第十一章直流稳压电源
11.1在图11.1.2所示桥式整流电路中，已知变压器副边电压为10V（有效值），RL=10Ω。不考虑二极管的正向压降，求
(1)负载RL上的直流电压UO；
(2)二极管中的电流ID和承受的最大反向电压URM；(3)如果D1断开，画出uI和uo的波形，并求UO的值。解：（1）直流电压UO=0.9U2=0.9×10=9V（2）二极管电流
ID=
1U019
=×=0.45A2RL210
u2ouoπ2π3π4πωt二极管承受的最大反向电压
URm=2U2=14.1V（3）二极管D1断开，电路变成半波整流电路，
整流二极管为D2、D4，u2和uO的波形如图所示，UO=0.45U2=4.5V
11.2
oπ2π3π4πωt在题11.2图所示的整流滤波电路中，已知U2=20V，求下列情况下A、B两点
间的电压：(1)电路电路正常工作；(2)电容C开路；(3)负载RL开路；(4)二极管D1开路。
解：（1）桥式整流、电容滤波电路的输出电压U0=1.2U2=24V。
（2）电容开路。电路为桥式整流电路，输出电压U0=0.9U2=18V。
（3）负载开路，电容无放电回路，U0=U2m=1.4U2=28V。
+u1-T+u2-D4D1AD3D2CBRL+Uo-
题11.2图
（4）D1开路，输出电压为半波整流电路的输出电压，U0=0.45U2=9V。
11.3设计一桥式整流、电容滤波电路，要求其直流输出电压为15V，最大直流输出电流为100mA，已知交流电源的频率为50HZ，电压为220V，试确定变压器的变比、选择整流二极管的参数，并大致确定滤波电容的容量。
U0
=12.5V解：由U0=1.2U2得U2=1.2变压器的变比
n=
220
=17.612.5
取n=18
15
=150?0.1
由于最大输出电流为100mA，因此负载电阻最小要达到
93
滤波电容
C≥
1T11?5×=×5×=330μFRL21502×50
二极管中平均电流ID=50mA，二极管上的最大反向电压为2U2=17.7V。留1.5倍的裕量，
选取25V、100mA的硅管。
11.4试说明电感滤波电路和电容滤波电路的区别。
解：从工作原理上讲，电容滤波是通过电容的储能作用，使电容电压即输出电压在输入电压变化时保持基本不变；而电感滤波是通过电感的储能作用，使电感电流即输出电流保持基本不变。从滤波效果上讲，电容滤波电路，负载电阻越大，滤波效果就越好，因此较适用于负载电流较小的场合，而电感滤波，负载电阻越小，滤波效果载好，因此适用于负载电阻较小、负载电流较大的场合。
11.5
在图11.2.2所示的桥式整流电感滤波电路中，设U2=30V，电源频率为50HZ，
L=5H，试估算RL等于100Ω和1kΩ时输出电压中的纹波电压。
解：桥式整流电压u=
2Um?22?
=?1?cos2ωt?cos4ωtL?作为RL串联电路和输入电π15?3?
压，式中Um=2U2=42.4V，ω=314rad/s
4Um(2)
=18V，XL=2ωL=3.14k?3πRL=100Ω=0.1kΩ时，RL上二次谐波分量的幅值
(2)
对二次谐波，Um=
(2)Uom=
RL22RL+XL(2)
Um=0.57V(2)
RL=1kΩ时，Uom=
11+3.142218=5.46V对四次谐波
(4)Um=
4Um=3.6V15π(4)XL=4ωL=6.28k?
(4)
RL=0.1kΩ时，Uom=
0.1(0.1)+6.2822×3.6=0.057V(4)
RL=1kΩ时，Uom=
11+6.2822×3.6=0.57V因此，RL=100Ω时纹波电压的幅值为0.572+0.0572=0.57V，有效值为0.4V
94
22RL=1kΩ时，纹波电压幅值为5.46+0.57=5.49V，有效值为3.9V。
11.6在题11.6图所示串联型直流稳压电路中，UZ=6.7V，求输出电压的调节范围。若要求最大输出电流为500mA，试确定取样电阻R3的值。
+T1R+-R3R1+T2200AUIDZ-6.7VR′pRpUORL470′R′pR2200-题11.6图
解：输出电压Uo=
U2
(R+Rp+R2)′′+R21RPUomax=
6.7
(200+470+200)=29.1V200
6.7
×870=8.7V200+470
29.1
=33.4mA，因此，负载电流最大（500mA）时，R3
870
Uomin=
输出电压最大时，RP中的电流为
中的电流为533mA。取样电阻R3=
0.7
=1.3?（设晶体管T2为硅管）0.533
11.7题11.7图所示电路为扩展输出电压的简易电路，试写出输出电压的表示式。
1+UIDZ-(a)
题11.7图
UZCW78××321+UO-+UI-(b)CW78××32I< （b）公共端电流I< U0= UXXR(R1+R2)=(1+2)UXXR1R1 95 11.8在图11.4.3所示电路中，已知三端稳压器的型号是CW7815，RP=510Ω，欲使输出电压的调节范围为20~30V，试确定R1、R2的值。 解：电路的输出电压 R1+R2+RPR+R2+RPUXX≤U0≤1UXXR1+RPR1 即 R1+R2+510 ×15=20 R1+510 R1+R2+510 ×15=30 R1 解方程得：R1=1020Ω，R2=510Ω 11.9求题11.9图所示电路的输出电压值和负载电阻RL的最小值。 1+CW7 8 L152+_3I2kRL1k+Uo- UI2k-题11.9图 解：运放接成负反馈，u+=u-=U2，故有电路的输出电压 U0= I= U3?U+U3215 ==mA222 15 ×(2+1)=22.5V2 由于78L××型稳压器的最大输出电流为0.1A，故负载电阻RL应满足 22.5 ≤0.1RL即 RL≥225? 11.10题11.10图所示电路中，R1R4>R2R3，试证明输出电压为 UO= R4(R1+R2) U×× R1R4?R2R3 证明：由运放虚断得 96 U+= R2 U0 R1+R2 +1运放接成负反馈，故有 U+=U-= CW78××23R1+_+R4 U2 R3+R4 UIR3题11.10图 UOR2R+R4R(R+R4)U2=3U+=23U0 R4R4(R1+R2) 而 -R4-U3?U2=UXX，U3=UO 故 U0? (R3+R4)R2 U0=UXXR4(R1R2) UO= R4(R1+R2) UXXR1R4?R2R3 11.11题11.11图所示电路为用CW317组成的可调恒流源电路。当R1在1Ω~100Ω范围内变化时，求恒流电流IO的变化范围。（设Iadj≈0）。当RL用1.5V的待充电电池代替，充电电流为50mA时，求电池的等效电阻，并确定R1的值。 解：CW317的基准电压U21=1.25V，忽略调整端的电流，则 I0= U211.25 =R1R1 +IadjUI-题11.11图 RL3CW31712R1 100IO Iomnx=1.25A，Iomin=12.5mA，即IO在12.5A和12.5mA之间。I0=50mA时 R1= 电池的等效电阻 12.5 =25?0.05 1.5 =30?0.05 Req= 97
电路与模拟电子技术 第十一章习题解答
