10.1 基本要求及重点、 难点10.2 习题类型分析及例题精解10.3 习题解答,第十章 电源电路,1. 基本要求(1) 理解直流稳压电源组成框图。(2) 了解半波整流、 全波整流、 桥式整流以及倍压整流的工作原理。(3) 了解常用滤波电路； 掌握桥式整流及滤波电路的分析、 计算。,10.1 基本要求及重点、 难点,(4) 掌握串联型稳压电路工作原理及其分析、 计算； 理解集成三端稳压器的工作原理及其基本应用电路。(5) 了解串联开关式稳压电路的组成和工作原理(重点了解开关电源提高效率、 减小体积的原理)； 了解各种集成开关稳压器。2. 重点、 难点重点： 串联型稳压电路的工作原理、 分析、 计算及集成三端稳压器的基本使用。难点： 桥式整流、 滤波电路和串联型稳压电路的分析、 计算。,本章习题类型主要有以下几种：(1) 各种整流、 滤波电路的作用、 特点和在一定需求下电路的选择；(2) 单相桥式整流电路工作原理， 输出电压和电流平均值的估算， 整流二极管的选择；(3) 串联型直流稳压电路工作原理， 输出电压Uo调整范围的估算方法；(4) 集成三端稳压器的型号与输出电压的关系， 应用电路分析及参数的选择； (5) 开关型稳压电路的组成及特点。,10.2 习题类型分析及例题精解,【例10-1】 图10-1所示电路中， 已知变压器副边交流电压有效值U2=20 V， 滤波电容满足RLC(35）。 求下列情况下输出直流电压Uo的值：(1) 正常工作时；(2) 滤波电容C因虚焊未接上时；(3) 有滤波电容C， 但负载电阻RL开路时；(4) 整流二极管VD2因虚焊开路， 同时滤波电容C也开路时；(5) 整流二极管VD2接反时对电路有何影响？(6) 若要求Uo=24 V， 则电路应作哪些变化？,图10-1 整流滤波电路,解 (1) 当RLC(35)且电路正常工作时，Uo=1.2U2=24 V (2) 当滤波电容C开路时， 该电路变为桥式全波整流电路，Uo=0.9U2=18 V (3) 有滤波电容C， 但负载电阻RL开路时由于滤波电容电压峰值为， 所以Uo1.4U2=28 V,(4) VD2和C均开路时， 该电路变为单相半波整流电路，Uo=0.45U2=9 V (5) VD2接反时， 变压器输出有半周被短路， 会引起VD1、 VD2元器件损坏， 变压器副边也可能被烧坏。 (6) 若要求Uo=24 V, 则桥式整流中的四个二极管均应反接， 同时滤波电容C的极性也要反过来接。,【例10-2】 (1) 在直流电源变压器次级电压相同的条件下， 若希望整流二极管承受的反向电压较小， 而输出直流电压较高， 则应采用 整流电路；(2) 若平均电压高， 负载电流小， 则宜采用 滤波电路；(3) 若电子设备中负载电流较小， 为了得到稳定的但不需要调节的直流输出电压， 则可采用稳压电路， 或集成稳压器电路；(4) 为了适应电网电压和负载电流变化较大的情况， 且要求输出电压可以调节， 则可采用晶体管稳压电路或可调的三端集成稳压器电路。答 桥式； 电容式； 稳压管； 串联型。,【例10-3】 具有放大环节的串联型稳压电路正常工作时， 调整管处于 工作状态。 若要求输出电压为18 V， 调整管压降为6 V， 整流电路采用电容滤波， 则变压器次级电压有效值应为伏。(放大、 开关、 饱和； 18、 20、 24)答 放大； 20。,10-1 直流电源通常由哪几部分组成？ 各部分的作用是什么？解 直流电源通常由电源变压器、 整流电路、 滤波电路和稳压电路等组成。电源变压器将220 V交流电压变换为所需的交流电压值； 整流电路将交流电压变为单向脉动的直流电压； 滤波电路的作用是减小电压的脉动成分， 得到较平滑的直流电压； 稳压电路的作用是保持输出电压值的稳定， 使其不受电网电压波动、 负载电阻变化以及环境温度变化等的影响。,10.3 习题解答,10-2 在变压器副边电压相同的条件下， 请将桥式整流滤波电路与半波整流电路相比较后， 回答以下问题：(1) 输出电压有效值高出 (1倍、 1.2倍、 1.4倍)；(2) 整流管的平均整流电流(减半、 不变、 增大1倍)；(3) 每个整流管的反向击穿电压 (增大、 减小、 不变)；(4) 纹波电压 (基本不变、 下降很多、 有所增大)。解 (1) 1倍；(2) 增大1倍；(3) 增大；(4) 下降很多。,10-3 整流及稳压电路如图P10-3所示。(1) 判断该整流电路的类型；(2) 要求整流输出电压为Uo1=10 V， 请问变压器的副边电压U1的有效值应为多少？ 每个二极管的击穿电压UBR必须大于多少？(3) 要求负载电流IL=50 mA， 求三端稳压器的功耗Pc。,图 P10-3,解 (1) 整流电路为桥式整流电路；(2) 因为Uo1=1.2U1, 所以 (3) 无论是7805还是7905， 其所承受的电压(正常时)均为Uo1Uo=105=5 V， 此时负载电流IL=50 mA， 则三端稳压器的功耗Pc为Pc=(Uo1Uo)IL=550=250 mW,10-4 桥式整流滤波电路如图P10-4所示。 已知RL=50 ， 电容C足够大， 用交流电压表测量U1=10 V， 试回答： (1) 在电路正常工作时， 电路输出电压Uo为多少? (2) 若用直流电压表测得Uo=9 V， 说明电路出现了什么问题？(3) 若负载RL开路， 用直流电压表测得Uo将为多少？(4) 当VD1短路时， 电路将出现什么问题？(5) 当VD1开路时， 电路将出现什么问题？,图 P10-4,解 (1) 该电路为桥式整流滤波电路， 故Uo=1.2U1=1.210=12 V (2) 若Uo=9 V， 则说明滤波电容C开路；(3) RL开路时， Uo=U1=1.410=14 V;(4) VD1短路， 则VD2或电源变压器副边线圈被烧毁；(5) VD1开路， 则该电路变为半波整流滤波电路。,10-5 集成三端稳压器LM7812组成的稳压电路如图P10-5所示， 试回答：(1) 整流器输出电压为多少伏？(2) 要求整流二极管击穿电压UBR为多少伏?(3) LM7812中的调整管所承受的电压约为多少伏？(4) 若负载电流IL=100 mA， LM7812的功率损耗为多少瓦？解 (1) Uim=1.215=18 V;(2) UBR=U1=1.4115=21.2 V;(3) U调整管=UimU7812=1812=6 V;(4) Pc=U调整器IL=60.1=0.6 W。,图 P10-5,10-6 三端稳压器扩压电路如图P10-6所示， 设运放A为理想运放， R1=3 k， Rw=1 k， R2=1 k。 稳压器最大功耗PCM=3 W， IQIo且输入端与输出端的电压差大于3 V。 (1) 求输出电压Uo的工作范围是多少？(2) 负载RL容许的最小值是多少？,图 P10-6,解 (1) Rw动端调至最上端时， 输出Uo最大， 最大值为 Rw动端调至最下端时， 输出Uo最小， 最小值为故Uo的工作范围为Uo=1520 V。,(2) 由于稳压器输入、 输出端的电压差大于3 V， 因Ui=20+3=23 V， 此时稳压器的功耗Pc约为当Uo=Ui=11.5 V时， Pc出现最大值。又由于Uo最小可调至15 V， 因而此时管耗PcPCM=3 W即 因此RL40 。,10-7 由LM317组成的输出电压可调的电路如图P10-7所示， 当U31=1.2 V时， 流过R1的最小电流IRmin为510 mA， 调整端1输出的电流Iadj远小于IRmin， UiUo=2 V。(1) 求R1的值；(2) 当R1=210 ， R2=3 k时， 求输出电压Uo；(3) 当Uo=37 V， R1=210 时， 求R2以及电路的最小输入电压Uimin；(4) 调节R2从06.2 k变化时， 求输出电压的调节范围。,图 P10-7,解 (1) (2) (3)得 R2=6.265 k由于稳压器输入、 输出相差2 V， 所以Uimin=37+2=39 V (4) 由于，故R2=0时，Uomin=U31=1.2V； R2=6.2 k时， 。,10-8 电路如图P10-8所示， 已知运放A为理想器件， 三端集成稳压器的额定电压为U， 且R1R4R2R3。 求输出电压Uo的表达式。,图 P10-8,解 因为又因为 U+=U， UoU78adj=U所以 因此,10-9 图P10-9是采用AD584作为电压基准的恒流源电路， 求输出电流Io为多少？解,图 P10-9,10-10 图P10-10是串联型开关稳压电源原理框图。 已知输入电压Ui是直流电压， 开关调整管V的饱和压降和穿透电流均可忽略不计， 电感L上的直流压降可忽略不计， 设UB在开关转换每个周期内为高电平的时间是TK。 (1) 开关调整管V发射极UE的波形是什么？(2) 若取样电压UF升高， 则UB的脉宽TK将如何变化？(3) 在同样输出电压的条件下， 若三角波发生器输出UT的周期T减小， 则开关调整管V的管耗将如何变化？(4) 求输出电压Uo。,图 P10-10,解 (1) UE的波形是方波；(2) 若UF升高， 则占空比减小；(3) 若T减小， 则管耗减小；(4),