第3卷 整流电路——半波、桥式与三相整流 山东省（春季高考）《电子技术基础》（劳保版·第6版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第3卷 整流电路——半波、桥式与三相整流 单元过关卷《电子技术基础与技能》电气技术类 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20小题，每题3分，共60分） 1. 单相全波整流电路采用理想二极管，变压器副边每半绕组的电压有效值为 ，则电阻负载两端的平均直流电压约为（ ） A. B. C. D. 2. 调光灯电路中的整流器的作用是什么（ ） A. 将交流电转换为直流电 B. 过滤交流电中的高频噪声 C. 减小电路中的电阻值 D. 提高电源电压 3. 在半波整流和桥式全波整流电路中，当输入电源频率增加时，输出波形会怎样变化？（ ） A. 输出波形不变 B. 半波整流输出电压增大，桥式全波整流输出电压减小 C. 桥式全波整流输出电压增大，半波整流输出电压减小 D. 输出波形变为正弦波 4. 单相半波整流电路输出的直流电压波形是（ ） A. 正弦波 B. 三角波 C. 脉动直流 D. 方波 5. 电路如图所示，VD为理想二极管，若输入的正弦交流电，则（ ） A. 输出电压为 B. 输出电压为3V C. 最大输出电压为3V D. 最小输出电压为3V 6. 在单相桥式整流电路中，如果输入的交流电压增加到330V，输出的直流电压预计会增加到多少？（ ） A. 220 V B. 330 V C. 440 V D. 466 V 7. 下列关于桥式整流电路的说法，不正确有（ ） A. 桥式整流电路由4只二极管组成 B. 桥式整流电路的输出电压是半波整流电路的1.2倍 C. 两只二极管的负极接在一起是输出电压的正极 D. 两只二极管的正极接在一起是输出电压的负极 8. （单选）在桥式整流电路中，若有一只二极管断开，则负载两端直流电压将（ ） A. 变为零 B. 下降 C. 升高 D. 保持不变 9. 单相桥式整流电路接电阻负载，变压器二次侧电压有效值为20V，负载电阻为100Ω，忽略二极管正向压降，则负载电流平均值约为（ ） A. 0.09A B. 0.18A C. 0.20A D. 0.28A 10. 如图所示单向半波整流电路中，负载两端的电压为（ ） A. 220V B. 110V C. 90V D. 180V 11. 单向桥式整流电路中，流过每只整流二极管的电流为（ ） A. 负载电流的四分之一 B. 负载电流的一半 C. 负载电流的一倍 D. 负载电流的二倍 12. 单相桥式整流电路接电阻负载且不带滤波器，若要求负载两端的平均直流电压约为 ，忽略二极管正向压降，则变压器二次电压的有效值应约为（ ） A. B. C. D. 13. 单相桥式整流电路接电阻负载且不带滤波电容，变压器二次侧电压有效值为18V，负载电阻为100Ω。若一只整流二极管开路，负载平均电流约为（ ） A. 0.045A B. 0.081A C. 0.162A D. 0.254A 14. 单相全波整流电路采用中心抽头变压器，若整流二极管承受的最大反向电压为56.56V，则变压器每半绕组电压的有效值为（ ） A. 14.14V B. 20.00V C. 28.28V D. 40.00V 15. 如图所示电路，已知，则下列说法错误的是（ ） A. 若C开路，则约为9V B. 若开路，则约为14V C. 若V开路，则约为4.5V D. 若V开路，则约为10V 16. 单相桥式整流电路接电阻负载且不带滤波器，变压器二次侧电压有效值为30 V，忽略二极管正向压降，负载两端平均电压约为（ ） A. 13.5 V B. 21.2 V C. 27.0 V D. 42.4 V 17. 要想在桥式整流电路的输出端获得负极性的直流电压，下列说法正确的是（ ） A. 交换任意两只二极管的极性 B. 交换任意一只二极管的极性 C. 交换任意三只二极管的极性 D. 交换四只二极管的极性 18. 单相桥式整流电容滤波电路接成理想空载状态，变压器副边电压有效值为15 V，则负载两端输出电压约为（ ） A. 10.6 V B. 15.0 V C. 21.2 V D. 30.0 V 19. 在单相桥式整流电路中，目前应用比较广泛的整流电路是（ ） A. 单相半波整流电路 B. 单相全波整流电路 C. 单相桥式整流电路 D. 单倍整流电路 20. 三相桥式整流电路中，每个二极管的导通角为（ ） A. 60° B. 90° C. 120° D. 180° 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 单相半波整流电路中，二极管只在输入交流电压的一个半周内导通，另一个半周截止。（ ） 22. 整流电路将交流电变为平滑的直流电。（ ） 23. 如图整流二极管，有银白色环端引脚是此二极管正极。（ ） 24. 三相桥式整流电路中，理想情况下输出电压的脉动频率是交流电源频率的六倍。（ ） 25. 整流电路中的二极管在交流电的正半周期和负半周期都会导通。（ ） 26. 整流二极管是利用单向导电特性工作的。（ ） 27. 如图所示直流稳压电源中，第1、2部分组成整流电路。（ ） 28. 在输入交流电压相同的情况下，半波整流电路的输出电压低于桥式整流电路的输出电压，所以桥式整流电路比半波整流电路的效率高。（ ） 29. 整流桥堆是将4只整流二极管按桥式连接集成在一起而构成的器件。（ ） 30. 在变压器副边电压有效值相同的条件下，单相桥式整流电路中每只截止二极管承受的最大反向电压，与单相半波整流电路中二极管承受的最大反向电压相同。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 请分析单相半波整流电路的工作原理。 32. 有一桥式整流电容滤波电路，已知交流电源频率为，负载电阻，要求输出直流电压，选择整流二极管及滤波电容。 33. 简述单相桥式整流电路的工作原理，并比较其与单相半波整流电路在输出脉动频率、整流效率和变压器利用率方面的差异。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 有一直流电源，其输出电压为、负载电阻为的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电。试求变压器副边电压和输出电流的平均值，并计算二极管的电流和最高反向电压。 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第3卷 整流电路——半波、桥式与三相整流 单元过关卷《电子技术基础与技能》电气技术类 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20小题，每题3分，共60分） 1. 单相全波整流电路采用理想二极管，变压器副边每半绕组的电压有效值为 ，则电阻负载两端的平均直流电压约为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】全波整流时，负载电压平均值为 。代入 ，得 ，因此选B。 2. 调光灯电路中的整流器的作用是什么（ ） A. 将交流电转换为直流电 B. 过滤交流电中的高频噪声 C. 减小电路中的电阻值 D. 提高电源电压 【答案】A 【解析】调光灯电路中，整流器的作用是将交流电转换为直流电，因为大多数灯泡需要直流电才能正常工作。 3. 在半波整流和桥式全波整流电路中，当输入电源频率增加时，输出波形会怎样变化？（ ） A. 输出波形不变 B. 半波整流输出电压增大，桥式全波整流输出电压减小 C. 桥式全波整流输出电压增大，半波整流输出电压减小 D. 输出波形变为正弦波 【答案】B 【解析】输入电源频率增加会影响整流电路的输出效果。半波整流电路的输出电压与输入频率成正比，而桥式全波整流电路的输出电压与输入频率无关，因为它能够整流两个半周期。因此，正确答案是 B。 4. 单相半波整流电路输出的直流电压波形是（ ） A. 正弦波 B. 三角波 C. 脉动直流 D. 方波 【答案】C 【解析】单相半波整流电路只允许交流电压的一个半周通过，输出电压在一个半周内随正弦规律变化，另一个半周为零，因此输出不是纯直流，而是单方向的脉动直流，选C。 5. 电路如图所示，VD为理想二极管，若输入的正弦交流电，则（ ） A. 输出电压为 B. 输出电压为3V C. 最大输出电压为3V D. 最小输出电压为3V 【答案】D 【解析】根据图示理想二极管限幅电路的工作状态，当输入电压变化使二极管截止时，输出电压由输入决定；当输入电压使二极管导通时，输出端被钳位在图中给定的3V电位。由此可知输出电压的最低值被限制为3V，即最小输出电压为3V，选D。 6. 在单相桥式整流电路中，如果输入的交流电压增加到330V，输出的直流电压预计会增加到多少？（ ） A. 220 V B. 330 V C. 440 V D. 466 V 【答案】D 【解析】单相桥式整流电路中，输出的直流电压约为输入交流电压的√2倍。因此，当输入为330V时，输出的直流电压预计会增加到√2 × 330V ≈ 466V。因此，正确答案是 D。 7. 下列关于桥式整流电路的说法，不正确有（ ） A. 桥式整流电路由4只二极管组成 B. 桥式整流电路的输出电压是半波整流电路的1.2倍 C. 两只二极管的负极接在一起是输出电压的正极 D. 两只二极管的正极接在一起是输出电压的负极 【答案】B 【解析】桥式整流电路由4只二极管组成；两只二极管负极连接处为输出正极，两只二极管正极连接处为输出负极，A、C、D均正确。半波整流平均输出电压约为0.45U2，桥式整流平均输出电压约为0.9U2，约为半波整流的2倍而不是1.2倍，因此不正确的是B。 8. （单选）在桥式整流电路中，若有一只二极管断开，则负载两端直流电压将（ ） A. 变为零 B. 下降 C. 升高 D. 保持不变 【答案】B 【解析】桥式整流正常工作时，每个半周均有两只二极管导通。若其中一只二极管断开，则有一个半周的整流通路被切断，电路将退化为半波整流，负载获得的平均直流电压减小，因此负载两端直流电压将下降，选B。 9. 单相桥式整流电路接电阻负载，变压器二次侧电压有效值为20V，负载电阻为100Ω，忽略二极管正向压降，则负载电流平均值约为（ ） A. 0.09A B. 0.18A C. 0.20A D. 0.28A 【答案】B 【解析】桥式整流电路负载端平均直流电压约为二次侧电压有效值的0.9倍，即约为18V。根据欧姆定律，负载电流平均值约为18V除以100Ω，结果为0.18A。 10. 如图所示单向半波整流电路中，负载两端的电压为（ ） A. 220V B. 110V C. 90V D. 180V 【答案】A 【解析】在图示单相半波整流电路中，二极管只在输入电压使其正向导通的半周导通，负载电压为相应的半波脉动电压。根据图中给定的电源参数及电压标注，负载两端电压取220V，因此选A。 11. 单向桥式整流电路中，流过每只整流二极管的电流为（ ） A. 负载电流的四分之一 B. 负载电流的一半 C. 负载电流的一倍 D. 负载电流的二倍 【答案】B 【解析】桥式整流时，每只二极管只在一个半周内导通，导通期间二极管电流等于负载电流。若按一个交流周期计算每只二极管的平均电流，则其导通时间占一个周期的一半，所以每只二极管的平均电流为负载平均电流的一半，选B。 12. 单相桥式整流电路接电阻负载且不带滤波器，若要求负载两端的平均直流电压约为 ，忽略二极管正向压降，则变压器二次电压的有效值应约为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】单相桥式整流电路不带滤波器时，负载平均直流电压约为 。因此，变压器二次电压有效值为 ，所以选C。 13. 单相桥式整流电路接电阻负载且不带滤波电容，变压器二次侧电压有效值为18V，负载电阻为100Ω。若一只整流二极管开路，负载平均电流约为（ ） A. 0.045A B. 0.081A C. 0.162A D. 0.254A 【答案】B 【解析】桥式整流电路中一只二极管开路后，负载只能获得半波整流电压，其平均值约为输入有效值的0.45倍，即负载平均电压约为 ，得到8.1V。负载平均电流约为 ，即0.081A。 14. 单相全波整流电路采用中心抽头变压器，若整流二极管承受的最大反向电压为56.56V，则变压器每半绕组电压的有效值为（ ） A. 14.14V B. 20.00V C. 28.28V D. 40.00V 【答案】B 【解析】中心抽头式全波整流电路中，二极管承受的最大反向电压与每半绕组电压有效值的关系为。代入已知数据可得，因此选B。 15. 如图所示电路，已知，则下列说法错误的是（ ） A. 若C开路，则约为9V B. 若开路，则约为14V C. 若V开路，则约为4.5V D. 若V开路，则约为10V 【答案】D 【解析】U2=10V为变压器二次电压有效值。电容C开路时，电路为桥式整流电阻负载，输出平均值约为0.9U2=9V，A正确；RL开路时无负载，滤波电容可充电至输入电压峰值，U0\approx\sqrt{2}U2=14V，B正确；VD1开路时有一个半周通路被切断，电路退化为半波整流，U0\approx0.45U2=4.5V，C正确。因此错误的说法是D。 16. 单相桥式整流电路接电阻负载且不带滤波器，变压器二次侧电压有效值为30 V，忽略二极管正向压降，负载两端平均电压约为（ ） A. 13.5 V B. 21.2 V C. 27.0 V D. 42.4 V 【答案】C 【解析】单相桥式整流电路输出的是全波脉动直流电压，其平均值计算式为 。代入 ，可得 ，因此选C。 17. 要想在桥式整流电路的输出端获得负极性的直流电压，下列说法正确的是（ ） A. 交换任意两只二极管的极性 B. 交换任意一只二极管的极性 C. 交换任意三只二极管的极性 D. 交换四只二极管的极性 【答案】D 【解析】桥式整流电路中，四只二极管的极性共同决定输出端的正、负极性。将四只二极管的极性全部交换后，原来的导通路径方向反向，负载两端的直流电压极性也随之反向，因此选D。仅交换一只、两只或三只二极管会破坏正常的桥式整流连接，不能保证获得稳定的负极性输出。 18. 单相桥式整流电容滤波电路接成理想空载状态，变压器副边电压有效值为15 V，则负载两端输出电压约为（ ） A. 10.6 V B. 15.0 V C. 21.2 V D. 30.0 V 【答案】C 【解析】电容滤波电路在理想空载时，电容充电至整流电压的峰值，输出电压约为1.414×15 V，计算得21.2 V。A为半波平均值的近似结果，B为有效值，D为有效值的两倍，均不符合电容滤波空载输出电压的特点。 19. 在单相桥式整流电路中，目前应用比较广泛的整流电路是（ ） A. 单相半波整流电路 B. 单相全波整流电路 C. 单相桥式整流电路 D. 单倍整流电路 【答案】C 【解析】在单相整流电路中，桥式整流能够利用交流电压的正、负两个半周，输出脉动频率高、直流平均值大、变压器利用率较高，实际应用较广泛。因此选C。 20. 三相桥式整流电路中，每个二极管的导通角为（ ） A. 60° B. 90° C. 120° D. 180° 【答案】C 【解析】三相桥式整流电路中，任一时刻由一只上桥臂二极管和一只下桥臂二极管导通。每只二极管在相应相电压处于最大或最有利的区间内导通120°，因此每个二极管的导通角为120°，选C。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 单相半波整流电路中，二极管只在输入交流电压的一个半周内导通，另一个半周截止。（ ） 【答案】正确 【解析】单相半波整流电路利用二极管的单向导电性，使其只在正向偏置的半周导通，在反向偏置的另一半周截止，从而获得脉动直流电压。 22. 整流电路将交流电变为平滑的直流电。（ ） 【答案】错误 【解析】整流电路只能将交流电变为方向单一但仍有波动的脉动直流电，输出中仍含有较大的交流脉动成分。要获得较平滑的直流电，还需要接入电容、电感等滤波电路。因此该说法错误。 23. 如图整流二极管，有银白色环端引脚是此二极管正极。（ ） 【答案】错误 【解析】整流二极管管体上有银白色环端引脚是此二极管负极。 24. 三相桥式整流电路中，理想情况下输出电压的脉动频率是交流电源频率的六倍。（ ） 【答案】正确 【解析】三相桥式整流电路每个交流周期内有六个脉波输出，因此输出电压的脉动频率为交流电源频率的六倍，这是三相桥式整流电路脉动较小的重要原因。 25. 整流电路中的二极管在交流电的正半周期和负半周期都会导通。（ ） 【答案】错误 【解析】普通整流二极管具有单向导电性，在正向偏置时导通、反向偏置时截止。单只二极管不会在交流电的正、负半周都导通；在桥式整流电路中，也是不同的二极管分别在不同半周导通。因此该说法错误。 26. 整流二极管是利用单向导电特性工作的。（ ） 【答案】正确 【解析】整流二极管利用PN结的单向导电特性，在正向电压作用下导通，在反向电压作用下截止，从而使交流电压中只有规定方向的半周能够通过，实现整流。因此该说法正确。 27. 如图所示直流稳压电源中，第1、2部分组成整流电路。（ ） 【答案】正确 【解析】直流稳压电源通常由变压、整流、滤波和稳压等部分组成。图中第1、2部分承担将交流电变为单方向脉动直流电的功能，属于整流部分，因此该说法正确。 28. 在输入交流电压相同的情况下，半波整流电路的输出电压低于桥式整流电路的输出电压，所以桥式整流电路比半波整流电路的效率高。（ ） 【答案】正确 【解析】在输入交流电压及负载参数相同的条件下，半波整流只利用一个半周，输出平均电压约为0.45U2；桥式整流利用正、负两个半周，输出平均电压约为0.9U2，因此桥式整流输出电压较高。同时桥式整流的理论整流效率约为81.2%，高于半波整流的约40.6%，所以该说法正确。 29. 整流桥堆是将4只整流二极管按桥式连接集成在一起而构成的器件。（ ） 【答案】正确 【解析】整流桥堆通常将4只整流二极管按照桥式整流的连接方式集成封装，并引出交流输入端和直流输出正、负端，使用时可直接实现单相桥式整流。因此该说法正确。 30. 在变压器副边电压有效值相同的条件下，单相桥式整流电路中每只截止二极管承受的最大反向电压，与单相半波整流电路中二极管承受的最大反向电压相同。（ ） 【答案】正确 【解析】单相半波整流电路中，二极管截止时承受的最大反向电压为副边电压的峰值。单相桥式整流电路中，截止二极管承受的最大反向电压通常也为副边电压的峰值，因此两者数值相同。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 请分析单相半波整流电路的工作原理。 【答案】正半周（0∼π区间）：交流电源电压u处于正半周时，其极性为上正下负。此时二极管V因阳极电位高于阴极电位而正向导通，若忽略二极管管压降，可将其视为短路。电流从电源正极流出，经二极管V和负载电阻RL，回到电源负极，形成回路。负载RL中有电流通过，输出电压uo≈u，随输入正弦电压的正半周变化。负半周（π∼2π区间）：交流电源电压u极性反向，为上负下正，二极管V承受反向电压而截止，电路中没有电流流过，负载两端输出电压uo=0。经过连续周期后，负载上得到只有正半周、方向不变的脉动直流电压。若考虑硅二极管正向压降，则二极管导通时uo≈u-0.7V；二极管截止时uo=0。单相半波整流因此只利用输入交流电压的一个半周，输出脉动频率等于输入交流频率。 【解析】单相半波整流电路利用二极管的单向导电性工作。输入电压正半周时，二极管正向偏置并导通，电源、二极管和负载构成回路，负载获得正向半波电压；输入电压负半周时，二极管反向偏置并截止，负载中无电流，输出电压为零。因此输出是单方向的半波脉动直流电压，平均值在忽略管压降时为Uo=0.45U2，脉动频率等于输入交流频率。 32. 有一桥式整流电容滤波电路，已知交流电源频率为，负载电阻，要求输出直流电压，选择整流二极管及滤波电容。 【答案】选用电容量为200μF，耐压为50V的电容器。 【解析】本题考查桥式整流电路加滤波电容后的工作估算。桥式整流电路有滤波电容时，。选择整流二极管主要考虑的参数是、，选择滤波电容主要考虑耐压和容量，容量选择应满足，T为脉动电压的周期。（市电半波整流电路的T为0.02s，桥式整流电路为0.01s）流过二极管的电流，变压器二次电压有效值，二极管承受最高反向电压，综上，可选IN4002二极管，其，，由取4，可得，综上，选用电容量为200μF，耐压为50V的电容器。 33. 简述单相桥式整流电路的工作原理，并比较其与单相半波整流电路在输出脉动频率、整流效率和变压器利用率方面的差异。 【答案】（1）单相桥式整流电路由变压器次级和四只整流二极管组成。正半周时，两只对角二极管导通；负半周时，另外两只对角二极管导通，负载电流方向始终保持不变。 （2）单相半波整流电路的输出脉动频率等于输入交流频率，单相桥式整流电路的输出脉动频率为输入交流频率的两倍。 （3）单相半波整流电路的理论整流效率约为40.6%，变压器利用率较低；单相桥式整流电路的理论整流效率约为81.2%，变压器利用率较高。 （4）选择整流二极管时，应根据最大整流电流和反向工作电压确定，并留有适当裕量。 【解析】桥式电路利用交流电压的正、负半周整流，负载电流方向不变，因此脉动频率和整流效率均高于半波电路。二极管选择必须同时满足正向电流和反向电压要求。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 有一直流电源，其输出电压为、负载电阻为的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电。试求变压器副边电压和输出电流的平均值，并计算二极管的电流和最高反向电压。 【答案】采用单相桥式整流电路时 【解析】采用单相桥式整流电路时 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 $