第8章习题解答

第八章 直流稳压电源

8.1 在图8.1.2所示桥式整流电路中，已知变压器二次电压为10V （有效值），R L =10Ω。不考虑二极管的正向压降，求

(1) 负载R L 上的直流电压U O ；

(2) 二极管中的电流I D 和承受的最大反向电压U RM ； (3) 如果D 1断开，画出u I 和u O 的波形，并求U O 的值。 解：（1）直流电压U O =0.9U 2=0.9×10=9V （2）二极管电流 O D L 119

0.45A 2210

U I R =

=⨯= 二极管承受的最大反向电压

R M 214.1V U = （3）二极管D 1断开，电路变成半波整流电路，

整流二极管为D 2、D 4，u 2和u O 的波形如图所示，U O =0.45U 2=4.5V

8.2 在题8.2图所示的整流滤波电路中，已知U 2=20V ，求下列情况下A 、B 两点间的电压U O ：(1)电路电路正常工作；(2)电容C 开路；(3)负载R L 开路；(4)二极管D 1开路。

解：（1）桥式整流、电容滤波电路的输出电压U O =1.2U 2=24V 。

（2）电容开路。电路为桥式整流电路，输出电压U O =0.9 U 2=18V 。

（3）负载开路，电容无放电回路，U O =U 2m =1.4U 2=28V 。

4）D 1开路，输出电压为半波整流滤波电路的输出电压，当负载电阻较大时，U O =U 2=20V 。

8.3 设计一桥式整流、电容滤波电路，要求其直流输出电压为15V ，最大直流输出电流为100mA ，已知交流电源的频率为50Hz 在，电压为220V ，试确定变压器的变比、选择整流二极管的参数，并大致确定滤波电容的容量。

解：由U O =1.2U 2 得 O 212.5V

1.2U

U == 变压器的变比 220

17.612.5

n =

= 取n=18

+u O -

题11.2图

+u O -

图8.1.2 单相桥式整流电路

O

由于最大输出电流为100mA ，因此负载电阻最小要达到

15

1500.1

=Ω 滤波电容 11155330μF 2150250

L T C R ≥

⋅⋅=⨯⨯=⨯ 二极管中平均电流I D =50mA

2=17.7V 。留1.5倍的裕量，

选取25V 、100mA 的硅管。

8.4 试说明电感滤波电路和电容滤波电路的区别。

解：从工作原理上讲，电容滤波是通过电容的储能作用，使电容电压即输出电压在输入电压变化时保持基本不变；而电感滤波是通过电感的储能作用，使电感电流即输出电流保持基本不变。从滤波效果上讲，电容滤波电路，负载电阻越大，滤波效果就越好，因此较适用于负载电流较小的场合，而电感滤波，负载电阻越小，滤波效果载好，因此适用于负载电阻较小、负载电流较大的场合。

8.5 在题8.5图所示带过流保护的串联型直流稳压电路中，当负载电流过大，使R 3上的压降达到0.7V 时，T 2导通， T 1的基极电流减小，使其集电极电流相应减小，从而起到保护T1的作用。设U Z =6.7V ，求输出电压的调节范围。若要求最大输出电流为500mA ，试确定取样电阻R 3的值。

解：输出电压2

O 1P 2P

2()U U R R R R R =

++''+ Omax 6.7

(200470200)29.1V 200

U =

⨯++= Omin 6.7

8708.7V 200470

U =

⨯=+

输出电压最大时，R P 中的电流为

29.1

33.4mA 870

= ，因此，负载电流最大（500mA ）时，R 3中的电流为533mA 。取样电阻R 3=

Ω=3.1533

.07

.0（设晶体管T 2为硅管）

R L 题8.5图

8.6 题8.6图所示电路为扩展输出电压的简易电路，试写出输出电压的表示式。

解：（a ）U O =U 32+U Z =U ⨯⨯+U Z

（b ）公共端电流I <

2O 1211

()(1)U R

U R R U R R ⨯⨯⨯⨯=

+=+ 8.7 在图8.4.4所示电路中，已知三端稳压器的型号是CW7815，R P =510Ω，欲使输出电压的调节范围为20~30V ，试确定R 1、R 2的值。

解：电路的输出电压

12P 12O 1P 1

P

R R R R R R U U U R R R ⨯⨯⨯⨯++++≤≤+

即

121510

1520510

R R R ++⨯=+ 121

510

1530R R R ++⨯=

解方程得： R 1=1020Ω，R 2=510Ω

(a)

题8.6图

(b)

图8.4.4 提高输出电压的电路

8.8 求题8.8图所示电路的输出电压值和负载电阻R L 的最小值。

解：运放接成负反馈，u +=u -=U 2，故有 mA 2

15

22323==-=+U U U I 电路的输出电压 U O =

V 5.22)12(2

15

=+⨯ 由于78L××型稳压器的最大输出电流为0.1A ，故负载电阻R L 应满足

1.05

.22L

≤R 即 Ω≥225

L R

+O -

题8.8图