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第7章

7.1 图P7.1所示桥式整流电容滤波电路中，已知RL=50Ω，交流电压有效值U2=15V，f=50HZ，试决定滤波电容C的大小并求输出电压UO（AV）﹑通过二极管的平均电流ID（AV）及二极管所承受的最高反向电压URM。

图P7.1 解：C≥

（3~5）T（3~5)1???600~1000?F

2RL2?5050

UO(AV)=1.2U2=1.2×15=18V

通过二极管的平均电流为

ID(AV)11UO(AV)18?IO(AV)???0.18A 22RL2?50二极管承受最高反向电压为

URM?2U2?2?15?21V

7.2 图P7.2所示桥式整流电容滤波电路中，已知RL=50Ω，C=2200μF，测得交流电压有效值U2=20V，如果用直流电压表测得输出电压UO有下列几种情况：（1）28V;(2)24V；（3）18V;（4）9V。试分析电路工作是否正常并说明故障原因。

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解：（1）RL开路，UO=1.4×20=28V (2)正常，UO=1.2×20=24V （3）C开路UO=0.9×20=18V

图P7.2 （4）因二极管开路电路变为半波整流同时C开路，UO=0.45×20=9V

7.3已知桥式整流电容滤波电路中负载电阻RL=20Ω，交流电源频率为50Hz，要求输出电压UO（AV）=12V，试求变压器二次电压有效值U2，并选择整流二极管和滤波电容。

解：变压器二次电压的有效值为

U2?通过二极管的平均电流

UO(AV)1.2?12?10V 1.2ID(AV)二极管承受的最高反向电压为

1UO(AV)12???0.3A 2RL2?20URM?2U2?2?10?14V

所以，可选择I1≥（2-3）ID（AV）=（0.6~0.9）A、URM＞14V的二极管，查手册知，可用4只1N4001二极管组成桥式整流电路。

由于一般要求RLC≥（3~5）T/2，现取RLC≥4T/2，所以可得

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C?4T/24/(2?50)??0.002F?2000?F RL20由于滤波电容C承受的最大电压为2U2=14V，因此可选用2000μF、25V的铝电解电容器。

7.4图P7.4为变压器二次线圈有中心抽头的单相整流滤波电路，二次电压有效值为U2，试：（1）标出负载电阻RL上电压UO和滤波电容C的极性。

（2）分别画出无滤波电容和有滤波电容两种情况下输出电压UO的波形。说明输出电压平均值UO（AV）与变压器二次电压有效值U2的数值关系。

（3）二极管上所承受的最高反向电压URM为多大？

（4）分析二极管V2脱焊、极性接反、短路时，电路会出现什么问题？ （5）说明变压器二次线圈中心抽头脱焊时是否会有输出电压？

（6）说明在无滤波电容的情况下，如果V1、V2的极性都接反，UO会有什么变化？

解：（1）电路构成全波整流电路，当u2为正半周时V1导通、V2截止，iD1电流方向如图解7.4(a)中实线所示；当u2为负半周时，V1截止、V2导通，iD2电流方向如图解7.4(a)中虚线所示，可得输出电压UO及C的极性如图解7.4(a)所示。

图P7.4 编辑版word

（a） （b）

（2）整流输出电压波形如图解P7.4（b）所示。无滤波电容C时为全波整流波形（图中虚线所示），输出电压的平均值UO≈0.9U2；有滤波电容C时，由于C的充电和放电，波形变平变缓（如图中实线所示），使其输出电压的平均值增大，UO≈1.2U2。

（3）当V1导通时，V2截止，由图解P7.4（a）可见，加在二极管V2两端的反向电压为

URM?22U2

（4）当V2脱焊，电路由V1构成半波整流，输出电压UO≈U2；

V2极性接反，u2正半周时，电压2u2通过V1、V2构成导通回路，形成比较大的电流，V1、V2有可能烧毁，也有可能使变压器损坏；

V2短路，发生的现象与V2极性接反相同，有可能使V1及变压器烧毁。 （5）变压器二次线圈中心抽头脱焊，电路不通，故无电压输出。

（6）在无滤波电容的情况下，如果V1、V2极性接反，则电流方向相反，输出电压极性反相。

7.5 电路如图P7.5所示，变压器二次电压u2=2U2sinωt，设二极管具有理想特性，试分析该电路的工作原理，求出C1、C2电容上的电压并标出电压极性。

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