第3卷 整流电路——半波、桥式与三相整流 湖南省（对口招生）《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）电工电子类 《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 整流电路——半波、桥式与三相整流 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20小题，每题3分，共60分） 1. 在理想二极管组成的单相半波整流电路中，输入交流电压正半周时二极管的工作状态是（ ） A. 正半周导通，负半周截止 B. 负半周导通，正半周截止 C. 正负半周均导通，输出为直流 D. 正负半周均截止，负载无电压 2. 在安装整流滤波电路模块时，整流二极管应采用______安装方式。（ ） A. 立式 B. 卧式 C. 悬空式 D. 背式 3. 如图所示数字万用表表盘，测量电阻阻值时，我们需要把旋转旋钮旋转至______所在区域合适的档位（ ） A. V~ B. V— C. F D. Ω 4. 整流电路的作用（ ） A. 将交流电转换成直流电 B. 将直流电转化成交流电 C. 将交流电转换成脉动直流电 D. 将较大的交流电转换成较小的交流电 5. D1是_________（元件名称）元件标号。（ ） A. 输出接口 B. 稳压二极管 C. 电解电容 D. 整流二极管 6. 如果单相半波整流电路中的某只二极管损坏，将会导致什么结果？（ ） A. 整流效果不受影响 B. 电流无法通过电路 C. 输出电压将是交流波形 D. 输出电压将是负的直流电 7. 如图所示色环电阻，我们可以读出其电阻阻值是______Ω（ ） A. 2 B. 20 C. 200 D. 2000 8. 在单相桥式整流电路中，若有一只二极管开路，则（ ） A. 变为半波整流 B. 输出电压为零 C. 电路仍正常工作 D. 输出电压平均值增大 9. 单相桥式整流电路中，电源变压器次级绕组电压有效值为20V，测得负载两端电压为9V，则该电路发生的故障是（ ） A. 一只二极管开路 B. 一只二极管接反 C. 负载开路 D. 相邻两只二极管接反 10. 如图所示半波整流电路输入电压的有效值为20V，则输出电压约为（ ） A. 9V B. 18V C. 24V D. 28V 11. 接电阻性负载的单相桥式整流电路，刚接通电源就发现二极管冒烟，产生这种现象的原因可能是（ ） A. 负载开路 B. 有一只二极管断路 C. 有一只二极管极性接反 D. 有一只二极管虚焊 12. 变压器副边电压有效值为时，经桥式整流后的输出电压平均值约为（ ） A. 0.45 B. 0.6 C. 0.9 D. 1.2 13. 单相桥式可控整流电路，电阻性负载，变压器次级电压为30 V，控制角为，整流电路输出直流电压为（ ） A. 10.125 V B. 20.25 V C. 13.5 V D. 27 V 14. 电路如图所示，二极管为理想元件，则电路中电流Ⅰ的平均值是（ ） A. 1.8mA B. 0mA C. 4mA D. 3mA 15. 单相桥式整流电路的二极管承受的最大反向电压是（ ） A. 输入电压的峰值 B. 输入电压的两倍峰值 C. 输出电压的峰值 D. 输出电压的两倍峰值 16. 下列关于单相桥式整流与单相半波整流的对比，正确的是（ ） A. 桥式整流输出直流电压平均值更低 B. 桥式整流二极管损耗更小 C. 桥式整流输出纹波更小 D. 桥式整流电路更简单 17. 设整流变压器副边电压，欲使负载上得到如图所示整流电压的波形，则需要采用的整流电路是（ ） A. 单相桥式整流电路 B. 单相全波整流电路 C. 单相半波整流电路 D. 以上都不对 18. 在单相桥式整流电路中，若电源变压器二次电压为100V，则负载上电压为（ ） A. 45V B. 50V C. 90V D. 120V 19. 单相桥式整流电路中有一只二极管断路、则该电路（ ） A. 不能工作 B. 输出电压保持不变 C. 输出电压降低 D. 输出电压升高 20. 测量桥式整流电路的负载两端电压为9V，检查电路时发现一个二极管已经断脚，则其变压器副边电压为（ ） A. 25V B. 20V C. 15V D. 10V 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 单相桥式整流电路中，输入交流电压的每个半周都有两只二极管同时导通，为负载提供同一方向的电流。（ ） 22. 三相桥式整流电路的输出电压在一个交流周期内有六个脉波，因此其脉动频率是交流电源频率的六倍。（ ） 23. 如图所示，此色环电阻在进行色环阻值读取时的读取顺序是从左至右的读法，最右侧一环是误差环。（ ） 24. 单相全波整流电路中，两个二极管总有一个处于截止状态，因此全波整流电路是半个周期工作，半个周期截止。（ ） 25. 单相半波整流电路的输出脉动频率等于输入交流电源频率的两倍。（ ） 26. 单相桥式整流电路工作时，无论在交流电压的正半周还是负半周，都是两只二极管导通，两只二极管截止。（ ） 27. 如图桥式整滤波电容滤波电容原理图，从此原理图可以知，对应电路中的D1~D4选用的是发光二极管。（ ） 28. 单相桥式整流电路在输入交流电的每个半周内都有两只二极管导通。（ ） 29. 桥式整流电路不是半波整流电路。（ ） 30. 半波整流电路输出电压的平均值。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 比较单相半波整流电路与单相桥式整流电路的电路结构、工作原理及输出波形。 32. 请改正图中的错误，以便在输出端得到+5V的输出电压。 33. 某直流电源采用三相整流电路。简述三相整流电路的工作原理，并说明整流二极管选择时应考虑的主要参数。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某企业维修一台控制柜中的直流电源。变压器次级电压有效值为 24 V，负载电阻为 24 Ω，现采用单相桥式整流电路供电。设整流二极管为理想器件，暂不考虑滤波电容的影响。备选二极管的主要参数如下：D1 的正向平均电流为 1 A、反向耐压为 50 V；D2 的正向平均电流为 0.5 A、反向耐压为 100 V；D3 的正向平均电流为 1 A、反向耐压为 1000 V。按反向耐压至少为最大反向电压的 2 倍、正向平均电流额定值至少为单管平均电流 2 倍的原则选用器件。（1）计算桥式整流电路的平均输出电压、负载电流、每只二极管的平均电流以及二极管承受的最大反向电压。（2）根据计算结果，从 D1、D2、D3 中选出合适的整流二极管，并说明理由。（3）比较单相半波整流、单相桥式整流和三相桥式整流的输出波形及脉动频率，并说明在大功率直流电源中采用三相桥式整流的主要优点。 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 $ 湖南省（对口招生）电工电子类 《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 整流电路——半波、桥式与三相整流 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20小题，每题3分，共60分） 1. 在理想二极管组成的单相半波整流电路中，输入交流电压正半周时二极管的工作状态是（ ） A. 正半周导通，负半周截止 B. 负半周导通，正半周截止 C. 正负半周均导通，输出为直流 D. 正负半周均截止，负载无电压 【答案】A 【解析】单相半波整流电路利用二极管的单向导电性，通常在输入电压正半周时导通，在负半周时截止，因此负载只获得单向的半波电压。 2. 在安装整流滤波电路模块时，整流二极管应采用______安装方式。（ ） A. 立式 B. 卧式 C. 悬空式 D. 背式 【答案】B 【解析】在一般的整流滤波电路模块安装中，整流二极管通常采用卧式安装方式。因为卧式安装能够使二极管与电路板有较大的接触面积，有利于散热，而且在实际的电路布局中，这种方式可以使电路结构更加紧凑和平稳。同时，卧式安装对于焊接等操作也比较方便，能够保证二极管引脚与电路板之间良好的电气连接。 3. 如图所示数字万用表表盘，测量电阻阻值时，我们需要把旋转旋钮旋转至______所在区域合适的档位（ ） A. V~ B. V— C. F D. Ω 【答案】D 【解析】数字万用表测量电阻时，我们需要把旋转旋钮旋转至所在区域合适的档位。 4. 整流电路的作用（ ） A. 将交流电转换成直流电 B. 将直流电转化成交流电 C. 将交流电转换成脉动直流电 D. 将较大的交流电转换成较小的交流电 【答案】C 【解析】本题考查整流电路的作用，整流电路的作用是将交流电转化成脉动直流电。 5. D1是_________（元件名称）元件标号。（ ） A. 输出接口 B. 稳压二极管 C. 电解电容 D. 整流二极管 【答案】D 【解析】D1是整流二极管元件标号。 6. 如果单相半波整流电路中的某只二极管损坏，将会导致什么结果？（ ） A. 整流效果不受影响 B. 电流无法通过电路 C. 输出电压将是交流波形 D. 输出电压将是负的直流电 【答案】D 【解析】在单相半波整流电路中，如果一只二极管损坏，会导致电路中的输出电压波形出现负半波，即波形出现间断性。因此，正确答案可能是 D。 7. 如图所示色环电阻，我们可以读出其电阻阻值是______Ω（ ） A. 2 B. 20 C. 200 D. 2000 【答案】B 【解析】图示色环电阻对应阻值色环为红、黑、黑，即读数可得其阻值为20。 8. 在单相桥式整流电路中，若有一只二极管开路，则（ ） A. 变为半波整流 B. 输出电压为零 C. 电路仍正常工作 D. 输出电压平均值增大 【答案】A 【解析】在单相桥式整流电路中，若有一只二极管开路，就会变成半波整流，选择 A 选项。 9. 单相桥式整流电路中，电源变压器次级绕组电压有效值为20V，测得负载两端电压为9V，则该电路发生的故障是（ ） A. 一只二极管开路 B. 一只二极管接反 C. 负载开路 D. 相邻两只二极管接反 【答案】A 【解析】正常输出电压约为；一只二极管开路后变为半波整流，，故选A。 10. 如图所示半波整流电路输入电压的有效值为20V，则输出电压约为（ ） A. 9V B. 18V C. 24V D. 28V 【答案】B 11. 接电阻性负载的单相桥式整流电路，刚接通电源就发现二极管冒烟，产生这种现象的原因可能是（ ） A. 负载开路 B. 有一只二极管断路 C. 有一只二极管极性接反 D. 有一只二极管虚焊 【答案】C 【解析】二极管极性接反会使桥路形成近似短路，接通瞬间电流过大，导致二极管发热冒烟，故选C。 12. 变压器副边电压有效值为时，经桥式整流后的输出电压平均值约为（ ） A. 0.45 B. 0.6 C. 0.9 D. 1.2 【答案】C 【解析】桥式全波整流输出平均值为，故选C。 13. 单相桥式可控整流电路，电阻性负载，变压器次级电压为30 V，控制角为，整流电路输出直流电压为（ ） A. 10.125 V B. 20.25 V C. 13.5 V D. 27 V 【答案】B 【解析】电阻性负载单相桥式可控整流平均电压，故选B。 14. 电路如图所示，二极管为理想元件，则电路中电流Ⅰ的平均值是（ ） A. 1.8mA B. 0mA C. 4mA D. 3mA 【答案】A 15. 单相桥式整流电路的二极管承受的最大反向电压是（ ） A. 输入电压的峰值 B. 输入电压的两倍峰值 C. 输出电压的峰值 D. 输出电压的两倍峰值 【答案】A 【解析】设输入电压峰值为，桥式整流中截止二极管承受的最大反向电压为，即输入电压峰值，故选A。 16. 下列关于单相桥式整流与单相半波整流的对比，正确的是（ ） A. 桥式整流输出直流电压平均值更低 B. 桥式整流二极管损耗更小 C. 桥式整流输出纹波更小 D. 桥式整流电路更简单 【答案】C 【解析】桥式整流利用交流正、负半周，输出脉动频率为，较半波整流纹波小，故选C。 17. 设整流变压器副边电压，欲使负载上得到如图所示整流电压的波形，则需要采用的整流电路是（ ） A. 单相桥式整流电路 B. 单相全波整流电路 C. 单相半波整流电路 D. 以上都不对 【答案】C 18. 在单相桥式整流电路中，若电源变压器二次电压为100V，则负载上电压为（ ） A. 45V B. 50V C. 90V D. 120V 【答案】C 【解析】单相桥式整流输出平均电压为，故选C。 19. 单相桥式整流电路中有一只二极管断路、则该电路（ ） A. 不能工作 B. 输出电压保持不变 C. 输出电压降低 D. 输出电压升高 【答案】C 【解析】一只二极管断路后，整流桥只能完成半个周期的整流，输出由全波变为半波，平均输出电压降低，故选C。 20. 测量桥式整流电路的负载两端电压为9V，检查电路时发现一个二极管已经断脚，则其变压器副边电压为（ ） A. 25V B. 20V C. 15V D. 10V 【答案】B 【解析】一只二极管断路后，桥式整流变为半波整流，负载直流电压，故，选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 单相桥式整流电路中，输入交流电压的每个半周都有两只二极管同时导通，为负载提供同一方向的电流。（ ） 【答案】正确 【解析】桥式整流电路在交流正、负半周分别由不同的两只二极管导通，但负载中的电流方向始终保持不变，因此每个半周都能获得输出电压。 22. 三相桥式整流电路的输出电压在一个交流周期内有六个脉波，因此其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次换相，负载端形成六个脉波，所以输出电压的脉动频率为交流电源频率的六倍。 23. 如图所示，此色环电阻在进行色环阻值读取时的读取顺序是从左至右的读法，最右侧一环是误差环。（ ） 【答案】正确 【解析】本题中色环电阻在进行色环阻值读取时的读取顺序是从左至右的读法，最右侧一环是误差环。 24. 单相全波整流电路中，两个二极管总有一个处于截止状态，因此全波整流电路是半个周期工作，半个周期截止。（ ） 【答案】错误 【解析】两只二极管交替导通：每个半周期均有一只导通，负载全周期都有电流，输出为全波整流，因此题述错误。 25. 单相半波整流电路的输出脉动频率等于输入交流电源频率的两倍。（ ） 【答案】错误 【解析】单相半波整流电路每个交流周期只输出一个半波，因此输出脉动频率等于输入交流电源频率，而不是其两倍。脉动频率为交流频率两倍是单相全波整流电路的特征。 26. 单相桥式整流电路工作时，无论在交流电压的正半周还是负半周，都是两只二极管导通，两只二极管截止。（ ） 【答案】正确 【解析】本题考查单相桥式整流电路的工作原理，该电路正常工作时，两只二极管交替导通。 27. 如图桥式整滤波电容滤波电容原理图，从此原理图可以知，对应电路中的D1~D4选用的是发光二极管。（ ） 【答案】错误 【解析】本题应用电路里，D1~D4是的作用是整流，故而选用的应是整流二极管。 28. 单相桥式整流电路在输入交流电的每个半周内都有两只二极管导通。（ ） 【答案】正确 【解析】单相桥式整流中，正、负半周分别由两只对应二极管导通，均形成经负载的整流回路，因此说法正确。 29. 桥式整流电路不是半波整流电路。（ ） 【答案】正确 【解析】桥式整流电路利用四只二极管实现全波整流，正、负半周均有电流输出，因此不是半波整流电路，判断正确。 30. 半波整流电路输出电压的平均值。（ ） 【答案】错误 【解析】半波整流输出电压平均值为，题干公式正确，因此应判为正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 比较单相半波整流电路与单相桥式整流电路的电路结构、工作原理及输出波形。 【答案】（1）单相半波整流电路由变压器和一个整流二极管等组成，输入电压正半周时二极管导通，负半周时二极管截止，负载得到单向脉动电压，输出频率与输入频率相同。（2）单相桥式整流电路由四个二极管组成，正半周时一组对角二极管导通，负半周时另一组对角二极管导通，负载电流方向始终相同，输出为全波脉动电压，输出频率为输入频率的两倍。（3）在理想条件下，若变压器副边电压有效值为 ，半波整流的平均输出电压约为 ，桥式整流的平均输出电压约为 。 【解析】（1）半波电路只利用输入电压的一个半周，因而输出脉动较大。（2）桥式电路交替利用两个半周，负载电流方向不变，脉动频率提高。（3）全波整流平均输出电压约为半波整流的两倍。 32. 请改正图中的错误，以便在输出端得到+5V的输出电压。 【答案】图中稳压二极管接反了，应将稳压二极管 VD5反向 33. 某直流电源采用三相整流电路。简述三相整流电路的工作原理，并说明整流二极管选择时应考虑的主要参数。 【答案】（1）三相整流电路利用三相交流电各相电压的相位差，使不同相的二极管按顺序导通，将三相交流电转换为方向不变的脉动直流电。（2）三相半波整流电路通常使用三个二极管，任一时刻由相电压较高的一相对应的二极管导通；三相桥式整流电路使用六个二极管，每次由一只正向组和一只负向组二极管导通。（3）选择二极管时，应使额定反向电压大于其最大反向峰值并留有裕量，额定正向电流大于实际工作电流，并根据工作频率、散热条件和允许温升校核其性能。 【解析】三相交流电各相电压依次达到峰值，二极管便按相序轮流导通。二极管选择的核心是满足反向耐压、正向电流及散热要求，并保留适当安全裕量。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某企业维修一台控制柜中的直流电源。变压器次级电压有效值为 24 V，负载电阻为 24 Ω，现采用单相桥式整流电路供电。设整流二极管为理想器件，暂不考虑滤波电容的影响。备选二极管的主要参数如下：D1 的正向平均电流为 1 A、反向耐压为 50 V；D2 的正向平均电流为 0.5 A、反向耐压为 100 V；D3 的正向平均电流为 1 A、反向耐压为 1000 V。按反向耐压至少为最大反向电压的 2 倍、正向平均电流额定值至少为单管平均电流 2 倍的原则选用器件。（1）计算桥式整流电路的平均输出电压、负载电流、每只二极管的平均电流以及二极管承受的最大反向电压。（2）根据计算结果，从 D1、D2、D3 中选出合适的整流二极管，并说明理由。（3）比较单相半波整流、单相桥式整流和三相桥式整流的输出波形及脉动频率，并说明在大功率直流电源中采用三相桥式整流的主要优点。 【答案】（1）变压器次级电压峰值为\[U2m=\sqrt{2}U2=\sqrt{2}\times24\approx33.94\text{ V}\]桥式整流平均输出电压为\[Ud=0.9U2=0.9\times24=21.6\text{ V}\]负载电流为\[Id=\frac{Ud}{RL}=\frac{21.6}{24}=0.9\text{ A}\]每只二极管的平均电流为\[ID= \frac{Id}{2}=\frac{0.9}{2}=0.45\text{ A}\]每只二极管承受的最大反向电压约为\[U_{\mathrm{RRM}}=U2m\approx33.94\text{ V}\]（2）选用 D3。按要求，二极管反向耐压至少为 ，正向平均电流额定值至少为 。D1 反向耐压不足，D2 正向平均电流不足，D3 满足两项要求。（3）单相半波整流只利用交流电压的一个半周，输出为单向脉动波，脉动频率为电源频率。单相桥式整流利用正、负两个半周，输出脉动波较密，脉动频率为电源频率的 2 倍。三相桥式整流每个周期形成 6 个脉波，脉动频率为电源频率的 6 倍，输出较平稳、直流利用率较高，适用于较大功率电源。 【解析】（1）桥式整流的平均输出电压取次级有效值的 0.9 倍，负载电流由欧姆定律求得；每只二极管交替导通，平均电流为负载平均电流的一半，最大反向电压等于次级电压峰值。（2）依据反向耐压和正向平均电流的安全裕量，只有 D3 同时满足要求。（3）三种电路的脉波数分别为 1、2、6，脉波数越多，输出脉动频率越高，直流输出越平稳。 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 $