第10章-直流电源练习题
电工电子学练习题及答案
《电工电子学》练习题班级学号姓名南京工业大学二零一四年第1章 电路的基本概念1. 1 图中，五个元件代表电源或负载。
电压和电流的参考方向如图所示。
通过测量得知：A 41-=I ，A 62=I ，A 103=I ，V 1401=U ，V 902-=U ，V 603=U ， V 804-=U ，V 305=U ，试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性，并指出哪些元件是电源，哪些元件是负载题的电路一电器的额定功率W 1N =P ，额定电压V 100N =U 。
今要接到V 200的直流电源上，问应选下列电阻中的哪一个与之串联，才能使该电器在额定电压下工作。
（1） 电阻值ΩK 5，额定功率2W ； （2） 电阻值ΩK 10，额定功率W 5.0； （3） 电阻值ΩK 20，额定功率W 25.0； （4） 电阻值ΩK 10，额定功率W 2。
有一直流电源，其额定功率W 200N =P ，额定电压V 50N =U ，内阻Ω=5.00R ，负载电阻R 可以调节，其电路如图所示。
试求（1） 额定工作状态下的电流及负载电阻； （2） 开路状态下的电源端电压； （3） 电源短路状态下的电流。
在图示电路中，已知V 101=U ，V 41=E ，V 22=E ，Ω=41R ，Ω=22R ， Ω=53R ， 1、2两点间处于开路状态，试计算开路电压2U 。
题的电路求图示电路中开关S闭合和断开两种情况下a、b、c三点的电位。
题的电路求图示电路中A点的电位。
题的电路第2章电路分析方法在图示电路中，R1=R2=R3=R4=30，R5=60，试求开关S断开和闭合时a和b之间的等效电阻。
R1aR2R3R5 SR4b题的电路图用电源等效变换法求图示电路中6电阻中的电流I。
a I 6b 38+ 12V-44A3+24V-题的电路图电路如图所示，已知U S1=24V，U S2=16V，I S=1A，R1=R2=8，R3=4。
试用支路电流法求各支路电流。
《模拟电子技术基础》第四版 习题答案10
第十章 直流电源自 测 题一、判断下列说法是否正确，用“√”“×”表示判断结果填入空内。
（1） 直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。
（ ）（2） 直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。
（ ）（3）在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
（ ）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（ ）（4）若U 2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为22U 。
（ ）（5）当输入电压U I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。
（ ）（6）一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。
（ ） 解：（1）× （2）√ （3）√ × （4）√ （5）×（6）√二、在图10.3.1（a ）中，已知变压器副边电压有效值U 2为10V ，23T C L ≥R （T 为电网电压的周期）。
测得输出电压平均值U O （AV ）可能的数值为A. 14VB. 12VC. 9VD. 4.5V选择合适答案填入空内。
（1）正常情况U O （AV ）≈ ；（2）电容虚焊时U O （AV ）≈ ；（3）负载电阻开路时U O （AV ）≈ ；（4）一只整流管和滤波电容同时开路，U O （AV ）≈ 。
解：（1）B （2）C （3）A （4）D三、填空：图T10.3在图T10.3所示电路中，调整管为 ，采样电路由 组成，基准电压电路由 组成， 比较放大电路由 组成， 保护电路由 组成；输出电压最小值的表达式为 ，最大值的表达式为 。
解：T 1，R 1、R 2、R 3，R 、D Z ，T 2、R c ，R 0、T 3；)( )(BE2Z 3321BE2Z 32321U U R R R R U U R R R R R +++++++，。
人教版2020-2021学年高二物理必修第三册第10章 静电场中的能量练习含答案
新教材人教版2020—2021学年高中物理必修第三册第10章静电场中的能量练习含答案（新教材）必修第三册第10章静电场中的能量1、如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A和B之间的一点，下列说法正确的是() A．a、b、c三点的电势都相等B．a点的电场强度为0，但电势最高C．b点的电场强度为0，但电势大于0D．a、b、c三点的电场强度均为02、两带电小球，电荷量分别为＋q和－q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示。
若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为()A．0 B．qElC．2qEl D．πqEl3、如图所示，在处于O点的点电荷＋Q形成的电场中，试探电荷＋q由A点移到B点静电力做的功为W1，以OA为半径画弧交OB于C，再把试探电荷由A 点移到C点静电力做的功为W2；由C点移到B点静电力做的功为W3。
则三次静电力做功的大小关系为()A．W1＝W2＝W3＜0 B．W1＞W2＝W3＞0C．W1＝W3＞W2＝0 D．W3＞W1＝W2＝04、如图所示的匀强电场的电场强度为1.0×103 N/C，ab平行于电场线，ab＝cd ＝4 cm，ac＝bd＝3 cm。
则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为40 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周，电场力做的功是－0.25 JD．将q＝－5×10－3C的点电荷沿abd从a移到d，电场力做的功是0.25 J 5、平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为U，电荷量为Q，电容为C，极板间的电场强度为E。
现将两极板间距离减小，则引起的变化是()A．Q变大B．C变小C．E变小D．U变小6、如图所示，质子(11H)和α粒子(24He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(不计粒子重力)，则这两个粒子射出电场时的偏转位移y之比为()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶47、如图所示，P、Q是等量的正点电荷，O是它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点，OA<OB，用E A、E B和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势，则()A．E A一定大于E B，φA一定大于φBB．E A不一定大于E B，φA一定大于φBC．E A一定大于E B，φA不一定大于φBD．E A不一定大于E B，φA不一定大于φB8、如图所示，A、B是同一条电场线上的两点，将一点电荷q从A点移动到B 点，静电力做功W，且知A、B间的距离为d，下列说法中正确的是()A．由公式W＝qU可得，A、B两点间的电势差为W qB．由公式W＝Eqd可得，A点的电场强度为E＝WqdC．由公式W＝Eqd可得，B点的电场强度为E＝W qdD．A点的电势为W q9、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在平面平行。
第十章 直流电源答案
科目:模拟电子技术题型:填空题章节:第十章 直流电源难度:全部-----------------------------------------------------------------------1. 稳压电路的主要作用是 稳定输出电压 。
2. 在直流电源中，在变压器副边电压相同的条件下，若希望二极管承受的反向电压较小,而输出直流电压较高，则应采用 倍压 整流电路。
3. 在直流电源中，负载电流若为200mA ，则宜采用 电容 滤波电路。
4. 在负载电流较小的电子设备中，为了得到稳定的但不需要调节的直流输出电压，则可采用 硅稳压或硅二极管 稳压电路或集成稳压电路。
5. 为了适应电网电压和负载电流变化较大的情况，且要求输出电压可以调节，则可采用 串联 晶体管稳压电路或可调的集成稳压器电路。
6. 在电容滤波和电感滤波二者之中， 电感 滤波选用大电流负载。
7. 在电容滤波和电感滤波二者之中， 电容 滤波的直流输出电压高。
8. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时，调整管处于 放大 工作状态。
9. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时，若要求输出电压为18V ，调整管压降为6V ，整流电路采用电容滤波，则电源变压器次级电压有效值应为 20 V 。
10. 单相桥式整流电路，变压器的副边电压是U 2，则输出电压的平均值 U 0 = 0.9 U 2 。
11. 单相桥式整流电路，变压器的副边电压是U 2，加入电容滤波器后，则输出电压的平均值 U 0 = 1.2U 2 。
12. 小功率直流电源一般由电源变压器、 整流 、滤波、稳压四部分组成。
13. 直流电源能将电量变为直流电量，实质上是一种 能量 转换电路。
14. 单相半波整流电路和桥式整流电路相比，在变压器次级电压相同条件下， 桥式整流 电路的输出电压平均值高了一倍。
15. 若变压器次级电压有效值为U 2，每个整流管的反向峰值电压记作U RM ，则半波整流电路的U RM = 22U 。
第10章 直流电源习题解答
第10章直流电源10.1教学基本要求10.1.1 基本要求（1）掌握单相桥式整流电路的工作原理和主要参数计算，了解单相半波整流电路的工作原理、主要参数计算及二极管的选择（2）掌握电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，滤波电容的选择原则，了解电感滤波电路及其它形式的滤波电路的特点及各种滤波器的性能比较（3）理解硅稳压管稳压电路的工作原理，稳压系数和输出电阻的估算，稳压电路中限流电阻R的选择(4)掌握串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算，掌握三端固定式输出集成稳压器及其应用,了解三端可调输出集成稳压器及其应用(5)了解开关稳压电路的工作原理及集成开关稳压器及其应用10.1.2 重点难点及考点（1）本章重点单相桥式整流电路的工作原理和主要参数计算，电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算，三端固定式输出集成稳压器及其应用。
（2）本章难点电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算。
（3）本章主要考点单相桥式整流电路的工作原理，输出直流电压与输入交流电压有效值间的关系，二极管的选择。
电容滤波电路的主要参数计算，滤波电容的选择。
串联型直558559流稳压电路的组成、工作原理及参数计算。
三端固定式输出集成稳压器及其应用。
1.2典型题型精解10.2 单相桥式整流电路如图10.2.1所示，若输出直流电压U O =9V ，输出直流电流I O ＝1A ，试求：(1) 变压器二次电压有效值U 2； (2) 整流二极管最大反向峰值电压U RM ； (3) 流过二极管正向平均电流I D 。
图10.2.1 题10.2图分析方法：单相桥式整流电路的输出电压的平均值(输出直流电压)2O 9.0U U =，二极管最大反向峰值电压2RM 2U U =，二极管正向平均电流L2O D 45.02R U I I ==，这里的U 2是变压器二次电压有效值。
第10章 直流稳压电源
+
uc
+
4
D4
D1
+
220V u1
u2 3
1
C
u L
D3
D2
2
+
-
u2＞ uC时：
u2
+
二极管导通，C充电
u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 uL 由于RL=∞，无放电回 路，所以uC保持。
t uc=uL
t
（2）接入RL（且RLC较大）时
+
220V u1
D4
u2 3
4
D1
1
D3
D2
+
uc C
2
当输出电流大于三端稳压器的输出电流时，使R 2上的压
降变大，T
u
1导通。 R1
I O=I+IC1 T1
IC1
Ui
T2
R2
I IO
W7815
C1
C2 UOu
４. 输出电压可调
由：
UO
UO
R2 R1 R2
UXX
可得：
U0
(1
R2 R1
)
U
XX
u
1 W7812 3
Ui
2
C1
∞
+
+-
u
UO R1
UR
(2)当负载电流变化时
稳压过程：
IL
Uo
IZ
Uo
I
+
+
Ui -
+
R Uz
IZ
Dz
IR UR
+
IL +
大学物理第10章-直流电
S
S 0
S
dS
dSdt
S dS
dScos (1) I 是J 的通量, 反映截面电流的整体特征; (2) J 是通过某点处单位垂直面积的电流强度, 反映 电流的局部特征.
二、金属和电解质的导电性
(the conductivity of metal and electrolyte) 1. 金属导电 (1) 在金属导体中电流是大量自由电子的定向漂移运动 形成的;
二、 闭合电路的欧姆定律 (Ohm’s law of a closed circuit)
I (R
i
i
ri ) i 0
U AA I (r1 R1 R2 r2 ) 2 1 0
1,r1 A
I
2,r2
I R2 C
1 2 I r1 R1 R2 r2
2 解 得 I ( A) 5
所以 U a ( 2 1 2) 12 9 19( V )
2 5
三、基尔霍夫第一、第二定律 (Kirchhoff’s first and second law)
分析和计算复杂电路要用基尔霍夫定律
支路(branch): 同一条支路上的电流强度相同;
Example3. In the following figure (a) What power appears as thermal energy in R1?In R2?In R3? (b) What power is supplied by1? By 2? (c) Discuss the energy balance in this circuit. Assume that A 1=3.0V, I3 R2 2=1.0V, I1 R1 I2 R1=5.0, R3 2 1 R2=2.0, R3=4.0 B
第10章 直流稳压电源 (2)
(3)、输出特性(外特性): UL
1.4U2
电容滤波 纯电阻负载
0.9U2
0
IL
输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变,U0和 纹波也随之改变。 如:RL愈小(I0越大),U0下降多,纹波增大。
IC 2 I2 CO IO
+ + U – I1 R Ci UI _
W78XX I3 3
+ UO _
（5）恒流源电路
1 + UI _ 2 + UXX _
W78XX Ci 3
R
IQ
IL
RL
U I L I Q R
IL与负载电阻无关，当器件选定后，UXX为一定 值，因此IL为恒流输出。
10.4 开关型稳压电源
整流电路为电 容充电
D2 u2
t1
t
充电结束
没有电容时的 输出波形
u0
t
a
u1
u1
u2
D4
D1 D3
C
S RL u0
b
RL接入（且RLC较大）时
D2 u2
忽略整流电路内阻 电容通过RL放电， 在整流电路电压小 于电容电压时，二 极管截止，整流电 路不为电容充电， u0会逐渐下降。
t
u0
t
a
u1
u1
• 内部有过热保护 • 内部有过流保护 • 调整管设有安全工作区保护
输出电压额定值有: 5V、6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V等 。
4. 三端固定输出集成稳压器的应用 (1) 输出为固定电压的电路 输出为固定正电压时的接法如图所示。 1 2 W7805 输入与输 + + 3 出之间的 0.1~0.33F Ui Ci CO UO 电压差取 1F 3～5V！ _ _ 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。 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。
直流稳压电源习题及答案
第4章 稳压电源一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错)1.直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。
（ ）2.直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。
（ ）3.在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
（ ） 因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（ ）4.若U 2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为22U 。
（ ）5.当输入电压U I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。
（ ）6.一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。
（ ）7.整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。
（ ）8.电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。
（ ）9.在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。
（ ） 10对于理想的稳压电路，△U O /△U I ＝0，R o ＝0。
（ ）11线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。
（ ） 12因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。
（ ） 13在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流； （ ） 而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。
（ ）二、选择题(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论)1.在单相桥式整流滤波电路中，已知变压器副边电压有效值U 2为10V ，23T C R L （T 为电网电压的周期）。
测得输出电压平均值U O （A V ）可能的数值为 A.14V B.12V C.9V D.4.5V选择合适答案填入空内。
(整理)模电综合复习第10章直流稳压电源.
第10章 直流稳压电源 测试题 班 学号 姓名： 得分： 第一题 单项选择题（每题2分）1．若要求输出电压V U o 9=，则应选用的三端稳压器为（ ）。
（A ）W7809 （B ）W7909 （C ）W7912 （D ）W7812 2．若要求输出电压V U o 18-=，则应选用的三端稳压器为（ ）。
（A ）W7812 （B ）W7818 （C ）W7912 （D ）W7918 3．直流稳压电源滤波电路中，滤波电路应选用（ ）滤波器。
（A ）高通 （B ）低通 （C ）带通 （D ）带阻4．若单相桥式整流电容滤波电路中，变压器副边电压为有效值为10V ，则正常工作时输出电压平均值)(AV O U 可能的数值为（ ）。
（A ）4.5V （B ）9V （C ）12V （D ）14V 5．在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管接反，则（ ）。
（A ）变为半波整流 （B ）并接在整流输出两端的电容C 将过压击穿 （C ）输出电压约为2U D （D ）整流管将因电流过大而烧坏6．关于串联型直流稳压电路，带放大环节的串联型稳压电路的放大环节放大的是（ ）。
（A ）基准电压 （B ）取样电压（C ）取样电压与滤波电路输出电压之差 （D ）基准电压与取样电压之差 7．集成三端稳压器CW7815的输出电压为（ ）。
（A ）V 15 （B ）V 15- （C ）V 5 （D ）V 5- 8．变压器副边电压有效值为40V ，整流二极管承受的最高反向电压为（ ）。
（A ）20V （B ）40V （C ）56.6V （D ）80V9．用一只直流电压表测量一只接在电路中的稳压二极管的电压，读数只有0.7伏，这表明该稳压管（ ）。
（A ）工作正常 （B ）接反 （C ）已经击穿 （D ）无法判断 10．直流稳压电源中滤波电路的目的是（ ）。
（A ）将交流变为直流 （B ）将交直流混合量中的交流成分滤掉 （C ）将高频变为低频 （D ）将高压变为低压11．若单相桥式整流电容滤波电路中，变压器副边电压为有效值为10V ，则正常工作时输出电压平均值U O (A V)可能的数值为（ ）。
模拟电子技术)第10章直流电源
智能化与数字化控制
智能监控与管理
随着物联网和云计算技术的发展，直流电源的智能化监控与 管理已成为趋势。通过集成传感器和通信模块，实现电源状 态的实时监测和远程控制，提高电源管理的便捷性和效率。
数字化控制
数字化控制技术为直流电源提供了更加灵活和精确的控制方式。 通过采用数字信号处理器（DSP）或可编程逻辑控制器（PLC）， 实现对电源的参数调整、故障诊断和自动校准等功能。
类型
根据滤波效果的不同，可 分为电容滤波、电感滤波 和复合滤波。
稳压电路
作用
类型
保持输出电压的稳定，不受输入电压 和负载变化的影响。
根据稳压方式的不同，可分为串联型 稳压电路和并联型稳压电路。
工作原理
通过负反馈和比较电路，实时监测输 出电压的变化，并调整整流和滤波电 路的参数，以保持输出电压的稳定。
分布式直流电源系统的应用场景
分布式直流电源系统适用于对供电可靠性要求极高，负载电流变化大且需要扩展的场合， 如数据中心、通信基站等。Βιβλιοθήκη 03直流电源的基本组成
电源变压器
作用
将交流电转换为适合整流电路的 电压。
工作原理
利用电磁感应原理，通过改变输入 交流电的匝数比，实现电压的变换。
类型
根据使用需求，可选择不同的变压 器类型，如单相、三相变压器等。
高效率与高功率密度
高效能转换
随着电力电子技术的不断进步，直流电源的高效率转换已成为可能。通过采用 先进的拓扑结构和控制算法，提高电源的转换效率，减少能源浪费。
高功率密度
为了满足便携式设备和分布式电源系统的需求，直流电源需要具备更高的功率 密度。通过优化电路设计和材料选择，减小电源体积，提高单位体积的功率输 出。
模拟电子技术第十章习题解答
习题题10-1 在图P10-1所示的单相桥式整流电路中，已知变压器副边电压U2＝10V(有效值)：图P10-1②工作时，直流输出电压U O(A V)=?②如果二极管VD1虚焊，将会出现什么现象？③如果VD1极性接反，又可能出现什么问题？④如果四个二极管全部接反，则直流输出电压U O(A V)=?解：①正常时工作时，直流输出电压U O(A V)=0.9 U2=9V②如果二极管VD1虚焊，将成为半波整流U O(A V)=0.45 U2=4.5V③如果VD1极性接反，U2负半周VD1、VD3导通，负载短路，产生极大的电流，造成二极管和变压器烧毁。
③如果四只二极管全部接反，则直流输出电压U O(A V)=－9V。
题10-2图P10-2是能输出两种整流电压的桥式整流电路。
（1）试分析各个二极管的导电情况，在图上标出直流输出电压U O(A V)1和U O(A V)2对地的极性，并计算当U21=U22=20V(有效值)时，U O(A V)1和U O(A V)2各为多少？（2）如果U21=22V，U22=18V，则U O(A V)1和U O(A V)2各为多少？（3）在后一种情况下，画出u o1和u o2的波形并估算各个二极管的最大反向峰值电压将各为多少？图P10-2解：（1）均为上“+”、下“-”。
即U O(A V)1对地为正，U O(A V)2对地为负。
均为全波整流。
U O(A V)1和U O(A V)2为：U O(A V)1=-U O(A V)2≈0.9U 21=0.9*20=18V（2）如果U 21=22V ，U 22=18V ，则U O(A V)1和U O(A V)2为U O(A V)1= -U O(A V)2≈0.45U 21+0.45 U 22=18V 。
（3）波形图如下：题 10-3 试分析在下列几种情况下，应该选用哪一种滤波电路比较合适。
① 负载电阻为1Ω，电流为10A ，要求S ＝10%；② 负载电阻为1k Ω，电流为10mA,要求S =0.1%；③ 负载电阻从20Ω变到100Ω，要求S =1%，输出电压U O(A V)变化不超过20%； ④ 负载电阻100Ω可调，电流从零变到1A ，要求S =1%，希望U 2尽可能低。
模拟电子技术第10章直流电源题解
U R＞2 2U 22 57V
10.8 电 路 图 P 10.8 所 示 。 (1 ) 分 别 标 出 u O 1 和 u O 2 对 地 的 极 性 ； (2 ) u O 1 、 u O 2 分 别 是 半 波 整 流 还 是 全 波 整 流 ？ (3 ) 当 U 2 1 ＝ U 2 2 ＝ 20V 时 ， U O 1 ( AV ) 和 U O 2 ( AV ) 各 为 多 少 ？ (4) 当 U 2 1 ＝ 18V ， U 2 2 ＝ 22V 时 ， 画 出 u O 1 、 u O 2 的 波 形 ； 并 求 出 U O 1 ( AV ) 和 U O 2 ( AV ) 各 为 多 少 ？
2
图 P10.8
解 ： (1) 均 为 上 “ ＋ ” 、下“－” 。 (2) 均 为 全 波 整 流 。 (3) U O 1 ( AV ) 和 U O 2 ( AV ) 为 ： U O 1 ( AV ) ＝ - U O 2 ( AV ) ≈ 0 .9 U 2 1 ＝ 0.9 U 2 2 ＝ 1 8V (4) u O 1 、 u O 2 的 波 形 如 解 图 P 10.8 所 示 。 它 们 的 平 均 值 为 ： U O 1 ( AV ) ＝ - U O 2 ( AV ) ≈ 0 .45 U 2 1 ＋ 0.45 U 2 2 ＝ 18V
UR
输出电压的表达式：
R2 12 R2 U REF R1 R2 R1 R2
R3 R4 R5 R R4 R5 U R U O 3 U R R3 R4 R3
4Leabharlann 图 P10.7解 ： (1) 两 路 输 出 电 压 平 均 值 分 别 为 ： U O 1 ( AV ) ≈ 0.45( U 2 1 ＋ U 2 2 ) ＝ 31.5V U O 2 ( AV ) ≈ 0.9 U 2 2 ＝ 18V (2)D 1 的 最 大 反 向 电 压 ：
第10章 直流稳压电源
UO
Ub
出电压Uo的调整
由控制信号输出一定周期T的开关脉冲信号Ub，加 于换能器中的开关调整管的基极上，使其在T1期间导 通T2期间截止，如此重复。输入直流电压Ui被截成一个 个矩形脉冲，由换能器中的滤波电路滤除交流分量后，
输出直流电压Uo为矩形脉冲的平均分量。
可选用四只2CZ11A 整流二极管
a
VD3
＋ u1 － ＋ u2 － VD1 VD4 VD2 RL ＋ uo －
b
如图当整流二极管VD2短路、开路时对输出电 压的大小、波形有何影响？
返回
10.2 滤波电路
电容滤波电路
VD ＋ u1 －
＋ u2 －
+ C
RL
＋ uo －
u2>uC时，二极管导通，电源 在给负载RL供电的同时也给 电容充电，uo= uC 。
为了获得较平滑的输出电压，一般要求
即
RLC ≥
二极管承受的最高反向电压为
T ( 3 ~ 5) 2
U RM 2 2U 2
设计一单相桥式整流电容滤波电路。要求输
出电压48V，已知负载电阻100Ω，交流电源频率
为50Hz，试选择整流二极管和滤波电容器。
返回
10.3 直流稳压电路
将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的直流 电压的电路称为直流稳压电路。
流电源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确
定两种电路形式的变压器副边绕组的电压有效值，并 选定相应的整流二极管。 解 （1）当采用半波整流电路时 变压器副边绕组电压有效值为：
可选用2CZ12B
整流二极管
Uo 24 U2 53.3 V 0.45 0.45
整流二极管承受的最高反向电压为： URM 2U2 75.2 V
模电 第10章直流电源
第10章 直流电源
二极管正向平均值 ID
I O 0.27 ID 0.135 A 2 2
二极管的反向电压最大值URM
U RM 2U 2 2 30 V 42.4 V
（2）若二极管VD1断开，则会出现什么现象？ 若二极管VD1开路，电路
变为半波整流，如变压器二次
电压的有效值不变，输出电压 的平均值为13.5V，仅为原来 的一半。
(1)变压器二次电压的有效值U2、二极管正向平均电流ID、
(2)若二极管VD1断开，则会出现什么现象？
第10章 直流电源
解： (1) U2、ID、URM
变压器二次电压的 有效值U2
输出电流的平均值 IO
U O 27 U2 V 30 V 0.9 0.9
U O 27 IO A 0.27 A RL 100
UO U2
第10章 直流电源
IO增加，RL减小，脉动成分增加，UO减小。 UO与IO之间的关系曲线称为外特性，如图10.3.4所示， 与无电容滤波时比较，输出电压UO随负载的变化而变， 外特性较差，带负载能力较差。 因此电容滤波适合于要
第10章 直流电源
2.直流稳压电源的种类及特点
直流稳压电源输出直流电压，可分为化学电源，线
性稳压电源和开关型稳压电源等。
(1)化学电源
我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、
锂离子电池均属于这一类，这类电源小巧，灵活，但供
电能力有限，污染环境。随着科学技术的发展，又产生 了智能化电池；在充电电池材料方面，发现了锰的一种 碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、多次充电后仍保 持性能良好的环保型充电电池。
10.2.2 单相桥式整流电路
Hale Waihona Puke 第10章 直流电源10.2.1 单相半波整流电路
第10章-直流电源自测题
第10章 直流电源自测题一.判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入括号内。
(1)直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。
( × )(2)直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。
( √ )(3)在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
( √ )；因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
( × )(4)若2U 为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电2。
( √ )(5)当输入电压U I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。
( × )(6)一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。
( √ )二、在图10.3.l (a)中，已知变压器副边电压有效值U 2为10V , 32L T R C ≥(T 为电网电压的周期)。
测得输出电压平均值()O AV U 可能的数值为A . 14VB . 12VC . 9VD . 4.5V选择合适答案填入空内。
(1)正常情况()O AV U ≈( B )；(2)电容虚焊时()O AV U ≈( C )；(3)负载电阻开路时()O AV U ≈( A )；(4)一只整流管和滤波电容同时开路，()O AV U ≈( D )。
三、填空：在图T10.3所示电路中,调整管为( T 1 )，采样电路由(R 1、R 2、R 3)组成， 基准电压电路由( R 、D Z )组成，比较放大电路由( T 2、R c )组成，保护电路由( R 0、T 3 )组成；输出电压最小值的表达式为( 12323()Z BE R R R U U R +++ )，最大值的表达式 ( 123223()Z BE R R R U U R R ++++ )。
图T10.3 图T10.4四、在图T10.4所示稳压电路中，已知稳压管的稳定电U Z 为6V ，最小稳定电流I Zmin 为5mA ，最大稳定电流I Zmax 为40mA ；输入电压U i 为15V ，波动范围为±10%；限流电阻R 为200Ω。
直流系统练习题
直流系统练习题1. 题目介绍直流系统是电力系统的一种重要形式，它在能源传输和分配中起着至关重要的作用。
为了加深对直流系统的理解，以下是一些直流系统的练习题，希望能够帮助读者加深对直流系统的认识。
2. 题目一某直流系统中，输电端子电压为500千伏，接收端子电压为200千伏。
若输电线路的电阻为8欧姆，线路长度为100公里，输电功率为200兆瓦，求：a) 输电线路的传输电流；b) 线路的功率损耗。
3. 题目二在某条直流输电线路中，输电线圈的电感为0.02亨，电感线圈的负载电流为100安培，线圈的绕组数为200，求该电感的励磁电流。
4. 题目三某座建筑物所处地区的直流供电电压为100伏，若房间内的直流电灯工作电压为10伏，流过电灯的电流为0.5安培，求在该房间使用该电灯时，电源所需提供的功率。
5. 题目四在某直流系统中，负载电阻为50欧姆，电源电压为20伏，负载电流为0.4安培，求负载电阻的功率消耗。
6. 题目五某直流发电机的感应电动势为120伏，电机内阻为2欧姆，外加负载电阻为10欧姆，求负载电流大小。
7. 题目六某直流输电线路的输电距离为200公里，总电阻为40欧姆，输电功率为500兆瓦，求该输电线路的传输电流和线路的功率损耗。
8. 题目七在某直流供电系统中，电源电压为100伏，电源电流为2安培，若电源输出功率为200瓦，求该系统中负载电阻的大小。
9. 题目八在某直流系统中，电源电压为20伏，电源电流为3安培，电源的内阻为2欧姆，求负载电阻的功率消耗。
10. 题目九某直流输电线路的输电距离为300公里，输电线路的电阻为30欧姆，输电功率为300兆瓦，求该线路的传输电流和线路的功率损耗。
11. 题目十某直流系统中，电源输出电压为100伏，负载电阻为50欧姆，求负载电流大小。
通过以上的直流系统练习题，希望能够帮助读者巩固和加深对直流系统的理解。
通过解题过程，读者能够掌握直流系统电流、功率和阻抗等方面的计算方法，从而为实际应用提供一定的理论基础。
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习题10.1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
(1)整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。
( √ )(2)电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。
( √ )(3)在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。
( × )10.2判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
(1)对于理想的稳压电路，I O U U ∆∆/=0，R O =0。
( √ )(2)线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。
( √ )(3)因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。
( × )(4)在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流。
( × )；而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。
( √ )10.3选择合适答案填入空内。
(1)整流的目的是( A )。
A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将正弦波变为方波(2) 在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则( C )A.输出电压约为2U DB.变为半波整流C.整流管将因电流过大而烧毁(3)直流稳压电源中滤波电路的作用是( C )A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将交、直流混合量中的交流成分滤掉(4)滤波电路应选用( B )。
A.高通滤波电路B.低通滤波电路C.带通滤波电路10.4选择合适答案填入空内。
(1)若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A 的直流稳压电源，则应采用( D )。
A.电容滤波稳压管稳压电路B.电感滤波稳压管稳压电路C.电容滤波串联型稳压电路D.电感滤波串联型稳压电路(2) 串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是( C )。
A.基准电压B.取样电压C.基准电压与取样电压之差(3)开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是( A )。
A.调整管工作在开关状态B.输出端有LC 滤波电路C.可以不用电源变压器(4)在脉宽调制式串联型开关稳压电路中，为使输出电压增大，对调整管基极控制信号的要求是( A )。
C.在一个周期内，高电平不变，周期增大10.5在图10.2.5(a)所示电路中，已知输出电压平均值V U AV O 15)(=，负载电流平均值mA I AV L 100)(=。
(1)变压器副边电压有效值?2≈U(2)设电网电压波动范围为±10%。
在选择二极管的参数时，其最大整流平均电流I F 和最高反向电压U R 的下限值约为多少？解：(1)输出电压平均值()20.9O AV U U ≈，因此变压器副边电压有效值： ()216.70.9O AV U U V ≈≈(2)考虑到电网电压波动范围为±10 % ，整流二极管的参数为()1.1552L AV F I I mA >⨯=； 226R U V >≈10.6 电路如图P10.6 所示，变压器副边电压有效值为2U 2 。
(1)画出u 2 、u D1 和u o 的波形；(2)求出输出电压平均值()O AV U 和输出电流平均值()L AV I 的表达式；(3)二极管的平均电流()D AV I 和所承受的最大反向电压U Rmax 的表达式。
图P10.6 解图P10.6解：(1)全波整流电路，波形如解图P10.6 所示。
(2)输出电压平均值()O AV U 和输出电流平均值()L AV I 为()20.9O AV U U ≈ ； 2()0.9L AV LU I R ≈ (3)二极管的平均电流()D AV I 和所承受的最大反向电压R U 为2()0.45D AV LU I R ≈ ；2R U = 10.7电路如图P10.7所示，变压器副边电压有效值2150U V =，2220U V =。
试问：(1)输出电压平均值1()O AV U 和2()O AV U 各为多少？(2)各二极管承受的最大反向电压为多少？解：(1)两路输出电压分别为：121220.45()31.5O U U U V ≈+=2220.918O U U V ≈=(2) D l 的最大反向电压：2122)99R U U U V >+≈ 图P10.7D 2、D 3的最大反向电压：2257R U V >≈10.8电路如图10.8所示，(1)分别标出1o u 和2o u 对地的极性；(2)1o u 、2o u 分别是半波整流还是全波整流？(3)V U U 202221==时，)(1AV O U 和)(2AV O U 各为多少？(4)当V U 1821=，V U 2222=时，画出1o u 、2o u 的波形；并求出)(1AV O U 和)(2AV O U 各为多少？图10.8 解图P10.8解：(1)均为上“+”、下“-”。
(2)均为全波整流。
(3))(1AV O U 和)(2AV O U 为：1()2()210.918O AV O AV U U U V =-≈=(4)1o u 、2o u 的波形如解图P 10.8 所示。
它们的平均值为1()2()21220.450.4518O AV O AV U U U U V =-≈+=10.9 分别判断图P10.9所示各电路能否作为滤波电路，简述理由。
图P10.9解：图(a)、(b)所示电路可用于滤波；图(c)所示电路不能用于滤波。
因为电感对直流分量的电抗很小、对交流分量的电抗很大，所以在滤波电路中应将电感串联在整流电路的输出和负载之间。
因为电容对直流分量的电抗很大、对交流分量的电抗很小，所以在滤波电路中应将电容并联在整流电路的输出或负载上。
10.10 试在图Pl0.10 所示电路中，标出各电容两端电压的极性和数值，并分析负载电阻上能够获得几倍压的输出。
(a) (b)图P 10.10解：在图(a)所示电路中，C l 上电压极性为上“+ ”下“-”，数值为一倍压；C 2上电压极性为右“+ ”左“-”，数值为二倍压；C 3上电压极性为上“+ ”下“-”，数值为三倍压。
负载电阻上为三倍压。
在图(b)所示电路中，C 1上电压极性为上“-”下“+ " ，数值为一倍压；C 2上电压极性为上“+ ”下“-”，数值为一倍压；C 3 、C 4 上电压极性均为右“+ ”左“-”，数值均为二倍压。
负载电阻上为四倍压。
10 .11 电路如图T10.4所示，已知稳压管的稳定电压为6V ，最小稳定电流为5mA ，允许耗散功率为240mW ，动态电阻小于15Ω。
试问：(1)当输入电压为20 ~24V 、R L 为200 ~600Ω时，限流电阻R 的选取范围是多少？(2)若R =390Ω，则电路的稳压系数S r 为多少？解：(1)因为max /40,/10~30Z ZM Z L Z L I P U mA I U R mA ====,所以R 的取值范围为：Im max max 400in Z Z L U U R I I -==Ω+ ；Im min max min360ax Z Z L U U R I I -==Ω+ (2)稳压系数为：0.154Z I r Z r U S R U ≈⋅≈10.12电路如图P10.12所示，已知稳压管的稳定电压为6V ，最小稳定电流为5mA ，允许耗散功率为240mW ，输入电压为20~24V ，R 1=360Ω。
试问：(1)为保证空载时稳压管能安全工作，R 2应选多大？(2)当R 2按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少？解：R l 中的电流和稳压管中的最大电流为：1139~50I Z R U U I mA R -=≈； max 40ZM Z Z P I mA U == 图P10.12 (1) 为保证空载时稳压管能够安全工作：12max max600Z R Z U R I I ==Ω- (2) 负载电流的最大值：12max min min 24L R R Z I I I I mA =--=(3) 负载电阻的变化范围：min max 250Z L L U R I ==Ω，max L R =∞10.13电路如图T10.3所示，稳压管的稳定电压U Z =4.3V ，晶体管的U BE =0.7V ，R 1=R 2=R 3=300Ω，R o =5Ω。
试估算：(1)输出电压的可调范围；(2)调整管发射极允许的最大电流；(3)若U I =25V ，波动范围为±10 % ，则调整管的最大功耗为多少。
解：(1)基准电压5R Z BE U U U V =+=，输出电压的可调范围：123123233~7.5~15O Z Z R R R R R R U U U V V R R R ++++=⋅⋅=+； (2)调整管发射极最大电流： max /140E BE o I U R mA =≈；(3)调整管的最大管压降和最大功耗分别为：max Im min max max max 202.8CE ax O T E CE U U U VP I U W =-=≈⋅=10.14电路如图P10.14所示，已知稳压管的稳定电压U Z =6V ，晶体管的U BE =0.7V ，R 1=R 2=R 3=300Ω，U I =24V 。
判断出现下列现象时，分别因为电路出现什么故障（即哪个元件开路或短路）。
图P10.14(1)V U O 24≈； (2)V U O 3.23≈； (3)V U O 12≈且不可调；(4) V U O 6≈且不可调； (5)O U 可调范围变为6~12V 。
解：(1)T l 的c 、e 短路； (2)R c 短路或T 1集电结击穿 (3) R 2短路；(4) T 2的b 、c 短路； (5)R 1 短路。
10.15直流稳压电源如图P10.15所示。
(1)说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、取样电路等部分各由哪些元件组成。
(2)标出集成运放的同相输入端和反相输入端。
(3)写出输出电压的表达式。
图P 10.15解：(1)整流电路：D l ~D 4 ； 滤波电路：C l ； 调整管：T l 、T 2 ； 基准电压电路：R ’、D ’Z 、R 、D Z ; 比较放大电路：A ； 取样电路：R 1 、R 2 、R 3 。
(2)为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“-”下为“+”。
(3)输出电压的表达式为：123123233Z O Z R R R R R R U U U R R R ++++⋅≤≤⋅+ 10.16电路如图P10.16所示，设'' 1.5I O I I A ≈=，晶体管T 的BE D U U ≈，11R =Ω，22R =Ω，D B I I >>。