第18章 直流稳压电源
电工学18章 题库直流稳压电源+答案
第18章直流稳压电源一、填空题1、如单相桥式整流电路中，设变压器次级的交流电压有效值为10V，则负载电阻R L上的直流平均电压等于__________V。
2、小功率直流稳压电源由________、________、________和稳压四部分组成。
3、三端集成稳压电源W7815正常工作时，输出电压是V,它的输入电压应该比输出电压。
（高或低）4、小功率直流稳压电源的稳压电路部分是由、、和取样电路四部分组成。
5、如果变压器二次(副边)电压的有效值为10V，单相桥式整流后若无电容滤波，则输出电压为V，此时二极管所承受的最大反向电压为V。
6、在电源变压器次级电压相同且无电容滤波的情况下, 桥式整流电路输出直流平均电压是半波整流电路输出直流平均电压的________倍。
7、W7805系列集成稳压器，其输出稳定电压为_______V。
8、一种并联型稳压电源如图18-1-8所示，设稳压二极管D Z的工作电压U Z=5.3V，三极管的U BE=0.7V，则输出电压U O为______V。
图18-1-8 图18-1-99、在图18-1-9的桥式整流电路中，若二极管D2或D4断开，负载电压的波形为_________。
若D2或D4接反，后果为_______________________；若D2或D4因击穿或烧坏而短路，后果为____________________________；若变压器副边误接整流电路的直流接线端，负载电阻接整流电路的交流接线端，后果为___________________________。
10、单相桥式整流电路中，流过每只整流二极管的平均电流是负载平均电流的_______。
二、选择题1、在有电容滤波的桥式整流电路中，若变压器次级电压为t U u ωsin 2=则整流后输出的平均电压值一般为 。
A 、 U 2.1B 、U 9.0C 、U 45.0D 、U2、在无电容滤波的单相半波整流电路中，已知变压器次级电压为U 2，则负载上得到的平均电压及二极管两端的最高反向电压是 。
电工学(第七版)_秦曾煌_全套课件_18.直流稳压电源-2
18.3.1 稳压管稳压电路
1. 电路
R IO RL UO
+ u –
+ + C UI DZ –
+
–
2. 工作原理 UO = UZ IR = IO + IZ
设负载RL一定， UI 变化 UI UZ IZ IR UO 基本不变 IRR
输入与输 出之间的电 压不得低于 2V，一般在 5V左右。
用来抵消输入端接线 较长时的电感效应， 防止产生自激振荡。 即用以改善波形。
为了瞬时增减负载电流 时，不致引起输出电压 有较大的波动。即用来 改善负载的瞬态响应。
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(2) 同时输出正、负电压的电路
+ W7815 3 Ci 0.33F 1 2 CO 1F +15 V
稳压的实质： UCE 的自动调节使输出电压恒定
调整 比较 基准 元件 放大 电压
取样 电路
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稳压原理:
+
+ UCE1– – T1 R2 + UBE1 R3
R1
IO
Ui
–
+ " T R 2 P + UCE RP RL UO + + R'P 2 – U – – BE2 VB R2 UZ DZ 2 –
电路的稳压过程是：当输出电压UO因电网电压或负载的 变动而升高时，由取样电路取出误差电压加到T1基极，而 T1 发射极因稳压管D5的作用而保持稳定，所以 T1的基极电压降
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增大，管子的集电极电流IC随之增大，则在IC1负载电阻R1 、 R2上的压降也增大，结果使复合调整管T2、 T3 得基极电位下 降，管子内阻增大， T3的UCE增大，由于UO=18V–UCE ，使UO 下降，因而保持了UO的稳定。如果UO降低，则上述过程相反， 这时稳压电路使UO上升，以实现稳压。 R1 、C6 、 R2组成两节滤波电路，以滤除T2基极电压波纹。 T2基极所接电阻 R3的作用是防止电路自激。 R4为 T2 的射极负 载电阻, R5担任限流, C8为滤波电容, 用来进一步改善稳压性能。
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第18章 直流稳压电源
5.并联扩流的稳压电路
第18章 直流稳压电源
+ u
-
+ u
-
L
+
+
C1 C2
+
RL uo
-
(a)
R
+
+
C1 C2
+
RL uo
-
(b)
第18章 直流稳压电源
18.3 直流稳压电路
串联反馈式稳压电路以稳压管电路为基础，利 用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电路 中引入深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通 过改变反馈网络参数使输出电压可调。
18.3.1稳压二极管稳压电源
• 最简单的直流稳压电路是采用稳压二极管来稳定 电压的。下图是一种稳压二极管稳压电路。 • 引起电压不稳定的原因是交流电压的波动和负载 电流的变化。
第18章 直流稳压电源
稳压二极管稳压电路
选择稳压二极管时，一般取
第18章 直流稳压电源
18.3.2 恒 压 源
• 由稳压二极管稳压电路和运算放大器组成的恒压源， 有下图所示的两种。
1. 整流变压器:是将交流电源电压变换为符合整流 需要的电压。
第18章 直流稳压电源
2. 整流电路:是将交流电压变换单向脉动电压。其中的整 流元件（晶体二极管、电子二极管或晶闸管）所以能整 流，是因为它们都具有单向导电的共同特性。
3. 滤波器:是将脉动直流中的交流成分滤除，减少整流电 压的脉动程度，以适合负载的需要。
第18章 直流稳压电源
3.π形滤波器
• 如果要求输出电压的脉动更小，可以在LC滤波器的前 面再并联一个滤波电容C1，便构成了π形LC滤波器。它的 滤波效果比LC滤波器更好，但整流二极管的冲击电流较大。 如图(a)所示。
电工学直流稳压电源课件
[解] 负载直流电流
IO=
UO RL
=
12 240
A
=
0.05
A
二极管平均电流
ID=
1 2
IO =
1 2
×0.05 A = 0.025 A
变压器的二次电压
U2=
Uo 0.9
=
12 0.9
V = 13.33 V
变压器的电压比
k=
U2 U1
=
220 13.33
= 16.5
电工学直流稳压电源课件
21
8.5 滤 波 电 路
+ C
Co UO -
电工学直流稳压电源课件
35
-
2 CW237 3
Ci
1 R1
Ui
R2
+C
+
• 输出电压计算公式：
UO= ±1.25 ( 1+
R2 R1
)
Co UO
+
电工学直流稳压电源课件
36
第8 章 结束
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电工学直流稳压电源课件
-
31
1
2
7800
＋
3 ＋
C
Ci
Co RL UO
－
电工学直流稳压电源课件
• CW7900 接线图
+
+
u1
u2
-
-
32
3
2
7900
－ 1
C ＋ Ci
Co RL UO
＋
电工学直流稳压电源课件
• 同时输出正负两组电压的接线图
1 CW7805 2
＋
3
Ci
Co
《直流稳压电源概述》课件
电压调整率
电压调整率
指在一定的输入电压范围内，输出电压的变化量与输入电压 变化量的比值。它是衡量电源对输入电压变化的适应能力的 重要指标。
性能要求
理想的电压调整率应为零，即输入电压变化时输出电压应保 持不变。但在实际应用中，由于各种因素的影响，电压调整 率不可能为零。因此，需要选择具有较小电压调整率的电源 ，以保证电子设备的性能稳定。
分类与用途
分类
根据不同的分类标准，直流稳压电源可分为线性稳压电源、开关稳压电源等类型 。
用途
直流稳压电源广泛应用于电子设备、仪器仪表、通信设备、工业自动化等领域， 为各种电子元器件和设备提供稳定的直流电源，保证其正常工作和性能。
02
直流稳压电源的组成
电源变压器
01
02
03
作用
将电网中的交流电压转换 成较低的交流电压，为整 流电路提供合适的输入电 压。
纹波电压
纹波电压
指直流稳压电源输出电压中的交流成 分，表现为一定频率的波纹状波动。 它是衡量电源性能的重要指标之一， 对电子设备的正常工作具有重要影响 。
抑制能力
纹波电压的抑制能力是指电源输出电 压中纹波电压的幅度与主输出电压的 比值。抑制能力越高，纹波电压越小 ，电源的性能越好。
04
直流稳压电源的应用
直流稳压电源能够为这些设备提供稳定的直流电，确保电力 系统的安全和稳定运行。
05
直流稳压电源的发展趋势与展望
高效率、高稳定性
总结词
随着能源问题的日益突出，直流稳压电 源的高效率和稳定性成为了研究的重要 方向。
VS
详细描述
为了提高能源利用效率和系统稳定性，研 究者们不断探索新型的转换拓扑结构和控 制方法，如采用软开关技术、多模式控制 策略等，以实现高效稳定的直流稳压电源 。
18 直流稳压电源
电路简单，带负载 能力较强，作为电
源使用。
33
8.3 稳压电路
8.3.1 稳压管稳压电路 8.3.2 串联型稳压电 路8.3.3 集成稳压器
34
8.3.1 稳压管稳压电路
1. 稳压管的伏安特性和主要参数
伏安特性 符号
稳定电压 UZ：稳压管的击穿电压 稳定电流 IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流 最大耗散功率 PZM：允许的最大功率， PZM= IZM UZ 动态电阻 rz：工作在稳压状态时，rz＝ΔU / ΔI
D3 b
电源短路 u2
uo
D1 D2
S
u0 RL
wt
wt
15
8.2 滤波电路
滤波原理:
低通滤波
电容C:与负载并联 电感L:与负载串联
交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直
流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路
利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电
流)不能突变的特性, 将电容与负载RL并联(或将电 感与负载RL串联)，滤掉整流电路输出电压中的交 流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波
uD3,uD1
wt
输出是单向脉动 wt 的直流电压！
wt
11
3）各电量计算
输出电压平均值： U0 0.9U2
U02102uodwt0.9U2
输出电流平均值：
I0
0.9U 2 RL
二极管的平均电流：
ID
1 2
IO
二极管上承受的
最高反向电压： UDRM 2U2
uo io
wt
12
注意！ 变压器副边电流有效值为
0 /2
/2 ~ t1
《电工电子技术》课件——直流稳压电源
直流稳压电源
稳压电路的作用：当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直
流电压稳定。
直流稳压电源的整流电路
主要
内容
滤波电路
稳压电路
单相整流电路工作原理
整流电路
整流电路是指交流电变换成直流电。完成这一任务主要靠二极管的单
向导电特性。因此，二极管是构成整流电路的关键元件。
单相整流电路
半波整流
单相整流电路
电阻 R 上的压降增加，以抵偿 U1 的增加，从而使负载
电压 UO 保持近似不变。
滤波电路
如果交流电源电压降低而使 U1 降低时，负载电压 UO 也要降低，因而
稳压管的电流 IZ 就显著减小，电阻 R 上的压降也减小，仍然保持负载电压 UO
保持近似不变。同理，如果当电源电压保持不变而是负载电流变化引起负载电
负载平均电流为 IO = 0.45 U2 / RL
单相半波整流电路中二极管的平均电流就是整流
输出的电流，即 ID = IO 。
图2 单相半波整流电路
单相整流电路
二极管截止时承受的最大反向电压：
在 u2 负半周时，二极管 VD 所承受到的最大反向电压
为 u2 的最大值，即 UDRM = 2 U2 。
图5 半波整流电容滤波电路及其波形
滤波电路
（1）电容滤波电路
电源在向 RL 供电的同时，又向 C 充电储能，由于充电时间常数很小，充电很
快，输出电压 u0 随 u2 迅速上升，当 uc=√2 U2 后， u2 开始下降，u2 < uc ， VD 反偏
截止，由电容 C 向 RL 放电，放电时间常数由电容 C 和负载电阻 RL 决定，电容较大，
在 u2 正半周时，VD1、VD3 导通，VD2、VD4 截止。此时， VD2、
18--直流稳压电源
对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在电感上。 因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。
输出电压平均值: UL=0.9U2
3. 其它滤波电路
为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合 起来使用。
LC滤波电路
RCπ型滤波电路
L
+
+
+
+
+
+
R
+
+
u i
C
u o
u i
C1
C2
uo
-
-
-
-
+
+
+
uc
+
D1
+
1
C
u L
D2
-
+
u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 uL
t uc=uL
由于RL=∞，无放电回
路，所以uC保持。
t
（2）接入RL（且RLC较大）时
+
220V u1
+
D4
u2 3
D3
4
D1
1
D2
uc C
2
u2
u2＞ uC时： 二极管导通，C充电
u2＜ uC时：
iD
二极管截止，C放电。
+
IL +
RL
Uo -
+
2、稳压管的选择
UZ UO I ZM (1.5 3)IOM U I (2 3)UO
I
+
+
Ui -
+
R Uz
IZ
Dz
+
IL +
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第18章直流稳压电源
159、在整流电路中，二极管之所以能整流，是因为它具有(b)。
(a)电流放大特性；(b)单向导电的特性；(c)反向击穿的性能。
160、整流电路如图所示，变压器副边电压有效值为U2，二极管D所承受的最高反向电压是(b)。
(a)U2；(b)22U；(c)222U。
～u O
-
161、整流电路如图所示，变压器副边电压有效值U2为10V，则输出电压的平均值U O是( b )。
(a)9V；(b)4.5V；(c)14.1V。
～
u
O + -
162、整流电路如图所示，输出电流平均值I O mA
50，则流过二极管的电流平均值I D是(b)。
(a)I D=50mA；(b)I D=25mA；(c)I D=12.5mA。
~
u
O
163、整流电路如图所示，已知输出电压平均值U O是18V，则变压器副边电压有效值U2是(b)。
(a)40V ； (b)20V ； (c)15V ； (d)12.7V 。
u O
~
+
-
164、整流电路如图所示，设变压器副边电压有效值为U 2，输出电压平均值为U O ，则二极管所承受的最高反向电压是( b )。
(a)U 2；
(b)22U ； (c)U O ；
(d)O 。
u O
+
-
165、整流电路如图所示，变压器副边电压有效值U 2为25V ，输出电流的平均值I O mA 12，则二极管应选择( c )。
～
D u O
+-
166、单相半波整流、电容滤波电路中，设变压器副边电压有效值为U 2，则通常取输出电压平均值U O 等于( a )。
(a)U 2 ； (b)1.22U ； (c)32U 。
167、单相半波整流、电容滤波电路中，设变压器副边电压有效值为U 2，则整流二极管承受的最高反向电压为( a )。
(a)222U
； (b)22U ；
(c)U 2。
168、单相桥式整流、电容滤波电路中，设变压器副边电压有效值为U 2，则整流二极管承受的最高反向电压为( b )。
(a)222U
； (b)22U ；
(c)U 2。
169、在直流稳压电源中，稳压电路的作用是减少或克服由于( c )。
(a)半导体器件特性的变化而引起的输出电压不稳定； (b)环境温度的变化而引起的输出电压不稳定；
(c)交流电源电压的波动和负载电流的变化而引起的输出电压不稳定。
170、单相全波整流、电容滤波电路中，设变压器副边电压有效值为U 2，则通常取输出电压平均值U O 等于( b )。
(a)U 2； (b)122.U ； (c)32U 。
171、稳压管稳压电路如图所示，电阻R 的作用是( c )。
(a)稳定输出电流 (b)抑制输出电压的脉动 (c)调节电压和限制电流。