电力电子技术徐春燕第3章答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第3章 习题及参考或标准答案 1. 简述3-1a所示的降压斩波电路的工作原理。 说明：工作原理在教材中已经分析得很详细，读者可自行对照理解并陈述，表达方式并不唯一。 2. 在图3-1a所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10，L值极大，EM=30V。采用脉宽调制控制方式，当T=50s，ton=20s时，计算输出电压平均值Uo、输出电流平均值Io。 解：由题目已知L值极大，则负载电流连续，那么：Uo=tonton+toffE=tonTE=2050200=80VIo

2、=Uo-EMR=80-3010=5A3. 在图3-1a所示的降压斩波电路中，E=100V， L=1mH，R=0.5，EM=10V，采用脉宽调制控制方式，T=20s，当ton=5s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=3s时，重新进行上述计算。解 ：（1）当ton=5s时， a ) 判断I0是否连续：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，负载电流连续；b ) 计算Uo、Io：Uo=

3、tonton+toffE=tonTE=520100=25VIo=Uo-EMR=25-100.5=30Ac) 计算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）当ton=3s时，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，负载电流仍连续，则：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. 简述图3-4a所示升压斩波电路的基本工作原理。解：工作原理在教材中已经分析得很详细，读者可自行对照理解并陈述，表达方式并不唯一。5. 在图3-4a所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20，采用脉宽调制控制方式，当T=40s，ton=25s时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。解: 由于L和C值极大，所以负载电流连续，则：Uo=ton+tofftoffE=TT-tonE=4040-

5、2550=133.33VIo=UoR=133.3320=6.67A6. 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。解：工作原理在教材中已经分析得很详细，读者可自行对照理解并陈述，表达方式并不唯一。升降压斩波电路与Cuk斩波电路相比，其相同点在于，两者的输入、输出关系相同；其不同点在于，Cuk斩波电路有一个明显优点，即其输入电源电流和输出负载电流都是连续，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。7. 试绘制Sepic斩波电路和Zeta斩波电路的原理图，并推导其输入输出关系。解：原理图请参看教材图3-9，图3-10进行绘制。（1）Sepic斩波电路输入输出关系推导：V通态

6、，EL1V回路和C1VL2回路形成，L1和L2贮能。V断态，EL1C1VD负载回路及L2VD负载回路形成，此阶段E和L1既向负载供电，同时也向C1充电（C1贮存的能量在V处于通态时向L2转移）。 输入输出关系为：（2）Zeta斩波电路输入输出关系推导：V处于通态期间，电源E 经开关V向电感L1贮能。V关断后，L1VDC1构成振荡回路， L1的能量转移至C1，能量全部转移至C1上之后，VD关断，C1经L2向负载供电。 输入输出关系： 8. 分析图3-11a所示的电流可逆斩波电路，并结合图3-11b的波形，绘制出各个阶段电流流通的路径并标明电流方向。解：在一周期内，此电路升压、降压斩波交替工作，其

7、中V1和VD1作降压斩波器，V2和VD2作升压斩波器。0t1期间，V2关断由于L释放能量，L和M共同作用，VD2导通，向电 源反送能量io反向逐渐减小，输出uo=E；其电流流通路径如题解图1所示：t1t2期间，V1开通，电流正向流通，并逐渐增大，输出电压uo=E；其电流流通路径如题解下图2所示： 图1 0t1期间电流流通情况 图2 t1t2期间电流流通情况 t2t3期间，V1关断，L储存的能量经VD1释放，io不断减小至0，输出电压uo=0；其电流流通路径如题解图3所示：t3t4期间，V2开通，反电动势EM作用使电枢电流反向，电感蓄能，io反向增大，输出电压uo=0; 其电流流通路径如题解图4所示：图3 t2t3期间电流流通情况 图4 t3t4期间电流流通情况9. 对于图3-12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。解：桥式可逆斩波电路如题解图见教材图3-12，要使电动机工作于反转电动状态，则电流流通路径图如题解图5所示，此时V1保持为断态，VD1截至，V4保持为断态，VD4截至，V2保持为通态，VD2截至。 图5 电动机工作于反转电动状态电流流通情况V3和VD3构成降压斩波电路，使电动机工作于第三象限，V3导通时，电流的流向：E+V3A电动机RLB