10直流稳压电源 10.1.1变压器副边有中心抽头的全波整流电路如图题10.1.1所示,副边电源电压为v2= sin (ot,假定忽略管子的正向压降和变压 器内阻。(1)试画出v2、3、im、im、it、v1及二极管 承受的反向电压vR的波形;(2)已知V2(有效值),求 V1、I1(均为平均值);(3)计算整流二极管的平均电流 ID、最大反向电压VRM;(4)若已知VL=30V,l 80mA,试计算V2、V2的值,并选择整流二极管。 解(1)v2、v2b、lm、im、i1、v,及二极管的反向 电压vg的波形如图解10.1.1所示。 图题10.1.1 (2)负载电压V1和负载电流I1(平均值 2√2Va 图解10.1.1 179
I[V2v, sin ot d( ot) 0.9V2 V10.9V2 R R (3)整流二极管的平均电流I和最大反向电压VRM 1=2R(m)=2.km(a)dm)=2 (4)当V1=30V,I1=80mA时 V=V2=0.=1.1Yy1=1.1130V=33V 此时二极管电流 IL 80 mA 40 mA Vs=22V2=2√2×333V=942 选用2CP6A(I1=100mA,VRw=100V) 10.1.2电路参数如图题10.1.2所示,图中标出了变压器副边电压(有效值)和负载电阻值 若忽略管子的正向压降和变压器内阻,试求 (1)Ru、R12两端的电压V、V和电流 Iu1、I12(平均值) (2)通过整流二极管D1、D2、D3的平均电流 和二极管承受的最大反向电压。 饼 解(1)R1、R12两端的电压Vu1、V12和 电流Iu、I12 因为Tr、D1和Ra等构成半波整流电路,电 饼 路中V2=(90+10)V,故 2(90+10)sin at d (ot)V =0.45(90+10)V=45V 45V R=10×10a=4.5×10A=4.5mA Tr、D2、D3和R2等构成全波整流电路,电路中V2=10V故 V1:2=12×10 sin ct d(ot)V=0.9×10V=9V V l12=R1=100a=0.09A=90mA 180
(2)求通过D1、D2、D3的平均电流I1、I2、In3和最大反向电压VaM、VRe、Vg Vg=2V2=√2(90+10)V=141V 1=1,=2=90mA=45mA VB=22V2=22×10V=28.2V 10.1.3桥式整流、电容滤波电路如图10.1.4所示,已知交流电源电压V1=220V、50Hz, R1=50,要求输出直流电压为24V,纹波较小。(1)选择整流管的型号;(2)选择滤波电容器 (容量和耐压);(3)确定电源变压器副边的电压和电流。 解(1)选择整流管的型号 通过二极管的平均电流和二极管承受的最大反向电压分别为 2R12×50a 0.24A=240mA 24V √2V2=√2×20V=28.2V 选2CP1D(l=500mA (2)选择滤波电容器(容量和耐压) x=R1C≥(3-5=35 R1C≥ 2×50Hz (3-5)×0.01s 取=0.05s,C=x∥R1=[0.05/50F=1000F。要求电容耐压>VRM=2V2=28.2V。故 选择1000F/50V的电解电容器。 (3)变压器副边电压V2和电流I2 V2=24V/1.2=20V
l2=(1.5-2)I1=(1.5-2)×2ID 取 I2=1.51=(1.5×240×2)mA=720mA 10.1.4如图题10.1.4所示倍压整流电路,试标出每个电容器上的电压和二极管承受的最 大反向电压;求输出电压Vu、V2的大小,并标出极性。 解每个电容器上承受的最大电压 v2正半周(a端正,b端负),D1导通,C1两 端电压最大值为 v2负半周,D2导通,v2和C1两端电压 州望 起通过D2对C2充电,C2两端电压的最大值为 v2正半周,D导通,同理,C3两端电压最 大值为 图题10.1,4 Ve=√2V2+V-V=22V2 v2负半周,D4导通,C4两端电压最大值为 Ve=2V,+Ve+Ve-Ve=2v2V 二极管承受的最大反向电压vM=22V2 ac两端电压 VL=VC+Vc=4v2V2 bd两端电压 V 电压极性如图题10.1.4所示 10.1.5图题10.1.5是一高输入阻抗交流电压表电路,设运放A、二极管D都是理想器件 被测电压v1=√2V; sinter(1)当v瞬时极性为正时,标 出流过表头M的电流方向,说明哪几个二极管导通 (2)写出流过表头M电流平均值的表达式;(3)表头的 满刻度电流为100A,要求当V=1V时,表头的指针 为满刻度,试求满足此要求的电阻R值;(4)若将1V 的交流电压表改为1V的直流电压表,表头指针为满刻 度时,电路参数R如何改变? 解(1)电流从A流向B,二极管D3、D1导通。 (2)流过表头M的电流I3(平均值) 图题10.1.5 0.9 R 182
0.9V (3)R= 100×10A =9k (4)IM=100A IM100×10 10.2.1电路如图题10.2.1所示,稳压管D2的稳定电压V2=6V,V1=18V,C 1000pF,R=R1=1kg。(1)电路中稳压管接反或限流电阻R短路,会出现什么现象?(2)求 变压器副边电压有效值v2输出电压Vo的值?(3)若稳压管D2的动态电阻r2=20,求稳压 电路的内阻R。及△V。△V1的值;(4)若电容器C断开,试画出v1、v及电阻R两端电压v 的波形。 本本 太D2 本本D 图题10.2.1 解(1)稳压管接反使V。降低到约为0.7V;而限流电阻R短路,I电流过大,使I2电流 超过允许值会使稳压管烧坏。 (2)Vo=V2=6V,而 V2=V1/1.2=18V/1.2=15V (3)稳压电路内阻 Rn=r2‖R≈rz=200 般R1>r2,所以 △V21R1 rz‖RR 20 (1×103+20)a 0.0196 (4)v1,vo和v波形如图解10.2.1所示,其中 10.2.2有温度补偿的稳压管基准电压源电路如图题10.2.2所示,稳压管D2的稳定电压 Vz=6.3V,BJTT2的Vm2=0.7V,D2具有正温度系数+2.2mVC,而BJTT的V具有负 温度系数-2mV"C。(1)当输入电压V1增大(或负载电阻R1增大)时,说明它的稳压过程和 183