電路與電子學LTspice分析與仿真 課件 【ch11】直流電源

直流電源電路與電子學LTspice分析與仿真第十一章國家精品課程·國家電工電子教學基地教材新工科建設·計算機類系列教材01典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例11-1-1電路如圖11-1-1(a)所示，試計算Uo的可調范圍。解:運算放大器工作在線性放大狀態(tài)下，其反相輸入端電位與同相輸入端電位近似相等由于三端穩(wěn)壓器1117-5.0的輸出電壓為5V，Ur1=2.5V。當Rp滑動頭在最上端時，流過采樣電路(R3、R4和Rp)的電流最大，輸出電壓也最大，即典型例題解答與仿真例11-1-1當Rp滑動頭在最下端時，輸出電壓最小，即在輸入電壓30V上添加峰值為0.7V的波動電壓，經(jīng)過三端穩(wěn)壓器后，輸出電壓波形僅有峰峰值為3.1mV的波動，直流電壓仿真結果為22.52V。在輸入電壓30V上添加峰值為07V的波動電壓，經(jīng)過三端穩(wěn)壓器后，輸出電壓波形有峰峰值為.5mV的波動，直流電壓仿真結果為5.64V。典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例11-1-3LM317正電壓可調輸出電路如圖11-1-3所示。LM317是三端式可調輸出電壓集成穩(wěn)壓器，輸出電壓可調范圍是1.25V~37V，最大輸出電流為1.5A。輸出端與調節(jié)端之間的電壓始終保持為1.25V，調整R2可改變ADJ端的電位，達到調節(jié)輸出電壓的目的。試回答以下問題:(1)寫出輸出電壓Uo的表達式。(2)如果輸出電壓為9V，則R2應為多少?典型例題解答與仿真例11-1-3解:(1)忽略可調端的電流，得所以有所以典型例題解答與仿真例11-1-3(2)因為，有仿真結果與計算結果不一致，這是因為可調節(jié)端的電流不為0。典型例題解答與仿真02典型習題解答與仿真典型習題解答與仿真11-2-1圖11-2-1(a)為全波整流電容濾波電路，，二極管正向壓降為0.71V，輸入電壓u1(有效值為220V)為50Hz的正弦波信號。試回答下列問題:(1)若D2開路，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?(2)若U21=U22=10V(有效值)，Uo為多大?解:(1)當D2開路時，交流電壓負半周負載中無電流，故電路變?yōu)榘氩ㄕ鳛V波電路。典型習題解答與仿真11-2-1(2)用鋸齒波近似計算圖11-2-1(a)的仿真電路如圖11-2-1(b)所示，瞬態(tài)分析仿真結果如圖11-2-1(c)所示。圖11-2-1(d)是.meas仿真結果，其中，V(a)即為u21，其有效值為9.998V，輸出的平均值為12.694V。仿真結果與計算結果基本一致。典型習題解答與仿真典型習題解答與仿真11-2-2在圖11-2-2(a)中，已知變器二次交流電壓是峰值為22V、頻率為50Hz的正弦波信號，,求在下列各種情況下輸出直流電壓Uo的大小。(1)二極管正向管壓降為0.78V，Uo=?(2)只有C開路，Uo=?(3)只有Rl開路，此時二極管正向管壓降為0.7V，Uo=?典型習題解答與仿真11-2-2解:(1)用鋸齒波近似計算圖11-2-2(a)的仿真電路如圖11-2-2(b)所示，瞬分析仿真結果如圖11-2-2(c)所示V(out)的平均值為19.7V，與計算結果基本一致。典型習題解答與仿真11-2-2(2)當C開路時，是全波整流電路，輸出直流電壓為當C開路時，其仿真結果如圖11-2-2(d)所示，V(out)的平均值為12.56V，略小于計算結果。因為u2小于二極管死區(qū)電壓，所以輸出電壓為0V;而計算結果是按照標準正弦波得出的。典型習題解答與仿真(3)當Rl開路時，只有C充電回路，沒有放電回路，輸出直流電壓為其仿真結果如圖11-2-2(e)所示，v(out)的平均值為20.55V，與計算結果基本一致。典型習題解答與仿真典型習題解答與仿真11-2-3在如圖11-2-3(a)所示的串聯(lián)型線性調整式穩(wěn)壓電路中，放大器采用差動放大電路，其中可調電位器，

，輸入電壓u1是50Hz的正弦波信號，其峰值為220V。試求:(1)輸出電壓最大值和最小值各為多少?(2)當Uo=Uomax時，調整管壓降UCE1=3V，整流二極管正向管壓降為0.8V，C兩端并聯(lián)等效電阻Ri為267歐，求U2的峰值為多少?典型習題解答與仿真典型習題解答與仿真典型習題解答與仿真典型習題解答與仿真11-2-3解:(1)輸出電壓最大值為輸出電壓最小值為典型習題解答與仿真11-2-3求Uomin的仿真電路如圖11-2-3(b)所示，其仿真結果如圖11-2-3(c)所示，.meas仿真結果如圖11-2-3(d)所示,V(out)的平均值為7.229V。求Uomax的仿真電路如圖11-2-3(e)所示，其仿真結果如圖11-2-3(f)所示，.meas仿真結果如圖11-2-3(g)所示，v(out)的平均值為12.404V。典型習題解答與仿真11-2-3(2)當Uo=Uomax=12.4V時，調整管壓降Uce1=3V，有U1=15.4V，U2的峰值