一些关于直流稳压电源的习题

9-1 选择一个正确答案填入空内。

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。

2．若采用桥式整流电路，则输出电压平均值U O AV BA ．12VB ．9V C． 4.5V3．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4．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。

9-2 在如图题9-2 图所示电路中，已知VD1～VD 3的正向压降及变压器的内阻均可忽略不计，变压器次级所标电压为交流有效值，试求：1．R L1 、R L2 两端电压的平均值和电流平均值。

2．通过整流二极管VD1 、VD2 、VD3 的平均电流和二极管承受的在最大反向电压。

解：在图9.35 中，含有两个整流电路。

（1）负载上电压和电流的平均值①变压器副边（90+10）V，二极管D1 和负载R L1，构成了单相半波整流电路。

U L1 0.45(90 10) 45V②变压器副边（10+10）V（中间有抽头），二极管D2、D3 和负载R L2，构成了单相全波整流电路。

U L2 0.9 10 9VI L2U L2 990mAL2R L2 1002）二极管的平均电流和最大反向电压1．若采用半波整流电路，则输出电压平均值UO AVA ．12VB ．9V C． 4.5VA．大于B．等于C．小于I L1U L1R L14510 103 4.5mA题9-2 图2．当空载时，输出电压平均值 U O1（AV ）、 U O2（AV ）。

U RM2 U RM3 2 2 10 28.2V9-3 在单相桥式整流电容滤波电路中， 若发生下列情况之一时， 对电路正常工作有什么影响？①负载开路；②滤波电容短路； ③滤波电容断路； ④整流桥中一只二极管断路；⑤整流桥中 一只二极管极性接反。

答： ①输出电压等于 2U 2 且保持不变；②电容短路将使负载短路，也将电源短路； ③负载得到脉动全波电压； ④电路相当于单相半波整流电路； ⑤电源被短路。

9-4指出题 9-4 图所示电路中哪些可以作为直流电源的滤波电路，简述理由。

①单相半波整流I D1 I L1 4.5mA U RM1 2(90 10) 141V②单相全波整流ID2ID31I L2 1 90 45mA2 L2 2uDILRLUO解：图（ a ）、（c ）、（ d ）、（f ）所示电路可做滤波器。

9-5 已知变压器内阻及二极管导通电压均可忽略不计，题 9-4 图（ a ）所示电路中桥式整流电路输出电压波形 u D 如图所示， R << R L （R 为电感线圈电阻） ；图（ b ）所示电路中 R L C ＝（3～5）T/2（T 为电网电压的周期） 。

试求： 1．输出电压平均值 U O1（AV ）、 U O2（AV ）；U O( a ) I L( b ) O( c )U O题 9-4 图U O3．C3~5 T300 ~ 500μF2R L耐压大于 14.1V ，选取 16V ；实际可选 470 F / 20V 。

4．U O AV2U 2 14.1V解：13.5V ，13.5V ，18V ； 21.2V 。

9-6 在如图所示桥式整流电容滤波电路中，已知变压器次级电压u 2 10 2sin tV ，电容的取值满足 R L C ＝（3～5） T （ T ＝20ms ）， R L ＝100 。

要求：21．估算输出电压平均值 U O AV ；2．估算二极管的正向平均电流 I D AV 和反向峰值电压 U RM ； 3．试选取电容 C 的容量及耐压；4．如果负载开路， U O AV 将产生什么变化？~220V 50HzR LuO解： 1．U O AV 1.2U 2 12V2．I L AV 21 R L60mAU RM2U 2 14.1VU 2 =15V ~220V 50HzUO1R L R LUO2( b )题 9-4 图u2VD 1~VD 4C9-7在如图所示电路中，已知变压器副边电压u2 20sin tV ，变压器内阻及二极管的正向电阻均可忽略不计，电容C1、C2、C3、C4 均为电解电容。

1．在图中标出各电容的极性；2．分别估算各电容上的电压值。

C3 C41 VD2 VD3 VD4C2解：1．C1～C4均右边为正；2．U C1 20V ，U C2＝U C3＝U C4 40V 。

9-8如图所示的桥式整流电路中，设u2 2U 2 sin t V，试分别画出下列情况下输出电压u AB 的波形。

（1）S1、S2、S3打开，S4闭合。

（2）S1、S2 闭合，S3、S4 打开。

（3）S1、S4 闭合，S2、S3 打开。

（4）S1、S2、S4闭合，S3打开。

（5）S1、S2、S3 、S4 全部闭合。

分析在各种不同的情况下，电路的结构和完成的功能不同。

需仔细分析不同情况下的电路结构，才能了解电路所完成的功能，从而画出输出电压u AB 的波形。

解（1）S1、S2、S3 打开而S4闭合时电路为半波整流电路，且只有在u2的极性为上负下正即u20时，才有电流由 A 至 B 流过负载电阻R L ，输出电压u AB 的波形如图（a）所示。

（2）S1、S2闭合而S3、S4 打开时电路为桥式整流电容滤波电路，由于负载电阻R L开路，所以输出电压u AB 的波形如图（b）所示。

（3）S1、S4闭合而S2、S3打开时电路为桥式整流电路，输出电压u AB的波形如图（c）所示。

（4）S1、S2、S4闭合，S3打开时电路为桥式整流电容滤波电路，输出电压u AB 的波形如图（d）所示。

（5）S1、S2、S3、S4 全部闭合时u2经桥式整流、电容滤波、稳压电路稳压后输出，输出电压u AB 的波形如图（e）所示。

VDC2Ua）b）解：（ 1）图 9.42 中有三处错误，应将调整管的集电极和发射极对换位置、运算放大器 的两个输入端对换以及稳压二极管的接法换向，改正后的电路如图解习题 9 所示。

（ 2）输出电压的调节范围所以，输出电压可调节的范围是 （3）运算放大器的输出电流和调整管的管耗U O U Z U O U O I ER 3 R 1 R 2 R L 15 6mA 15 mA 15 A 2 2 1 150( 4.5 5 100)mA 109.5mAωt2π 3π 4π9-9 串联式稳压电路如图 9.42 所示。

（ 1）（e ）改正电路中的错误，使之能正常工作。

要求不得改变U I 和U O 的极性； （ 2）若已知： U Z6V ，U I 30V ，R 1 2k ， R 2 1k ，R 3 2 k ，调整管 T 的电流放大系数 50 ，试求输出电压 U O 的调节范围； （ 3）当U O 15 V ， R L 150 时，试求调整管 T 的管耗和运算放大器的输出电流。

由式（ 9.4.1）可知U O1 RR 1RU Z R 2 R 1 Z当 R 1 0 时，U OU Z 6V当R 1 R 1 时，U O1 R R 12U Z 3 6 18V6~18V 。

u o u ou oU O运算放大器的输出电流就是调整管的基极电流，即调整管的管耗为P C U CE I C (U I U O ) I B(30 15) 50 2.15 1612.5mW 1.61W9-10 在如图所示半波整流电路中，已知变压器内阻和二极管正向电阻均可忽略不计， R L =200～500 ，输出电压平均值 U OAV 10V 。

1．变压器次级电压有效值 U 2 ?2．考虑到电网电压波动范围为 10%，二极管的最大整流平均电流 I F 至少应取多少？9-11 在如图所示桥式整流电路中，已知电网电压波动范围为10％，现有型二极管，其最大整流平均电流 I F ＝300mA ，最高反向工作电压 U RM ＝25V ，能否用于电路中？简述理由。

图 9-11解：不能，因为在此电路中二极管承受的最高反向电压为， 1.1 2U 2 39V U RM 。

9-12 在图 9-11 所示单相桥式整流电路中。

分析出现下列情况时，电路产生什么影响。

1. 二极管 VD1 开路 2. 二极管 VD1 短路 3. 二极管 VD1 反接9-13 图示电路为串联型稳压电源。

1．在图中标出集成运放的同相输入端及反相输入端； 2．定性说明当 U I 升高时， U O 的稳定过程； 3．写出 U O 的表达式。

109.5 1 502.15mA2.IF1.1U O AV55mA RLminVD 1~25200HV25V ((((VD 4VD 3VD10R 0 L U O(AV)BI EuO解： 1.U 2 0.4522.2V2． U I U O U R2U B U O3.UO 1 R2 U Z9-14 如图所示各元器件，已有部分连接好，将其余部分合理连接，构成串联型稳压电源。

解：1 4 ，2 6 ，3 7 ，5 8 ，10 11 ，9 12 13 14 “ ”表示连接，图略。

9-15 在如图所示串联型稳压电源中，已知 C 1的取值满足 RC 1＝（ 3～5） T （T 为电网电压2 的周期， R 为C 1放电回路的等效电阻） ；所有晶体管的 U BE 均为 0.7V 。

试问： 1．U I ？ 2．A 点开路时，U I ？ 3．电路正常工作时， U O ＝？ 4．设 VT 1、 VT 2管的电流放大系数均为 40，R 1、R 3中的电路均可忽略不计， R c =10k ；C 1 上纹波电压近似为锯齿波，其幅值是其平均值的 10%。

为保证电路正常稳压，负载电阻的 最小值 R Lmin ＝？解： 1． 上正下负； VD 1 ~VD 4解：1．UI 1.2U 2 21.6V2．U I2U 2 25.4V3．U O R1 R2 UZ U BE 12VR 2I E1max 1 2I Rc0.966 AR LminI UO12.4I E1max9-16 合理连线， 构成输出电压 U O ＝12V 的直流稳压电源。

图中三端稳压器 W7812 的 1 端为输入端， 2 端为输出端， 3 端为公共端，输出电压为 12V 。

VD 1 ~VD 4解：A 连D ， B 连 F ， C 连 G 和三端稳压器的 1端， E 连 H 、三端稳压器的 3端、Q 及 N ， 三端稳压器的 2端连 P 和 M 。

9-17 在如图所示的直流稳压电源中， W78L12 的最大输出电流 I Omax ＝0.1A ；输出电压为 12V ， 1、2端之间电压大于 3V 才能正常工作。

试问：UO4． I R c0.9U I 2U BE U OR c0.604mAV 2 1 =I E1VD Z 5.3V 1R k 2R L2UW78122．U Imin U OmaxU 1、2min29.4VR解： U O 1 2 U O U BEO R1 O BER 2 98.5在图P10.17 所示电 路中，R 1＝240Ω，R 2＝ 3k Ω ；W117 输入端和 输出 端电压 允许范围为3～40V ，输出端和调整端之间的电压 U R 为 1.25V 。