内容正文:
专题十二.整流与直流稳压电路(讲义)-《汽车电工电子基础》(高教版)专题复习讲练测
[考纲要求]
1. 掌握整流电路的基本概念和工作原理,包括半波整流、全波整流和桥式整流等基本形式。
2. 理解滤波电路的作用和类型,包括电容滤波、电感滤波和复合滤波等
3. 熟悉直流稳压电路的基本构成和工作原理,包括串联稳压电路和并联稳压电路等。
4. 掌握直流稳压电路的性能指标,如输出电压稳定性、纹波系数等,并能进行简单的性能分析和计算。
5. 了解常见直流稳压电路的设计方法和调试技巧,能够根据实际情况选择合适的稳压电路方案。
6. 了解集成稳压器的基本特性,如输入输出电压范围、输出电流能力、温度特性等
7. 掌握集成稳压器的使用方法,包括外围电路的设计、参数的调整以及保护措施的配置等。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
1. 型号规格:三端电压固定式集成稳压器只引出三个接线端--输入端、输出端和输人、输出的公共端。组成稳压电路的所有元件都集成在一块芯片上,工作时不用外接任何附加元件,使用安装也和三极管一样方便。其封装形式有金属壳封装和塑料封装两种,如图6-15所示。三端电压固定式集成稳压器有 W7800(正电压输出)系列和W7900(负电压输出)系列,输出电压为5V,6V,8V,12V,15V,18V和24V共七挡。输出电压值由型号中的后两位数字表示。例如,W7805 表示输出电压+5 V,W7912表示输出电压-12V。在保证充分散热的条件下,输出电流有 0.1 A、0.5 A 和 1.5 A 三挡。
2. 电容滤波:图6-8是带有电容滤波的单相半波整流电路,滤波电容器并联在负载的两端,因此负载两端电压等于电容器两端电压,即u。=uc。导通时,电容器被电源充电,在二极管截止时,电容器可向负载R放电。所以带有电容器滤波的单相半波整流电路输出电压波形如图6-9所示。由图可见,在带有电容滤波的整流电路中,由于滤波电容对负载放电,使整流电路在”,为负半周时,也有电压输出,所以负载上电压不仅脉动程度减小,其平均值也可得到提高。电容滤波的优点是电路简单,在RC满足要求时滤波效果明显。因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流小(即R大)且负载变化较小的场合。
3. 复式滤波器:为了进一步提高滤波效果,使输出电压脉动更小,可用电容和电感组成复式滤波器。常见的有Γ型和π型两种,如图 6-11a、b所示。由于电感线圈的体积大而笨重,成本又高,所以有时候用电阻去代替π型滤波器中的电感线圈,这样便构成了型RC滤波器,如图6-11c所示。对负载电流较小和负载比较稳定的场合其滤波效果也很好。
[真题练讲]
1. (2022年•山东省统一考试) 下列关于整流电路的描述中,正确的是?
A. 整流电路可以将直流电转换为交流电
B. 半波整流电路的输出电压高于全波整流电路
C. 桥式整流电路需要四个二极管
D. 整流电路的输出电压是稳定的直流电
答案:C
解析:整流电路是将交流电转换为直流电,故A错;全波整流电路的输出电压高于半波整流电路,故B错;桥式整流电路由四个二极管组成,故C正确;整流电路的输出电压虽然是直流电,但包含较多的交流成分,不是稳定的直流电,故D错。
2. (2020年•山东省统一考试) 滤波电路的主要作用是?
A. 将交流电转换为直流电
B. 减小直流电中的交流成分
C. 放大直流电信号
D. 提高直流电的输出电压
答案:B
解析:滤波电路的主要作用是减小直流电中的交流成分,使直流电更加平滑稳定,故B正确;将交流电转换为直流电是整流电路的功能,故A错;放大直流电信号是放大器的功能,故C错;滤波电路并不直接提高直流电的输出电压,故D错。
3. (2019年•山东省统一考试) 在直流稳压电路中,哪个元件可以稳定输出电压?
A. 整流二极管
B. 滤波电容
C. 稳压二极管
D. 负载电阻
答案:C
解析:稳压二极管具有稳定的击穿电压,当电路中的电压超过其击穿电压时,它会开始导电,从而稳定输出电压,故C正确;整流二极管用于整流电路,滤波电容用于滤波电路,负载电阻是电路的负载,它们都不具备稳定输出电压的功能,故A、B、D错。
4. (2015年•湖南省统一考试) 集成稳压器的主要优点是?
A. 输出电压不稳定
B. 需要外接许多元件
C. 体积小,使用方便
D. 功耗大,效率低
答案:C
解析:集成稳压器将多个电路元件集成在一个芯片上,具有体积小、使用方便等优点,故C正确;集成稳压器的输出电压是稳定的,故A错;集成稳压器外围电路简单,不需要外接许多元件,故B错;集成稳压器通常具有较高的效率和较低的功耗,故D错。
5. (2014年•湖北省统一考试) 在桥式整流电路中,如果有一个二极管开路,则?
A. 输出电压为零
B. 输出电压减半
C.