10章直流电源 第10章直流电源 10.1判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果填入空内 (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,输岀电压平均值 变为原来的一半。() 解:(1)√ (2) (3) 10.2判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果填入空内 (1)对于理想的稳压电路,△Uo/△U1=0,R0=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。() 解:(1)√(2)√ (3)√ (4)×√ 10.3选择合适答案填入空内 (1)整流的目的是 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 A.输出电压约为2UD B.变为半波直流 C.整流管将因电流过大而烧坏 (3)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 A.高通滤波电路B.低通滤波电路C.带通滤波电路 解:(1)A(2)C(3)C(4)B 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
第 10 章 直 流 电 源 - 1 - 第 10 章 直流电源 10.1 判 断 下 列 说 法 是 否 正 确 ， 用 “ √ ” 或 “ ×” 表 示 判 断 结 果 填 入 空 内 。 （ 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 。（ ） 解 ：（ 1） √ （ 2） √ （ 3） × 10.2 判 断 下 列 说 法 是 否 正 确 ， 用 “ √ ” 或 “ ×” 表 示 判 断 结 果 填 入 空 内 。 （ 1） 对 于 理 想 的 稳 压 电 路 ， △ UO /△ UI＝ 0， Ro＝ 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 。（ ） 解 ：（ 1） √ （ 2） √ （ 3） √ （ 4） × √ 10.3 选 择 合 适 答 案 填 入 空 内 。 （ 1） 整 流 的 目 的 是 。 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 。 A. 输 出 电 压 约 为 2UD B. 变 为 半 波 直 流 C. 整 流 管 将 因 电 流 过 大 而 烧 坏 （ 3） 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 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 。 A. 高 通 滤 波 电 路 B. 低 通 滤 波 电 路 C. 带 通 滤 波 电 路 解 ：（ 1） A （ 2） C （ 3） C （ 4） B 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
10章直流电源 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 A.基准电压B.采样电压C.基准电压与采样电压之差 (3)开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是 A.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.周期不变,占空比增大 B.频率增大,占空比不变 C.在一个周期内,高电平时间不变,周期增大 解:(1)D(2)C(3)A(4)A 10.5在图10.2.5(a)所示电路中,已知输出电压平均值Uo(AV)=15V,负载 电流平均值L1(Ay)=100mA。 (1)变压器副边电压有效值U2≈? (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lF和最高反向电压Ug的下限值约为多少? 解:(1)输出电压平均值UoA≈092,因此变压器副边电压有效值 U2x-A≈167V 0.9 (2)考虑到电网电压波动范围为±10%,整流二极管的参数为 l1>1.1×-Ay=5mA U>1.l√2U2≈26V 10.6电路如图P10.6所示,变压器副边电压有效值为2U2。 (1)画出u2、tbn和lo的波形; (2)求出输出电压平均值Uo(AV)和输出电流平均值lL(Av)的表达式; (3)二极管的平均电流ID(A)和所承受的最大反向电压 UR的表达式 5011z 图P106 解图P10.6
第 10 章 直 流 电 源 - 2 - 用 。 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 。 A. 基 准 电 压 B. 采 样 电 压 C. 基 准 电 压 与 采 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. 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. 周 期 不 变 ， 占 空 比 增 大 B. 频 率 增 大 ， 占 空 比 不 变 C. 在 一 个 周 期 内 ， 高 电 平 时 间 不 变 ， 周 期 增 大 解 ：（ 1） D （ 2） C （ 3） A （ 4） A 10.5 在 图 10.2.5（ a） 所 示 电 路 中 ， 已 知 输 出 电 压 平 均 值 UO （ AV ） ＝ 15V， 负 载 电 流 平 均 值 IL（ AV ） ＝ 100mA。 （ 1） 变 压 器 副 边 电 压 有 效 值 U2≈ ？ （ 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 UR 的 下 限 值 约 为 多 少 ？ 解 ：（ 1） 输 出 电 压 平 均 值 O(AV) 2 U 0.9U ， 因 此 变 压 器 副 边 电 压 有 效 值 16.7V 0.9 O(AV) 2 U U （ 2） 考 虑 到 电 网 电 压 波 动 范 围 为 ±10％ ， 整 流 二 极 管 的 参 数 为 55mA 2 1.1 L(AV) F I I ＞ UR＞1.1 2U2 26V 10.6 电 路 如 图 P10.6 所 示 ， 变 压 器 副 边 电 压 有 效 值 为 2U2。 （ 1） 画 出 u2、 u D 1 和 uO 的 波 形 ； （ 2） 求 出 输 出 电 压 平 均 值 UO （ AV ） 和 输 出 电 流 平 均 值 IL（ AV ） 的 表 达 式 ； （ 3） 二 极 管 的 平 均 电 流 ID （ AV ） 和 所 承 受 的 最 大 反 向 电 压 UR ma x 的 表 达 式 。 图 P10.6 解图 P10.6
10章直流电源 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Uo(A)和输出电流平均值L(Av)为 0.9U RL (3)二极管的平均电流ID(A)和所承受的最大反向电压UR为 0.45U Un=2√2U RL 10.7电路如图P10.7所示,变压器副边电压有效值U21=50V,U22=20V。试问 ~220V 50 HZ 图P10.7 (1)输出电压平均值Uo1(AV)和Uo2(NV)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 Uo1≈0.45(U21+U22)=31.5V U02≈0.9U22=18V (2)D1的最大反向电压 √2(U21+U 2、D3的最大反向电压 Un>2√2U2,≈57V 10.8电路图P10.8所示。 (1)分别标出uot和uo2对地的极性; (2)wot、lo2分别是半波整流还是全波整流? (3)当U21=U22=20V时,Uo1(AV)和Uo2(AV)各为多少? (4)当U21=18V,U22=22V时,画出o1、uo2的波形;并求出Uo!cAv)和 Uo2(NV)各为多少 解:(1)均为上“+”、下 (2)均为全波整流
第 10 章 直 流 电 源 - 3 - 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 UO （ AV ） 和 输 出 电 流 平 均 值 IL（ AV ） 为 L 2 O(AV) 2 L(AV) 0.9 0.9 R U U U I （ 3） 二 极 管 的 平 均 电 流 ID （ AV ） 和 所 承 受 的 最 大 反 向 电 压 UR 为 R 2 L 2 D 2 2 0.45 U U R U I 10.7 电 路 如 图 P10.7 所 示 ，变 压 器 副 边 电 压 有 效 值 U2 1＝ 50V，U2 2＝ 20V。试 问 ： 图 P10.7 （ 1） 输 出 电 压 平 均 值 UO 1 （ AV ） 和 UO 2 （ AV ） 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 UO 1≈ 0.45（ U2 1＋ U2 2） ＝ 31.5V UO 2≈ 0.9U2 2＝ 18V （ 2） D1 的 最 大 反 向 电 压 UR＞ 2(U21 U22 ) 99V D2、 D3 的 最 大 反 向 电 压 UR＞2 2U22 57V 10.8 电 路 图 P10.8 所 示 。 （ 1） 分 别 标 出 u O 1 和 uO 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 U2 1＝ U2 2＝ 20V 时 ， UO 1 （ AV ） 和 UO 2 （ AV ） 各 为 多 少 ？ （ 4） 当 U2 1＝ 18V， U2 2＝ 22V 时 ， 画 出 u O 1、 uO 2 的 波 形 ； 并 求 出 UO 1 （ AV ） 和 UO 2 （ AV ） 各 为 多 少 ？ 解 :（ 1） 均 为 上 “ ＋ ”、 下 “ － ”。 （ 2） 均 为 全 波 整 流
10章直流电源 220V 50 HZ 图P10.8 (3)Uo1(A)和Uo2(NV)为 Uo1(AV)=-Uo2(AV)≈0.9U21=0.9U22=18V (4)lot、lo2的波形如解图P10.8所示。它们的平均值为 Uo1(Av)=-Uo2(AV)≈0.45U21+0.45U22=18V 人 解图P10.8 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 U 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P10.10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
第 10 章 直 流 电 源 - 4 - 图 P10.8 （ 3） UO 1 （ AV ） 和 UO 2 （ AV ） 为 UO 1 （ AV ） ＝ － UO 2 （ AV ） ≈ 0.9U2 1＝ 0.9U2 2＝ 18V （ 4） u O 1、 u O 2 的 波 形 如 解 图 P10.8 所 示 。 它 们 的 平 均 值 为 UO 1 （ AV ） ＝ － UO 2 （ AV ） ≈ 0.45U2 1＋ 0.45U2 2＝ 18V 解 图 P10.8 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 P10.10 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
10章直流电源 D N2 图P10.10 解:在图(a)所示电路中,C1上电压极性为上“+”下“-”,数值为一倍压 C2上电压极性为右“+”左“一”,数值为二倍压;C3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,C1上电压极性为上“-”下“+”,数值为一倍压;C2 上电压极性为上 下 数值为一倍压;C3、C4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159。试问: (1)当输入电压为20~24V、RL为200~6009时,限流电阻R的选取范围是 多少 (2)若R=3909,则电路的稳压系数S为多少? 解:(1)因为 lz=PzM/Uz=40mA,l1=Uz/R1=10~30mA,所以R的取值 范围为 R =4009 Lmax 3609 Zmax +IL (2)稳压系数为 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,R1=3609。试问 D本kDR[ 图 10.12
第 10 章 直 流 电 源 - 5 - 图 P10.10 解 ：在 图（ a）所 示 电 路 中 ，C1 上 电 压 极 性 为 上“ ＋ ”下“ － ”，数 值 为 一 倍 压 ； C2 上 电 压 极 性 为 右“ ＋ ”左“ － ”，数 值 为 二 倍 压 ；C3 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 ， C1 上 电 压 极 性 为 上 “ － ” 下 “ ＋ ”， 数 值 为 一 倍 压 ； C2 上 电 压 极 性 为 上“ ＋ ”下“ － ”，数 值 为 一 倍 压 ；C3、C4 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、 RL 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 Sr 为 多 少 ？ 解 ：（ 1） 因 为 IZ ma x＝ PZ M /UZ＝ 40mA ， IL＝ UZ /RL＝ 10～ 30mA， 所 以 R 的 取 值 范 围 为 360 400 Zmax Lmin Imax min Z Lmax Imin Z max I I U U R I I U U R Z （ 2） 稳 压 系 数 为 0.154 Z Z I r U U R r S 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， R1＝ 360Ω 。 试 问 ： 图 P10.12
10章直流电源 (1)为保证空载时稳压管能够安全工作,R2应选多大? (2)当R2按上面原则选定后,负载电阻允许的变化范围是多少? 解:R1中的电流和稳压管中的最大电流为 I=z≈39~50mA R P2 ZM=40mA (1)为保证空载时稳压管能够安全工作 R, =6009 RI max (2)负载电流的最大值 Lmax =lImin -/R2-l Zmin 24mA 负载电阻的变化范围 Lmin =2509 = 10.13电路如图T10.3所示,稳压管的稳定电压Uz=4.3V,晶体管的UBE=0.7V R1=R2=R3=3009,R0=59。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U1=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Uk=Uz+UBE=5V,输出电压的可调范围 R,+R2+r RI+ R2+r R2+R3 75~15v (2)调整管发射极最大电流lmax=UBE/R0≈140mA (3)调整管的最大管压降和最大功耗分别为 Domin=20V PI≈ lEmax Uce≈2.8W 10.14电路如图P10.14所示,已知稳压管的稳定电压Uz=6V,晶体管的UBE 0.7V,R1=R2=R3=3009,U1=24V。判断出现下列现象时,分别因为电路产生 什么故障(即哪个元件开路或短路) (1)Uo≈24V:(2)Uo≈23.3V;(3)Uo≈12V且不可调;(4)Uo≈ 6ⅴ且不可调:(5)Uo可调范围变为6~12V
第 10 章 直 流 电 源 - 6 - （ 1） 为 保 证 空 载 时 稳 压 管 能 够 安 全 工 作 ， R2 应 选 多 大 ？ （ 2） 当 R2 按 上 面 原 则 选 定 后 ， 负 载 电 阻 允 许 的 变 化 范 围 是 多 少 ？ 解 ： R1 中 的 电 流 和 稳 压 管 中 的 最 大 电 流 为 40mA 39 ~ 50mA ZM max 1 I Z 1 Z Z R U P I R U U I （ 1） 为 保 证 空 载 时 稳 压 管 能 够 安 全 工 作 600 ( ) 1max max 2 R Z Z I I U R （ 2） 负 载 电 流 的 最 大 值 I Lmax I R1min I R2－I Z min 24mA 负 载 电 阻 的 变 化 范 围 Lmin Lmax Lmin 250 R I U R Z 10.13 电 路 如 图 T10.3 所 示 ，稳 压 管 的 稳 定 电 压 UZ＝ 4.3V，晶 体 管 的 UB E＝ 0.7V， R1＝ R2＝ R3＝ 300Ω ， R0＝ 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 UI＝ 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 UR＝ UZ＋ UB E＝ 5V， 输 出 电 压 的 可 调 范 围 7.5 ~ 15V ~ Z 3 1 2 3 Z 2 3 1 2 3 O U R R R R U R R R R R U （ 2） 调 整 管 发 射 极 最 大 电 流 IE ma x＝ UB E / R0≈ 140mA （ 3） 调 整 管 的 最 大 管 压 降 和 最 大 功 耗 分 别 为 UC E ma x＝ UI ma x－ UO m i n＝ 20V PT ma x≈ IE ma x UC E ma x≈ 2.8W 10.14 电 路 如 图 P10.14 所 示 ， 已 知 稳 压 管 的 稳 定 电 压 UZ＝ 6V， 晶 体 管 的 UB E ＝ 0.7V， R1＝ R2＝ R3＝ 300Ω ， UI＝ 24V。 判 断 出 现 下 列 现 象 时 ， 分 别 因 为 电 路 产 生 什 么 故 障 （ 即 哪 个 元 件 开 路 或 短 路 ）。 （ 1）UO≈ 24V； （ 2）UO≈ 23.3V； （ 3）UO≈ 12V 且 不 可 调 ； （ 4）UO≈ 6V 且 不 可 调 ； （ 5） UO 可 调 范 围 变 为 6～ 12V
10章直流电源 R T, t 本 R 图P10.14 解:(1)T1的c、e短路:(2)R短路 (3)R2短路 (4)T2的b、c短路 (5)R1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、采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 D-D R, 20V U1 R3 D 图P10.15 解:(1)整流电路:D1~D4:滤波电路:C1;调整管:T1、T2;基准电压电路: R、D2、R、Dz;比较放大电路:A;取样电路:R1、R2、R3。 (2)为了使电路引入负反馈,集成运放的输入端上为“一”下为“+”。 (3)输出电压的表达式为 R1+R2+R3 R1+R2+R3 R2+R3 10.16电路如图P10.16所示,设 1≈lo=1.5A,晶体管T的Um≈Ub,R1 =19,R2=29,ID>>lB。求解负载电 W7805 流左1与l0的关系式。 图P10.16
第 10 章 直 流 电 源 - 7 - 图 P10.14 解：（1）T1 的 c、e 短路； （2）Rc短路； （3）R2 短路； （ 4） T2 的 b、 c 短 路 ； （ 5） R1 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 、 采 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 P10.15 解 ：（ 1）整 流 电 路 ：D1～ D4；滤 波 电 路 ：C1；调 整 管 ：T1、T2；基 准 电 压 电 路 ： ' Z ' R 、D 、 R、 DZ； 比 较 放 大 电 路 ： A； 取 样 电 路 ： R1、 R2、 R3。 （ 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 Z 3 1 2 3 Z O 2 3 1 2 3 U R R R R U U R R R R R 10.16 电 路 如 图 P10.16 所 示 ， 设 1.5A ' O ' II I ，晶 体 管 T 的 UEB UD ，R1 ＝ 1Ω ， R2＝ 2Ω ， I D＞ ＞ IB。 求 解 负 载 电 流 IL 与 ' OI 的 关 系 式 。 图 P10.16
10章直流电源 解:因为U≈UD,l:R1≈IDR2≈1R2≈l0R2,lxl,lc≈lE,所以 R, R L≈( o=4.5A R1 10.17在图P10.17所示电路中,R1=2409,R2=3kg;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UR为1.25V。试求解 (1)输出电压的调节范围 W117 (2)输入电压允许的范围; 解:(1)输出电压的调节范围 R Uo≈(+g=1.25~169V R 2)输入电压取值范围 P10.17 Ulmin =Lomax +Ulmin 2 20V lax- cOmin f o1 ≈41.25V 10.18试分别求出图P10.18所示各电路输出电压的表达式。 R, R R W117 Will RI URHEIIR2 AD C2 D 图P10.18 解:在图(a)所示电路中,W7812的输出为URE,基准电压 U R, REF R1+R2 输出电压的表达式
第 10 章 直 流 电 源 - 8 - 解 ： 因 为 2 C E ' 2 O ' EB D E 1 D 2 I U U ，I R I R I R I R ， I I ， IC≈ IE， 所 以 (1 ) 4.5A ' O 1 2 L ' O 1 2 C I R R I I R R I 10.17 在 图 P10.17 所 示 电 路 中 ， R1＝ 240Ω ， R2＝ 3kΩ ； 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 UR 为 1.25V。 试 求 解 ： （ 1） 输 出 电 压 的 调 节 范 围 ； （ 2） 输 入 电 压 允 许 的 范 围 ； 解 ：（ 1） 输 出 电 压 的 调 节 范 围 (1 ) REF 1.25 16.9V 1 2 O U ～ R R U 2） 输 入 电 压 取 值 范 围 图 P10.17 41.25V 20V Imax Omin 12max Imin Omax 12min U U U U U U 10.18 试 分 别 求 出 图 P10.18 所 示 各 电 路 输 出 电 压 的 表 达 式 。 图 P10.18 解 ： 在 图 （ a） 所 示 电 路 中 ， W7812 的 输 出 为 UR E F， 基 准 电 压 REF 1 2 2 R U R R R U 输 出 电 压 的 表 达 式
章直流电源 R Ua≤U R3+R4+R5 R3 在图(b)所示电路中,输出电压的表达式 Uo= Uz+ UREF=( Uz+ 1.25)V 在图(c)所示电路中,输出电压的表达式 R2 O REF Z=UREF( UREF -UZ) 10.19两个恒流源电路分别如图10.19(a)(b)所示 (1)求解各电路负载电流的表达式 (2)设输入电压为20V,晶体管饱和压降为3V,b-e间电压数值|UBE 0.V;W7805输入端和输出端间的电压最小值为3V:稳压管的稳定电压Uz=5V R1=R=509。分别求出两电路负载电阻的最大值。 805 本D R2 (a) 图P10.19 解:(1)设图10.19(b)中W7805的输出电压为U。图示两个电路输出电流 的表达式分别为 ()l0=2-0m R1 R (2)两个电路输出电压的最大值、输出电流和负载电阻的最大值分别为 Omax=U1-qUz-UEB)-(UcEs )=12. 3V =86mA RL omx≈1432 U=0-0=17V Io=100mA RIr 10.20在图10.6.3所示电路中,已知采样电压大于基准电压,试定性画出lN2、 up2、uB和o的波形
第 10 章 直 流 电 源 - 9 - R 3 3 4 5 R O 3 4 3 4 5 U R R R R U U R R R R R 在 图 （ b） 所 示 电 路 中 ， 输 出 电 压 的 表 达 式 UO＝ UZ＋ UR E F＝ （ UZ＋ 1.25） V 在 图 （ c） 所 示 电 路 中 ， 输 出 电 压 的 表 达 式 ~ ( ) Z REF REF Z 2 ' 2 O REF U U U U R R U U 10.19 两 个 恒 流 源 电 路 分 别 如 图 10.19（ a）（ b） 所 示 。 （ 1） 求 解 各 电 路 负 载 电 流 的 表 达 式 ； （ 2）设 输 入 电 压 为 20V， 晶 体 管 饱 和 压 降 为 3V， b-e 间 电 压 数 值 │ UB E│ ＝ 0.7V； W7805 输 入 端 和 输 出 端 间 的 电 压 最 小 值 为 3V； 稳 压 管 的 稳 定 电 压 UZ＝ 5V； R1＝ R＝ 50Ω 。 分 别 求 出 两 电 路 负 载 电 阻 的 最 大 值 。 图 P10.19 解 ：（ 1） 设 图 10.19（ b） 中 W7805 的 输 出 电 压 为 ‘UO 。 图 示 两 个 电 路 输 出 电 流 的 表 达 式 分 别 为 R U I R U U I ' O O 1 Z EB O (a) (b) （ 2） 两 个 电 路 输 出 电 压 的 最 大 值 、 输 出 电 流 和 负 载 电 阻 的 最 大 值 分 别 为 170 100mA (b) 17V 143 86mA (a) ( ) ( ) 12.3V O Omax Lmax O Omax I 12 O Omax Lmax O Omax I Z EB CES I U R I U U U I U R I U U U U U 10.20 在 图 10.6.3 所 示 电 路 中 ，已 知 采 样 电 压 大 于 基 准 电 压 ，试 定 性 画 出 uN 2、 uP 2、 uB 和 uO 的 波 形
第10章直流电源 -10 解:参阅图10.6.2和10.6.4 10.21在图10.6.8所示电路中,若需要输出电压有一定的调节范围,则应如何 改进电路,请画出电路来 解:改进电路如解图10.21所示。值得注意的是通常开关型稳压电源输出电压 的可调范围很小,故R2的取值较R1、R3要小 U PWM电路 解图10.21
第 10 章 直 流 电 源 - 10 - 解 ： 参 阅 图 10.6.2 和 10.6.4。 10.21 在 图 10.6.8 所 示 电 路 中 ，若 需 要 输 出 电 压 有 一 定 的 调 节 范 围 ，则 应 如 何 改 进 电 路 ， 请 画 出 电 路 来 。 解 ： 改 进 电 路 如 解 图 10.21 所 示 。 值 得 注 意 的 是 通 常 开 关 型 稳 压 电 源 输 出 电 压 的 可 调 范 围 很 小 ， 故 R2 的 取 值 较 R1、 R3 要 小 。 解 图 10.21