第5章習題(1)-帶答案

第3章直流-直流變換電路 習題（1）第1部分：填空題.直流斬波電路完成的是直流到 另一固定電壓或可調(diào)電壓的直流電 的變換。.直流斬波電路中最基本的兩種電路是 降壓斬波電路和升壓斬波電路。.斬波電路有三種控制方式： 脈沖寬度調(diào)制、脈沖頻率調(diào)制和混合型，其中最常用的控制方式是：脈沖寬度調(diào)制。.脈沖寬度調(diào)制的方法是： 周期不變,導通時間變化,即通過導通占空比的改變來改變變壓比，控制輸出電壓。.脈沖頻率調(diào)制的方法是：導通時間不變,周期變化,導通比也能發(fā)生變化，從而達到改變輸出電壓的目的。該方法的缺點是： 導通占空比的變化范圍有限。輸出電壓、輸出電流中的諧波頻率不固定,不利于濾波器的設計。.降壓斬波電路中通常用接較大電感，其目的是使負載電流 連續(xù)。.升壓斬波電路使電壓升高的原因：電感L儲能使電壓泵升,電容C可將輸出電電壓保持TOC\o"1-5"\h\z住 087升壓斬波電路的典型應用有 直流電動機傳動和單相功率因數(shù)校正 等。9.升降壓斬波電路和Cuk斬波電路呈現(xiàn)升壓狀態(tài)的條件是開關器件的導通占空比為 0.5<a<1;呈現(xiàn)降壓狀態(tài)的條件是開關器件的導通占空比為 0.5<a<1。第2部分：簡答題.畫出降壓斬波電路原理圖并簡述其工作原理。（略，看書上）.畫出升壓斬波電路原理圖并簡述其基本工作原理。（略，看書上）第3部分：計算題1.在題圖3-1所示的降壓斬波電路中，已知E=100V,R=10Q,L值極大，Em=20V,T=100ns,ton=50aso1）畫出輸出電壓uo,輸出電流io,流過器件V的電流iV以及流過二極管VD的電流iVD。2）計算輸出電壓平均值Uo,輸出電流平均值Io,器件V上的平均電流IV,及二極管VD上的平均電流IVDo題圖3-1

第3章習題（1）第?部分：計算題1.在題圖3」所示的降壓斬波電路中,已知E=10QV,R=10O,L值極大，Eh=20V,T=100us4n=50us.】）畫出輸出電壓uq.輸出電流g流過器件V的電流iV以及流過二極管VD的電流1口a2）計算輸出電壓平均值Uo,輸出電流平均值Io,器件V上的平均電流K，及二極管VD上的平均電流I、記2.設計題圖3-2所示的Buck變換器。電源電壓Vs=220V,額定負載電流11A,最小負載電流1.1A,開關頻率20KHz。要求輸出電壓Vo=110V;1）L值和C值極大時，采用脈寬調(diào)制控制方式，求開關T的導通占空比及在1個開關周期中的導通時間。并畫出此時流過器件T的電流iT以及流過二極管D的電流iD的波形。1%。計算輸出濾波電感L和電容_^o=11-J1A1%。計算輸出濾波電感L和電容_^o=11-J1A7T4 %=u°v尸1—rCFR題圖3-22.設計題圖3-2所示的Buck變換器v電源電壓V$=220V,額定負載電流”儲最小負載電流I.1A,開關頻率20KH人要求輸出電壓Vo=HOV：L值和C值極大時，采用脈寬調(diào)制控制方式，求開關T的導通占空比及在1個開關周期中的導通時間，并畫出此時流過器件T的電流片以及流過二極管D的電流i。的波形.2）要求最小負載時電感電流不斷流，且輸出電壓紋波小于1%。計算輸出濾波電感上和電容F的最小取值也圖3.2(a)題圖3-2圖3.2(a)題圖3-2則最小電感值為：L>—則最小電感值為：L>—解：1)首先計算變壓比：ijrVo110.1/=一■==儀=)二匕220Tqr=aT=0,5*1//=05/20000=25ms“為保證電流連續(xù)，應使電感臨界連續(xù)電流小于最小負載電流，即.代入?yún)?shù)可算出最小電感值為：/L> （J-a）=—————*03=125*10耽2晨J 2*11*20000電壓紋波小于1%即“(1-0/05*110SLCf“"fLI(1-0/05*110SLCf“"fLI=1-1*8*0,00125*(20000)二1;5*10■‘產(chǎn)3.圖3-3所示Boost變換器，輸入電源電壓E=30V,輸出電壓被控為恒值Uo=60V,開關V的頻率fs=20kHz,電流Iomax=20A,電流Iomin=2A。1）L值和C值極大時，采用脈寬調(diào)制控制方式，求開關V的導通占空比及在1個開關周期中的導通時間。并畫出此時流過器件V的電流iv以及流過二極管D的電流iD的波形。2）要求變換器工作時電感電流連續(xù)，求最小升壓電感 L值及輸出電壓紋波小于1%時的濾波電容Co

3.圖3-3所示Bou式變換器，輸入電源電壓E=30V,輸出電壓被控為恒值u『60V,開關V的頻率、=2強1。電流口皿=2也心電流,加:2"0I）L值和C值極大時，采用脈盍調(diào)制控制方式，求開關V的導通占空比及在1個開關周期中的導通時間.并畫出此時流過器件V的電流i、以及流過二極管D的電流1口的波形，2）要求變換器工作時電感電流連續(xù)，求最小升壓電感上值及輸出電壓紋波小于1%時的濾波電容C。題圖3-3解：I）首先計算升壓比：TOC\o"1-5"\h\zTT IM- = =2n仁=0.5El-aT= =0.5*1/f=0.5/20000=25usM J2）為保證電流連續(xù)，應使電感臨界連續(xù)電流小于最小負載電流，即』Fq . V,1怵=等口（1一1）〈4皿口，則最小電感值為：代入?yún)?shù)可算出最小電感值為t#L>-ad-a）2= ———0.5+0.52=9」率10茍21f 2*2*20000電U紋波小于1。口，即3AI%緇4<60*1%=。AI%緇4<60*1%=?！?20=83*10^Fp0.6*200004.在題圖3-3所示的升壓斬波電路中，已知E=50VL值和C值極大，R=20Q,采用脈寬調(diào)制控制方式，當T=40ps,ton=30js時。1）畫出輸出電壓uo，輸出電流io,流過器件V的電流iV以及流過二極管VD的電流iVD2）計算輸出電壓平均值Uo,輸出電流平均值的平均電流IVD。Io,器件V上的平均電流IV,及二極管VD上—^￡=4w50r=200P夫即圖3-3]——^￡=4w50r=200P夫即圖3-3]—aR20'40人白=/.=—*40.-1-I。才T40第3章習題（1）第3部分：計算題4.在題圖3-3所示的升壓斬波電路中，已知E=50V,1一值