课题35 开关型稳压电源 河南省（春季高考）《电子技术基础与技能》45分钟训练卷

2027版河南省（春季高考）电子与信息大类《电子技术基础》45分钟专题训练专辑，共55份试卷。试卷命题与春季高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子技术理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电子信息大类高考的学生。与本专辑配套的还有河南省（春季高考）电子与信息大类《电工技术基础》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电子技术基础与技能》 模块四 直流稳压电源 课题35 开关型稳压电源 时间：45分钟 总分：100分 班级___________姓名__________学号__________成绩________ 一、选择题（每题3分，共36分） 1. 开关稳压电源中，调整管的工作状态是（ ） A. 截止状态 B. 线性放大状态 C. 开关状态（饱和导通与截止） D. 饱和状态 【答案】C 【解析】开关稳压电源的调整管工作在开关状态（饱和导通与截止交替），通过改变导通时间实现稳压。 2. 与线性稳压电源相比，开关稳压电源最突出的优点是（ ） A. 输出电压纹波小 B. 效率高、体积小、重量轻 C. 电路结构简单 D. 无高频干扰 【答案】B 【解析】开关稳压电源最突出的优点是效率高、体积小、重量轻。 3. 开关稳压电源效率高的主要原因是（ ） A. 调整管工作在线性放大区 B. 输出电压更高 C. 使用了更大的变压器 D.调整管工作在开关状态，功耗小 【答案】D 【解析】开关管工作在开关状态，饱和导通时管压降很小，截止时电流为零，功耗小，因此效率高。 4. 开关稳压电源的主要缺点是（ ） A. 输出功率小 B. 存在较为严重的开关干扰，纹波较大 C. 稳压精度低 D. 只能降压不能升压 【答案】B 【解析】开关稳压电源存在较为严重的开关干扰，输出纹波较大。 5. 开关稳压电源的核心部分是一个（ ） A. 工频变压器 B. 高频脉冲变压器 C. 线性放大器 D. 整流桥 【答案】B 【解析】开关稳压电源的核心是一个高频脉冲变压器。 6. 在开关稳压电源中，通过改变（ 　）来实现输出电压的稳定。 A. 开关管的导通时间（占空比） B. 变压器匝数比 C. 输入电压大小 D. 负载电阻大小 【答案】A 【解析】通过改变开关管的导通时间（占空比） 来调节输出电压。 7. 开关稳压电源一般指输入为（ 　）、输出为（ 　）的变换器。 A. 直流电压、交流电压 B. 交流电压、直流电压 C. 直流电压、直流电压 D. 交流电压、交流电压 【答案】B 【解析】开关电源一般指输入为交流电压、输出为直流电压的AC/DC变换器。 8. 开关稳压电源中，功率开关管工作在高频开关状态，其开关频率一般为（ ） A. 50Hz B. 20kHz～200kHz C. 1Hz D. 1000Hz 【答案】B 【解析】开关管工作在高频开关状态，频率通常为20kHz～200kHz。 9. 关于开关稳压电源与线性稳压电源的比较，下列说法正确的是（ ） A. 线性稳压电源效率高于开关稳压电源 B. 开关稳压电源电路结构比线性稳压电源简单 C. 开关稳压电源的纹波通常比线性稳压电源大 D. 线性稳压电源体积比开关稳压电源小 【答案】C 【解析】开关稳压电源的纹波通常比线性稳压电源大；线性电源纹波小但效率低、体积大。 10. 在开关稳压电源中，对输出电压进行采样反馈后，通过控制电路调节开关管的（　 ）来稳定输出。 A. 导通频率 B. 截止频率 C. 导通电阻 D. 导通时间（占空比） 【答案】D 【解析】通过控制电路调节开关管的导通时间（占空比） 来稳定输出电压。 11. 整流稳压综合电路中，若滤波电容开路，可能出现的故障现象是（　 ） A. 输出电压升高 B. 输出纹波电压显著增大 C. 电路无输出 D. 输出电压变为交流 【答案】B 【解析】滤波电容开路时，滤波作用丧失，输出纹波电压显著增大。 12. 某整流稳压综合电路中，桥式整流电路有一只二极管断路，其后果是（　 ） A. 电路正常工作 B. 输出电压变为原来的一半 C. 变为半波整流，输出电压下降 D. 输出电压升高 【答案】C 【解析】桥式整流一只二极管断路后，电路变为半波整流，输出电压下降。 二、判断题（每小题2分，共12分。正确打“√”，错误打“×”） 1. 开关稳压电源的调整管工作在线性放大状态，通过连续调整管压降来稳定输出电压。（ ） 【答案】× 【解析】开关稳压电源的调整管工作在开关状态（饱和导通与截止），而非线性放大状态。 2. 开关稳压电源的效率通常可达80%～90%，比线性稳压电源高出近一倍。（ ） 【答案】√ 【解析】开关电源效率可达80%～90%，比线性稳压电源（约40%～60%）高出近一倍。 3. 开关稳压电源的输出纹波电压通常比线性稳压电源小。（ ） 【答案】× 【解析】开关稳压电源的输出纹波电压通常比线性稳压电源大，这是其主要缺点之一。 4. 开关稳压电源内部的功率开关管工作在高频开关状态，本身消耗的能量很低。（ ） 【答案】√ 【解析】开关管工作在高频开关状态，本身消耗的能量很低。 5. 在整流稳压综合电路中，当稳压管击穿短路时，输出电压将变为零。（ ） 【答案】√ 【解析】稳压管击穿短路后，输出电压变为零。 6. 开关稳压电源的优点之一是体积小、重量轻，适合现代小型化电子设备。（ ） 【答案】√ 【解析】开关电源体积小、重量轻，适合小型化电子设备。 三、简答题（ 12 分） 1. 请简述开关稳压电源的基本概念，并写出其相对于线性稳压电源的主要优点和缺点。（6分） 【答案】 基本概念：开关稳压电源（简称开关电源）是一种利用开关电路来实现稳压的电源，其内部的功率开关管工作在高频开关状态，通过改变开关管的导通时间（占空比）来获得稳定的输出电压。（2分） 优点：（2分） （1）效率高：开关管工作在开关状态，功耗小，效率可达80%～90%。 （2）体积小、重量轻：工作频率高，可大幅减小变压器和滤波元件的体积。 缺点：（2分） （1）存在开关干扰：高频开关会产生电磁干扰（EMI）。 （2）输出纹波较大：输出电压中残留的高频纹波比线性电源大。 （3）电路结构复杂：外围元件较多，设计和调试难度较大。 评分标准： 概念描述2分，优点2分（答出两点即可），缺点2分（答出两点即可）。 2. 请简述开关稳压电源的简单结构组成，并说明其基本工作流程。（6分） 【答案】 简单结构组成：（3分） 开关稳压电源一般由以下部分组成：输入整流滤波电路→开关管（功率开关器件）→高频变压器（或储能电感）→输出整流滤波电路→采样反馈电路→PWM控制电路。 基本工作流程：（3分） （1）输入交流电压经整流滤波后变为直流电压。 （2）开关管在控制电路驱动下高频交替导通与截止，将直流电压变换为高频脉冲电压。 （3）高频脉冲电压经高频变压器（或储能电感）传递能量，再经输出整流滤波得到平滑的直流输出电压。 （4）采样电路对输出电压进行采样，反馈给PWM（PWM即脉宽调制，就是改变导通时间（占空比）的控制方式）控制电路。 （5）控制电路根据反馈信号调节开关管的导通时间（占空比），实现输出电压的稳定。 评分标准： 结构组成3分（答出主要部分即可），工作流程3分（流程完整、逻辑清晰即可）。 四、计算题（20分） 某线性稳压电源，输入直流电压 = 15V，输出直流电压 = 5V，输出电流 = 0.5A。 （1）求该线性稳压电源调整管上的管压降 。（6分） （2）求调整管的功耗 P。（6分） （3）若改用开关稳压电源实现同样的功能，效率为85%，求开关电源自身的功耗。（8分） 【答案】 （1）调整管管压降 ：（6分） （公式3分，计算3分） （2）调整管功耗 P：（6分） （公式3分，计算3分） （3）开关电源的功耗：（8分） 开关电源效率 η = 85% = 0.85 输出功率 输入功率 开关电源自身功耗 （公式4分，计算4分） 评分标准： 第（1）问6分，第（2）问6分，第（3）问8分。公式与结果各占一半分值。 五、综合应用题（20 分） 某整流稳压综合电路如图所示。输入为220V、50Hz交流市电，变压器将220V降压为9V（有效值），请分析以下故障情况： （1）若桥式整流电路中有一只二极管接反（或断路），电路会出现什么现象？请说明原因。（6分） （2）若滤波电容开路（或容量严重减小），输出电压将发生什么变化？为什么？（7分） （3）若7805稳压器的输入端与输出端短路，负载上将出现什么情况？（7分） 【答案】 （1）桥式整流一只二极管接反（或断路）：（6分） 现象：电路变为半波整流，输出电压下降，纹波增大。（2分） 原因：桥式整流需要四只二极管按正确方向构成整流桥。一只二极管断路后，正负半周中有一个半周的电流通路被切断，只剩另一个半周导通，因此变为半波整流，输出电压约为正常值的一半，且脉动成分增大。（4分） （2）滤波电容开路（或容量严重减小）：（7分） 现象：输出电压下降且纹波显著增大。（3分） 原因：滤波电容的作用是滤除整流后脉动电压中的交流成分。电容开路后，滤波功能丧失，整流后的单向脉动电压直接送入稳压器，输出电压波形脉动很大，平均值下降，稳压器可能无法正常工作。（4分） （3）7805输入端与输出端短路：（7分） 现象：负载上得到未经稳压的较高电压（约12.7V整流滤波后的电压），可能烧毁负载。（3分） 原因：7805内部调整管被短路后，输入电压直接加到输出端，失去了稳压功能。此时输出电压约为输入电压（整流滤波后约12V左右），远高于正常的5V，会损坏负载电路。（4分） 评分标准：表述正确、逻辑清晰即可给分。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027版河南省（春季高考）电子与信息大类《电子技术基础》45分钟专题训练专辑，共55份试卷。试卷命题与春季高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子技术理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电子信息大类高考的学生。与本专辑配套的还有河南省（春季高考）电子与信息大类《电工技术基础》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电子技术基础与技能》 模块四 直流稳压电源 课题35 开关型稳压电源 时间：45分钟 总分：100分 班级___________姓名__________学号__________成绩________ 一、选择题（每题3分，共36分） 1. 开关稳压电源中，调整管的工作状态是（ ） A. 截止状态 B. 线性放大状态 C. 开关状态（饱和导通与截止） D. 饱和状态 2. 与线性稳压电源相比，开关稳压电源最突出的优点是（ ） A. 输出电压纹波小 B. 效率高、体积小、重量轻 C. 电路结构简单 D. 无高频干扰 3. 开关稳压电源效率高的主要原因是（ ） A. 调整管工作在线性放大区 B. 输出电压更高 C. 使用了更大的变压器 D.调整管工作在开关状态，功耗小 4. 开关稳压电源的主要缺点是（ ） A. 输出功率小 B. 存在较为严重的开关干扰，纹波较大 C. 稳压精度低 D. 只能降压不能升压 5. 开关稳压电源的核心部分是一个（ ） A. 工频变压器 B. 高频脉冲变压器 C. 线性放大器 D. 整流桥 6. 在开关稳压电源中，通过改变（ 　）来实现输出电压的稳定。 A. 开关管的导通时间（占空比） B. 变压器匝数比 C. 输入电压大小 D. 负载电阻大小 7. 开关稳压电源一般指输入为（ 　）、输出为（ 　）的变换器。 A. 直流电压、交流电压 B. 交流电压、直流电压 C. 直流电压、直流电压 D. 交流电压、交流电压 8. 开关稳压电源中，功率开关管工作在高频开关状态，其开关频率一般为（ ） A. 50Hz B. 20kHz～200kHz C. 1Hz D. 1000Hz 9. 关于开关稳压电源与线性稳压电源的比较，下列说法正确的是（ ） A. 线性稳压电源效率高于开关稳压电源 B. 开关稳压电源电路结构比线性稳压电源简单 C. 开关稳压电源的纹波通常比线性稳压电源大 D. 线性稳压电源体积比开关稳压电源小 10. 在开关稳压电源中，对输出电压进行采样反馈后，通过控制电路调节开关管的（　 ）来稳定输出。 A. 导通频率 B. 截止频率 C. 导通电阻 D. 导通时间（占空比） 11. 整流稳压综合电路中，若滤波电容开路，可能出现的故障现象是（　 ） A. 输出电压升高 B. 输出纹波电压显著增大 C. 电路无输出 D. 输出电压变为交流 12. 某整流稳压综合电路中，桥式整流电路有一只二极管断路，其后果是（　 ） A. 电路正常工作 B. 输出电压变为原来的一半 C. 变为半波整流，输出电压下降 D. 输出电压升高 二、判断题（每小题2分，共12分。正确打“√”，错误打“×”） 1. 开关稳压电源的调整管工作在线性放大状态，通过连续调整管压降来稳定输出电压。（ ） 2. 开关稳压电源的效率通常可达80%～90%，比线性稳压电源高出近一倍。（ ） 3. 开关稳压电源的输出纹波电压通常比线性稳压电源小。（ ） 4. 开关稳压电源内部的功率开关管工作在高频开关状态，本身消耗的能量很低。（ ） 5. 在整流稳压综合电路中，当稳压管击穿短路时，输出电压将变为零。（ ） 6. 开关稳压电源的优点之一是体积小、重量轻，适合现代小型化电子设备。（ ） 三、简答题（ 12 分） 1. 请简述开关稳压电源的基本概念，并写出其相对于线性稳压电源的主要优点和缺点。（6分） 2. 请简述开关稳压电源的简单结构组成，并说明其基本工作流程。（6分） 四、计算题（20分） 某线性稳压电源，输入直流电压 = 15V，输出直流电压 = 5V，输出电流 = 0.5A。 （1）求该线性稳压电源调整管上的管压降 。（6分） （2）求调整管的功耗 P。（6分） （3）若改用开关稳压电源实现同样的功能，效率为85%，求开关电源自身的功耗。（8分） 五、综合应用题（20 分） 某整流稳压综合电路如图所示。输入为220V、50Hz交流市电，变压器将220V降压为9V（有效值），请分析以下故障情况： （1）若桥式整流电路中有一只二极管接反（或断路），电路会出现什么现象？请说明原因。（6分） （2）若滤波电容开路（或容量严重减小），输出电压将发生什么变化？为什么？（7分） （3）若7805稳压器的输入端与输出端短路，负载上将出现什么情况？（7分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $