电路与电子学LTspice分析与仿真 课件 【ch11】直流电源

直流电源电路与电子学LTspice分析与仿真第十一章国家精品课程·国家电工电子教学基地教材新工科建设·计算机类系列教材01典型例题解答与仿真典型例题解答与仿真例11-1-1电路如图11-1-1(a)所示，试计算Uo的可调范围。解:运算放大器工作在线性放大状态下，其反相输入端电位与同相输入端电位近似相等由于三端稳压器1117-5.0的输出电压为5V，Ur1=2.5V。当Rp滑动头在最上端时，流过采样电路(R3、R4和Rp)的电流最大，输出电压也最大，即典型例题解答与仿真例11-1-1当Rp滑动头在最下端时，输出电压最小，即在输入电压30V上添加峰值为0.7V的波动电压，经过三端稳压器后，输出电压波形仅有峰峰值为3.1mV的波动，直流电压仿真结果为22.52V。在输入电压30V上添加峰值为07V的波动电压，经过三端稳压器后，输出电压波形有峰峰值为.5mV的波动，直流电压仿真结果为5.64V。典型例题解答与仿真典型例题解答与仿真典型例题解答与仿真例11-1-3LM317正电压可调输出电路如图11-1-3所示。LM317是三端式可调输出电压集成稳压器，输出电压可调范围是1.25V~37V，最大输出电流为1.5A。输出端与调节端之间的电压始终保持为1.25V，调整R2可改变ADJ端的电位，达到调节输出电压的目的。试回答以下问题:(1)写出输出电压Uo的表达式。(2)如果输出电压为9V，则R2应为多少?典型例题解答与仿真例11-1-3解:(1)忽略可调端的电流，得所以有所以典型例题解答与仿真例11-1-3(2)因为，有仿真结果与计算结果不一致，这是因为可调节端的电流不为0。典型例题解答与仿真02典型习题解答与仿真典型习题解答与仿真11-2-1图11-2-1(a)为全波整流电容滤波电路，，二极管正向压降为0.71V，输入电压u1(有效值为220V)为50Hz的正弦波信号。试回答下列问题:(1)若D2开路，会出现什么现象?(2)若U21=U22=10V(有效值)，Uo为多大?解:(1)当D2开路时，交流电压负半周负载中无电流，故电路变为半波整流滤波电路。典型习题解答与仿真11-2-1(2)用锯齿波近似计算图11-2-1(a)的仿真电路如图11-2-1(b)所示，瞬态分析仿真结果如图11-2-1(c)所示。图11-2-1(d)是.meas仿真结果，其中，V(a)即为u21，其有效值为9.998V，输出的平均值为12.694V。仿真结果与计算结果基本一致。典型习题解答与仿真典型习题解答与仿真11-2-2在图11-2-2(a)中，已知变器二次交流电压是峰值为22V、频率为50Hz的正弦波信号，,求在下列各种情况下输出直流电压Uo的大小。(1)二极管正向管压降为0.78V，Uo=?(2)只有C开路，Uo=?(3)只有Rl开路，此时二极管正向管压降为0.7V，Uo=?典型习题解答与仿真11-2-2解:(1)用锯齿波近似计算图11-2-2(a)的仿真电路如图11-2-2(b)所示，瞬分析仿真结果如图11-2-2(c)所示V(out)的平均值为19.7V，与计算结果基本一致。典型习题解答与仿真11-2-2(2)当C开路时，是全波整流电路，输出直流电压为当C开路时，其仿真结果如图11-2-2(d)所示，V(out)的平均值为12.56V，略小于计算结果。因为u2小于二极管死区电压，所以输出电压为0V;而计算结果是按照标准正弦波得出的。典型习题解答与仿真(3)当Rl开路时，只有C充电回路，没有放电回路，输出直流电压为其仿真结果如图11-2-2(e)所示，v(out)的平均值为20.55V，与计算结果基本一致。典型习题解答与仿真典型习题解答与仿真11-2-3在如图11-2-3(a)所示的串联型线性调整式稳压电路中，放大器采用差动放大电路，其中可调电位器，

，输入电压u1是50Hz的正弦波信号，其峰值为220V。试求:(1)输出电压最大值和最小值各为多少?(2)当Uo=Uomax时，调整管压降UCE1=3V，整流二极管正向管压降为0.8V，C两端并联等效电阻Ri为267欧，求U2的峰值为多少?典型习题解答与仿真典型习题解答与仿真典型习题解答与仿真典型习题解答与仿真11-2-3解:(1)输出电压最大值为输出电压最小值为典型习题解答与仿真11-2-3求Uomin的仿真电路如图11-2-3(b)所示，其仿真结果如图11-2-3(c)所示，.meas仿真结果如图11-2-3(d)所示,V(out)的平均值为7.229V。求Uomax的仿真电路如图11-2-3(e)所示，其仿真结果如图11-2-3(f)所示，.meas仿真结果如图11-2-3(g)所示，v(out)的平均值为12.404V。典型习题解答与仿真11-2-3(2)当Uo=Uomax=12.4V时，调整管压降Uce1=3V，有U1=15.4V，U2的峰值