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2025年直流稳压电源设计题试题及答案

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1. 直流稳压电源一般由以下哪几部分组成？（ ）
A. 电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路
B. 电源变压器、放大电路、滤波电路、稳压电路
C. 电源变压器、整流电路、放大电路、稳压电路
D. 电源变压器、整流电路、滤波电路、放大电路
答案：A
解析：直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。电源变压器将交流电压变换为所需的交流电压值；整流电路将交流电转换为直流电；滤波电路滤除整流后的直流电压中的交流成分；稳压电路则稳定输出直流电压。

2. 整流电路的作用是（ ）。
A. 将交流电转换为直流电
B. 将直流电转换为交流电
C. 稳定直流电压
D. 滤除交流成分
答案：A
解析：整流电路的功能就是把交流电转变为直流电，利用二极管的单向导电性来实现。

3. 滤波电路中常用的滤波元件是（ ）。
A. 电阻和电容
B. 电容和电感
C. 电阻和电感
D. 二极管和三极管
答案：B
解析：电容和电感是滤波电路中常用的元件。电容通交流隔直流，电感通直流阻交流，通过它们的组合可以有效滤除直流电压中的交流成分。

4. 稳压电路的主要指标不包括（ ）。
A. 输出电压
B. 输出电流
C. 电压调整率
D. 功率放大倍数
答案：D
解析：稳压电路的主要指标有输出电压、输出电流、电压调整率、纹波系数等，功率放大倍数不是稳压电路的主要指标。

5. 线性稳压电源的调整管工作在（ ）状态。
A. 放大
B. 饱和
C. 截止
D. 开关
答案：A
解析：线性稳压电源的调整管工作在放大状态，通过调整管的电压降来稳定输出电压。

6. 开关稳压电源的调整管工作在（ ）状态。
A. 放大
B. 饱和
C. 截止
D. 开关
答案：D
解析：开关稳压电源的调整管工作在开关状态，通过控制调整管导通和截止的时间比例来稳定输出电压，效率较高。

7. 以下哪种稳压电路输出电压可调范围较大？（ ）
A. 串联型稳压电路
B. 并联型稳压电路
C. 开关型稳压电路
D. 集成稳压电路
答案：A
解析：串联型稳压电路输出电压可调范围较大，通过调整取样电阻等可以方便地改变输出电压。

8. 三端集成稳压器 CW7805 的输出电压是（ ）。
A. +5V
B. -5V
C. +12V
D. -12V
答案：A
解析：CW7805 表示输出电压为 +5V 的三端固定集成稳压器。

9. 设计直流稳压电源时，首先要确定的参数是（ ）。
A. 输出电压
B. 输出电流
C. 输入电压
D. 功率
答案：A
解析：设计直流稳压电源时，通常首先要根据实际需求确定输出电压值。

10. 在直流稳压电源中，滤波电容越大，滤波效果（ ）。
A. 越好
B. 越差
C. 不变
D. 不确定
答案：A
解析：滤波电容越大，对交流成分的旁路作用越强，滤波效果越好。

二、填空题（每题 3 分，共 15 分）
1. 直流稳压电源的核心是（ ）电路。
答案：稳压
解析：稳压电路能保证输出电压稳定，是直流稳压电源的关键部分。
2. 整流电路可分为（ ）整流电路和（ ）整流电路。
答案：半波、全波
解析：半波整流利用二极管在正半周导通，负半周截止来整流；全波整流则利用多个二极管在正负半周都能有效整流。
3. 滤波电路按其组成元件不同可分为（ ）滤波电路、（ ）滤波电路和（ ）滤波电路等。
答案：电容、电感、复式
解析：电容滤波利用电容的充放电特性；电感滤波利用电感对交流的阻碍作用；复式滤波则结合了电容和电感的优点。
4. 线性稳压电源的调整管相当于一个（ ）放大器。
答案：电压
解析：线性稳压电源通过调整管的电压放大作用来稳定输出电压。
5. 开关稳压电源的效率比线性稳压电源（ ）。
答案：高
解析：开关稳压电源调整管工作在开关状态，功耗小，效率较高。

三、简答题（每题 10 分，共 30 分）
1. 简述直流稳压电源的工作原理。
答案：直流稳压电源首先通过电源变压器将输入的交流电压变换为合适的交流电压值。然后经过整流电路，利用二极管的单向导电性将交流电转换为直流电。接着滤波电路滤除整流后直流电压中的交流成分，得到较为平滑的直流电压。最后稳压电路对滤波后的电压进行调整，使其输出稳定的直流电压，以满足负载的需求。
解析：直流稳压电源的工作是一个逐步处理的过程，从交流输入到直流输出并稳定，每一步都有其特定的功能和作用。
2. 比较线性稳压电源和开关稳压电源的优缺点。
答案：线性稳压电源优点：输出电压稳定、纹波小、可靠性高；缺点：效率低、体积大、功耗大。开关稳压电源优点：效率高、体积小、功耗小；缺点：纹波相对较大、电路较复杂、对元件要求高。
解析：线性稳压电源以其稳定的输出特性在一些对电压稳定性要求极高的场合应用广泛；开关稳压电源则凭借高效率等优势在很多便携式设备等领域大量使用。
3. 说明三端集成稳压器的应用及注意事项。
答案：应用：可方便地组成各种固定输出或可调输出的直流稳压电源。注意事项：输入电压要高于输出电压一定值，一般要保证有 2 - 3V 的压差；输出端和输入端不能接反；要注意散热，防止因过热损坏；在设计可调输出电路时要正确连接取样电阻等元件。
解析：三端集成稳压器使用简单，但如果不注意这些事项，容易导致损坏或无法正常工作。

四、设计题（20 分）
设计一个输出电压为 +12V，输出电流为 1A 的直流稳压电源。要求画出电路原理图，并简述设计步骤。
答案：
电路原理图：采用三端集成稳压器 CW7812，输入电压接在 CW7812 的输入端，输出端接负载，输入端和输出端分别接上滤波电容。
设计步骤：首先确定输出电压为 +12V，选择三端集成稳压器 CW7812。根据输出电流 1A，计算输入电压，一般输入电压要高于 12V 一定值，比如 15V 左右。然后在输入端和输出端分别接上合适的滤波电容，输入端电容可选 100μF 左右，输出端电容可选 1μF 左右，以滤除交流成分，稳定输出电压。
解析：设计直流稳压电源要根据输出要求选择合适的元件，并合理设计电路，确保能稳定输出所需的电压和电流。

五、计算题（5 分）
已知一个直流稳压电源的输入电压为 20V，输出电压为 15V，输出电流为 0.5A，求该稳压电源的效率。
答案：电源输出功率 Pout = Uout×Iout = 15V×0.5A = 7.5W，输入功率 Pin = Uin×Iin = 20V×0.5A = 10W，效率 η = Pout / Pin×100% = 7.5W / 10W×= 75%。
解析：根据功率公式分别计算输入功率和输出功率，再通过效率公式计算出效率。