内容正文:
内蒙古自治区(对口招生)汽驾类
《汽车电工电子基础》(高教版·第二版)
晶闸管 单元过关卷
时间:60分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
1. 下列属于 DC/AC 变换电路(逆变电路)典型应用的是( )
A. 汽车发电机向蓄电池充电
B. 新能源汽车驱动电机的供电电路
C. 车载充电器将 220V 交流电转换为低压直流电
D. 汽车灯光的电压调节电路
【答案】B
【解析】新能源汽车驱动电机需交流电,DC/AC 逆变电路将电池的直流电转换为交流电为电机供电,是其典型应用;其他选项均为直流或交流到直流的转换。
2. 汽车上交流发电机输出的交流电,需经过______转换为直流电后为蓄电池充电( )
A. 电阻器
B. 整流器(二极管整流桥)
C. 电容器
D. 继电器
【答案】B
3. 在汽车电子调压或控制电路中,普通晶闸管已经导通后,若要使其由导通转为关断,正确的做法是( )
A. 使阳极电流降到维持电流以下
B. 继续向门极加较大的触发电流
C. 提高阳极与阴极间的正向电压
D. 减小门极电阻以增强触发能力
【答案】A
【解析】普通晶闸管导通后,门极已失去关断控制作用,只有使阳极电流减小到维持电流以下,或使阳极承受反向电压,才能恢复阻断状态。继续增强门极触发不能使已导通的晶闸管关断。
4. 下列不属于AC/AC变换电路调压方式的是( )
A. 通-断控制
B. 相位控制
C. 斩波控制
D. 整流控制
【答案】D
【解析】AC/AC 变换的调压方式包括通 - 断控制、相位控制和斩波控制,整流控制是 AC/DC 变换的核心方式,不属于 AC/AC 变换。
5. 如图所示电路,已知E=12V,,,稳压管的反向击穿电压为5V,则输出电压是( )
A. 12 V
B. 3V
C. 5 V
D. 0.7V
【答案】D
【解析】稳压管工作在反向击穿状态时,其两端电压保持在反向击穿电压5V不变。
6. 关于滤波电路,下列说法正确的是( )
A. 整流电路加滤波元件后,输出电压都有所提高
B. 滤波电路是利用电抗元件的储能作用实现滤波的
C. 单相半波、桥式整流电路加滤波电容后,二极管承受的最高反向电压不变,
D. 电容滤波适用于负载电流小且负载电阻变化较大的场合
【答案】B
【解析】滤波电路是利用电抗元件的储能作用实现滤波的,B正确
7. 汽车稳压电路中,输出电压调整通常通过( )
A. 改变变压器匝数
B. 调整电阻值
C. 控制开关管导通时间
D. 改变电容值
【答案】C
【解析】在开关型稳压器中,通常通过控制开关管的导通时间来调整输出电压。
8. 汽车前照灯电路中,用于稳定电压的元件是( )
A. 稳压二极管
B. 普通二极管
C. 电阻
D. 电感
【答案】A
【解析】考察二极管的功能元件。
9. 简单并联型稳压电路主要由稳压二极管和______组成。( )
A. 电感
B. 电容
C. 限流电阻
D. 变压器
【答案】C
【解析】简单并联型稳压电路是由稳压二极管和限流电阻并联组成,限流电阻对电路起保护作用,答案是C。
10. 稳压二极管的主要功能是( )
A. 整流电压
B. 提供稳定的电压
C. 放大信号
D. 保护电路免受过压
【答案】B
【解析】稳压二极管工作在反向击穿区,能保持两端电压稳定,整流是普通二极管的功能,放大信号是三极管的功能,保护电路免受过压是其衍生作用,核心功能是稳压。
二、多项选择题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
11. 关于普通晶闸管结构和控制特性的表述,正确的有( )
A. 具有阳极、阴极、门极三个电极
B. 具有集电极、基极、发射极三个电极
C. 导通后门极失去关断控制作用
D. 关断时只需给门极反向脉冲
【答案】AC
【解析】普通晶闸管有阳极、阴极、门极;触发导通后,门极不能直接控制其关断。
12. 关于单相桥式整流电容滤波电路的表述,正确的有( )
A. 四只二极管构成桥式整流通路
B. 负载上得到频率较高的交流电压
C. 电容并联在整流输出端起平滑作用
D. 滤波后输出电压脉动成分减小
【答案】ACD
【解析】桥式整流由四只二极管组成,电容滤波利用充放电作用减小输出电压脉动。
13. 关于三端集成稳压器应用的表述,正确的有( )
A. 7805通常输出负5 V稳定电压
B. 7905通常输出负5 V稳定电压
C. 输入端电压可低于规定输出电压
D. 使用时应注意引脚排列、散热条件
【答案】BD
【解析】78系列常用于正电压稳压,79系列常用于负电压稳压;安装时需核对引脚并满足散热要求。
14. 关于汽车电子电源电路中整流、滤波和稳压环节的作用,下列说法正确的有( )
A. 整流电路可把交流电变为脉动直流电
B. 滤波电路可减小整流输出的脉动成分
C. 稳压电路可在一定范围内稳定输出电压
D. 滤波电路可把直流电直接变为交流电
【答案】ABC
【解析】整流将交流变为脉动直流,滤波减小脉动成分,稳压在输入或负载变化时稳定输出电压;直流变交流属逆变。
15. 某12 V交流电源经单相桥式整流和电容滤波后供给7809稳压器,硅二极管压降按0.7 V计算。测得稳压器输入端仅为8.5 V,输出端为7.8 V且纹波明显。下列判断正确的有( )
A. 滤波后最高电压约为15.6 V
B. 稳压器输入8.5 V时不能稳9 V
C. 输出偏低可能与滤波电容失效有关
D. 增大负载电流可恢复9 V稳压输出
【答案】ABC
【解析】峰值约为;7809输入8.5 V会失稳,滤波电容失效会使纹波增大。
三、判断题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
16. 晶闸管的门极只要获得合适的触发信号,就能在阳极加反向电压时正常导通。( )
【答案】错误
【解析】晶闸管导通必须同时满足阳极相对阴极加正向电压和门极获得合适触发信号两个条件。阳极加反向电压时,普通晶闸管处于反向阻断状态,门极触发不能使其正常导通。
17. 电容滤波接在整流电路输出端时,通常利用电容的充放电作用来减小输出电压的脉动。( )
【答案】正确
【解析】电容滤波时,电容在整流输出电压较高时充电,在电压降低时向负载放电,从而填补电压波谷,使输出直流电压更加平滑。
18. 在单相半波整流电路中,二极管导通的条件是输入电压大于正向电压降( )
【答案】正确
【解析】二极管只有在正半周的电压高于其正向电压降时才会导通
19. 稳压电路中基准电压的稳定性直接影响输出电压精度。( )
【答案】正确
【解析】基准电压是稳压电路的参考源,其漂移会导致输出偏差。
20. LM317稳压器外围只需两个电阻即可设定输出电压。( )
【答案】正确
【解析】LM317通过调整端与输出端间电阻分压设定电压。
四、填空题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
21. 晶闸管一旦导通,门极将失去______作用。
【答案】控制
【解析】普通晶闸管导通后,主电路阳极电流只要大于维持电流,就会保持导通状态。此时门极触发信号已不起决定作用,不能通过门极直接使晶闸管关断,因此门极将失去控制作用。
22. 滤波电路的作用是减少整流后直流电中的______成分。
【答案】交流
【解析】滤波电路的主要目的是减少整流后直流电中的交流成分,使直流电更加平滑稳定。
23. 整流电路的作用是将______变为______。
【答案】① 交流电 ② 直流电
【解析】整流电路利用二极管或晶闸管等器件的单向导电特性,使交流电的电流方向变为单一方向,输出脉动直流电。经过滤波、稳压后,可进一步得到较平滑、稳定的直流电。
24. 相比线性稳压器,开关稳压器在输入输出压差较大时具有更高的效率,因为开关稳压器通过______管的高速______来实现对输出电压的稳定控制。
【答案】① 开关 ② 开关
【解析】开关稳压器通过开关管的高速开关来实现对输出电压的稳定控制,其效率与输入输出压差的关系较小,因此在输入输出压差较大时,其效率通常高于线性稳压器。
25. 集成稳压器中的______管主要起到调整输出电压的作用。
【答案】调整
【解析】集成稳压器中的调整管通过改变其导通程度,可以调整输出电压的大小,实现对输出电压的稳定控制。
五、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
26. 简述晶闸管由关断状态转为导通状态必须具备的条件,并说明其导通后的关断方法。
【答案】(1)晶闸管阳极电位高于阴极电位,使其承受正向电压。(2)在门极与阴极之间加上符合要求的正向触发信号。(3)晶闸管导通后,门极失去控制作用;要使其关断,应使阳极电流减小到维持电流以下,或使阳极与阴极间电压反向。
【解析】本题考查晶闸管的触发与关断条件。晶闸管具有单向导电和可控导通特性,导通需同时满足正向电压和门极触发,关断则依靠主电路电流下降或反向电压作用。
27. 如图所示,电路有无正常放大作用?为什么?
【答案】a有;b有;c无,电路没有静态工作点;d无,信号被Vcc短路;E无,三极管VT处于饱和状态且信号被Vcc短路
28. 简述整流电路中滤波电容的主要作用,并说明滤波电容容量过小可能产生的影响。
【答案】(1)滤波电容能在整流电压升高时储存电荷,在电压降低时向负载放电。(2)滤波电容可减小整流输出电压的脉动,使直流输出更加平滑。(3)滤波电容容量过小时,放电维持能力不足,输出纹波增大,可能导致后级电路工作不稳定。
【解析】本题考查整流与滤波电路的基本作用。电容滤波利用充放电过程平滑脉动直流,容量不足会使电压波动明显,影响稳压和放大电路的正常工作。
29. 某汽车电子控制小电路采用低频电压放大器处理传感器信号,电源由整流、滤波、三端集成稳压器组成。通电后发现放大器输出信号失真且幅度偏小。请从电源稳压、放大器静态工作点和晶闸管整流控制三个方面简述检查思路。
【答案】(1)检查三端集成稳压器输入电压是否高于规定压差,输出电压是否稳定,滤波电容是否失效或容量不足。(2)检查低频电压放大器的偏置电阻、耦合电容和三极管工作状态,判断静态工作点是否偏离放大区。(3)若前级采用晶闸管可控整流,应检查晶闸管是否承受正向电压、门极触发信号是否正常,导通角是否过小。
【解析】本题考查电源电路与低频放大电路的综合分析。输出失真且幅度偏小,常与电源纹波或电压不足、静态工作点不当、整流控制导通不足有关,检查应按供电、偏置、控制环节逐步定位。
六、综合应用题(本大题共3小题,共25分)
30.(5分)汽车电器实训台的直流电源模块采用单相桥式整流和电容滤波电路。已知变压器二次侧电压为 18 V,频率为 50 Hz,整流二极管每只正向压降约为 0.7 V,负载电流为 0.8 A,滤波电容为 2200 μF。可近似认为电容滤波后的直流电压为二次侧峰值减去两只二极管压降,纹波电压近似为 。(1)计算滤波后的直流电压和纹波电压。(2)若后级采用 7812 集成稳压器,要求输入端最低电压不低于 14 V,判断该电源能否满足稳压要求。(3)若不能稳定输出,写出两项合理改进措施。
【答案】(1)二次侧峰值电压 ;桥式整流每次有两只二极管导通,滤波后的直流电压近似为 。纹波电压 。
(2)稳压器输入端最低电压约为 ,高于 7812 要求的 14 V,因此该电源能够满足稳压要求。
(3)本题计算结果表明能稳定输出,一般不需要按“不能稳定输出”处理。若实际电路因负载增大、输入电压降低或电容老化导致不能稳定输出,可采取的改进措施有:增大滤波电容容量或更换失效电容,以减小纹波;提高变压器二次侧电压或减小负载电流,以保证稳压器输入端最低电压满足要求;同时应注意 7812 的散热,必要时加装散热片。
【解析】二次侧峰值为1825.45V,桥式整流扣除两只二极管压降,直流约24.05V。C=0.0022F,纹波ΔU=0.8/(2×50×0.0022)=3.64V。最低输入约20.41V,高于7812所需14V,能稳压;实际不足时可增大电容、提高二次侧电压或减小负载,并注意散热。
31.(10分)欲使三端可调式集成稳压器 CW2xxL为负电压输出,试完成下列要求: (1)选择三端可调式集成稳压器 CW2xxL 系列的型号; (2)说明集成稳压器型号中字母和数字的含义; (3)将图电路连接完整; (4)说明、、的作用; (5)该电路能否直接带10Ω的阻性负载?为什么? (6)当 阻值增大时,输出电压 是增大还是减小?
【答案】(1)CW237L (2)C-国标、W一稳压、2-工业、37-负电压输出、L-输出电流0.1A; (3) (4)用于旁路干扰信号;输出接电容用来消除输出电压的波动,并具有消振作用;可消除上的纹波电压,使取样电压稳定; (5)不能,因为CW237L输出的最小电压为 1.2V,直接带 10的阻性负载,流过稳压器的电流为0.12A,大于CW237L的电流 0.1A (6)减小
32.(10分)某汽车电子控制小板需要将 24 V 直流电源稳定为 5 V,供传感器信号调理电路使用。维修技师选用 7805 集成稳压器,负载电流为 0.30 A,稳压器静态电流忽略不计,允许最大耗散功率为 2 W。若稳压器前端串接限流电阻,设计使稳压器输入端电压约为 9 V。(1)计算 7805 不串电阻时的耗散功率,以及串电阻后稳压器的耗散功率。(2)计算串联电阻的阻值和该电阻的耗散功率。(3)判断该方案是否改善稳压器发热,并说明安装时的注意事项。
【答案】(1)不串电阻时 。串电阻后 7805 输入端约为 9 V,则稳压器耗散功率 。
(2)串联电阻压降 ;阻值 。电阻耗散功率 。
(3)该方案能将 7805 的耗散功率由 5.70 W 降至 1.20 W,低于允许最大耗散功率 2 W,能改善稳压器发热。但串联电阻本身要消耗约 4.50 W,应选用额定功率有足够裕量的功率电阻,并注意通风散热。安装 7805 时还应核对引脚排列,输入、输出端按要求接旁路电容,必要时加散热片;同时应注意负载电流变化会改变串联电阻压降,可能影响 7805 输入电压和稳压可靠性。
【解析】线性稳压器功耗为压差乘电流。不串电阻时P=(24-5)×0.30=5.70W,超2W;串后P=(9-5)×0.30=1.20W。电阻压降15V,R=15/0.30=50Ω,功耗4.50W。方案可减轻7805发热,但电阻须留足功率裕量并散热,且注意负载变化对稳压可靠性的影响。
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内蒙古自治区(对口招生)汽驾类
《汽车电工电子基础》(高教版·第二版)
晶闸管 单元过关卷
时间:60分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
1. 下列属于 DC/AC 变换电路(逆变电路)典型应用的是( )
A. 汽车发电机向蓄电池充电
B. 新能源汽车驱动电机的供电电路
C. 车载充电器将 220V 交流电转换为低压直流电
D. 汽车灯光的电压调节电路
2. 汽车上交流发电机输出的交流电,需经过______转换为直流电后为蓄电池充电( )
A. 电阻器
B. 整流器(二极管整流桥)
C. 电容器
D. 继电器
3. 在汽车电子调压或控制电路中,普通晶闸管已经导通后,若要使其由导通转为关断,正确的做法是( )
A. 使阳极电流降到维持电流以下
B. 继续向门极加较大的触发电流
C. 提高阳极与阴极间的正向电压
D. 减小门极电阻以增强触发能力
4. 下列不属于AC/AC变换电路调压方式的是( )
A. 通-断控制
B. 相位控制
C. 斩波控制
D. 整流控制
5. 如图所示电路,已知E=12V,,,稳压管的反向击穿电压为5V,则输出电压是( )
A. 12 V
B. 3V
C. 5 V
D. 0.7V
6. 关于滤波电路,下列说法正确的是( )
A. 整流电路加滤波元件后,输出电压都有所提高
B. 滤波电路是利用电抗元件的储能作用实现滤波的
C. 单相半波、桥式整流电路加滤波电容后,二极管承受的最高反向电压不变,
D. 电容滤波适用于负载电流小且负载电阻变化较大的场合
7. 汽车稳压电路中,输出电压调整通常通过( )
A. 改变变压器匝数
B. 调整电阻值
C. 控制开关管导通时间
D. 改变电容值
8. 汽车前照灯电路中,用于稳定电压的元件是( )
A. 稳压二极管
B. 普通二极管
C. 电阻
D. 电感
9. 简单并联型稳压电路主要由稳压二极管和______组成。( )
A. 电感
B. 电容
C. 限流电阻
D. 变压器
10. 稳压二极管的主要功能是( )
A. 整流电压
B. 提供稳定的电压
C. 放大信号
D. 保护电路免受过压
二、多项选择题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
11. 关于普通晶闸管结构和控制特性的表述,正确的有( )
A. 具有阳极、阴极、门极三个电极
B. 具有集电极、基极、发射极三个电极
C. 导通后门极失去关断控制作用
D. 关断时只需给门极反向脉冲
12. 关于单相桥式整流电容滤波电路的表述,正确的有( )
A. 四只二极管构成桥式整流通路
B. 负载上得到频率较高的交流电压
C. 电容并联在整流输出端起平滑作用
D. 滤波后输出电压脉动成分减小
13. 关于三端集成稳压器应用的表述,正确的有( )
A. 7805通常输出负5 V稳定电压
B. 7905通常输出负5 V稳定电压
C. 输入端电压可低于规定输出电压
D. 使用时应注意引脚排列、散热条件
14. 关于汽车电子电源电路中整流、滤波和稳压环节的作用,下列说法正确的有( )
A. 整流电路可把交流电变为脉动直流电
B. 滤波电路可减小整流输出的脉动成分
C. 稳压电路可在一定范围内稳定输出电压
D. 滤波电路可把直流电直接变为交流电
15. 某12 V交流电源经单相桥式整流和电容滤波后供给7809稳压器,硅二极管压降按0.7 V计算。测得稳压器输入端仅为8.5 V,输出端为7.8 V且纹波明显。下列判断正确的有( )
A. 滤波后最高电压约为15.6 V
B. 稳压器输入8.5 V时不能稳9 V
C. 输出偏低可能与滤波电容失效有关
D. 增大负载电流可恢复9 V稳压输出
三、判断题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
16. 晶闸管的门极只要获得合适的触发信号,就能在阳极加反向电压时正常导通。( )
17. 电容滤波接在整流电路输出端时,通常利用电容的充放电作用来减小输出电压的脉动。( )
18. 在单相半波整流电路中,二极管导通的条件是输入电压大于正向电压降( )
19. 稳压电路中基准电压的稳定性直接影响输出电压精度。( )
20. LM317稳压器外围只需两个电阻即可设定输出电压。( )
四、填空题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
21. 晶闸管一旦导通,门极将失去______作用。
22. 滤波电路的作用是减少整流后直流电中的______成分。
23. 整流电路的作用是将______变为______。
24. 相比线性稳压器,开关稳压器在输入输出压差较大时具有更高的效率,因为开关稳压器通过______管的高速______来实现对输出电压的稳定控制。
25. 集成稳压器中的______管主要起到调整输出电压的作用。
五、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
26. 简述晶闸管由关断状态转为导通状态必须具备的条件,并说明其导通后的关断方法。
27. 如图所示,电路有无正常放大作用?为什么?
28. 简述整流电路中滤波电容的主要作用,并说明滤波电容容量过小可能产生的影响。
29. 某汽车电子控制小电路采用低频电压放大器处理传感器信号,电源由整流、滤波、三端集成稳压器组成。通电后发现放大器输出信号失真且幅度偏小。请从电源稳压、放大器静态工作点和晶闸管整流控制三个方面简述检查思路。
六、综合应用题(本大题共3小题,共25分)
30.(5分)汽车电器实训台的直流电源模块采用单相桥式整流和电容滤波电路。已知变压器二次侧电压为 18 V,频率为 50 Hz,整流二极管每只正向压降约为 0.7 V,负载电流为 0.8 A,滤波电容为 2200 μF。可近似认为电容滤波后的直流电压为二次侧峰值减去两只二极管压降,纹波电压近似为 。(1)计算滤波后的直流电压和纹波电压。(2)若后级采用 7812 集成稳压器,要求输入端最低电压不低于 14 V,判断该电源能否满足稳压要求。(3)若不能稳定输出,写出两项合理改进措施。
31.(10分)欲使三端可调式集成稳压器 CW2xxL为负电压输出,试完成下列要求: (1)选择三端可调式集成稳压器 CW2xxL 系列的型号; (2)说明集成稳压器型号中字母和数字的含义; (3)将图电路连接完整; (4)说明、、的作用; (5)该电路能否直接带10Ω的阻性负载?为什么? (6)当 阻值增大时,输出电压 是增大还是减小?
32.(10分)某汽车电子控制小板需要将 24 V 直流电源稳定为 5 V,供传感器信号调理电路使用。维修技师选用 7805 集成稳压器,负载电流为 0.30 A,稳压器静态电流忽略不计,允许最大耗散功率为 2 W。若稳压器前端串接限流电阻,设计使稳压器输入端电压约为 9 V。(1)计算 7805 不串电阻时的耗散功率,以及串电阻后稳压器的耗散功率。(2)计算串联电阻的阻值和该电阻的耗散功率。(3)判断该方案是否改善稳压器发热,并说明安装时的注意事项。
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