三端直流穩(wěn)壓電壓電路設(shè)計(jì)與制作習(xí)題解答

任務(wù)2.3三端直流穩(wěn)壓電壓電路設(shè)計(jì)與制作習(xí)題解答一、測試（一）判斷題在三端穩(wěn)壓器組成的直流電源中整流電路的作用是把交流電變換成單相脈動(dòng)的直流電；濾波器的功能是把單相脈動(dòng)直流電變?yōu)槠交闹绷麟?；穩(wěn)壓器的作用是克服電網(wǎng)電壓、負(fù)載及溫度變化所引起的輸出電壓的變化，提高輸出電壓的穩(wěn)定性。答案：T解題:在三端穩(wěn)壓器組成的直流電源中整流電路的作用是把交流電變換成單相脈動(dòng)的直流電；濾波器的功能是把單相脈動(dòng)直流電變?yōu)槠交闹绷麟姡环€(wěn)壓器的作用是克服電網(wǎng)電壓、負(fù)載及溫度變化所引起的輸出電壓的變化，提高輸出電壓的穩(wěn)定性。在整流濾波電路中，把一個(gè)大電解電容C并接在負(fù)載兩端就構(gòu)成了電容濾波電路，由于電解電容的制造工藝的原因，電解電容都有一定的電感效應(yīng)，越大的電解電容電感值越大，大電解是濾不掉高頻的，所以可在大電容C中串聯(lián)小電容以過濾旁路高頻干擾信號(hào)。答案：F解題：在整流電路中，把一個(gè)大電容C并接在負(fù)載電阻兩端就構(gòu)成了電容濾波電路，由于電解電容的制造工藝的原因，電解電容都有一定的電感效應(yīng)，越大的電解電容電感值越大，大電解是濾不掉高頻的，所以可在大電容C兩邊并聯(lián)小電容以過濾旁路高頻干擾信號(hào)。3、單相半波整流電路的優(yōu)點(diǎn)為電路簡單，使用元件少；不足方面是變壓器利用率和直流效率低，輸出電壓脈動(dòng)大，所以單相半波直流僅用在小電流且對(duì)電源要求不高的場合。答案：T解題：單相半波整流電路的優(yōu)點(diǎn)為電路簡單，使用元件少；不足方面是變壓器利用率和直流效率低，輸出電壓脈動(dòng)大，所以單相半波直流僅用在小電流且對(duì)電源要求不高的場合。4、三端集成穩(wěn)壓器是指這種穩(wěn)壓用的集成電路只有三條引腳輸出，分別是輸入端、輸出端和電源端。答案：T解題：三端集成穩(wěn)壓器是指這種穩(wěn)壓用的集成電路只有三條引腳輸出，分別是輸入端、輸出端和接地端。5、78/79系列三端集成穩(wěn)壓器，型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓器的功率。答案：F解題：78/79系列三端集成穩(wěn)壓器，型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓器的正負(fù)電壓。6、在半波整流電路，整流輸出電壓約等于0.9倍的輸入交流電壓。答案：F解題：在半波整流電路，只有半個(gè)周期波形不為零，因此輸出電壓約等于0.45倍的輸入交流電壓。7、在三端直流穩(wěn)壓電路中，通過整流電路、濾波電路，將交流市電轉(zhuǎn)換為變化幅度較小的直流電，為了獲取穩(wěn)定直流電壓，需要配置三端集成穩(wěn)壓器。答案：T解題：在三端直流穩(wěn)壓電路中，通過整流電路、濾波電路，將交流市電轉(zhuǎn)換為變化幅度較小的直流電，為了獲取穩(wěn)定直流電壓，需要配置三端集成穩(wěn)壓器。8、三端穩(wěn)壓器是一種集成電路，它是通過電路的非線性放大原理來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的。答案：F解題:三端穩(wěn)壓器是一種集成電路，它是通過電路的線性放大原理來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的。9、三端固定輸出線性集成穩(wěn)壓器CW7815，表示輸出負(fù)15V電壓輸出。答案：F解題：三端固定輸出線性集成穩(wěn)壓器CW7815，表示輸出正15V電壓輸出。10、三端固定輸出線性集成穩(wěn)壓器CW79L05，表示輸出0.5A的負(fù)5V穩(wěn)壓電源。答案：F解題：三端固定輸出線性集成穩(wěn)壓器CW79L05，表示輸出0.1A的負(fù)5V穩(wěn)壓電源。（二）選擇題1.由三端穩(wěn)壓器組成的直流電源依次由（）組成。電源變壓器，整流電路，濾波器，穩(wěn)壓器整流電路，電源變壓器，穩(wěn)壓器，濾波器整流電路，濾波器，穩(wěn)壓器，電源變壓器電源變壓器，整流電路，穩(wěn)壓器，濾波器答案：A解題：由三端穩(wěn)壓器組成的直流電源依次由電源變壓器，整流電路，濾波器，穩(wěn)壓器組成。2?在電容RC充放電電路中，令t二RC，t越大，充放電（）反之，t越小，充放電（）在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)過渡過程經(jīng)過（3~5）t時(shí)間后，可認(rèn)為過渡過程基本結(jié)束，已進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)了。A.越慢，越慢B.越慢，越快C.越快，越慢D.越快，越快答案：B解題：在電容RC充放電電路中，令t=RC，t越大，充放電越慢。反之，t越小，充放電越快。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)過渡過程經(jīng)過（3~5）t時(shí)間后，可認(rèn)為過渡過程基本結(jié)束，已進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)了。3?在電容RC充放電電路中，令t=RC.—般充放電過程中，渡過（）t時(shí)間后，可認(rèn)為過渡過程基本結(jié)束，已進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)了。A.1~2B.2~3C.3~5D.5~7答案：C解題：在電容RC充放電電路中，令t=RC.—般充放電過程中，渡過3~5t時(shí)間后，可認(rèn)為過渡過程基本結(jié)束，已進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)了。4設(shè)計(jì)一個(gè)正10V穩(wěn)壓電源，輸出電流1A。那么三端穩(wěn)壓器選擇為（）A.78M10B.78L10C.7810D.7815答案：C解題：選擇7810,電流可達(dá)到1.5A，正電壓78系列。5、設(shè)計(jì)一個(gè)正15V穩(wěn)壓電源，輸出電流最大達(dá)到1A。那么三端穩(wěn)壓器選擇為（）A.78M15B.78L15C.7812D.7815答案：D解題：選擇7815，電流可達(dá)到1.5A，正電壓78系列。6、在一個(gè)正15V、輸出電流1A的三端穩(wěn)壓電源電路中，三端穩(wěn)壓器輸入電壓合理的是（）。A.10VB.15VC.18VD.25V答案：C解題：該三端穩(wěn)壓器的固定輸出電壓是15V，而輸入電壓至少大于17V，這樣輸入與輸出之間有2-3V及以上的壓差，使調(diào)整管保證工作在放大區(qū)。7、在一個(gè)正15V、輸出電流1A的三端穩(wěn)壓電源電路中，橋式整流輸入端交流電壓合理的是（）。A.10VB.15VC.18VD.25V答案：B解題：因：Uc?1.2U2,UC必須大于輸出3V左右。所以取UC為18V,所以U2=15V。&在一個(gè)正15V、輸出電流1A的三端穩(wěn)壓電源電路中，橋式整流電路二極管承受的最大反向電電壓可能的為（）。A.10VB.15VC.18VD.21V答案：D解題因:Uc?1.2U2UC必須大于輸出3V左右。所以取UC為18V。所以U2=15V,二極管承受最大反向電壓UrM=1.414U2=21.2V。9、在一個(gè)正15V、輸出電流1A的三端穩(wěn)壓電源電路中，濾波電容選擇合理的為()。A.3.33mfB.3.33mfC.3.33mfD.3.33mf答案：AU15R=丄=一。二15Q解題：根據(jù)RLC>(3-5)T/2，取RLCA5T/2。L【°1C=￡F=5%0.02=3.33mf2R2x15L10、在一個(gè)正15V、輸出電流1A的三端穩(wěn)壓電源電路中，對(duì)降壓變壓器功率選擇合理的是()。A.1WB.10WC.30WD.100W答案：C解題：變壓器二次電壓U2=15V,變壓器二次電流在充放電過程中已不是正弦電流，一般取I2=(1.1~3)IL,所以取I2=1.5IL=1.5A。故功率最少22.5W。可選30W的變壓器。二、課后作業(yè)1、有一額定電壓為110V、負(fù)載阻值為80Q的直流負(fù)載。如采用單相橋式整流電源供電，交流電壓為220V。(1)如何選用整流二極管？(2)求整流變壓器的變壓比及容量。解題(1)變壓器副邊電壓的有效值為UO二0.9U2―0.9=二匕二122A二1.53A每變壓器電流的有效值為：2Rl80變壓器的容量為：S=二匕二122A二1.53A每變壓器電流的有效值為：2Rl80變壓器的容量為：S=『I=1.34x1.53V-A=205V-A2、有一直流負(fù)載，要求U。二24V,I。二300mA的直流電源。擬采用橋式整流電容濾波電路。試選擇各元件。解題：（1）選擇整流二極管橋式整流電容濾波電路UO二1.2U2，所以變壓器副邊電壓有效值是:U24U=4=V=20V流過每個(gè)二極管的平均電流為：TOC\o"1-5"\h\z丁U122I二0.45t二0.45xA二0.686AdR80L每個(gè)二極管承受的最大反向電壓：U=V;2U=巨x122V=173VDRM2查表可知，選用4個(gè)整流二極管2CZ11C,其最大整流電流為1A，反向工作峰值電壓為300V。（2）考慮到變壓器副繞組及管子上的壓降，變壓器的副邊電壓大約應(yīng)高于上面計(jì)算值的10%，即：U2二122x1.1V二134VK二匕二型二1.64變壓器的變壓比：U2134查表，可選2CP21整流二極管。選擇濾波電容根據(jù)t二RLC,,取RLC=4xT/2=2TR=―o=Q=8CQTOC\o"1-5"\h\z工頻交流電T二0.02s,又因LI。C-3所以，RLC=2T=0.04s2T004C二——二一二500x10-6F二500pF可求得：Rl80選用500》F、50V的電解電容器。選擇整流變壓器已算得U2二20V,若考慮二極管正向壓降及導(dǎo)線電阻壓降，所需U2還應(yīng)高一些，可利用變壓器抽頭進(jìn)行調(diào)整。變壓器副邊電流有效值：在電容濾波整流電路中，變壓器副邊通過脈沖電流為非正弦電流，其有效值大于負(fù)載平均電流值IO,—般取12二(1.1~1.3)10。現(xiàn)?。?2二2IO二2x300mA二600mA3、采用三端穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)一個(gè)正10V,輸出電流1A的三端穩(wěn)壓電路。求電路各參數(shù)選配方法。解題：⑴三端穩(wěn)壓器選擇要求輸出穩(wěn)定電壓為正10V,電流1A，所以CW7810。(2)濾波電容選擇根據(jù)RLC>(3-5)T/2，取RLC>5T/2ORl=F=TQ=1(Q,c=蓋=5mf(3)整流二極管選擇

I=11=1X1A=500mAD2L2二極管承受最大反向電壓:URM二極管承受最大反向電壓:URM又因：UCJ.2U2,UC必須大于輸出3V左右。所以取UC為13V。所以U2=11V，二極管承受最大反向電壓URM=1.414U2=15.5V。所以二極管