例题精解 【例题19.1】计算表19.1所列几种常见整流电路的变压器副边电流的有效值I。 设为电阻性负载。 【解】(1)单相半波 Im sino td(@) r)don 故 (2)单相全波 =l。=1.57。 l。 故 1= l。=0.791 4157 (3)单相桥式 。 w17(m sino d(n=n √2 【例題19.2】带滤波器的桥式整流电路如图19.1所示,U2=20V,现在用直流电压 表测量R端电压U,出现下列几种情况,试分析哪些是合理的?哪些发生了故障,并 指明原因。 (1)U。=28V;(2)U。=18V;(3)U。=24V:(4)U。=9V。 19.1例题192的图 【解】(1)因为28V≈√2U2,所以可判定R开路。 (2)因为18V=0.9U2,所以滤波电容开路 (3)因为24V=1.2U2,所以U=24V合理。 (4)因为9V=045U2,所以可判定D1、D2、D3、D4中有一个二极管开路 和滤波电容开路。 2√2U
189 一、 例题精解 【例题 19.1】 计算表 19.1 所列几种常见整流电路的变压器副边电流的有效值 I。 设为电阻性负载。 【解】 （1）单相半波 2 ( sin ) d( ) 2 1 π sin d( ) 2 1 m 0 2 m m 0 o m I I I t t I I I t t = = = = ∫ ∫ π π ω ω π ω ω π o o 1.57 2 I I = I π = 故 （2）单相全波 2 Im I = π 2 m o I I = o o 0.79 4 π I = I = I o o 1.57 2 I I = I π = 故 （3）单相桥式 π 2 m o I I = 2 ( sin ) d( ) π 1 m π 0 2 m I I = I t t = ∫ ω ω . 故 o o 1.11 2 2 π I = I = I 【例题 19.2】 带滤波器的桥式整流电路如图 19.1 所示，U2=20V，现在用直流电压 表测量 RL端电压 Uo，出现下列几种情况，试分析哪些是合理的？哪些发生了故障，并 指明原因。 (1) Uo=28V；(2)Uo=18V；(3)Uo=24V；(4)Uo=9V。 U 1 ⋅ U 2 ⋅ D1 D2 D3 D4 C RL U o 图 19.1 例题 19.2 的图 【解】 （1）因为 ，所以可判定 RL开路。 2 28V ≈ 2U （2）因为 18V=0.9U2，所以滤波电容开路。 （3）因为 24V=1.2U2，所以 Uo=24V 合理。 （4）因为 9V=0.45U2，所以可判定 D1、D2、D3、D4 中有一个二极管开路 和滤波电容开路。 2 2 , Uo = U
电工学试题精选与答题技巧 【例题193】图192是二倍压整流电路 试分析之,并标出U的极性 C RIIU 图192例题193的图 分析:当u在正半周时,D1导通,D2截止,C1被充电到u的最大值√2U(极性左正 右负)。到负半周时,D1截止,D2导通,u和C1两端电压相加。这时,电源一方面经 D2供给R电流,同时经D2给C2充电充到等于u的最大值2U和C1两端电压之和 由于C放电很慢,其上电压近似为√2U因此,C2两端电压接近2√2极性下正上 负),此即为R1上电压U0。当D2截止时,C2通过R放电,但因一般阻值较大,放电时 间常数很大,所以C2两端电压U衰减很少,基本维持在2由于U基本上为 变压器副绕组电压最大值的2倍,故称为二倍压整流电路。 倍压整流电路中,两个二极管所承受的最大反向电压为2√2U,电容C1的耐压应 大于√2U,C2的耐压应大于2√2U 【例题19.4】设计一个桥式整流滤波电路,要求输出电压U。=20V,输出电流 l=600mA。交流电源电压为220V,50Hz 【解】由单相桥式整流电路的工作原理和结论可知,桥式整流电容滤波输出电压平 均值U。=12U2(U2为整流变压器副边电压有效值)。每个二极管承受的反向峰值电 压为√2U2,通过每个二极管的电流为 (1)选择二极管。流过二极管的电流I=1。=×600=300mA,二极管承 的最大反向电压为√2U2。因为 =167V 1.21.2 所以 2U,=√2×167=234V 因此可选用2CP33B(最大整流电流为500mA,最大反向工作电压为100V)。 (2)选择滤波电容器C。一般要求RC≥(3~5),现取 RIC 3T3×0.02 =0.03s 2 又因为 R1=0==332 0.6 所以 900×100F 取C=1000μF,耐压50V。 (3)对变压器副边电压和电流有效值的计算
190 电工学试题精选与答题技巧 【例题 19.3】 图 19.2 是二倍压整流电路， 试分析之，并标出 Uo的极性。 C1 D1 C2 RL U o D2 u 图 19.2 例题 19.3 的图 分析：当 u 在正半周时, D1导通，D2 截止，C1被充电到 u 的最大值 (极性左正 右负)。到负半周时，D1 截止，D2 导通，u 和 C1 两端电压相加。这时，电源一方面经 D2供给 RL电流，同时经 D2给 C2 充电,充到等于 u 的最大值 和 C1两端电压之和。 由于 C1 放电很慢，其上电压近似为 。因此，C2两端电压接近 (极性下正上 负)，此即为 RL上电压 Uo。当 D2截止时，C2通过 RL放电，但因一般阻值较大，放电时 间常数很大，所以 C2 两端电压 Uo衰减很少，基本维持在 值 。由于 Uo基本上为 变压器副绕组电压最大值的 2 倍，故称为二倍压整流电路。 2 2 2 2 2 2 2 U U U U U 倍压整流电路中，两个二极管所承受的最大反向电压为 ，电容 C1 的耐压应 大于 ，C2 的耐压应大于 。 2 2 2 2 2 U U U 【例题 19.4】 设计一个桥式整流滤波电路，要求输出电压 Uo=20V，输出电流 Io=600mA。交流电源电压为 220V，50Hz。 【解】由单相桥式整流电路的工作原理和结论可知，桥式整流电容滤波输出电压平 均值 Uo = 1.2U2（U2 为整流变压器副边电压有效值）。每个二极管承受的反向峰值电 压为 2 2U , 通过每个二极管的电流为 。 1 I （1）选择二极管。流过二极管的电流 ，二极管承 受的最大反向电压为 2 2U 。因为 600 300 1 1 I = I o = × = o 2 mA 2 2 D 16.7V 1.2 20 1.2 o 2 = = = U U 所以 2U2 = 2 ×16.7 = 23.4V 因此可选用 2CP33B（最大整流电流为 500mA，最大反向工作电压为 100V）。 (2) 选择滤波电容器 C。一般要求 R ≥ ( ~ 5 ，现取 2 3 ) L T C 0.03s 2 3 0.02 2 3 L = × = = T R C 又因为 33Ω 0.6 20 o o L = = = I U R 所以 900 10 F 33 0.3 −6 C = = × 取 C=1 000μF，耐压 50V。 (3) 对变压器副边电压和电流有效值的计算
第十九章直流稳压电源 191 变压器副边电压有效值 变压器副边电流有效值 12=1.1l=1.1×06=0.67A 选变压器副边电流有效值l2=0.7A,电压有效值U2=17V。 【例题195】有一整流电路如图19.3所示。(1)试求负载电阻R1和R12上整流电 压的平均值Uω和U。2,并标出极性;(2)试求二极管D1、D2、D3中的平均电流l1、lD、 lD3以及各管所承受的最高反向电压。 【解】(1)Ua=0.45×(90+10)=45V D U=0.9×10=9V R Uo1和Ua2的极性如图19.3所示 90VD 220V C10V Ip2=lD3=2100 =0.045A=45mA 各管所承受的最高反向电压为 图193例题19.5的图 UpgM=√2×100=14V D3RM =2√2×10=28.3V 【例题196】图194为稳压管稳压电路。当稳压管的电流lz所示的变化范围为 5~40mA时,问R1的变化范围为多少? 【解】(1)当Lz=lm=5mA时,负载电流最大,R1阻值最小 U。-U116 R 10001A=100mA+ h1m=lR-12m=100-5=95mA|6c R‖ 所以 RL 639 L max 图19.4例题196的图 (2)当l=lzm=40mA时,负载电流最小,阻值最大。 ILmin =Ig-lzmax =100-40= 60mA RL =1009 ILmin 0.06 由上面的分析和计算可知,当稳压管电流变化范围为5~40mA时,RL的变化范围 【例題197】稳压管稳压电路中负载R1=6009,要求输出直流电压U1=6V,桥 式整流,电容滤波后的电压为18ⅴ。(1)画出此桥式整流、电容滤波、稳压管稳压电路 图:(2)若稳压管稳定电流lz=10mA,求限流电阻的值:(3)求整流元件的整流电流l
第十九章 直流稳压电源 191 变压器副边电压有效值 16.7V 1.2 20 1.2 o 2 = = = U U 变压器副边电流有效值 I 2 = 1.11I o = 1.11× 0.6 = 0.67A 选变压器副边电流有效值 I2 = 0.7A，电压有效值 U2 = 17V。 【例题 19.5】 有一整流电路如图 19.3 所示。（1）试求负载电阻 RL1 和 RL2 上整流电 压的平均值 Uo1和 Uo2，并标出极性；（2）试求二极管 D1、D2、D3中的平均电流 ID1、ID2、 ID3 以及各管所承受的最高反向电压。 【解】 （1） Uo1 和 Uo2 的极性如图 19.3 所示。 (2) 2 100 0.9 10 9V 0.45 (90 10) 45V o2 o1 = × = = × + = U U 0.045A 45mA 1 9 4.5mA 10 45 D2 D3 D1 = = × = = = = I I I D1 D2 D3 RL1 RL2 U o1 220V U o2 10kΩ 100Ω 90V 10V 10V + - + - 各管所承受的最高反向电压为 图 19.3 例题 19.5 的图 U = 2 × = 2 2 10 28.3V 100 141V D2RM D3RM D1RM U =U = × = 【例题 19.6】 图 19.4 为稳压管稳压电路。当稳压管的电流 IZ 所示的变化范围为 5~40mA 时，问 RL的变化范围为多少？ 【解】（1）当 IZ = IZ min= 5mA 时，负载电流最大，RL阻值最小。 RI U o UL ZI RL LI + 16V UZ 6V 100 5 95mA 0.1A 100mA 100 16 6 L max R Z min o L R = − = − = = = − = − = I I I R U U I 所以 图 19.4 例题 19.6 的图 L = = = 63Ω 0.095 6 max L min I U R L （2）当 IZ=IZ max=40mA 时，负载电流最小，阻值最大。 = = = Ω = − = − = 100 0.06 6 100 40 60mA L min L max L min R Z max I U R I I I L 由上面的分析和计算可知，当稳压管电流变化范围为 5~40mA 时，RL的变化范围 为 63~100Ω 。 【例题 19.7】 稳压管稳压电路中负载 RL=600Ω ，要求输出直流电压 UL= 6V，桥 式整流，电容滤波后的电压为 18V。（1）画出此桥式整流、电容滤波、稳压管稳压电路 图；（2）若稳压管稳定电流 IZ=10mA，求限流电阻的值；（3）求整流元件的整流电流 ID
192 电工学试题精选与答题技巧 及最高反向电压UDwM各为多少 解】(1)桥式整流、电容滤波、稳压管稳压电路如图19.5所示。 本D本D 本D2 D D 图195例题197的图 (2)因为 =0.0lA=10mA 而 Iz=10mA 所以 R、18-612 =06k9 (3)整流元件的整流电流1D=1g=10mA,取 18 UoaM=√2=√2×10≈21.V 【例题19.8】单管串联式稳压电路如图196所示。变压器副边电压U2=10V, R=1kg,U=07V(假设不随发射极电流变化)。稳压管内阻r2Mz ≤2092,电压 Uz=87V,滤波电容足够大。试计算电网电压U1变化±10%时,LL的变化范围及相对变 化率 U D2心 图196例题198的图 【解】当滤波电容足够大时,U。=1.2U2=12×10=12V 当U1变化±10%时,U2、U也变化±10%, △U。=(±0.1)×12=±1.2V △U (±1.2)=±0.024V r+RR 1000 又因为 UL=Uz-UBE=8.7-0.7=8v △U1≈△U=±0.024V
192 电工学试题精选与答题技巧 及最高反向电压 UDRM 各为多少？ 【解】 （1）桥式整流、电容滤波、稳压管稳压电路如图 19.5 所示。 U D1 D2 D3 D4 UL RL DZ I D RI R ZI LI 18V 图 19.5 例题 19.7 的图 （2）因为 0.01A 10mA 600 6 L L L = = = = R U I 而 I Z =10mA 所以 （3）整流元件的整流电流 ， 取 1 I = I = = = Ω + − = 0.6k 20 18 6 12 Z L I I R 10mA 2 D R 21.2V 1.2 18 2 2 V 1.2 18 DRM = = × ≈ = U U U 【例题 19.8】 单管串联式稳压电路如图 19.6 所示。 变压器副边电压 U2 = 10V， R =1kΩ ,UBE=0.7V（假设不随发射极电流变化）。稳压管内阻 ≤ 20Ω ，电压 Z r = Z Z I U ∆ ∆ UZ = 8.7V，滤波电容足够大。试计算电网电压 U1变化 ±10% 时,UL的变化范围及相对变 化率。 U 1 ⋅ U 2 ⋅ U o U L RL DZ R T C 图 19.6 例题 19.8 的图 【解】当滤波电容足够大时， Uo 当 U1 变化 ±10% 时, U2、Uo 也变化 ± 10 % ， = 1.2U2 = 1.2×10 = 12V ( 1.2) 0.024V 1000 20 ( 0.1) 12 1.2V o Z Z Z Z o o ≈ ∆ = ± = ± + = ∆ ∆ = ± × = ± U R r r R r U U U 又因为 0.024V 8.7 0.7 8V L Z L Z BE ∆ ≈ ∆ = ± = − = − = U U U U U
第十九章直流稳压电源 193 所以 U1+△U1=8+0.024=8.024 U=U1-△U1=8-0.024=7976V U1的变化范围是7976-8024V。U因U1变化所产生的相对变化率为 △U1±0024 =±0.003=±0.3% U 8 应当注意,因为忽略了3U能E,所以U1/U1同实际值存在很大误差。 例题199】电路如图197所示。已知Uz=6V,R1=2k9,R2=1kg R2=2k9,U1=30V T的电流放大系数B=50。试求:(1)电压输出范围:(2)当U=15V、R1=1509时调整 管T的管耗和运算放大器的输出电流。 【解】(1)求电压输出范围。 电位计R1调到最上端 omin=Uz=6V 电位计R1调到最下端 R1+R2 omux 6=18V 故U的输出范围为6~18V (2)求T的管耗和运算放大器的输出电流。 由于R1比R1、R2、R3都小得多 lc≈l。 0.1A=100mA T的管耗为 RL Pc= UcEIC=(30-15)×0.1=1.5W R2 运算放大器的输出电流为 图197例题19.9的图 B 【例题1910】串联型晶体管稳压电路如图19.8所示。(1)若使输出电压数值增加, 则取样电阻1kΩ上的滑动头应向上移动,还是向下移动?(2)求输出电压的可调范围 设UpE2=0.6V。 0.6kc 10.6kQ2
第十九章 直流稳压电源 193 所以 8 0.024 7.976V 8 0.024 8.024V Lmin L L Lmax L L = − ∆ = − = = + ∆ = + = U U U U U U UL的变化范围是 7.976~8.024V。 UL因 U1 变化所产生的相对变化率为 0.003 0.3% 8 0.024 L L = ± = ± ± = ∆ U U 应当注意，因为忽略了 3 ∆ UBE ，所以∆ L / 同实际值存在很大误差。 【 例题 19.9】 电 路如 图 19.7 所示。 已知 UZ=6V， R1=2k Ω , R2=1k , R Ω 3=2kΩ ,U1=30V, U UL T 的电流放大系数β=50。试求：(1) 电压输出范围；(2) 当 Uo=15V、 RL=150Ω时,调整 管 T 的管耗和运算放大器的输出电流。 【解】 （1）求电压输出范围。 电位计 R1 调到最上端 Uomin =UZ = 6V 电位计 R1 调到最下端 故 Uo 的输出范围为 6~18V。 6 18V 1 2 1 Z 2 1 2 omax × = + = + = U R R R U （2）求 T 的管耗和运算放大器的输出电流。 由于 RL比 R1 、R2 、R3 都小得多， 故 T 的管耗为 运算放大器的输出电流为 I 100 ∞ Ui U o R1 R2 R3 UZ Uf DZ o I RL T 0.1A 100mA 150 15 L o C ≈ o ≈ = = = R U I I PC =UCE IC = (30 −15) × 0.1 =1.5W I = = = 2mA 图 19.7 例题 19.9 的图 50 C B β 【例题 19.10】 串联型晶体管稳压电路如图19.8所示。（1）若使输出电压数值增加， 则取样电阻 1kΩ 上的滑动头应向上移动，还是向下移动？（2）求输出电压的可调范围， 设 UBE2=0.6V。 R1 R2 UZ U o T1 T2 ' R ' U 0.6kΩ 0.6kΩ 1kΩ 6V DZ
194 电工学试题精选与答题技巧 图198例题19.10的图 【解】(1)设可变电阻1kg下段阻值为R’,取样电阻下半部分的电压为U。 因为U=Um2+Uz=06+6=66V 2.2U2.2×66 0.6+1+0.6 ×(0.6+R'),所以U 0.6+R0.6+R 要使U增加,则减少R阻值,所以取样电阻1k9上的滑动头应向下移动 2.2×6.6 (2)根据U。0.6+R ,当R′=0时,输出电压为最大值,即 2.2×6.6 =242V 0.6 当R’=1kΩ时,输出电压为最小值,即 2.2×6.6 =9.075V 0.6+1 【例题19.11】图199所示为三端集成稳压器组成的恒流源电路。已知W7805芯 片3、2间的电压为5V,l=4.5mA。求电阻R=10092、R1=2009时,负载R上的电流 l和输出电压U。值。 【解】由于三端集成稳压器W7805输出电压恒为5V,即U2=5V,故负载RL上 的电流应为 w780 +4.5=54.5mA 电路的输出电压U0为 U。=Ux+l。RL=5+545×02=159V 图199例题19.11的图 【例题19.12】三端集成稳压器W7805组成如图1910所示的电路。已知Dz管的稳 压值Uz=5V,允许电流5~40mA,U2=15V,电网电压波动±10%,最大负载电流 IL max lA 上cp R 3 o.o1JHF 2200F 图1910例题19.12的图 (1)求限流电阻R的取值范围 (2)估算输出电压U的调整范围 (3)估算三端稳压器的最大功耗 【解】(1)限流电阻的取值范围 根据本题给定的条件,可得到电容C1上直流电压平均值U的最大、最小值
194 电工学试题精选与答题技巧 图 19.8 例题 19.10 的图 【解】（1）设可变电阻 1kΩ 下段阻值为 R′ ，取样电阻下半部分的电压为U′ 。 因为 U'=UBE2 + UZ = 0.6 + 6 = 6.6V 而 ' ( ，所以 o U × + R Uo + = + = 0.6 ' 2.2 6.6 0.6 ' 2.2 ' R R U × 0.6 ') 0.6 1 0.6 U + + = 要使 Uo 增加，则减少 R‘ 阻值，所以取样电阻 1kΩ上的滑动头应向下移动。 （2）根据 ，当 R′ =0 时，输出电压为最大值，即 2 6 Uo = 24.2V 0.6 2.2 6.6 o o max = × U = U = 0.6 ' .2 .6 + R × 当 R′ =1kΩ 时，输出电压为最小值，即 9.075V 0.6 1 2.2 6.6 o o min = + × U =U = 【例题 19.11】 图 19.9 所示为三端集成稳压器组成的恒流源电路。已知 W7805 芯 片 3、2 间的电压为 5V，Iw=4.5mA。求电阻 R=100Ω 、RL=200Ω 时，负载 RL上的电流 Io 和输出电压 Uo 值。 【解】 由于三端集成稳压器 W7805 输出电压恒为 5V，即 U32 = 5V，故负载 RL上 的电流应为 W7805 wI RL Uo o I Ui 1 2 3 R 0.3µF 1µF + + - - 4.5 54.5mA 0.1 5 w 32 o = + I = + = R U I 电路的输出电压 Uo 为 Uo =U32 + I oRL = 5 + 54.5× 0.2 =15.9V 图 19.9 例题 19.11 的图 【例题 19.12】三端集成稳压器 W7805 组成如图 19.10 所示的电路。已知 DZ管的稳 压值 UZ=5V，允许电流 5~40mA，U2=15V，电网电压波动 ± 10%，最大负载电流 IL max=1A。 W7805 1 u 2 u C1 C2 C3 C4 R1 RL DZ Ui U o µF 0.01 10kΩ 0.01µF R 1 2 3 + - 3 000 2 200 µF µF 图 19.10 例题 19.12 的图 (1)求限流电阻 R 的取值范围； (2)估算输出电压 Uo 的调整范围； (3)估算三端稳压器的最大功耗。 【解】 （1）限流电阻的取值范围 根据本题给定的条件，可得到电容 C1 上直流电压平均值 Ui的最大、最小值
第十九章直流稳压电源 195 即有 1.2U2(1+10%)=198V Umn=12U2(1-10%)=162V 当U1=Um时,稳压管中的电流l2不应超过其额定的电流值lma,此时电阻R 应满足 R1 由上式得电阻R的下限值,即有 > 带入本例参数后,有 19.8-5 R> 0S0.365kg 当U1=Umm时,稳压管中的电流L应大于额定的最小值lmm,故电阻R应满足 由上式得电阻R的上限值,即有 R< L-it 带入本例参数后,有 162-5 R 2.04kQ 10 所以限流电阻R的取值范围为 0.365kQ<R<204kg (2)输出电压的调整范围 当R1上滑动头处于最下方时,U。有最小值U。mn,其值为 当R1上滑动头处于最上方时,U有最大值U。mx,其值为 o max =5+5=10V 所以U的调整范围为5~10V (3)三端稳压器的最大功耗P 当U1=U1mx,U。=U。mm,且负载电流l=lm时,稳压器上有最大的功耗PcM,且 PcM=(U1ma-Uom)×l1mx=(198-5)×1=148W
第十九章 直流稳压电源 195 Ui max 、Ui min，即有 1.2 (1 10%) 16.2V 1.2 (1 10%) 19.8V i min 2 i max 2 = − = = + = U U U U 当 Ui = Ui max时，稳压管中的电流 IZ不应超过其额定的电流值 IZ max，此时电阻 R 应满足 Z max 1 i max Z Z I R U R U U − 带入本例参数后，有 = Ω + − > 0.365k 10 5 40 19.8 5 R 当 UI = UI min时，稳压管中的电流 IZ应大于额定的最小值 IZ min，故电阻 R 应满足 由上式得电阻 R 的上限值，即有 Z min 1 i min Z Z I R U R U U − > − 1 Z Zmin i min Z R U I U U R + − < 带入本例参数后，有 = Ω + − < 2.04k 10 5 5 16.2 5 R 所以限流电阻 R 的取值范围为 0.365kΩ < R < 2.04kΩ （2）输出电压的调整范围。 当 R1 上滑动头处于最下方时, Uo 有最小值 Uo min ,其值为 Uo min = 5V 当 R1 上滑动头处于最上方时, Uo 有最大值 Uo max ，其值为 Uo max = 5 + 5 = 10V 所以 Uo 的调整范围为 5~10V。 （3）三端稳压器的最大功耗 PCM。 当 Ui = Ui max, Uo= Uo min，且负载电流 IL =ILmax时，稳压器上有最大的功耗 PCM ，且 PCM = (Ui max −Uo min ) × I L max = (19.8 − 5) ×1 = 14.8W
电工学试题精选与答题技巧 二、习题精选 【习题191】在图191中,已知R=8092,直流伏特计V的读数为110V。试求 直流安培计A的读数:(2)整流电流的最大值:(3)交流伏特计V1的读数:(4)变压 器副边电流的有效值。二极管的正向压降忽略不计 【习题19.2】桥式全波整流电路如图192所示。若电路中二极管出现下述各种情 况将会出现什么问题 (1)D1因虚焊而开路 (2)D2误接造成短路 (3)D3极性接反 (4)D1、D2极性都接反 (5)D1开路,D2短路。 D 图1911习题19.1的图 图1912习题19.2的图 【习题193】某人用一个直流电压表测量图19.12所示电路中二极管D1的电压, 发现不是0.7V。你认为是多少?电压表的正负接线端应如何联接才能使电表指针正偏 【习题19.4】桥式整流电路如图19.13所示。分析电路,试说明: (1)R1、R12两端为何种整流波形 (2)若U21=U2=25V,则Uo、Ua2各为多少伏? (3)若二极管D2因虚焊而开路,Uo1、U2怎样变化? ual_ Ru。 图19.13习题194的图 图19.14习题196的图 【习题19.5】在图19.13所示电路中,若将U21、U2之值改为U21=30V,U2=20V, 则Ru1、R12两端的电压平均值各应为多少伏?各二极管承受的最高反向电压为多少 伏?若因D2虚焊而开路,U。1、Ua怎样变化? 【习题1.6】桥式整流滤波电路如图1914所示。l法20V2inoV 在下述不同情况,说明l端对应的直流 UD2本U
196 电工学试题精选与答题技巧 二、 习题精选 【习题 19.1】 在图 19.11 中，已知 RL=80Ω ，直流伏特计 V 的读数为 110V。试求： 直流安培计 A 的读数；（2）整流电流的最大值：（3）交流伏特计 V1 的读数；（4）变压 器副边电流的有效值。二极管的正向压降忽略不计。 【习题 19.2】 桥式全波整流电路如图 19.2 所示。若电路中二极管出现下述各种情 况,将会出现什么问题? （1）D1 因虚焊而开路; （2）D2 误接造成短路; （3）D3 极性接反; （4）D1 、D2 极性都接反; （5）D1 开路，D2 短路。 A 1 V V RL D ~ D2 D1 D4 D3 Uo RL 2 u 1 u 图 19.11 习题 19.1 的图 图 19.12 习题 19.2 的图 【习题 19.3】 某人用一个直流电压表测量图 19.12 所示电路中二极管 D1 的电压， 发现不是 0.7V。你认为是多少？电压表的正负接线端应如何联接才能使电表指针正偏 转。 【习题 19.4】 桥式整流电路如图 19.13 所示。分析电路，试说明： （1） RL1 、RL2 两端为何种整流波形。 （2） 若 U21= U22=25V，则 Uo1 、 Uo2 各为多少伏？ （3） 若二极管 D2 因虚焊而开路，Uo1 、Uo2 怎样变化？ D1 D2 D3 D4 RL1 RL2 21 u 22 u o1 u o 2 u + - + - D1 D2 D3 D4 C RL u1 u2 o u 图 19.13 习题 19.4 的图 图 19.14 习题 19.6 的图 【习题 19.5】 在图 19.13 所示电路中，若将 U21 、U22之值改为 U21=30V, U22=20V， 则 RL1 、RL2 两端的电压平均值各应为多少伏？各二极管承受的最高反向电压为多少 伏？若因 D2 虚焊而开路，Uo1 、Uo2 怎样变化？ 【习题 19.6】 桥式整流滤波电路如图 19.14 所示。已 知 ，在下述不同情况,说明 uo端对应的直流 u2 = 20 2 sinω t V i UO U DZ R
第十九章直流稳压电源 19 电压平均值U。各为多少伏? 电容C因虚焊未接上 (1)有电容C,但R1=∞(负载RL开路) (2)整流桥中有一个二极管因虚焊而开路,有电容C: (3)R=o 图1915习题19.7的图 (4)有电容C,但R≠∞; (5)同上述第(3)小题,但R≠∞,即一般负载情况下 【习题197】稳压管组成如图1915所示电路。 已知Uz=+6V,Pa=300mWDz中电流不宜低于10mA, 当U=9V时,试确定电阻R的范围 【习题198】稳压管组成如图19.16所示电路。 已知Uz1=6V,U2=7V,试确定U1分别为24V和 12V时,电路输出uo的值。 【习题199】稳压管稳压电路如图19.17所示 已知n2=20√2 sin ot v,电网电压波动±20% 限流电阻R=1009,负载电阻R1变化范围为 100-200g2,Dz的稳压值Uz=+6V,为确保电路正图1916习题198的图 常工作,应选用额定功耗Pz为多大的稳压管? 【习题1910】基本串接型稳压电路如图198所示。已知三极管T的Ua=0.7V, B=100,=59592,稳压管的稳压值Uz=+6V,r2=89,限流电阻R=1009,R1=lkg。 (1)当U不变,稳压管中的电流变化量△l2为1mA时,负载R上的电流变化 量应为多少? (2)试计算电路的输出电阻r的大小。 图19.17习题199的图 图198习题19.10的图 【习题1911】电路如图1919所示。已知Uz=+6V,R1=R=R3=kg:电源电压 为220V。电路输出端接负载电阻R,要求负载电流l=0~-50mA。(1)计算电压输出范 围:(2)若T1管的最低管压降为3V,计算变压器副边电压的有效值U R2 图19.19习题19.11的图 【习题19.12】三端集成稳压器W7805组成如图1920所示的电路。 (1)说明图中三端稳压器在使用时应注意哪些问题?
第十九章 直流稳压电源 197 电压平均值 Uo 各为多少伏？ 电容 C 因虚焊未接上； (1) 有电容 C，但 RL=∞（负载 RL开路）； (2)整流桥中有一个二极管因虚焊而开路，有电容 C； (3)RL=∞； 图 19.15 习题 19.7 的图 （4）有电容 C，但 RL≠∞； (5) 同上述第（3）小题，但 RL≠∞，即一般负载情况下 【习题 19.7】 稳压管组成如图 19.15 所示电路。 已知 UZ= +6V， PZM=300mW DZ中电流不宜低于 10mA， 当 UI= 9V 时，试确定电阻 R 的范围。 【习题 19.8】 稳压管组成如图 19.16 所示电路。 已知 UZ1= 6V，UZ2= 7V，试确定 UI分别为 24V 和 12V 时,电路输出 uo 的值。 【习题 19.9】 稳压管稳压电路如图 19.17 所示。 已知 u2 = 20 2 sinωt V ，电网电压波动 ± 20% ， 限流电阻 R=100 Ω ，负载电阻 RL 变化范围为 100~200Ω ，DZ的稳压值 UZ = +6V，为确保电路正 图 19.16 习题 19.8 的图 U i UO DZ1 DZ2 RL R 常工作，应选用额定功耗 PZ为多大的稳压管？ 【习题 19.10】 基本串接型稳压电路如图 19.18 所示。已知三极管 T 的 UBE= 0.7V， β=100, rbe=595Ω ,稳压管的稳压值 UZ= +6V，rZ= 8Ω ，限流电阻 R=100Ω ，RL=1kΩ 。 （1） 当 Ui不变，稳压管中的电流变化量 ∆ IZ为 1mA 时，负载 RL上的电流变化 量应为多少？ （2） 试计算电路的输出电阻 ro 的大小。 RL DZ UO R C 2 u U I UO RL IL R T DZ 图 19.17 习题 19.9 的图 图 19.18 习题 19.10 的图 【习题 19.11】 电路如图 19.19 所示。已知 UZ= +6V，R1= R2= R3=1kΩ ；电源电压 为 220V。电路输出端接负载电阻 RL，要求负载电流 Io= 0~50mA。（1）计算电压输出范 围；（2）若 T1 管的最低管压降为 3V，计算变压器副边电压的有效值 U。 R1 R2 UZ U o T1 T2 Ui R3 R4 U BE1 U BE2 UCE2 Uf o I RL Rp ' R1 ' C R2 DZ 图 19.19 习题 19.11 的图 【习题 19.12】 三端集成稳压器 W7805 组成如图 19.20 所示的电路。 （1）说明图中三端稳压器在使用时应注意哪些问题？
198 电工学试题精选与答题技巧 (2)分析电路中电容CrC4的作用 200F.F0lF|200uF 图1920习题19.2的图 【习题1913】三端集成稳压器W7805组成1921所示的电路。已知l=8mA (1)试计算输出电压值 (2)输入U=20V时,求三端稳压器的最大功耗 U CI 图1921习题19.13的图 【习题19.14】三端集成稳压器W7815和W7915组成的直流稳压电路如图 所示,已知副边电压u21=2=20√2 sino v。7900系列稳压器为负电压输出 (1)在图中标明电容的极性 (2)确定 值 3)当负载Ru1、R2上电流I11、l12均为1A时,估算稳压器上的功耗PcM值 x W795 图1922习题19.14的图 习题答案 【习题19.1】(1)1.38A;(2)4.33A;(3)2444V;(4)2.16A 【习题192】(1)全波整流变成半波整流 (2)D1和变压器副边绕组可能被烧毁 3)正半周时,D3、D4和副边绕组过流可能被烧毀 4)正常整流通路被切断,RL上无输出波形
198 电工学试题精选与答题技巧 （2）分析电路中电容 C1~ C4 的作用。 u2 C1 C3 Ui W7805 1 2 3 C2 C4 RL + - 2 000µ F 0.1µ F 0.1µ F 2 000µ F U o 图 19.20 习题 19.12 的图 【习题 19.13】 三端集成稳压器 W7805 组成 19.21 所示的电路。已知 I w=8mA。 （1） 试计算输出电压 Uo 值； （2） 输入 Ui= 20V 时，求三端稳压器的最大功耗。 C W7805 Ui U o 1 C2 C3 C4 IW 1 2 3 120Ω 100Ω 图 19.21 习题 19.13 的图 【习题 19.14】 三端集成稳压器 W7815 和 W7915 组成的直流稳压电路如图 19.22 所示，已知副边电压 u = 20 2 sinω t V 。7900 系列稳压器为负电压输出。 (1) 在图中标明电容的极性； 21 22 u = (2) 确定 Uo1 、Uo2 值； (3) 当负载 RL1 、RL2 上电流 I L1、I L2 均为 1A 时，估算稳压器上的功耗 PCM 值。 W7815 W7915 C1 C2 C3 C4 1 3 2 1 3 D1 D3 D2 D4 RL1 RL2 U o1 u21 u22 U o2 + + - - 图 19.22 习题 19.14 的图 三、 习题答案 【习题 19.1】 (1) 1.38A；(2) 4.33A；(3) 244.4V；(4) 2.16A。 【习题 19.2】 (1) 全波整流变成半波整流； （2） D1 和变压器副边绕组可能被烧毁； （3）正半周时, D3 、D4 和副边绕组过流可能被烧毁； （4）正常整流通路被切断, RL上无输出波形；