内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》项目十任务三 45分钟专题训练卷
2026-10-12
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内容正文:
内蒙古(对口招生)装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑,共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关,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装备制造类理论知识,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装备制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》
项目十:直流稳压电源
任务三:电感滤波电路
时间:45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2分,共40分)
1. 电感滤波电路主要用于滤除_________频率的信号。( )
A. 低频
B. 高频
C. 直流
D. 噪声
2. 电感滤波电路对于降低哪些频率的纹波效果较好?( )
A. 低频
B. 高频
C. 超高频
D. 所有频率
3. 复式滤波电路通常是指( )
A. 同时使用电容和电感进行滤波的电路
B. 多个电容并联的电路
C. 多个电感串联的电路
D. 电容和电感串联的电路
4. 对于一个复合滤波电路,若输入信号频率介于电容滤波电路的截止频率和电感滤波电路的截止频率之间,以下哪个说法是正确的?( )
A. 输出信号幅值与输入信号相同
B. 输出信号幅值比输入信号小
C. 输出信号幅值比输入信号大
D. 输出信号幅值无法确定
5. 复式滤波电路设计的关键在于( )
A. 确保电容和电感匹配
B. 选择合适的电容和电感值以针对特定频率滤波
C. 确保电源频率为50Hz
D. 确保电源为正弦波形状
6. 复式滤波电路相比于单一电容或电感滤波电路的优势在于( )
A. 结构简单
B. 成本较低
C. 滤波效果更好
D. 体积更小
7. 如图所示Uz的稳压值为6V,最小稳定电流Imm=5mA,输入电压Ui=12V,稳定条件下,Iπ的数值最大不应超过( )
A. 40Ma
B. 45mA
C. 55mA
D. 60mA
8. 在整流滤波电路中,串联电感的主要作用是( )
A. 降低直流分量的平均值
B. 增大交流纹波的幅值
C. 抑制交流纹波分量的通过
D. 改变整流电压的极性方向
9. 对于电感滤波电路,电源频率升高时,电感对交流纹波的阻碍作用通常会( )
A. 逐渐减弱
B. 基本不变
C. 逐渐增强
D. 先减弱后增强
10. 与电容滤波相比,电感滤波更适合应用于( )
A. 负载电流较小的电源
B. 负载电流较大的电源
C. 输出电压较高的电源
D. 输入频率较低的电源
11. 在常见的电感电容滤波电路中,电感和电容的连接方式通常是( )
A. 电感并联负载,电容串联负载
B. 电感串联负载,电容并联负载
C. 电感并联电源,电容串联电源
D. 电感串联电源,电容并联电源
12. 在其他条件不变时,适当增大电感滤波器的电感量,输出电压的纹波通常会( )
A. 减小
B. 增大
C. 保持不变
D. 出现反向变化
13. 电感滤波电路能够改善整流输出质量的主要原因是( )
A. 电感允许交流分量顺利通过
B. 电感阻碍直流分量连续变化
C. 电感阻碍交流分量而允许直流分量通过
D. 电感将直流分量转换为交流分量
14. 如图所示,输出电压U。为( )
A. 7V
B. 9V
C. 7.7V
D. 8.3V
15. 整流电源中的串联滤波电感被短接后,最可能出现的现象是( )
A. 输出纹波减小,负载电压升高
B. 输出纹波不变,负载电流降低
C. 输出纹波减小,电感温度降低
D. 输出纹波增大,滤波效果变差
16. 某电感滤波电路中的滤波电感为0.10 H,整流输出纹波频率为100 Hz,取π为3.14,则该电感对纹波分量的感抗约为( )
A. 6.28 Ω
B. 31.40 Ω
C. 62.80 Ω
D. 314.00 Ω
17. 某直流电源采用电感电容复式滤波,负载电流增大后输出纹波明显增加。若整流器件和负载电阻均允许,优先采取的改进措施是( )
A. 适当增大滤波电感量
B. 适当减小滤波电容量
C. 适当减小滤波电感量
D. 适当增大整流变压器频率
18. 某整流电源在大负载电流下出现滤波电感温升过高、输出纹波增大的现象,最可能的原因是( )
A. 电感线圈直流电阻过小
B. 电感铁芯发生磁饱和
C. 滤波电容耐压值过高
D. 整流二极管反向电流过小
19. 在电源滤波电路中,电感元件对脉动直流中交流成分的主要作用是( )
A. 阻碍交流成分通过
B. 增大直流成分损耗
C. 提高交流成分频率
D. 改变直流成分方向
20. 整流电路后采用串联电感滤波时,负载电阻增大,滤波效果通常会( )
A. 明显变好
B. 基本不变
C. 逐渐变差
D. 完全消失
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 对于LC滤波器,频率越高,电感越大,滤波效果越好,但其______大,而受到限制。
22. 电感滤波电路可以将______频率的噪声从输出电压中滤除。
23. 复式滤波电路是由______滤波和______滤波组成的,能够同时滤除______和______频率的干扰信号。
24. 复式滤波电路中,电容滤波器主要负责______频率信号的滤波,电感滤波器主要负责______频率信号的滤波。
25. 复式滤波电路是结合了电容和电感的滤波电路,它同时具备了电容滤波和电感滤波的优点,可以有效地______。
26. 电感滤波电路通常将电感元件______在整流电路与负载之间。
27. 电感的自感作用能够抑制电流的______变化。
28. 与电容滤波相比,电感滤波电路更适用于负载电流______的场合。
29. 电感滤波后,负载两端获得的是脉动较小的______电压。
30. 在单相全波整流电路中,若交流电源频率为50 Hz,则输出脉动电压的频率为______Hz。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 电感滤波电路可以将高频噪声从输出电压中滤除。( )
32. 复式滤波电路中,电容滤波器主要负责滤除高频信号,电感滤波器主要负责滤除低频信号。 ( )
33. 复式滤波电路中,高通滤波器的截止频率比低通滤波器的截止频率要高。 ( )
34. 复式滤波电路同时采用电容和电感元件进行滤波,输出波形更平滑。( )
35. 复式滤波电路是由电容滤波器和电感滤波器串联组成的,可以同时滤除高频和低频噪声。 ( )
36. 电感滤波电路中,电感对直流成分和交流脉动成分的阻碍作用相同。( )
37. 串联电感的电感量越大,在其他条件相同时,对脉动成分的抑制作用通常越明显。( )
38. 电感滤波电路只适合负载电阻很大、负载电流很小的用电设备。( )
39. 在整流电路中,电感滤波器通常将电感线圈串联在整流器与负载之间,利用电感对电流变化的阻碍作用减小输出电流的脉动。( )
40. 电感滤波电路工作时,电感对直流分量呈现很大的阻抗,对交流脉动分量呈现很小的阻抗。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述电感滤波电路的工作原理及其主要特点。
42. 如图所示为床头灯调光电路,简述其工作原理。
43. 某设备直流电源采用单相桥式整流和串联电感滤波。设备在额定负载运行时输出电流较平稳,但轻载时输出电流脉动明显增大。分析该现象产生的原因,并说明检查和改进电感滤波电路时应重点关注的内容。
44. 简述电感滤波电路在直流电源中的适用场合、主要优点和使用时的注意事项。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某数控设备的传感器电源采用“单相桥式整流+电感滤波+电容滤波+稳压”电路。整流变压器次级电压为 ,电源频率为 ,桥式整流管总压降取 。复式滤波电路采用 型,参数为 、、。后级串联型稳压电路的稳压值为 ,限流电阻为 ,负载电阻为 ,稳压管允许工作电流为 。(1)在额定输入电压下,计算整流滤波后的峰值电压、全波整流后的纹波频率、限流电阻电流、稳压管电流以及 两端的近似纹波电压。并计算电感在纹波频率下的感抗和 的容抗。(2)若变压器次级电压在额定值的负百分之十至正百分之十之间变化,忽略滤波纹波对直流值的影响,判断稳压管电流是否处于允许范围内,说明输出电压能否基本保持稳定。(3)设备运行中若发现输出电压纹波明显增大,分别分析电感断路和电容 容量明显减小可能造成的现象,并提出相应的检修措施。
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内蒙古(对口招生)装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑,共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关,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装备制造类理论知识,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装备制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》
项目十:直流稳压电源
任务三:电感滤波电路
时间:45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2分,共40分)
1. 电感滤波电路主要用于滤除_________频率的信号。( )
A. 低频
B. 高频
C. 直流
D. 噪声
【答案】B
【解析】电感滤波电路主要用于滤除高频信号。
2. 电感滤波电路对于降低哪些频率的纹波效果较好?( )
A. 低频
B. 高频
C. 超高频
D. 所有频率
【答案】A
【解析】电感滤波电路对于降低低频纹波的效果比较明显。
3. 复式滤波电路通常是指( )
A. 同时使用电容和电感进行滤波的电路
B. 多个电容并联的电路
C. 多个电感串联的电路
D. 电容和电感串联的电路
【答案】A
【解析】复式滤波电路结合了电容和电感的优点,更有效地过滤输出电压和电流的波动。
4. 对于一个复合滤波电路,若输入信号频率介于电容滤波电路的截止频率和电感滤波电路的截止频率之间,以下哪个说法是正确的?( )
A. 输出信号幅值与输入信号相同
B. 输出信号幅值比输入信号小
C. 输出信号幅值比输入信号大
D. 输出信号幅值无法确定
【答案】D
【解析】复合滤波电路的输出幅值取决于具体电路拓扑、元件参数、两个截止频率的大小规律以及输入频率所处的具体位置。题目未提供这些条件,不能判断输出信号幅值与输入信号幅值的确定关系,因此应选D。
5. 复式滤波电路设计的关键在于( )
A. 确保电容和电感匹配
B. 选择合适的电容和电感值以针对特定频率滤波
C. 确保电源频率为50Hz
D. 确保电源为正弦波形状
【答案】B
【解析】根据要过滤的频率成分选择合适的电容和电感值是设计复式滤波电路的关键。
6. 复式滤波电路相比于单一电容或电感滤波电路的优势在于( )
A. 结构简单
B. 成本较低
C. 滤波效果更好
D. 体积更小
【答案】C
【解析】复式滤波电路结合了电容和电感的优点,能更有效地抑制不同频率的纹波。
7. 如图所示Uz的稳压值为6V,最小稳定电流Imm=5mA,输入电压Ui=12V,稳定条件下,Iπ的数值最大不应超过( )
A. 40Ma
B. 45mA
C. 55mA
D. 60mA
【答案】C
8. 在整流滤波电路中,串联电感的主要作用是( )
A. 降低直流分量的平均值
B. 增大交流纹波的幅值
C. 抑制交流纹波分量的通过
D. 改变整流电压的极性方向
【答案】C
【解析】电感对直流分量阻碍较小,对交流纹波分量阻碍较大,因此串联电感能够抑制纹波电流,改善输出电压质量。
9. 对于电感滤波电路,电源频率升高时,电感对交流纹波的阻碍作用通常会( )
A. 逐渐减弱
B. 基本不变
C. 逐渐增强
D. 先减弱后增强
【答案】C
【解析】电感的感抗随交流频率升高而增大,因此对高频纹波分量的阻碍作用增强,有利于减小输出纹波。
10. 与电容滤波相比,电感滤波更适合应用于( )
A. 负载电流较小的电源
B. 负载电流较大的电源
C. 输出电压较高的电源
D. 输入频率较低的电源
【答案】B
【解析】电感滤波适用于负载电流较大的场合,能够使整流电流较平滑,并在较大负载电流下保持较好的滤波效果。
11. 在常见的电感电容滤波电路中,电感和电容的连接方式通常是( )
A. 电感并联负载,电容串联负载
B. 电感串联负载,电容并联负载
C. 电感并联电源,电容串联电源
D. 电感串联电源,电容并联电源
【答案】B
【解析】电感串联在整流输出回路中,用于阻碍交流纹波电流;电容并联在负载两端,用于旁路残余交流分量。
12. 在其他条件不变时,适当增大电感滤波器的电感量,输出电压的纹波通常会( )
A. 减小
B. 增大
C. 保持不变
D. 出现反向变化
【答案】A
【解析】电感量增大后,对交流纹波电流的阻碍能力增强,负载中交流纹波分量减小,因此输出电压更加平滑。
13. 电感滤波电路能够改善整流输出质量的主要原因是( )
A. 电感允许交流分量顺利通过
B. 电感阻碍直流分量连续变化
C. 电感阻碍交流分量而允许直流分量通过
D. 电感将直流分量转换为交流分量
【答案】C
【解析】电感具有通直流、阻交流的特性,对直流分量影响较小,却能限制纹波电流的变化,从而降低输出纹波。
14. 如图所示,输出电压U。为( )
A. 7V
B. 9V
C. 7.7V
D. 8.3V
【答案】A
15. 整流电源中的串联滤波电感被短接后,最可能出现的现象是( )
A. 输出纹波减小,负载电压升高
B. 输出纹波不变,负载电流降低
C. 输出纹波减小,电感温度降低
D. 输出纹波增大,滤波效果变差
【答案】D
【解析】电感被短接后,电路失去对交流纹波电流的阻碍作用,因而输出电压中的纹波增大,滤波性能明显下降。
16. 某电感滤波电路中的滤波电感为0.10 H,整流输出纹波频率为100 Hz,取π为3.14,则该电感对纹波分量的感抗约为( )
A. 6.28 Ω
B. 31.40 Ω
C. 62.80 Ω
D. 314.00 Ω
【答案】C
【解析】电感感抗按公式计算,感抗约为2×3.14×100×0.10 Ω,结果约为62.80 Ω。感抗越大,对纹波分量的阻碍作用越强。
17. 某直流电源采用电感电容复式滤波,负载电流增大后输出纹波明显增加。若整流器件和负载电阻均允许,优先采取的改进措施是( )
A. 适当增大滤波电感量
B. 适当减小滤波电容量
C. 适当减小滤波电感量
D. 适当增大整流变压器频率
【答案】A
【解析】负载电流增大时,滤波电感需要承受更大的直流电流,适当增大电感量可增强对纹波分量的阻碍作用,从而减小输出纹波。减小电容量或电感量通常会削弱滤波效果。
18. 某整流电源在大负载电流下出现滤波电感温升过高、输出纹波增大的现象,最可能的原因是( )
A. 电感线圈直流电阻过小
B. 电感铁芯发生磁饱和
C. 滤波电容耐压值过高
D. 整流二极管反向电流过小
【答案】B
【解析】大负载电流可能使电感铁芯进入磁饱和状态,电感量下降,抑制纹波的能力减弱,同时线圈损耗增大而温升升高。
19. 在电源滤波电路中,电感元件对脉动直流中交流成分的主要作用是( )
A. 阻碍交流成分通过
B. 增大直流成分损耗
C. 提高交流成分频率
D. 改变直流成分方向
【答案】A
【解析】电感对直流电的阻抗较小,而对脉动电流中的交流成分具有较大的感抗,因此能阻碍交流成分通过,减小输出电压的脉动。
20. 整流电路后采用串联电感滤波时,负载电阻增大,滤波效果通常会( )
A. 明显变好
B. 基本不变
C. 逐渐变差
D. 完全消失
【答案】C
【解析】串联电感滤波适用于负载电流较大、负载电阻较小的场合。负载电阻增大时,负载电流减小,电感滤波对脉动成分的抑制作用减弱。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 对于LC滤波器,频率越高,电感越大,滤波效果越好,但其______大,而受到限制。
【答案】体积
【解析】在其他条件相同的情况下,适当增大电感量可以提高对纹波的抑制作用,改善滤波效果。但电感量越大,通常需要更大的磁芯和更多的绕组,导致电感的体积增大。因此,电感滤波器存在体积大的限制,空格应填“体积”。
22. 电感滤波电路可以将______频率的噪声从输出电压中滤除。
【答案】高
【解析】电感滤波电路可以将高频率的噪声从输出电压中滤除。
23. 复式滤波电路是由______滤波和______滤波组成的,能够同时滤除______和______频率的干扰信号。
【答案】① 电容 ② 电感 ③ 高频 ④ 低
【解析】复式滤波电路通常由电容滤波和电感滤波组成。电容对高频信号呈现较低阻抗,能够较好地旁路高频干扰;电感对交流纹波呈现感抗,能够抑制纹波电流。因此,复式滤波电路可综合抑制高频和低频的干扰信号。
24. 复式滤波电路中,电容滤波器主要负责______频率信号的滤波,电感滤波器主要负责______频率信号的滤波。
【答案】① 高 ② 低
【解析】在复式滤波电路中,电容滤波器主要负责高频率信号的滤波,电感滤波器主要负责低频率信号的滤波。
25. 复式滤波电路是结合了电容和电感的滤波电路,它同时具备了电容滤波和电感滤波的优点,可以有效地______。
【答案】降低输出电压的纹波
【解析】复式滤波电路结合了电感滤波和电容滤波的特性,可以进一步减少输出电压的纹波,得到更加平稳的直流电压。
26. 电感滤波电路通常将电感元件______在整流电路与负载之间。
【答案】串联
【解析】电感滤波器利用电感对交流成分阻抗较大的特点,通常串联在整流输出端和负载之间。
27. 电感的自感作用能够抑制电流的______变化。
【答案】突然
【解析】电感中电流发生变化时会产生自感电动势,阻碍电流发生突然变化,从而减小脉动电流。
28. 与电容滤波相比,电感滤波电路更适用于负载电流______的场合。
【答案】较大
【解析】负载电流较大时,串联电感对脉动成分的抑制作用较明显,因此电感滤波适用于大电流负载。
29. 电感滤波后,负载两端获得的是脉动较小的______电压。
【答案】直流
【解析】整流后的电压含有较大的脉动成分,经过电感滤波后,交流脉动成分被削弱,负载两端得到较平稳的直流电压。
30. 在单相全波整流电路中,若交流电源频率为50 Hz,则输出脉动电压的频率为______Hz。
【答案】100
【解析】单相全波整流在交流电的每个正、负半周均有输出,因此输出脉动频率是交流电源频率的两倍,即100 Hz。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 电感滤波电路可以将高频噪声从输出电压中滤除。( )
【答案】正确
【解析】正确。电感滤波电路可以通过对高频信号的阻抗作用来滤除高频噪声。
32. 复式滤波电路中,电容滤波器主要负责滤除高频信号,电感滤波器主要负责滤除低频信号。 ( )
【答案】错误
【解析】错误。电容对高频信号呈现较低阻抗,主要用于旁路高频纹波;电感的感抗随频率升高而增大,主要用于阻碍交流纹波、减小纹波电流。因此,不能说电感滤波器主要负责滤除低频信号。
33. 复式滤波电路中,高通滤波器的截止频率比低通滤波器的截止频率要高。 ( )
【答案】错误
【解析】错误。复式滤波电路通常由电容和电感构成低通滤波网络,不是由高通滤波器和低通滤波器组成。高通、低通滤波器截止频率的大小规律还取决于具体电路结构和元件参数,在题目未给出相关条件时,不能认为高通滤波器的截止频率必然高于低通滤波器。
34. 复式滤波电路同时采用电容和电感元件进行滤波,输出波形更平滑。( )
【答案】正确
【解析】正确。复式滤波电路结合了电容和电感的优点,可以得到更平滑的输出波形。
35. 复式滤波电路是由电容滤波器和电感滤波器串联组成的,可以同时滤除高频和低频噪声。 ( )
【答案】正确
【解析】正确。复式滤波电路是由电容滤波器和电感滤波器串联组成的,能够同时滤除高频和低频噪声。
36. 电感滤波电路中,电感对直流成分和交流脉动成分的阻碍作用相同。( )
【答案】错误
【解析】电感对直流成分的阻抗较小,对交流脉动成分的感抗较大。正是这种差异使电感能够起到滤波作用。
37. 串联电感的电感量越大,在其他条件相同时,对脉动成分的抑制作用通常越明显。( )
【答案】正确
【解析】交流成分的频率一定时,电感量增大会使感抗增大,对脉动成分的阻碍作用增强,滤波效果通常更好。
38. 电感滤波电路只适合负载电阻很大、负载电流很小的用电设备。( )
【答案】错误
【解析】串联电感滤波适用于负载电流较大、负载电阻较小的场合。负载电流很小时,通常采用电容滤波更为合适。
39. 在整流电路中,电感滤波器通常将电感线圈串联在整流器与负载之间,利用电感对电流变化的阻碍作用减小输出电流的脉动。( )
【答案】正确
【解析】电感对直流电流的阻碍作用较小,对变化的电流具有较大的阻碍作用。将电感串联在负载回路中,可以抑制脉动电流,从而改善直流输出的平滑程度。
40. 电感滤波电路工作时,电感对直流分量呈现很大的阻抗,对交流脉动分量呈现很小的阻抗。( )
【答案】错误
【解析】电感的感抗随频率升高而增大,因此对直流分量呈现较小的阻抗,对交流脉动分量呈现较大的阻抗。电感正是利用这一特性削弱整流输出中的交流脉动成分。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述电感滤波电路的工作原理及其主要特点。
【答案】(1)电感线圈串联在整流电路与负载之间,利用电感的自感作用阻碍电流的突变,使负载电流趋于连续和平稳。(2)电感对直流分量的阻碍作用较小,对交流脉动分量的阻碍作用较大,因此能够减小输出电流中的脉动成分。(3)电感滤波适用于负载电流较大的直流电源,但所用电感体积较大、质量较重,成本也相对较高。
【解析】电感滤波的核心是利用电感对电流变化的阻碍作用。电感值和负载电流会影响滤波效果,通常电感越大、负载电流越大,输出电流越连续,但电感本身也会带来体积、质量和成本方面的影响。
42. 如图所示为床头灯调光电路,简述其工作原理。
【答案】电路组成与连接要点这个电路是一个 交流降压 + 桥式整流 + 电容滤波 + 稳压管稳压 + 负载(灯泡)的调光电路,各部分的连接逻辑如下:变压器原边接输入交流电压ui,副边输出降压后的交流电压,为后续整流电路供电。桥式整流电路(VD1~VD4)四个二极管构成桥式整流,将副边的交流电转换为脉动直流电。变压器副边的两个端子分别接在桥臂的两个交流输入端。整流桥的正极输出端(两个二极管的阴极相连处)接滤波电容 C 的正极。整流桥的负极输出端(两个二极管的阳极相连处)接滤波电容 C 的负极,同时作为整个电路的公共地端。电容滤波(C)电容 C 并联在整流桥的输出端,对脉动直流电进行滤波,使电压变得平滑。稳压管稳压与调光部分稳压管 VZ 与负载RL(灯泡)并联,实现稳压 / 调光功能。滤波电容 C 的正极 → 同时接稳压管 VZ 的阴极、负载 RL 的上端。滤波电容 C 的负极 → 同时接稳压管 VZ 的阳极、负载 RL 的下端。
43. 某设备直流电源采用单相桥式整流和串联电感滤波。设备在额定负载运行时输出电流较平稳,但轻载时输出电流脉动明显增大。分析该现象产生的原因,并说明检查和改进电感滤波电路时应重点关注的内容。
【答案】(1)轻载时负载电流减小,电感储存的能量减少,维持电流连续的能力下降,整流输出中的脉动成分因而更加明显。(2)检查时应确认电感线圈没有短路、匝间故障或铁芯饱和现象,并检查线圈电感量、直流电阻及接线是否符合设计要求。(3)改进时可根据负载电流范围合理增大电感量,选用额定电流和允许直流偏磁能力合适的铁芯与线圈;必要时可结合电容滤波或采用适合轻载工作的滤波方案,以改善轻载时的输出平滑性。
【解析】电感滤波效果与负载电流及电感的储能能力有关,额定负载下电流较大,电感较容易维持电流连续;轻载时则可能进入断续状态,导致脉动增大。故障检查既要关注电感元件的实际参数和接线,也要考虑铁芯饱和及负载工作范围,改进方案应同时满足额定电流和轻载滤波要求。
44. 简述电感滤波电路在直流电源中的适用场合、主要优点和使用时的注意事项。
【答案】(1)电感滤波电路适用于输出电流较大、要求负载电流较连续的直流电源。(2)其主要优点是直流压降相对较小,能够有效抑制电流脉动,并且在较大电流条件下具有较好的滤波作用。(3)使用时应根据负载最大电流选择电感线圈的额定电流,防止铁芯饱和和线圈过热;同时应考虑电感量、直流电阻、体积及轻载时滤波效果等因素。
【解析】电感滤波器串联在负载回路中,主要改善输出电流的连续性,因而更适合大电流负载。选择电感时不能只看标称电感量,还要校核允许电流、直流电阻和铁芯饱和特性,否则可能出现压降增大、发热严重或滤波效果下降等问题。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某数控设备的传感器电源采用“单相桥式整流+电感滤波+电容滤波+稳压”电路。整流变压器次级电压为 ,电源频率为 ,桥式整流管总压降取 。复式滤波电路采用 型,参数为 、、。后级串联型稳压电路的稳压值为 ,限流电阻为 ,负载电阻为 ,稳压管允许工作电流为 。(1)在额定输入电压下,计算整流滤波后的峰值电压、全波整流后的纹波频率、限流电阻电流、稳压管电流以及 两端的近似纹波电压。并计算电感在纹波频率下的感抗和 的容抗。(2)若变压器次级电压在额定值的负百分之十至正百分之十之间变化,忽略滤波纹波对直流值的影响,判断稳压管电流是否处于允许范围内,说明输出电压能否基本保持稳定。(3)设备运行中若发现输出电压纹波明显增大,分别分析电感断路和电容 容量明显减小可能造成的现象,并提出相应的检修措施。
【答案】(1)全波桥式整流后的峰值电压为。纹波频率为。负载电流为。限流电阻电流为。稳压管电流为。的近似纹波电压为
。电感感抗为。的容抗为
。(2)次级电压最低为,此时,,。次级电压最高为,此时,,。稳压管电流范围约为,处于允许范围内,因此输出电压能够基本保持在。(3)若电感完全断路,滤波回路的直流通路被切断,输出电压将基本降为零,不能仅判断为纹波增大;应断电检查电感线圈通断、引脚及焊接连接,必要时更换同规格电感。若电感接触不良或间歇性断路,可能出现输出电压波动和纹波明显增大的现象。若容量明显减小,其旁路纹波的能力下降,稳压器输入纹波增大,可能导致输出纹波增大;应检查电容的容量、漏电流和耐压,及时更换同规格电容。
【解析】(1)单相桥式整流的输出峰值电压为。桥式全波整流的纹波频率是电源频率的2倍,因此。负载电流为,限流电阻电流为,稳压管电流为。取,其近似纹波电压为
。电感感抗为;,其容抗为。(2)次级电压为额定值的负百分之十时为,整流后的输入电压为,因此。次级电压为额定值的正百分之十时为,整流后的输入电压为,因此。稳压管电流范围约为,位于允许范围内,所以在该输入电压变化范围内,输出电压能够基本保持在。(3)电感完全断路会切断整流滤波回路的直流通路,使输出电压基本降为零;若为接触不良或间歇性断路,则可能出现输出电压波动、纹波明显增大等现象。检修时应断电检查电感线圈、引脚和焊接连接,必要时更换同规格电感。容量明显减小时,其对纹波的旁路作用减弱,稳压器输入纹波增大,可能导致输出纹波明显增大。检修时应检查的容量、漏电流和耐压,必要时更换同规格电容。
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