電力電子技術(shù)徐春燕第3章答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第3章 習題及參考或標準答案 1. 簡述3-1a所示的降壓斬波電路的工作原理。 說明：工作原理在教材中已經(jīng)分析得很詳細，讀者可自行對照理解并陳述，表達方式并不唯一。 2. 在圖3-1a所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10，L值極大，EM=30V。采用脈寬調(diào)制控制方式，當T=50s，ton=20s時，計算輸出電壓平均值Uo、輸出電流平均值Io。 解：由題目已知L值極大，則負載電流連續(xù)，那么：Uo=tonton+toffE=tonTE=2050200=80VIo

2、=Uo-EMR=80-3010=5A3. 在圖3-1a所示的降壓斬波電路中，E=100V， L=1mH，R=0.5，EM=10V，采用脈寬調(diào)制控制方式，T=20s，當ton=5s時，計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io，計算輸出電流的最大和最小值瞬時值并判斷負載電流是否連續(xù)。當ton=3s時，重新進行上述計算。解 ：（1）當ton=5s時， a ) 判斷I0是否連續(xù)：m=EME=10100=0.1=T=TRL=2010-60.5110-3=0.01 e-1e-1=2.7180.010.25-12.7180.01-1=0.2478m=0.1因此，負載電流連續(xù)；b ) 計算Uo、Io：Uo=

3、tonton+toffE=tonTE=520100=25VIo=Uo-EMR=25-100.5=30Ac) 計算Imax、Imin：Imax=1-e-t11-e-TER-EmR=e-1e-1-mER=30.19AImin=et1-1eT-1ER-EmR=1-e-1-e-mER=28.81A（2）當ton=3s時，同理：m=EME=10100=0.1=tonT=320=0.15=TRL=2010-60.5110-3=0.01e-1e-1=2.7180.010.15-12.7180.01-1=0.149m可知，負載電流仍連續(xù)，則：Uo=E=0.15100=15VIo=Uo-EMR=15-100.5

4、=10A 同上，可算出：Imax=1-e-t11-e-TER-EmR=e-1e-1-mER=10.13AImin=et1-1eT-1ER-EmR=1-e-1-e-mER=9.87A4. 簡述圖3-4a所示升壓斬波電路的基本工作原理。解：工作原理在教材中已經(jīng)分析得很詳細，讀者可自行對照理解并陳述，表達方式并不唯一。5. 在圖3-4a所示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=20，采用脈寬調(diào)制控制方式，當T=40s，ton=25s時，計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。解: 由于L和C值極大，所以負載電流連續(xù)，則：Uo=ton+tofftoffE=TT-tonE=4040-

5、2550=133.33VIo=UoR=133.3320=6.67A6. 試分別簡述升降壓斬波電路和Cuk斬波電路的基本原理，并比較其異同點。解：工作原理在教材中已經(jīng)分析得很詳細，讀者可自行對照理解并陳述，表達方式并不唯一。升降壓斬波電路與Cuk斬波電路相比，其相同點在于，兩者的輸入、輸出關(guān)系相同；其不同點在于，Cuk斬波電路有一個明顯優(yōu)點，即其輸入電源電流和輸出負載電流都是連續(xù)，且脈動很小，有利于對輸入、輸出進行濾波。7. 試繪制Sepic斬波電路和Zeta斬波電路的原理圖，并推導其輸入輸出關(guān)系。解：原理圖請參看教材圖3-9，圖3-10進行繪制。（1）Sepic斬波電路輸入輸出關(guān)系推導：V通態(tài)

6、，EL1V回路和C1VL2回路形成，L1和L2貯能。V斷態(tài)，EL1C1VD負載回路及L2VD負載回路形成，此階段E和L1既向負載供電，同時也向C1充電（C1貯存的能量在V處于通態(tài)時向L2轉(zhuǎn)移）。 輸入輸出關(guān)系為：（2）Zeta斬波電路輸入輸出關(guān)系推導：V處于通態(tài)期間，電源E 經(jīng)開關(guān)V向電感L1貯能。V關(guān)斷后，L1VDC1構(gòu)成振蕩回路， L1的能量轉(zhuǎn)移至C1，能量全部轉(zhuǎn)移至C1上之后，VD關(guān)斷，C1經(jīng)L2向負載供電。 輸入輸出關(guān)系： 8. 分析圖3-11a所示的電流可逆斬波電路，并結(jié)合圖3-11b的波形，繪制出各個階段電流流通的路徑并標明電流方向。解：在一周期內(nèi)，此電路升壓、降壓斬波交替工作，其

7、中V1和VD1作降壓斬波器，V2和VD2作升壓斬波器。0t1期間，V2關(guān)斷由于L釋放能量，L和M共同作用，VD2導通，向電 源反送能量io反向逐漸減小，輸出uo=E；其電流流通路徑如題解圖1所示：t1t2期間，V1開通，電流正向流通，并逐漸增大，輸出電壓uo=E；其電流流通路徑如題解下圖2所示： 圖1 0t1期間電流流通情況 圖2 t1t2期間電流流通情況 t2t3期間，V1關(guān)斷，L儲存的能量經(jīng)VD1釋放，io不斷減小至0，輸出電壓uo=0；其電流流通路徑如題解圖3所示：t3t4期間，V2開通，反電動勢EM作用使電樞電流反向，電感蓄能，io反向增大，輸出電壓uo=0; 其電流流通路徑如題解圖4所示：圖3 t2t3期間電流流通情況 圖4 t3t4期間電流流通情況9. 對于圖3-12所示的橋式可逆斬波電路，若需使電動機工作于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，試分析此時電路的工作情況，并繪制相應(yīng)的電流流通路徑圖，同時標明電流流向。解：橋式可逆斬波電路如題解圖見教材圖3-12，要使電動機工作于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，則電流流通路徑圖如題解圖5所示，此時V1保持為斷態(tài)，VD1截至，V4保持為斷態(tài)，VD4截至，V2保持為通態(tài)，VD2截至。 圖5 電動機工作于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)電流流通情況V3和VD3構(gòu)成降壓斬波電路，使電動機工作于第三象限，V3導通時，電流的流向：E+V3A電動機RLB