第20练 整流滤波电路 浙江省（单独招生考试）《电工电子技术基础与技能》（高教版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《电工电子技术基础与技能》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是浙江省（单独招生考试）《电工电子技术基础与技能》（高教版）一课一练的第20练，内容为：单相半波、桥式整流，电容滤波原理、波形、参数和故障分析。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《电工电子技术基础与技能》（高教版） 第20练 整流滤波电路 一、单项选择题 1. 单相桥式整流电路中如果一只二极管脱焊，测得负载电压为9V，则变压器副边电压为（ ） A. 4.5V B. 10V C. 20V D. 18V 【答案】C 【解析】一只二极管脱焊后，单相桥式整流电路近似变为单相半波整流电路。半波整流时，负载电压平均值约为副边电压有效值的0.45倍，因此U2＝UL／0.45＝9／0.45＝20 V，故选C。 2. 全波整流电路中，若需保证输出电压为36V，变压器的次级电压为（ ） A. 36V B. 40V C. 20V D. 72V 【答案】B 【解析】全波整流电路未考虑二极管压降时，负载平均输出电压约为变压器次级电压有效值的0.9倍，即UL≈0.9U2。因此U2≈UL／0.9＝36／0.9＝40 V，故选B。 3. 对于一个电容滤波电路，以下哪个因素会影响其截止频率？（ ） A. 电容器的电极材料 B. 电容器的尺寸 C. 电容器的绝缘材料 D. 电容器的电容值 【答案】D 【解析】D. 电容滤波电路的截止频率由电容器的电容值决定。 4. 电容滤波电路在滤波过程中主要利用了：（ ） A. 电容器的存储电荷特性 B. 电容器的电流放大特性 C. 电容器的反向击穿特性 D. 电容器的阻抗特性 【答案】A 【解析】电容滤波电路主要通过存储和释放电荷来平滑输出电压。 二、填空题 5. 单相半波整流电路在u2的正半周，二极管处于______状态，负载电阻上的电压方向与输入电压u2相同。 【答案】导通 【解析】在u2的正半周，二极管两端的电压使其正向偏置，因此二极管处于导通状态，电流流过负载电阻，负载电阻上的电压方向与输入电压u2相同。 6. 在电容滤波电路中，当输入信号频率很高时，电容器的阻抗______，电容滤波电路的截止频率______。 【答案】① 变小 ② 增大 【解析】在电容滤波电路中，当输入信号频率很高时，电容器的阻抗变小，电容滤波电路的截止频率增大。 7. 电感滤波电路通过在整流电路的输出端串联一个电感器，利用其产生的______来平滑输出电压。 【答案】电磁惯性 【解析】电感滤波电路利用电感器的电磁惯性原理，即电感器对电流变化的抗拒作用，使得电流变化趋于平缓，从而平滑了输出电压。 三、简答题 8. 简述滤波电路 【答案】见解析 【解析】滤波电路由电感、电容和二极管组成。电感和电容是储能元件，二极管起续流作用，它们能将调整管给出的时通、时断的电流，通过储能、滤波作用，变成连续的、波动不大的直流电压，送到电路的输出端。 主要考查滤波电路 四、计算题 9. 某直流稳压电源的整流滤波部分采用单相桥式整流电路。变压器副边电压有效值为12 V，交流频率为50 Hz，负载电阻为1 kΩ，滤波电容为1000 μF。每只二极管的正向压降取0.7 V。按电容滤波近似关系计算，并回答下列问题：（1）计算电容两端的最高电压；（2）估算负载电流、输出电压的纹波峰峰值和直流输出电压，取输出电压近似为最高电压减去纹波电压的一半；（3）若桥式整流电路中有一只二极管开路，输出电压的波形和纹波频率将发生怎样的变化？ 【答案】（1）电容两端的最高电压约为15.57 V。（2）桥式整流的纹波频率为100 Hz。负载电流约为15.57 mA，纹波峰峰值约为155.7 mV，直流输出电压约为15.49 V。（3）若桥式整流电路中有一只二极管开路，电路将近似变为单相半波整流，输出波形由全波脉动变为半波脉动，纹波明显增大，纹波频率由100 Hz降低为50 Hz。 【解析】桥式整流每次有两只二极管导通，电容最高电压为0.7≈15.57 V。纹波频率fr=2×50=100 Hz，负载电流IL≈15.57/1000=15.57 mA，纹波峰峰值ΔU≈IL/(frC)=0.1557 V，直流输出约为15.57−0.1557/2=15.49 V。一只二极管开路后近似半波整流，纹波频率降至50 Hz，放电时间变长，纹波增大。 五、综合应用题 10. 某电子设备的直流电源采用单相桥式整流电容滤波电路。变压器次级电压有效值为12 V，交流频率为50 Hz，负载电流为100 mA，滤波电容容量为1000 μF。设每只导通二极管的正向压降为0.7 V，且忽略变压器内阻。请回答下列问题：（1）计算整流滤波电路输出电压的最大值、纹波电压峰峰值和平均值。已知电容滤波时平均输出电压近似为最大值减去纹波电压峰峰值的一半。（2）若将桥式整流改为单相半波整流，比较两种整流方式的纹波频率和纹波电压峰峰值，并判断哪种方式的输出更平稳。（3）设备检修时，测得直流输出波形的纹波频率变为50 Hz，且输出电压明显降低。分析最可能的故障部位，并说明检修处理措施。 【答案】（1）变压器次级电压峰值为m＝12≈16.97 V。桥式整流有两只二极管导通，整流后最大值为Vmax＝16.97－2×0.7＝15.57 V。纹波频率为＝2×50＝100 Hz。纹波电压峰峰值为ΔV＝I／（C）＝0.1／（100×1000×10-6）＝1.00 V。平均输出电压为≈15.57－1.00／2＝15.07 V。（2）桥式整流的纹波频率为100 Hz，纹波电压峰峰值约为1.00 V；单相半波整流的纹波频率为50 Hz，纹波电压峰峰值约为2.00 V。桥式整流输出更平稳。（3）最可能是桥式整流电路中有一只二极管开路，使电路退化为半波整流。应断电检查各二极管的正、反向电阻或压降，找出损坏元件并更换同规格二极管，同时检查焊点和线路连接。 【解析】（1）桥式整流每半个周期均有输出，纹波频率为电源频率的两倍；电容在相邻峰值间向负载放电，按ΔV＝I／（C）计算纹波。平均值近似为最大值减去纹波的一半。（2）半波整流每周期仅充电一次，纹波频率减半、纹波增大，因此桥式整流更平稳。（3）纹波变为50 Hz说明整流已呈半波工作，重点检查桥式整流二极管是否开路。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《电工电子技术基础与技能》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是浙江省（单独招生考试）《电工电子技术基础与技能》（高教版）一课一练的第20练，内容为：单相半波、桥式整流，电容滤波原理、波形、参数和故障分析。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《电工电子技术基础与技能》（高教版） 第20练 整流滤波电路 一、单项选择题 1. 单相桥式整流电路中如果一只二极管脱焊，测得负载电压为9V，则变压器副边电压为（ ） A. 4.5V B. 10V C. 20V D. 18V 2. 全波整流电路中，若需保证输出电压为36V，变压器的次级电压为（ ） A. 36V B. 40V C. 20V D. 72V 3. 对于一个电容滤波电路，以下哪个因素会影响其截止频率？（ ） A. 电容器的电极材料 B. 电容器的尺寸 C. 电容器的绝缘材料 D. 电容器的电容值 4. 电容滤波电路在滤波过程中主要利用了：（ ） A. 电容器的存储电荷特性 B. 电容器的电流放大特性 C. 电容器的反向击穿特性 D. 电容器的阻抗特性 二、填空题 5. 单相半波整流电路在u2的正半周，二极管处于______状态，负载电阻上的电压方向与输入电压u2相同。 6. 在电容滤波电路中，当输入信号频率很高时，电容器的阻抗______，电容滤波电路的截止频率______。 7. 电感滤波电路通过在整流电路的输出端串联一个电感器，利用其产生的______来平滑输出电压。 三、简答题 8. 简述滤波电路 四、计算题 9. 某直流稳压电源的整流滤波部分采用单相桥式整流电路。变压器副边电压有效值为12 V，交流频率为50 Hz，负载电阻为1 kΩ，滤波电容为1000 μF。每只二极管的正向压降取0.7 V。按电容滤波近似关系计算，并回答下列问题：（1）计算电容两端的最高电压；（2）估算负载电流、输出电压的纹波峰峰值和直流输出电压，取输出电压近似为最高电压减去纹波电压的一半；（3）若桥式整流电路中有一只二极管开路，输出电压的波形和纹波频率将发生怎样的变化？ 五、综合应用题 10. 某电子设备的直流电源采用单相桥式整流电容滤波电路。变压器次级电压有效值为12 V，交流频率为50 Hz，负载电流为100 mA，滤波电容容量为1000 μF。设每只导通二极管的正向压降为0.7 V，且忽略变压器内阻。请回答下列问题：（1）计算整流滤波电路输出电压的最大值、纹波电压峰峰值和平均值。已知电容滤波时平均输出电压近似为最大值减去纹波电压峰峰值的一半。（2）若将桥式整流改为单相半波整流，比较两种整流方式的纹波频率和纹波电压峰峰值，并判断哪种方式的输出更平稳。（3）设备检修时，测得直流输出波形的纹波频率变为50 Hz，且输出电压明显降低。分析最可能的故障部位，并说明检修处理措施。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $