电力电子技术王兆安第5版答疑(2)

第 3章直流斩波电路
1．简述图3-1a 所示的降压斩波电路工作原理。

2．在图3-1a 所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs,ton=20μs,计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。

3．在图3-1a 所示的降压斩波电路中，E=100V， L=1mH，R=0.5Ω，EM=10V，采用脉宽调制控制方式，T=20μs，当ton=5μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值

Io，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当ton=3μs 时，重新进行上述计算。
4．简述图3-2a所示升压斩波电路的基本工作原理。

5．在图3-2a 所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L 值和C 值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。

6．试分别简述升降压斩波电路和Cuk斩波电路的基本原理，并比较其异同点。
7．试绘制Speic斩波电路和Zeta 斩波电路的原理图，并推导其输入输出关系。

8．分析图3-7a所示的电流可逆斩波电路，并结合图3-7b的波形，绘制出各个阶段电流流通的路径并标明电流方向。

9．对于图3-8所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析此时电路的工作情况，并绘制相应的电流流通路径图，同时标明电流流向。
10．多相多重斩波电路有何优点？

第 4章交流电力控制电路和交交变频电路

1. 一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看作电阻负载，在α=0 时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的80%，50%时的开通角α。

2．一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。

试求：①开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；④当α=¶/2时，晶闸管电流有效值，晶闸管导通角和电源侧功率因数。

3．交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？
4．什么是TCR，什么是TSC？它们的基本原理是什么？各有何特点？
5．单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不同？
6．交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？
7．交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？
8 三相交交变频电路有那两种接线方式？它们有什么区别？
9 在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？

10．试述矩阵式变频电路的基本原理和优缺点。为什么说这种电路有较好的发展前景？

第 5章逆变电路
1．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？
2．换流方式各有那几种？各有什么特点？
3．什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点。

4．电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？

5. 三相桥式电压型逆变电路，180°导电方式，Ud=100V。试求输出相电压的基波幅值UUN1m和有效值UUN1、输出线电压的基波幅值UUV1m和有效值UUV1、输出线电压中5

次谐波的有效值UUV5。
6．并联谐振式逆变电路利用负载电压进行换相，为保证换相应满足什么条件？
7．串联二极管式电流型逆变电路中，二极管的作用是什么？试分析换流过程。

8．逆变电路多重化的目的是什么？如何实现？串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场合？
第 6章PWM控制技术
1．试说明PWM控制的基本原理。

2．设图6-3中半周期的脉冲数是5，脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍，试按面积等效原理计算脉冲宽度。

3. 单极性和双极性PWM调制有什么区别？三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM波形各有几种电平？

4．特定谐波消去法的基本原理是什么？设半个信号波周期内有10 个开关时刻（不含0 和pi时刻）可以控制，可以消去的谐波有几种？

5．什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？
6．什么是SPWM 波形的规则化采样法？和自然采样法比规则采样法有什么优点？
7．单相和三相SPWM波形中，所含主要谐波频率为多少？
8．如何提高PWM逆变电路的直流电压利用率？

9．什么是电流跟踪型PWM 变流电路？采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？
10．什么是PWM整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？
11．在PWM整流电路中，什么是间接电流控制？什么是直接电流控制？
第 7章软开关技术

1．高频化的意义是什么？为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量？为什么提高关频率可以减小变压器的体积和重量？
2．软开关电路可以分为哪几类？其典型拓扑分别是什么样子的？各有什么特点？

3．在移相全桥零电压开关PWM 电路中，如果没有谐振电感Lr，电路的工作状态将发生哪些变化，哪些开关仍是软开关，哪些开关将成为硬开关？

4．在零电压转换PWM 电路中，辅助开关S1和二极管VD1是软开关还是硬开关，为什么？
第 8章组合变流电路

1. 什么是组合变流电路？
2. 试阐明图8-1 间接交流变流电路的工作原理，并说明该电路有何局限性。
3. 试分析图8-2 间接交流变流电路的工作原理，并说明其局限性。
4. 试说明图8-3 间接交流变流电路是如何实现负载能量回馈的。
5. 何为双PWM 电路？其优点是什么？
6. 什么是变频调速系统的恒压频比控制？
7. 何为UPS？试说明图8-11所示UPS系统的工作原理。
8. 试分析正激电路和反激电路中的开关和整流二极管在工作时承受的最大电压。

9. 试分析全桥、半桥和推挽电路中的开关和整流二极管在工作中承受的最大电压，最大电流和平均电流。
10. 全桥和半桥电路对驱动电路有什么要求？

11. 试分析全桥整流电路和全波整流电路中二极管承受的最大电压，最大电流和平均电流。

12. 一台输出电压为5V、输出电流为20A的开关电源：

①如果用全桥整流电路，并采用快恢复二极管，其整流电路中二极管的总损耗是多少？

②如果采用全波整流电路，采用快恢复二极管、肖特基二极管整流电路中二极管的总损耗是多少？如果采用同步整流电路，整流元件的总损耗是多少？
注：在计算中忽略开关损耗，典型元件参数见下表

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