第7章 直流稳压电源习题解答

第7章 直流稳压电源 习题参考答案

7.1 单相半波整流电路如图7.1所示。已知负载电阻R L ＝600Ω，变压器副边电压U 2＝20V 。试求输出电压U O 、电流的平均值I O 及二极管截止时承受的最大反向电压U DRM 。

解：92045.045.020=×==U U （V） 15600

900===R U I L （mA） 2.2820222=×==U U DRM （V）

7.2 有一电压为110V 、负载电阻为55Ω的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电。试求变压器副边电压和输出电流的平均值，并计算二极管的电流I D 和最高反向电压U DRM 。如改用半波整流电路，重新计算上述各量。

解：采用单相桥式整流电路时

∵U U 209.0= ∴1229

.01109.002===

U U （V） 255

1100==I (A) 1221210=×==I I D (A) 173122222=×==U U DRM （V）

当采用单相半波整流电路时 24445

.011045.002===

U U （V） 2551100==I (A) 20==I I D (A)

346244222=×==U U DRM （V）

7.3 单相桥式整流电路中，不带滤波器，已知负载电阻R ＝360Ω，负载电压U O ＝90V 。试计算变压器副边的电压有效值U 2和输出电流的平均值，并计算二极管的电流I D 和最高反向电压U DRM 。

解：采用单相桥式整流电路时

∵U U 209.0= ∴1009

.0909.002===U U （V）

25.0360

900==I (A) 125.025.02

1210=×==I I D (A) 2.141100222=×==U U DRM （V）

7.4 单相桥式整流电路如图7.4所示。已知负载电阻R L ＝360Ω，变压器副边电压U 2＝220V 。试求输出电压U O 、电流的平均值I O 及二极管的电流I D 二极管截止和最高反向电压U DRM 。

解：1982209.09.020=×==U U （V） 55.036019800===R U I L （mA） )(275.055.02

121mA I I O D =×== 311220222=×==U U DRM （V）

7.5 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U 22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容滤波电路；

⑤电源被短路。

7.6有两只稳压管VD Z1、VD Z2，其稳定电压分别为8.5V 和6.5V ，其正向压降均为0.5V ，输入电压足够大。现欲获得7V 、15V 和9V 的稳定输出电压U O ，试画出相应的并联型稳压电路。

解：对两个稳压管采用不同的联接方式就可得到7V 、15V 和9V 三个稳定的输出电压，电路如下图所示。

7.7 在题7.7图所示单相桥式整流滤波电路中，R L =40Ω,C =1000µF，U =20V。用直流电压表测两端电压时，出现下述情况，说明哪些是正常的，哪些是不正常的，并指出出现不正

常情况的原因。（1）U O=28V；（2）U O=18V；（3）U O=24V；（4）U O=9V。

题7.7图

2是不正常的；不正常情况的原因：RL断开了。

答：①输出电压等于U O=28V =U2

②是不正常的；不正常情况的原因：电容C断开了。

③是正常的。

④是不正常的；不正常情况的原因：电容C断开并且至少1只二极管断开了。

7.8 某稳压电源如图7.8所示，试问：（1）输出电压U O的极性如何？（2）电容器C1和C2的极性如何？（3）如将稳压管V D Z接反，后果如何？

题7.8图

①输出电压U O的极性：上负下正

②电容器C1和C2的极性：上负下正

③如将稳压管V D Z接反，后果是：稳压管V D Z正向导通输出电压U O=0.7V

7.9 题7.9图所示电路是利用集成稳压器外接稳压管的方法来提高输出电压的稳压电路。若稳压管的稳定电压U Z=3V，试问该电路的输出电压U O是多少？

题7.9图 题7.10图

答：若稳压管的稳定电压U Z=3V，试问该电路的输出电压U O是12V

7.10题7.10图所示电路是利用集成稳压器外接晶体管来扩大输出电流的稳压电路。若集成稳压器的输出电流I CW=1A，晶体管的β=10，I B=0.4A，试问该电路的输出电流I O是多少？

答：输出电流I O=I CW+β×I B=1A+10×0.4A=5A

7.11 某一电阻性负载，它需要直流电压U O =0～60V，电流I O =0～10A。若采用单相半控桥式整流电路，试计算变压器副边电压U 2、并选用整流元件。

解：∵2

cos 19.020α+=U U ，U O =0～60V ∴时1cos =α60=0.9 U 2

）（V U 66.662= ∵）（～～V U U Te 28364.2662)32(2=≥(A) A I I O T 52

1== ∴选用整流元件：KP10-3

7.12 在上题中，如果不用变压器，而将整流电路输入端直接接在220V 电源上。试计算电流的有效值，并选用整流元件。

解：∵2cos 145.02

0α+=U U ∴21.01220

45.0602145.02cos 20=−××=−=U U α 7.770=α ∵Ω===610

6000I U R L ∴t t R L T i ωωsin 32110sin 2

220=

=(A) ∴()7.20)sin 211021()21(2

1221

2)(1800

7.77018007.770===∫∫dt t dt i I T eff T ωππ(A) ）（～～V U U Te 9336222)32(2=≥

∴选用整流元件：KP30-7

7.13有一直流电源，其输出电压U O =90V，负载电阻R L =90Ω。

（1）如果采用单相半波整流电路，试计算：变压器副边电压U 2、负载电流I O 、二极管的电流I D 、二极管最高反向电压U DRM

（2）如果采用单相桥式整流电路，试计算：变压器副边电压U 2、负载电流I O 、二极管的电流I D 、二极管最高反向电压U DRM

）

（）（）解：（V U U A

I I A R U I V U DRM O D L O O O U 8.2822002222.222.290

200,20045

.09045.0122=×==========