半個周期，同時整流電壓的脈動較大。為了克服這些缺點一般采用橋式整流電路。13．單相半波整流的缺點是只利用了電源的半個周期，同時整流電壓的脈動較大。為了克服這些缺點一般采用全波整流電路。14．單相半波整流的缺點是只利用了電源的半個周期，同時整流電壓的脈動較大。為了克服這些缺點一般采用全波整流電路。15.穩壓二極管需要串入限流電阻_才能進行正常工作。16.單相橋式整流電路中，負載電阻為100Ω，輸出電壓平均值為10V，則流過每個整流二極管的平均電流為__A。17由理想二極管組成的單相橋式整流電路（無濾波電路），其輸出電壓的平均值為9V，則輸入正弦電壓有效值應為10V。18.單相橋式整流、電容濾波電路如圖所示。已知RL=100，U2=12V，估算U0為。19.單相橋式整流電路（無濾波電路）輸出電壓的平均值為27V，則變壓器副邊的電壓有效值為30V。20.單相橋式整流電路中，流過每只整流二極管的平均電流是負載平均電流的__一半__。21.將交流電變為直流電的電路稱為整流電路。22.單相橋式整流電路變壓器次級電壓為10V(有效值)，則每個整流二極管所承受的最大反向電壓為。23.整流濾波電路如題圖所示，變壓器二次電壓的有效值U2=20V，濾波電容C足夠大。則負載上的平均電壓UL約為24V。24.圖示為含有理想二極管組成的電路，當輸入電壓u的有效值為10V時，輸出電壓u0平均值為9V。二、選擇題1.為得到單向脈動較小的電壓，在負載電流較小，且變動不大的情況下，可選用_______。AA.RCπ濾波B.LCπ濾波C.LC濾波D.不用濾波2.若橋式整流由兩個二極管組成，變壓器的副邊電壓為U2，承受最高反向電壓為________。AA．B．U2C．2U23.單相半波整流電路中，負載為500Ω電阻，變壓器的副邊電壓為12V，則負載上電壓平均值和二極管所承受的最高反向電壓為________。AA.、17V B.、12VC.9V、12V D.9V、17V4．穩壓管的穩壓區是工作在________。AA.反向擊穿區B.反向截止區C．正向導通區5．在橋式整流電路中，負載流過電流IO，則每只整流管中的電流ID為________。AA.IO/2B.IOC．IO/46．整流的目是________。AA.將交流變為直流；B.將高頻變為低頻；C.將正弦波變為方波7．直流穩壓電源中濾波電路的目的是________。AA.將交直流混合量中的交流成分濾掉B.將高頻變為低頻C.將交流變為直流9．在單相橋式整流電路中，若D1開路，則輸出________。AA.變為半波整流波形B.變為全波整流波形C.無波形且變壓器損壞D.波形不變10．穩壓二極管構成的并聯型穩壓電路，其正確的接法是________。AA.限流電阻與穩壓二極管串聯后，負載電阻再與穩壓二極管并聯B.穩壓二極管與負載電阻并聯C.穩壓二極管與負載電阻串聯11.欲測單相橋式整流電路的輸入電壓Ui及輸出電壓U0，應采用的方法是________。AA.用交流電壓表測Ui，用直流電壓表測U0B.用交流電壓表分別測Ui及U0C.用直流電壓表測Ui，用交流電壓表測U0D.用直流電壓表分別測Ui及U012.在單相橋式整流（無濾波時）電路中，輸出電壓的平均值UO與變壓器副邊電壓有效值U2應滿足關系。AA.U0==C.U0= =13.在單相半波整流（無濾波時）電路中，輸出電壓的平均值UO與變壓器副邊電壓有效值U2應滿足關系。A= ===14.在單相橋式整流（有濾波時）電路中，輸出電壓的平均值UO與變壓器副邊電壓有效值U2應滿足關系。AA.U0= ==D.U0=15.在單相半波整流（有濾波時）電路中，輸出電壓的平均值UO與變壓器副邊電壓有效值U2應滿足關系。AA.U0= ==D.U0=16.在圖示的二極管電路中，二極管D1導通；D2截止；二極管正向導通時UD＝0V。ＵAB為____V。AA.0C.1517.在單相橋式整流電路中，如果電源變壓器二次側電壓為100V，則負載電壓將是____。AA.90VB.45VC.100V18.在單相半波整流電路中，如果電源變壓器二次側電壓為100V，則負載電壓將是____。AA.45VB.90VC.100V19.適宜在低頻工作的二極管是________。AA.面接觸二極管B.點接觸二極管C.隨便哪種均可。20.適合在高頻工作的二極管是________。AA.點觸型二極管；B.面觸型二極管；C.隨便哪種均可。21.在圖示電路中，UZ1=2V，UZ2=5V，正向導通時UD＝，其輸出電壓為________V。AA.7B.C.D.22.在圖示電路中，UZ1=2V，UZ2=5V，正向導通時UD＝，其輸出電壓為________V。AA.B.7C.D.27.在圖示電路中，UZ1=2V，UZ2=5V，正向導通時UD＝，其輸出電壓為________V。AA.B.7C.D.28.穩壓管的正常工作區域就是它的反向擊穿區，在這個區域里電流幅度變化很大，而電壓變化______。AA.很小B.很大C.不會變D.不定29．電路如圖所示，二極管正向導通時UD＝0V，輸出的電壓應為：________V。AA.B.C.D.1230.圖示電路中，穩壓管的穩壓值為UZ1=2V，UZ2=5V，穩壓管正向導通時UD＝0V，則輸出電壓U為_____。AA.2B.7C.5D.31.圖示電路中，穩壓管的穩壓值為UZ1=2V，UZ2=5V，穩壓管正向導通時UD＝0V，則輸出電壓U為_____。AA.B.7C.5D.232.圖示電路中，穩壓管的穩壓值為UZ1=2V，UZ2=5V，穩壓管正向導通時UD＝0V，則輸出電壓U為_____。AA.B.7C.5D.233.圖示電路中，穩壓管的穩壓值為UZ1=2V，UZ2=5V，穩壓管正向導通時UD＝0V，則輸出電壓U為______。AA.C.D.7三、計算題1.已知負載電阻RL=80，負載電壓UO=110V。今采用單相橋式整流電路，交流電源電壓為220V。試計算變壓器付邊電壓U2、負載電流和二極管電流ID及最高反向電壓UDRM。解：(1)負載電流（A）每個二極管通過的平均電流（A）變壓器二次側電壓的有效值為：（V）（V）2.有兩只穩壓管DZ1、DZ2，其穩定電壓分別為和，其正向壓降均為，輸入電壓足夠大。現欲獲得7V、15V和9V的穩定輸出電壓UO，試畫出相應的并聯型穩壓電路。解：對兩個穩壓管采用不同的聯接方式就可得到7V、15V和9V三個穩定的輸出電壓，電路如下圖所示。3.有一直流電源，其輸出電壓為110V、負載電阻為55Ω的直流負載，采用單相橋式整流電路（不帶濾波器）供電。試求變壓器副邊電壓和輸出電流的平均值，并計算二極管的電流ID和最高反向電壓UDRM。解：采用單相橋式整流電路時∵∴（V）(A)(A)（V）4．有一直流電源，其輸出電壓為110V、負載電阻為55Ω的直流負載，采用單相半波整流電路（不帶濾波器）供電。試求變壓器副邊電壓和輸出電流的平均值，并計算二極管的電流ID和最高反向電壓UDRM。解：當采用單相半波整流電路時（V）(A)(A)（V）5.單相橋式整流電路中，不帶濾波器，已知負載電阻R＝360Ω，負載電壓UO＝90V。試計算變壓器副邊的電壓有效值U2和輸出電流的平均值，并計算二極管的電流ID和最高反向電壓UDRM。解：采用單相橋式整流電路時∵∴（V）(A)(A)（V）6.在單相橋式整流電容濾波電路中，若發生下列情況之一時，對電路正常工作有什么影響①負載開路；②濾波電容短路；③濾波電容斷路；④整流橋中一只二極管斷路；⑤整流橋中一只二極管極性接反。答：①輸出電壓等于且保持不變；②電容短路將使負載短路，也將電源短路；③負載得到脈動全波電壓；④電路相當于單相半波整流電路；⑤電源被短路。分析解：（1）流過整流二極管的平均電流為，流過整流二極管的平均電流為，由于兩。8.欲得到輸出直流電壓V，直流電流mA的電源，問應采用哪種整流電路畫出電路圖，計算電源變壓器付邊電壓U2，并計算二極管的平均電流ID和承受的最高反向電壓UDRM。分析：在各種單相整流電路中，半波整流電路的輸出電壓相對較低，且脈動大；兩管全波整流電路則需要變壓器的副邊繞組具有中心抽頭，且兩個整流二極管承受的最高反向電壓相對較大，所以這兩種電路應用較少。橋式整流電路的優點是輸出電壓高，電壓脈動較小，整流二極管所承受的最高反向電壓較低，同時因整流變壓器在正負半周內都有電流供給負載，整流變壓器得到了充分的利用，效率較高，因此單相橋式整流電路在半導體整流電路的應用最為廣泛。解：應采用橋式整流電路，如下圖所示。單相橋式整流電路變壓器副邊電壓有效值為：（V）流過整流二極管的平均電流為：（mA）整流二極管承受的最高反向電壓為：（V）9.在如圖所示的電路中，已知kΩ，直流電壓表V2的讀數為110V，二極管的正向壓降忽略不計，求：（1）直流電流表A的讀數。（2）整流電流的最大值。（3）交流電壓表V1的讀數。分析直流電壓表V2的讀數即為輸出直流電壓Uo，直流電流表A的讀數即為輸出直流電流Io，交流電壓表V1的讀數即為變壓器副邊電壓有效值U2，而整流電流的最大值可由其與輸出直流電流Io的關系求出。解（1）直流電壓表V2的讀數即為輸出直流電壓Uo，直流電流表A的讀數即為輸出直流電流Io，所以：（mA）（2）因為整流電流的平均值（即輸出直流電流Io）為：所以，整流電流的最大值為：（mA）（3）交流電壓表V1的讀數即為變壓器副邊電壓有效值，為：（V）10.在如圖所示的電路中，變壓器副邊電壓最大值U2M大于電池電壓UGB，試畫出uo及io的波形。分析本題電路是單相橋式整流電路，不過負載不是電阻，而是理想直流電壓源和電阻串聯的組合，分析依據仍然是看哪個二極管承受正向電壓，決定其是否導通。解當u2的極性為上正下負且時，二極管VD1、VD3因承受正向電壓而導通，VD2、VD4因承受反向電壓而截止，忽略二極管的正向壓降，則輸出電壓uo等于變壓器副邊電壓u2，即，輸出電流。當u2的極性為上正下負且，以及u2的極性為上負下正時，4個二極管均因承受反向電壓而截止，忽略二極管的反向電流，則輸出電流，輸出電壓。根據以上分析，可畫出u2、uo及io的波形，如圖所示。11.在如圖所示的橋式整流電容濾波電路中，V，Ω，μF，試問：（1）正常時Uo為多大（2）如果測得Uo為：①V；②V；③V；④V。電路分別處于何種狀態（3）如果電路中有一個二極管出現下列情況：①開路；②短路；③接反。電路分別處于何種狀態是否會給電路帶來什么危害分析單相橋式整流電容濾波電路正常工作時，負載電阻RL開路時，濾波電容C開路時。單相半波整流電容濾波電路正常工作時，負載電阻RL開路時，濾波電容C開路時。解（1）正常時Uo的值為：（V）（2），這時電路中的濾波電容開路；，這時電路中的負載電阻RL開路；，這時電路中有1~3個二極管和濾波電容同時開路，成為半波整流電路；，這時電路處于正常工作狀態。（3）12.電容濾波和電感濾波電路的特性有什么區別各適用于什么場合解電容濾波電路成本低，輸出電壓平均值較高，但輸出電壓在負載變化時波動較大，二極管導通時間短，電流峰值大，容易損壞二極管，適用于負載電流較小且負載變化不大的場合。電感濾波電路輸出電壓較低，峰值電流很小，輸出特性較平坦，負載改變時，對輸出電壓的影響也較小，但制作復雜、體積大、笨重，制作成本高，存在電磁干擾，適用于負載電壓較低、電流較大以及負載變化較大的場合。18.單相橋式整流、電容濾波電路，已知交流電源頻率Hz，要求輸出直流電壓為V，輸出直流電流為mA，試選擇二極管及濾波電容。分析選擇二極管需計算二極管的平均電流ID和承受的最高反向電壓URM，選擇濾波電容需計算電容C的值及其耐壓值。解流過整流二極管的平均電流為：（mA）變壓器副邊電壓有效值為：（V）整流二極管承受的最高反向電壓為：（V）負載電阻RL為：（Ω）取：（s）則電容C的值為：（μF）其耐壓應大于變壓器副邊電壓u2的最大值V。13.根據穩壓管穩壓電路和串聯型穩壓電路的特點，試分析這兩種電路各適用于什么場合解：穩壓管穩壓電路結構簡單，但受穩壓管最大穩定電流的限制，負載電流不能太大，輸出電壓不可調且穩定性不夠理想，適用于要求不高且輸出功率較小的場合。串聯型穩壓電路采用電壓負反饋來使輸出電壓得到穩定，輸出電壓穩定性高且連續可調，脈動較小，調整方便，適用于要求較高且輸出功率較大的場合。14.如圖所示的橋式整流電路中，設V，試分別畫出下列情況下輸出電壓uAB的波形。（1）S1、S2、S3打開，S4閉合。（2）S1、S2閉合，S3、S4打開。（3）S1、S4閉合，S2、S3打開。（4）S1、S2、S4閉合，S3打開。（5）S1、S2、S3、S4全部閉合。分析在各種不同的情況下，電路的結構和完成的功能不同。需仔細分析不同情況下的電路結構，才能了解電路所完成的功能，從而畫出輸出電壓uAB的波形。解（1）S1、S2、S3打開而S4閉合時電路為半波整流電路，且只有在u2的極性為上負下正即時，才有電流由A至B流過負載電阻RL，輸出電壓uAB的波形如圖（a）所示。（2）S1、S2閉合而S3、S4打開時電路為橋式整流電容濾波電路，由于負載電阻RL開路，所以輸出電壓uAB的波形如圖（b）所示。（3）S1、S4閉合而S2、S3打開時電路為橋式整流電路，輸出電壓uAB的波形如圖（c）所示。（4）S1、S2、S4閉合，S3打開時電路為橋式整流電容濾波電路，輸出電壓uAB的波形如圖（d）所示。（5）S1、S2、S3、S4全部閉合時u2經橋式整流、電容濾波、穩壓電路穩壓后輸出，輸出電壓uAB的波形如圖（e）所示。。（a）（b）（c）（d）（e）（1）輸出電壓Uo的最大值、最小值各為多少（2）分析，時輸出電壓Uo最大，時輸出電壓Uo最小。解（1）輸出電壓Uo的最大值和最小值分別為：（V）（V）（2）要求輸出電壓可在6V到12V之間調節，即有：聯立以上兩式求解，得：16.試設計一臺直流穩壓電源，其輸入為220V、50Hz交流電源，輸出直流電壓為+12V，最大輸出電流為500mA，試采用橋式整流電路和三端集成穩壓器構成，并加有電容濾波電路（設三端穩壓器的壓差為5V），要求：（1）畫出電路圖。確定電源變壓器的變比，整流二極管、濾波電容器的參數，三端穩壓器的型號。分析單相橋式整流電容濾波電路輸出電壓平均值，每個二極管承受的最高反向電壓，通過每個二極管的電流平均值。解