内容正文:
山东省(春季高考)车辆维修类 知识点讲解
第五节 稳压电路
【考情分析】
稳压电路是汽车电工电子直流供电系统的核心必考考点,是汽车蓄电池充电稳压、车载精密电器稳定供电、发电机电压调节的关键电路,属于整流滤波电路的延伸应用,也是春季高考车辆维修类的高频基础重难点。考查核心聚焦于稳压二极管稳压电路、串联型稳压电路的结构、工作原理、稳压特性,汽车专用的三端稳压器应用、发电机电压调节器的工作逻辑,以及稳压电路在汽车供电系统中的故障分析与电压异常判断。备考关键在于熟记不同稳压电路的元件作用、稳压原理,掌握汽车常用三端稳压器和电压调节器的应用特点,能结合电路故障判断车载电器供电电压异常的成因。
学习目标
1
掌握稳压电路的核心作用,理解汽车供电系统中稳压的必要性,能区分稳压与整流、滤波的功能差异。
2
掌握稳压二极管稳压电路的结构、工作原理,熟记稳压二极管的反向击穿特性及电路稳压条件,能判断电路中各元件的作用。
3
掌握串联型稳压电路的基本结构,理解调整管的工作原理,了解汽车常用三端稳压器的型号、引脚功能及应用形式。
4
掌握汽车发电机电压调节器的核心作用,理解其与稳压电路的关联,了解汽车典型精密电器的稳压供电方式。
【例1】汽车供电系统中设置稳压电路的核心目的是( )
A. 将交流电压转换为直流电压
B. 减小直流电压的脉动程度
C. 使输出直流电压保持稳定,不受电源波动和负载变化影响
D. 提高直流输出电压的幅值
【分析】此题考查稳压电路的核心作用。整流电路实现交流→直流,滤波电路实现直流→平滑直流,但平滑直流电压会随汽车发电机转速变化、车载负载增减而波动,无法满足 ECU、传感器等精密电器的稳定供电需求;稳压电路的核心是稳定输出电压,使电压保持恒定值,不受电源电压波动和负载变化的影响;A 是整流作用,B 是滤波作用,D 并非稳压电路的功能,均排除。
【例2】稳压二极管稳压电路中,稳压二极管工作在( )才能实现稳压功能
A. 正向导通区 B. 反向截止区 C. 反向击穿区 D. 正向截止区
【分析】此题考查稳压二极管的工作特性。稳压二极管是特殊的半导体二极管,核心特性为反向击穿时,两端电压基本保持不变,而电流可在较大范围内变化,利用该特性并联在负载两端可实现稳压;正向导通区仅起普通二极管作用,反向截止区两端电压随电流变化,均无法稳压,因此 A、B、D 错误。
【例3】汽车车载电器中常用的 7805 三端稳压器,其输出的直流稳定电压为( )
A. 5V B. 12V C. 24V D. 3.3V
【分析】此题考查汽车常用三端稳压器的型号含义。三端固定稳压器的型号有统一命名规则,78 系列为正电压输出,后两位数字表示输出稳定电压值;7805 即表示输出 + 5V 稳定直流电压,是汽车 ECU、传感器、车载导航的常用供电电压;7812 输出 12V,7824 输出 24V,均对应不同场景,因此 B、C、D 错误。
【例4】稳压二极管稳压电路中,限流电阻的核心作用是( )
A. 减小负载电流,保护用电设备
B. 限制稳压二极管的反向击穿电流,防止其烧毁
C. 稳定电路的输入电压,减小电压波动
D. 增大电路的输出电压,提升供电能力
【分析】此题考查稳压二极管稳压电路的元件作用。稳压二极管反向击穿时,若没有限流电阻,回路中会产生过大的击穿电流,直接烧毁稳压二极管;限流电阻串联在电路中,能限制击穿电流在稳压二极管的额定范围内,同时配合稳压二极管实现电压调节;A 并非限流电阻的核心目的,C 是稳压电路的整体作用,D 与限流电阻功能相反,均排除。
【例5】汽车发电机的电压调节器,其核心工作原理是通过调节( )实现发电机输出电压的稳定
A. 发电机的转速 B. 励磁绕组的电流
C. 整流二极管的导通数量 D. 车载负载的大小
【分析】此题考查汽车专用稳压相关设备的工作原理。汽车发电机的输出电压会随转速升高而增大,电压调节器作为发电机的专用稳压装置,核心是通过检测发电机输出电压,自动调节励磁绕组的电流大小:电压过高时减小励磁电流,磁场减弱,输出电压降低;电压过低时增大励磁电流,磁场增强,输出电压升高,从而实现稳压;发电机转速由发动机控制,整流二极管导通数量固定,负载大小由用电设备决定,均无法由调节器调节,因此 A、C、D 错误。。
【答案】 CCABB
【高考题实战】
1.(2006年高考)稳压二极管的特点是:反向击穿后其两端的电压随反向电流( )
A.基本不变 B.迅速减小 C.迅速增大 D.缓慢减小
2.(2012年高考)如图所示电路,已知UI=12V,UZ=5V,则输出电压UO为( )。
A. 12V B.3V C. 5V D. 0.7V
3.(2012年高考)用三端集成稳压器组成稳压电路,要求输出电压在+5V+12V之间可调,则应选用 ( )
A. CW7805 B. CW7912 C. CW317 D. CW337
4.(2015年高考)用三端稳压器组成稳压电路,要求U0=5V,I0=0.1A,应选用的稳压器是( )。
A. CW7805 B. CW7905 C. CW78M05 D. CW78L05
5.(2011年高考)某同学欲进行直流稳压电源的组装和调试,实物接线如图所示。试求:(1)图示状态下电压UAB为多少?(2)请将集成稳压器7912正确接入电路中;(3)电容C1、C2的作用分别是什么?(4)在电路连接完整正确的情况下,用MF-47型万用表测量负载电阻RL 两端的电压,应将万用表选择开关置于何挡?红、黑表笔与电路如何连接?读数应为多少?
6.(2013年高考)如图所示的直流稳压电源的组装接线图。试问:(1)将稳压电源接线图补画完整;(2)在电路接线补画正确的情况下,试根据AB端的电压波形分析电路有可能出现的故障。
【答案】1-4 ABCD
5.(1)22.6V;
(2)电路连接如图所示;
(3)C1的作用是滤波;C2的作用是旁路干扰信号。
(4)直流电压挡;红表笔接RL上端,黑表笔接RL下端;12V。
6.(1)如图所示;
(2)一个二极管开路或对臂两个二极管同时开路。
【模拟演练】
1.图所示电路中正确的稳压二极管稳压电路是( )
2.关于CW137说法不正确的是( )
A.CW137输出负电压的可调范围为1.25V~37V
B.CW137输出电流为1.5A
C.CW137为工业用三端可调负输出集成稳压器
D.CW137的2引脚为输入端
3.稳压二极管的主要工作特性是( )
A. 反向击穿时电压基本不变
B. 正向导通时电压稳定
C. 反向截止时电流为零
D. 正向电阻很小
4.串联型稳压电路的核心元件是( ),其通过改变管压降实现电压调节
A. 稳压二极管 B. 调整管 C. 限流电阻 D. 滤波电容
5.若稳压二极管稳压电路中的限流电阻开路,电路将出现的现象是( )
A. 输出电压升高且不稳定
B. 输出电压为 0,无供电
C. 稳压二极管烧毁
D. 输出电压等于输入电压,无法稳压
6.汽车 ECU 的核心供电电压为 5V,该电压通常由汽车 12V 电源经( )转换得到
A. 整流二极管 B. 滤波电容
C. 三端稳压器 D. 发电机励磁绕组
7.下列关于三端稳压器的说法,错误的是( )
A. 具有输入、输出、公共端三个引脚,结构简单
B. 79 系列为负电压输出,适用于负电源供电场景
C. 可直接并联在整流滤波电路输出端,无需其他元件
D. 输出电压固定,无法随意调节
8.汽车发电机电压调节器失效,会导致的现象是( )
A. 发电机输出电压随转速升高持续增大,烧毁车载电器
B. 发电机无输出电压,车载电器仅由蓄电池供电
C. 发电机输出电压始终为 0,蓄电池无法充电
D. 发电机输出电压脉动增大,供电不稳定
9.稳压二极管稳压电路适用于( )的场景
A. 负载电流大、电压稳定性要求高
B. 负载电流小、电压稳定性要求一般
C. 汽车发电机大功率稳压
D. 车载大电流电机驱动供电
10.若汽车三端稳压器 7805 的输入引脚开路,其输出端的电压为( )
A. 5V B. 12V C. 0V D. 3.3V
【答案】1-5 DCABB 6-10 CCABC
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