第6章-直流稳压电源-习题解答

第六章习题参考答案

6-1 在图6-23中，已知直流电压表V 2的读数为90V ，负载电阻Ω100=L R ，二极 管的正向压降忽略不计。试求：①直流电流表A 的读数；②交流电压表V 1的读数；③变压器二次侧电流有效值。

图6-23 习题6-1图

解 1）直流电流表A 的读数 A 9.0100

90

2=

=

=L A R U I 2）交流电压表1V 的读数 V 20045

.090

45.021===

U U 3）变压器二次侧电流有效值 A 245

.0==A I

I

6-2 图6-24为变压器二次侧绕组有中心抽头的单相整流电路，二次侧电压有效值为U ，试分析：

1）标出负载电阻L R 上电压o u 和滤波电容C 的极性;

2）分别画出无滤波电容和有滤波电容两种情况下o u 的波形。整流电压平均值o U 与变压器二次侧电压有效值U 的数值关系如何？

3）有无滤波电容两种情况下,二极管上所承受的最高反向电压DRM U 各为多大? 4）如果二极管VD 2虚焊；极性接反；过载损坏造成短路，电路会出现什么问题? 5）如果变压器二次侧中心抽头虚焊；输出端短路两种情况下电路又会出现什么问题?

图6-24 习题6-2图

解 1）负载电阻L R 上电压o u 和滤波电容C 的极性如题6-2解图（a ）所示。 2）无滤波电容和有滤波电容两种情况下o u 的波形分别如题6-2解图（b ）和题6-2

图4－2 题4－2图

解图（c ）所示。

无滤波电容时

U U o 9.0= 有滤波电容时 U U o 2.1=

3）有无滤波电容两种情况下，二极管上所承受的最高反向电压皆为U U DRM 22=。 4）二极管V 2虚焊时相当于开路，电路变为单相半波整流电路，输出电压将降为原来的一半。极性接反和过载损坏造成短路时，在输入电压正半周，1V 、2V 通路导通，由于二极管正向电阻很小，产生很大电流，将造成电源、变压器和二极管烧毁。

5）变压器二次侧中心抽头虚焊时相当于断路，无论是u 的正半周还是u 的负半周都不会构成电流的通路，因此负载电阻没有电压输出。输出端短路时，由于二极管电阻很小，会产生很大电流，使电源、变压器和二极管烧毁。

6-3 图6-25电路中，已知Ωk 5=1L R ，Ωk 3.0=2L R ，其他参数已标在图中。试求： ①VD 1、VD 2、VD 3各组成何种整流电路?

②计算1o U 、2o U ，及流过三只二极管电流的平均值各是多大?

③选择三只二极管的型号。

解 1）1V 单相半波整流电路；2V 、3V 组成单相桥式整流电路。

2） V 45)1090(45.01-=+⨯-=o U

V 9109.02=⨯=o U

mA 95

45

1==V I mA 303

.09

32

===V V I I 图6-25 习题6-3图

3）1V 反向电压最大值

V 1411002=⨯=DRM U

2V 、3V 反向电压最大值

V 2.281022=⨯=DRM U

题6-2解图（b ）

题6-2解图（c ）

选择二极管型号时，考虑留有充分余量应选二极管的最大整流电流V oM I I 2≥，最 高反向工作电压DRM RM U U 2≥。

所以1V 选择2CZ12D ，2V 和3V 选择2CZ11A 。

6-4 在图6-2a 的单相桥式整流电路中，已知变压器二次侧电压有效值V 100=U ，

Ωk 1=L R ，试求o U 、o I ，并选择整流二极管型号。

解 输出电压 V 901009.09.0=⨯==U U o

输出电流平均值 mA 901

90

===

L o o R U I 流过整流二极管电流的平均值 mA 452

1

==

o DF I I 整流二极管承受最高反向电压 V 1411002=⨯=

DRM U

考虑留有充分余量 m A 902=≥V oM I I

V 2822=≥DRM RM U U

整流二极管型号可选择2CZ11C 。

6-5 某电阻性负载，要求直流电压60V ，电流20A ，现采用单相半波可控整流电路， 直接由220V 交流电网供电，试计算晶闸管的导通角、电流的有效值，并选用晶闸管。

解 单相半波可控整流电路输出电压

U U o 2

cos 145

.0α

+= 所以 21.01220

45.0120

145.02cos =-⨯=-=

U U o α 导通角

10278180180=-=-=αθ

Ω===

330

60

o o L I U R 电流有效值 A 7.582sin 21=-+=

π

απαπL

R U I 流过晶体管电流的平均值 A 102

1

==o DF I I

晶体管承受反向电压峰值 V 3102202=⨯=DRM U 考虑留有充分余量 A 202=≥DF F I I

V 6202=≥DRM RM U U

晶体管选择为KP20。

6-6 单相半波可控整流电路，负载电阻Ω10=L R ，直接由220V 交流电网供电，控 制角°60=α，试计算输出电压、电流的平均值，并选择晶体管。

解 V 25.742202

5

.0145.02cos 145.0=⨯+⨯=+=U U o α A 425.710

25

.74==

=L o o R U I 流过晶体管电流的平均值 A 7.32

1

==o DF I I

晶体管承受正反向电压峰值 V 3102202=⨯==RM FM U U 考虑留有充分余量 A 4.72=≥DF F I I

V 6202=≥RM DRM U U V 6202=≥FM DFM U U

晶体管可选择为KP10。

6-7有一电阻负载，它需可调直流电压V 60~0=o U ，电流A 10~0=o I ，现采用 单相半控桥式整流电路，试计算变压器二次侧电压，并选用整流元件。如果不用变压器，输入接220V 交流电网，试选用整流元件。

解 设晶闸管导通角 °180=θ(°0=α)时，180=o U V ，A 6=o I 。 交流电压有效值 V 67V 9

.060

9.0===

o U U 实际上还应考虑电网电压的波动，管压降以及导通角一般达不到°180(—般只是°

170~°160)等因素，交流电压要比计算值适当加大10％左右，实际选74=U V 。 晶闸管承受的最高正、反向电压和二极管承受的最高反向电压都为

V 0417441.12=⨯===U U U RM FM 考虑留有充分余量，通常根据下式选取晶闸管的FRM U 和RRM U

FM FRM U U 2≥ RM RRM U U 2≥

本题 V 082V 1042=⨯==RRM FRM U U

流过晶闸管和二极管的平均电流

A 5A 2

10

21===

o oT I I 考虑留有充分余量应选晶闸管的正向平均电流

A 102=≥oT F I I

根据以上计算选用晶闸管KP10两只，二极管2CZ11C 两只。

输入接220V 交流电网，此时晶闸管承受的最高正、反向电压和二极管承受的最高反