《电子技术基础与技能》直流稳压电源（讲义）四川省电子信息类 考点讲练测

编写说明：四川省《电子信息类专业考点讲练测》专辑，是依据四川省普通高校招生职业技能电子信息类考试大纲编写的。紧扣电子信息类专业考纲所涉及的三门高考课程的应知应会的77个考点要求，精心编撰了53套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化题、高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测等九个环节。 本讲属于四川省《电子信息类专业考点讲练测》的第26套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有四川省《电子信息类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 四川省《电子信息类专业考点讲练测》第26套 【电子技术基础与技能】 直流稳压电源 讲义 [考纲要求] 1.晶体管稳压电路 (1)理解并联型稳压电路的组成和稳压原理； (2)掌握串联型稳压电路的组成和稳压原理。 2.集成稳压电源 (1)掌握78、79系列三端固定稳压器的功能与典型应用电路； (2)了解USB电源接口； (3)了解开关电源模块的应用。 [思维导图] [知识梳理] 一、并联型稳压电路 如图1所示的稳压器并联型稳压电路中，R 为限流电阻，起限流和分压作用。其稳压过程为 图1并联型稳压电路 当 V₁减小或R₁ 减小时，过程与上述相反。特点：结构简单，元件少。适用范围：电压固定的小功率负载且负载电流变化范围不大的场合。 二、串联型稳压电路 (一)简单串联型晶体管稳压电源电路的工作原理 简单串联型晶体管稳压电源电路如图2所示，稳压过程为 图2简单串联型晶体管稳压电源电路 注意：(1)此电路实质上是简单硅稳压电路后接射极跟随器，从而提高了负载电流的变化范围。 (2)负载变轻是指RL阻值变大，负载变重指RL阻值变小。 (二)带有放大环节的串联型晶体管稳压电源 1.输出电压可调的串联稳压电源 最简单的稳压电源，电路最简单，输出电压固定不可调，只适合对稳压精度要求不高的电路。要求输出电压可调且输出电压稳定度更高一些，则要采用输出电压可调的串联稳压电源。 (1)输出电压可调的串联稳压电源电路(如图3所示) 图3 串联稳压电路原理及工作电流关系图 (2)电路工作原理 如图3所示，打开电源开关，整流得到 , 经 R₁给注入 , 从而产生, 工作，输出一个不稳定的电压。的作用有三：一是向负载供电使负载工作；二是通过R₂、使稳压二极管击穿，建立基准电压；三是经取样电路给提供, 从而产生, 工作。至此，、、基准均工作，电源输出稳定的电压 此电路的特点是调整管、误差放大管均工作在放大状态，调整管产生的热量多，电源效率很低。 (3)稳压原理 ①用传统的方法理解。升高使升高，升高使增大，增大使增大、降低、降低、降低。用符号表示为： ②用快速的方法理解。是共发射极放大器，与 反相位；是共集电极放大器，与同相位，推导更快。用符号表示为： 2. 输出电压的大小 (如图4所示) 输出电压: 的最小值： 的最大值： 图4 部分稳压电路 三、三端固定式集成稳压器 1．CW78××系列 （1）引脚排列。 CW78××系列的引脚排列如图5所示，①脚为输入端；②脚为公共端（ADJ）；③脚为输出端。 图5 （2）基本电路。 CW78××系列三端固定式集成稳压器的基本电路如图6所示。 图6 用来抑制电路产生自激振荡并减小纹波电压。 用于消除输出电压中的高频噪声，和通常取小于1μF的电容。 实际应用中，常在两端并联10μF左右的电解电容，可减小低频干扰。若容量较大，可在稳压器输入端和输出端之间跨接一个二极管，如图中虚线所示。 2．CW79××系列 （1）引脚排列。 CW79××系列稳压器是负电压输出，引脚排列如图7所示。注意引脚排列与CW78××系列不同。其中①脚为公共端（ADJ）；②脚为输入端；③脚为输出端。 图7 （2）基本电路。 ①如图8所示为负电压输出的三端固定式集成稳压器的基本电路。 图8 ②如图9所示电路采用78××系列正电源稳压器和79××系列负电压稳压器构成正、负输出的稳压电源，两组电源采用同一个整流电源和同一个公共接地端。 图9 ③三端固定式系列集成稳压器使用和安装极其方便，故它适用于对可靠性和稳压性能要求较高的电压场合。不方便之处是它的输出电压固定，在使用中仍感到有些不足。因此出现了三端可调式集成稳压器。这类稳压器既保留了三端的简单结构，又实现了输出电压连续可调。 四、USB电源接口 USB（Universal Serial Bus）电源接口是一种广泛应用于电子设备的接口标准，用于提供电力供应和数据传输。 USB电源接口有以下特点： 电压规格：常见的USB接口提供5V的电压输出。 电流能力：不同版本的USB接口具有不同的最大电流输出能力。例如，USB 2.0通常提供0.5A或0.9A的电流，而USB 3.0及更高版本可以提供更大的电流，以支持更高功率的设备。 类型：USB接口有多种类型，包括Type-A、Type-B、Type-C等。其中，Type-C接口越来越普及，具有正反插都可使用、支持高速数据传输和更高功率输出等优点。 应用：USB电源接口广泛应用于各种电子设备，如手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、移动硬盘等。它可以为这些设备充电，也可以为一些低功率的外设提供电源。 兼容性：USB接口具有较好的兼容性，可以与不同品牌和型号的设备兼容。 四、开关式稳压电源 1．开关式串联稳压电源的基本结构方框图开关式电源的结构框图如图10所示。 图10 2．开关式稳压电源的优越性 （1）效率高。其效率通常可达到80%~90%。 （2）重量轻。 （3）稳压范围宽。 （4）功耗小。 [师生互动] 1.并联型稳压电路中，R为限流电阻，起______和______作用。 【答案】限流、分压 2.简单串联型晶体管稳压电源电路中，负载变轻是指RL阻值______，负载变重指RL阻值______。 【答案】变大、变小 3.CW78××系列三端固定式集成稳压器的①脚为______端，②脚为______端，③脚为______端。 【答案】输入、公共（ADJ）、输出 4.CW79××系列稳压器是______电压输出，①脚为______端，②脚为______端，③脚为______端。 【答案】负、公共（ADJ）、输入、输出 5.USB电源接口的电压规格通常为______V 【答案】5 6.简述开关式稳压电源的优越性。 【答案】开关式稳压电源的优越性包括：（1）效率高，通常可达到80% - 90%；（2）重量轻；（3）稳压范围宽；（4）功耗小。 [概念强化题] 1.开关式稳压电源的效率通常可达到______%~______%。 【答案】80、90 2.串联型稳压电路中，调整管、误差放大管均工作在______状态。 【答案】放大 3.三端固定式集成稳压器CW78××系列基本电路中，C1用于抑制电路产生______并减小______电压。 【答案】自激振荡、纹波 4.三端固定式集成稳压器CW78××系列基本电路中，C3若容量较大，可在稳压器输入端和输出端之间跨接一个二极管，以减小______干扰。 【答案】低频 5.带有放大环节的串联型稳压电源的稳压效果实际上是通过______实现的，为了提高稳压效果，在要求较高或输出功率较大的稳压电源，调整管多用______。 【答案】电压负反馈 复合管 6.三端集成稳压器分为______和______两类，W78**、W79**系列为______ 【答案】固定式 可调式 固定式 7.开关电源根据电源能量供给电路的接法不同分为______型和______型。 【答案】串联型 并联型 8.稳压电源中的稳压电路有并联型和串联型两种，这是按电压调整元件与负载连接方式不同来区分的。（ ） 【答案】√ [高考模拟] 一、填空题 1.直流稳压电源是一个能在______和______变动时提供稳定输出电压的直流电源，由______、______、______、______4部分组成。 【答案】电网电压变化 负载 调整元件 取样电路 基准电路 比较放大电路 2.具有放大环节的串联型稳压电源的稳压电路由______、______、______、______组成。其中，关键性元件是______。 【答案】调整元件 取样电路 基准电路 比较放大电路 调整元件 3.串联型稳压电源的放大原理是电路输出电压升高时，______上的______变大来维持输出电压不变。电路输出电压下降时，______上的______变小来维持输出电压不变。 【答案】调整管 电压降 调整管 电压降 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 4.串联型稳压电源的稳压效果实际上是通过电压负反馈来的，它依靠负反馈的自动调整作用使输出电压达到稳定。（ ） 【答案】√ 5.在串联型稳压电路中，其稳定输出电压的大小可以通过改变调节电阻的大小来改变，所以输出电压可以任意调节。（ ） 【答案】× 6.串联型稳压电路输出电压大小与稳压管的稳压值的大小有关，当需要将输出电压再变小时，可更换一只稳压值小的稳压管。（ ） 【答案】√ 7.三端固定稳压器W7900系列是负电源输出。（ ） 【答案】√ 三、选择题 8.为了适应当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，则可采用下列（ ）形式稳压电路或可调试集成稳压电路。 A.电容型 B.电感型 C.稳压管 D.串联型 【答案】D 9.如图11所示，若电阻R短路则可能（ ）。 图11 A.不变 B.变为半波整流 C.电容C将击穿 D.稳压管将损坏 【答案】D 10.在图11中，电路正常工作，当电网电压波动而使VS增大时（负载不变），则将（ ）。 A.增大 B.减小 C.基本不变 D.不能判断 【答案】A 11.在串联型稳压电路中引起输出电压升高的原因是（ ）。 A.电网电压升高或负载电流增大 B.电网电压升高或负载阻值增大 C.电网电压和负载电流同时增大 D.电网电压和负载电流同时减小 【答案】B 12.在图12中，当升高时，则（ ）。 图12 A.增加 B.不变 C.减小 D.不一定 【答案】C 四、分析计算题 13.在如图13所示的稳压电路中，，当，电位器滑动触点在中点位置时，（设时，即将进入截止状态）。求输出电压的可调范围。 图13 【答案】 当触点滑到最上端时，有 当触点朝下滑到一定程度时，，即将截止；一旦截止，该电路会失去稳压作用，由难以计算。我们可以从管未饱和时的管压降着手，管未饱和时的管压降，故可判断最高输出电压。 由此可见，该电源可在4~17.3V范围内工作。 [课堂练习] 一、填空题 1．并联型稳压电路主要是利用______工作在______时，电流在一定的范围内变化时，管子两端的电压基本保持不变来达到稳压的目的。 【答案】稳压管、反向击穿 2．并联型稳压电路的优点是电路______，调试______，常在要求不高的场合中使用；缺点是输出电压受______限制，不能随意调节，负载电流较小。 【答案】简单、方便、稳压管 3．AN7805是输出______的三端集成稳压器，允许通过电流为______A。 【答案】＋5V、1.5A 4．串联型稳压电路中，比较放大电路的______越大，输出电压稳定性越好。 【答案】放大倍数 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 5．串联型稳压电路能够提供比并联型稳压电路大得多的输出电流。（ ） 【答案】√ 6．串联型稳压电路中基准电路的作用是向比较放大器提供一个比较的基准电压。（ ） 【答案】√ 7.串联型稳压电源的调整管一般采用大功率管，因为输出电流绝大部分通过调整管。（ ） 【答案】√ 8.开关型稳压电源和串联型稳压电源的调整管都工作在线性区，即放大区。（ ） 【答案】× 三、选择题 9.用一只直流电压表测量一只接在电路中的稳压二极管的电压，读数为0.7V，说明该稳压二极管（ ）。 A.工作正常 B.接反 C.击穿 D.开路 【答案】B 10.串联型稳压电路用复合管作调整管，是因为单管（ ）。 A.电流不够小 B.击穿电压不够高 C.功耗不够大 D.电流放大系数不够大 【答案】D 11．图14中带放大环节的串联型稳压电路的输出电压因为某种原因升高，则电路中调整管的基极电流和集电极一发射极电压会（ ），使得输出电压下降，起到稳定电压的作用。 图14第2、3题图 A．增大，增大 B．增大，减小 C．减小，增大 D．减小，减小 【答案】C 12．图14中带放大环节的串联型稳压电路，因为某种原因导致输出电压下降，比较放大器的基极电流和调整管的集电极电流（ ），以稳定输出电压。 A．减小，减小 B．减小，增大 C．增大，减小 D．增大，增大 【答案】B 四、分析计算题 13.直流稳压电路如图15所示，该电路由几个基本部分组成？简述由于某种原因使输出电压升高时，其稳定电压的过程。 图15 【答案】解：①该电路由以下4个基本组成： 取样电路：由、、组成。 基准电压电路：由、组成。 调整电压电路：用作调整管。 过载保护电路：由、、、组成。 ②该电路的稳压过程如下： [课堂小结] 1. 并联型稳压电路的组成和稳压原理； 2. 串联型稳压电路的组成和稳压原理。 3. 78、79系列三端固定稳压器的功能与典型应用电路； 4. USB电源接口； 5. 开关电源模块。 6 学科网（北京）股份有限公司 $$