第18章直流稳压电源试题及答案
电工学下18章
Io 2
Uo = 0.9U
Io 2
2U =1.41 U
1.11Io
2U =1.41 2 2U = 2.83 U U
1.57Io 0.79Io
§18.2 滤波器
直流稳压电 源
整流电路仅将交流电压转换成单向脉动的直流 电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求， 电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求， 滤波器以改善电压的脉动程度 往往再加接滤波器以改善电压的脉动程度。 往往再加接滤波器以改善电压的脉动程度。
压 流 稳压
交流 电源
负 载
u t t u t u t u t
u
晶体管直流电源的
整流元件是具有单向导电能力的二极管或晶闸管。 整流元件是具有单向导电能力的二极管或晶闸管。 是具有单向导电能力的二极管 18.1.1 单相半波整流电路 电路如图：设变压器副边电压为
Tr
整流电路: 将交流电压变换为单向脉动电压的电路。 整流电路 将交流电压变换为单向脉动电压的电路。
二极管只在半个周期能够导电， 二极管只在半个周期能够导电，而负载上得到的电 压是单一方向，大小随时间而变的(单向脉动电压 单向脉动电压)。 压是单一方向，大小随时间而变的 单向脉动电压 。
整流电路的输出电压： 整流电路的输出电压：常用 一个周期内的平均值表示
U0 = =
u
2U
1 π ∫0 2U sinωt ⋅ d(ωt ) Uo 2π 2 U = 0.45U
直流稳压电 源
18.1.2 单相桥式整流电路
单相半波整流电路只利用了电源的半个周期， 单相半波整流电路只利用了电源的半个周期， 并且整流电压的脉动较大。为此， 并且整流电压的脉动较大。为此，常采用全波整流 电路。最常见的就是单相桥式整流电路 单相桥式整流电路。 电路。最常见的就是单相桥式整流电路。
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。
第18章直流稳压电源S讲义教材
18.1 整流电路 18.2 滤波器 18.3 直流稳压电源
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第18章 直流稳压电源
本章要求： 1. 理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及
参数的计算; 2. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作
原理; 3. 了解集成稳压电路的性能及应用。
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第18章 直流稳压电源
小功率直流稳压电源的组成
变压
整流
滤波
交流电源
稳压 负载
u1
u2
u3
u4
uo
功能：把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压
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18.1.1 单相半波整流电路
1. 电路结构 Tr a D io
3. 工作波形 u
+
+
2U
u
RL uo
–
–
O
t
b
uo
2. 工作原理
2U
+ 4
1 +
2U
－b u–
3
uo RL
2 –－
uo
t
2U
2. 工作原理
t
u 正半周，Va>Vb，二
uD
极管 D1、 D3 导通， D2、 D4 截止 。
2U uD2 uD4
t
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18.1.2 单相桥式整流电路
1. 电路结构
－a + 4
1
io
+
3. 工作波形 u
2U
u
+b – 3
uo RL
2 –－
uo
t
第18章作业及答案_修改
第18章作业及答案【18.1.5】在图18.06中，已知Ω=80L R ，直流电压表○V 的读数为110V ，试求：（1）直流电流表○A 的读数；（2）整流电流的最大值；（3）交流电压表○V1的读数；（4）变压器二次电流的有效值。
二极管的正向压降忽略不计。
【解】（1）直流电流表○A 的读数：（2）交流电压表的读数（3）整流电流的最大值（4）变压器二次侧电流的有效值A I I 17.238.157.157.10=×==【18.1.8】 有一电压为110V ，电阻为55Ω的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电，试求变压器二次绕组电压和电流的有效值，并选用二极管。
【解】（1）变压器二次侧电压和电流的有效值：（2）选用二极管：每只二极管通过的平均电流为每只二极管承受的最高反向电压为查手册选用2CZ55E 型二极管。
V V U U O 2.1229.01109.0≈==AA R U I I L O 22.25511011.111.111.10=×===A A R U I I L D 15511021212100=×===VV U U RM 3.1722.12222=×==图18.06 习题18.1.5的图A R U I I L D 38.18011000====V U U 4.24445.011045.00≈==A R UR U I LL OM OM 3.4804.24422≈×===【18.3.4】稳压二极管稳压电路如图18.11所示，已知 V t u ωsin 2.28=，稳压二极管稳压值 V U z 6=，Ω=k R L 2，Ω=k R 2.1。
试求：（1）1S 断开，2S 合上时的0I ，R I 和Z I 。
（2）1S 和2S 均合上时的0I ，R I 和Z I ，并说明0=R 和Z D 接反两种情况下电路能否起稳压作用。
【解】在图18.11中，除交流电源的负载外，还含有单相桥式整流电路、电容滤波电路和稳压二极管稳压电路这三个环节。
18 直流稳压电源
U DRM
可选用二极管2CP11 2U 2 25 35 V I =100mA U OM RWM =50V
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例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频 率 f=50Hz，负载电阻 RL = 200，要求直流输出电压 Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。 解：2. 选择滤波电容器 ~ 取 RLC = 5 T/2 1 50 RLC 5 0.05 S 2 已知RL = 50 + u – +
(5) 变压器二次电流有效值 I
I
1 2π U 2 ο ( I msin t ) d t RL 1.11Io 2π
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桥式整流电路的优点： (1) 输出直流电压高； (2) 电源利用率高。 目前，半导体器件厂已将整流二极管 封装在一起，制成整流桥模块，这些 模块只有交流输入和直流输出4根引线。 优点：减少接线，提高了可靠性，使 用方便。
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~
+ u _
D2 D3
D1
D4
+ RL uo _
如果D2或D4接反 则正半周时，二极管D1、D4或D2、D3导通，电流 经D1、D4或D2、D3而造成电源短路，电流很大，因 此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。
如果D2或D4因击穿烧坏而短路 则正半周时，情况与D2或D4接反类似，电源及D1 或D3也将因电流过大而烧坏。
U DRM 172 V I D 1 A
可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为1A， 反向工作峰值电压为300V（344V）。
220 变压器二次电压 U 122 V 变比 K 1.8 122 变压器二次电流有效值
直流稳压电源_真题-无答案
直流稳压电源(总分56,考试时间90分钟)1. 串联型稳压电路包括______四个部分。
A．降压、整流、滤波及稳压B．调整管、取样环节、基准电压及比较放大C．整流、取样、比较放大及负反馈D．放大、反馈、选频、稳幅2. 串联型稳压电路中，调整管处于状态______。
A．饱和 B．放大 C．截止 D．开关3. 串联型稳压电路中，基准电压指的是______。
A．输出的取样电压 B．输出电压 C．稳压管的稳压值 D．以上都不对4. 串联型稳压电路是通过调整______的值达到稳压的目的。
A．调整管的UCE B．输出取样电压 C．稳压管的电压 D．以上都不对5. 带有放大环节的稳压电路中，被放大的量是______。
A．基准电压 B．输出采样电压C．输出采样电压与基准电压之差 D．以上都不对6. 稳压电路一般来说，它属于______电路。
A．负反馈自动调整 B．负反馈放大 C．直流放大 D．以上都不对7. 串联型稳压电路如图所示，已知ui=24V，R1=R2=RW，uz=5.3V，uce=0.7V，输出的可调范围为______V。
A．12～18 B．9～18 C．0～18 D．0～98. 串联型稳压电路如图所示，已知U2=18V，R1=R2=RW，Uz=3.3V，UBE=0.7V，输出的可调范围为______V。
A．12～18 B．9～18 C．6～12 D．0～99. 串联型稳压电路如图所示，当调RW时，uo为0，在电路没有其他异常的情况下，可能的原因是______。
A．调整管工作在饱和 B．调整管已截止或开路C．整流二极管开路 D．整流二极管短路10. 串联型稳压电路如图所示，电路中R3的作用是______。
A．提供偏置电流 B．为Dz限流 C．负反馈 D．正反馈11. 三端集成稳压器78L05表示其输出电压为______V。
A．+5 B．-5 C．0 D．812. 三端集成稳压器78L08表示其输出电压为______V。