模电(李国立)14章习题答案

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2

3.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3

4．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 。

1

2

图选择题5

6．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

t

V 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 L

R 2

Tr

1

v ∙

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）

2

20

L 0

L 9.0)(d sin 21

)(d 1

V t t V t v V ==

=

⎰

⎰

ωωπ

ωπ

π

π

L

2L

L 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 V

2

)(d )sin(221)(d 21L L

20

L

L 0

D I t t R V t R v I =

=

=

⎰

⎰

ωωπ

ωπ

π

π

2RM 22V V =

（4）当V 30L =V ，mA 80L =I 时

33.3V

30V 1.111.110.9

L L b 2a 2=⨯===

=V V v v

此时二极管电流

40mA

2

80mA 2L D ===

I I

94.2V

V 3.3322222RM =⨯==V V