第4章 直流电源new

1、 生产和生活中常用到直流电源，而电网提供的交生产和生活中常用到直流电源，而电网提供的交流电，因此须将交流电转换为直流电，完成此项流电，因此须将交流电转换为直流电，完成此项功能的电子设备称为直流稳压电源。功能的电子设备称为直流稳压电源。原理电路如下图所示原理电路如下图所示原理电路的结构及功能如下原理电路的结构及功能如下电源变压器：电源变压器： 将电网提供的交流电压变换为电路所将电网提供的交流电压变换为电路所需的交流电压，一般为降压变压器。需的交流电压，一般为降压变压器。整流电路：整流电路： 将交流电压变换为单向脉动电压。将交流电压变换为单向脉动电压。滤波电路：滤波电路： 减小整流后电压的脉动程度

2、，以适应减小整流后电压的脉动程度，以适应负载的需要。负载的需要。稳压电路：稳压电路： 在电网交流电压波动或负载变动时，在电网交流电压波动或负载变动时，使输出的直流电压稳定。使输出的直流电压稳定。 tUusin222220245. 02)(sin221UUtd tUUoLLooRURUI245. 0LoDRUII245. 0222UUUmDRM 229 . 045. 02UUUoLoLooRURUI9 . 0LoDRUII245. 0222UUDRM例：设直流电源采用单相桥式整流电路，输入电压例：设直流电源采用单相桥式整流电路，输入电压为交流为交流380V380V，负载要求输出直流电压，负载要求

3、输出直流电压O O=110V=110V，直，直流电流流电流I IO O=3A=3A。试求（。试求（1 1）如何选取整流二极管？）如何选取整流二极管？ （2 2）整流变压器的变比及容量。）整流变压器的变比及容量。 解：解：（1 1）流过整流二极管的平均电流为）流过整流二极管的平均电流为AIIoD5 . 12VUUo1109 . 02VU1222由桥式整流电路结论由桥式整流电路结论VU1341221 . 12由于变压器绕组及整流二极管均有压降，故取由于变压器绕组及整流二极管均有压降，故取VUUDRM18922查手册可知查手册可知2CZ12D2CZ12D满足电路参数要求。满足电路参数要求。（2 2）

4、变压器变比为）变压器变比为8 . 213438021UUkAIIo3 . 39 . 02VAIUS4423 . 313422变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器的容量为变压器的容量为VUUo1002 . 12mARUIILooD60022VUUDRM14122例：已知负载电阻例：已知负载电阻R RL L=100=100，负载电压为，负载电压为120V120V，交，交流电压频率为流电压频率为50Hz50Hz，采用单相桥式整流电路，采用单相桥式整流电路，试求：如何选取整流二极管及滤波电容器？试求：如何选取整流二极管及滤波电容器？解：解：（a a）流过整流二极管的平均电流为）流过整流二极管

5、的平均电流为 查表可知查表可知2CZ11B2CZ11B的最大整流电流为的最大整流电流为1A1A，最高反，最高反向耐压为向耐压为200V200V，满足电路参数要求，满足电路参数要求(3)(3)电感滤波电感滤波iURIoUOIZIRURiOUUURIZIRUOURIRiOUUUmaxmax)35 . 1 (oZIIoZUUoiUU) 32(maxzominoimaxIIRUUminooII imaxiUU minmaxmaxozoiIIUURinzomaxoiminmIIRUUmaxooII iminiUU axininomzmoimIIUURmaxminmaxminmaxmaxozoiozoiI

6、IUURIIUURUUPoiR2max)()32(例：如图稳压管电路，已知负载电阻由开路变到例：如图稳压管电路，已知负载电阻由开路变到2K2K，整流滤波后的电压，整流滤波后的电压U Ui i为为30V30V，设电网电压，设电网电压变化变化 ，负载电压，负载电压U Uo o=1V,=1V,试求：如何选取稳压二极管及限流电阻？试求：如何选取稳压二极管及限流电阻？10ARUILm5210oomax解：解：mAII102omaxzmaxVUU10ozAIm20zmaxVU)1210(ZAIm5zmin5510270201033RVU27309 . 0iminVU33301 . 1imaxaxinmax

7、minmaxmaxomzmoiozoiIIUURIIUUk7 . 1k15. 1Rk5 . 1RWRUUPoiR88. 0105 . 11033)() 32(322max）（WR1k5 . 1，1BI1CIPRU1CEU2BI2CIoU1BEU2BEU2CEUoU)()(12211221zBEpozBEppUURRRRUUURRRRRo21221URRRRRUPBB12221oURRRRRUP）（zBE12221oUURRRRRUP特点：特点：mmFIttdII0sin212)()sin(2102mmtItdtII2cos145. 0)(sin22122UttdUUo2cos145. 02LL

8、ooRURUI22Ua2DbLR1Tb1DaLR2T2cos19 . 02LLooRURUI2cos19 . 02UUo3501 3501 整流电路如图所示，二极管为理想元件，变压器副边整流电路如图所示，二极管为理想元件，变压器副边电压有效值为电压有效值为10V10V，负载电阻，变压器变比。，负载电阻，变压器变比。(1)(1)求负载电阻上电流的平均值；求负载电阻上电流的平均值；(2)(2)求变压器原边电压有效值和变压器副边电流的有效值；求变压器原边电压有效值和变压器副边电流的有效值；(3)(3)变压器副边电压的波形如图所示，试定性画出的波形。变压器副边电压的波形如图所示，试定性画出的波形。N2

9、N1u1u2RLDiOuO02U2u2t23i2UU020 450 45 104 5.( .).VVIUROOLmAmA4 522 25.UkU1210 10()V100VII21571572 253 53.( .).OmAmA35063506图示电路中，二极管为理想元件，图示电路中，二极管为理想元件，u ui i为正弦交流电压，为正弦交流电压，已知交流电压表的读数为已知交流电压表的读数为100V100V，负载电阻，负载电阻R RL L=1k=1k ，求开关，求开关S S断开和闭合时直流电压表和电流表（断开和闭合时直流电压表和电流表（A A）的读数及整流电）的读数及整流电流的最大值；流的最大值

10、； 。（设各电压表的内阻为无穷大，电流表的。（设各电压表的内阻为无穷大，电流表的内阻为零）内阻为零）AV2V1uiu2SiORLuo35083508整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知直流电压整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知直流电压表的读数为表的读数为45V45V，负载电阻，整流变压器的变比，负载电阻，整流变压器的变比k=10k=10，要求：，要求：(1)(1)说明电压表的极性；说明电压表的极性；(2)(2)计算变压器原边电计算变压器原边电压有效值；压有效值；(3)(3)计算直流电流表计算直流电流表(A)(A)的读数。的读数。( (设电流表的内阻设电流表的内阻视为零，电压表的内阻视

11、为无穷大视为零，电压表的内阻视为无穷大) )RLk5 u1u2iOAVuORLabcd35153515整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知负载电阻整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知负载电阻，负载两端直流电压为，负载两端直流电压为100V100V，试求，试求:(1):(1)直流电流表的读数。直流电流表的读数。(2)(2)交流电压表交流电压表(V)(V)、交流电流表的读数、交流电流表的读数( (设电流表内阻为零，设电流表内阻为零，电压表的内阻为无穷大电压表的内阻为无穷大);(3);(3)在下表中选出合适型号的二极管。在下表中选出合适型号的二极管。RL 40u1u2uO 最 大整 流 电流

12、 平 均 值 最 高 反向 峰 值电 压/mA/V2CZ12D2CZ12E2CZ12FiO3000500400A1A2A1A2D30003000300 型 号RLVIUROOLAA100402 5 .UU20 451000 45222 22OVV.II21571572 53 93.OAAIIUUDODRMAVV2 522222 22314 222.212CZE图示电路中，二极管为理想元件，ui为正弦交流电压，已知交流电压表的读数为100V，负载电阻RL=1k，求开关S断开和闭合时直流电压表和电流表（A）的读数。（设各电压表的内阻为无穷大，电流表的内阻为零） AV2V1uiu2SiORLuo 整

13、流电路如图所示，二极管为理想元件，已知直流电压表整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知直流电压表的读数为的读数为45V45V，负载电阻，整流变压器的变比，负载电阻，整流变压器的变比k=10k=10，要求：，要求：(1)(1)说明电压表的极性；说明电压表的极性；(2)(2)计算变压器原边电压有效值计算变压器原边电压有效值 (3)(3)计算直流电流表计算直流电流表(A)(A)的读数。的读数。( (设电流表的内阻视为零，设电流表的内阻视为零，电压表的内阻视为无穷大电压表的内阻视为无穷大) )u1u2iOAVuORLabcd整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知负载电阻，负载两端直流电压试求：(1

14、)交流电压表和交流电流表(A)的读数(设电压表内阻为无穷大，电流表内阻为零)。(2)在下表中选出合适型号的二极管。 u1u2uORL 最 大整 流 电流 平 均 值 最 高 反 向 峰 值电 压/mA/V210CP215CP212CP25AViO100100100100250整流滤波电路如图所示，二极管为理想元件，电容 负载两端直流电压 负载电阻 ，试求:变压器副边电压有效值并在下表中选出合适型号的二极管。C 1000uFUOV 20RL 250u1u2 最 大整 流 电流 平 均 值 最 高 反向 峰 值电 压/mA/V210CP211CP212CP2510010010010050uORL

15、型 号CDiO整流滤波电路如图所示，已知 ,稳压管的稳定电流 与 试求：(1)通过负载和稳压管的电流；(2)变压器副边电压的有效值；(3)通过二极管的平均电流和二极管承受的最高反向电压。UIV 30UOV12R 2kRLk 4 IzminmA5IzMAx mA18DZIZu1u2RRLC+UOUIIO图示电路中，二极管为理想元件，ui为正弦交流电压，已知交流电压表的读数为100V，负载电阻RL=1k，求开关S断开和闭合时直流电压表和电流表（A）的读数。（设各电压表的内阻为无穷大，电流表的内阻为零） AV2V1uiu2SiORLuo 整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知直流电压表整流电路如图

16、所示，二极管为理想元件，已知直流电压表的读数为的读数为45V45V，负载电阻，整流变压器的变比，负载电阻，整流变压器的变比k=10k=10，要求：，要求：(1)(1)说明电压表的极性；说明电压表的极性；(2)(2)计算变压器原边电压有效值计算变压器原边电压有效值 (3)(3)计算直流电流表计算直流电流表(A)(A)的读数。的读数。( (设电流表的内阻视为零，设电流表的内阻视为零，电压表的内阻视为无穷大电压表的内阻视为无穷大) )u1u2iOAVuORLabcd整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知负载电阻，负载两端直流电压试求：(1)交流电压表和交流电流表(A)的读数(设电压表内阻为无穷大，电流表内阻为零)。(2)在下表中选出合适型号的二极管。 u1u2uORL 最 大整 流 电流 平 均 值 最 高 反 向 峰 值电 压/mA/V210CP215CP212CP25AViO100100100100250整流滤波电路如图所示，二极管为理想元件，电容 负载两端直流电压 负载电阻 ，试求:变压器副边电压有效值并