2025年维谛技术笔试试题及答案

2025年维谛技术笔试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列电力电子变换器中，属于升压型拓扑的是：A.Buck变换器B.Boost变换器C.Buck-Boost变换器D.Cuk变换器2.IGBT（绝缘栅双极晶体管）的主要特性是：A.高频特性好但耐压低B.耐压高但开关速度慢C.导通损耗低且开关速度快D.仅适用于直流电路3.数据中心PUE（电源使用效率）的计算公式是：A.总输入电量/IT设备用电量B.IT设备用电量/总输入电量C.制冷系统用电量/IT设备用电量D.（总输入电量-IT设备用电量）/IT设备用电量4.某通信基站空调系统采用R410A制冷剂，其ODP（臭氧消耗潜值）为：A.0.05B.0.1C.0D.0.25.在放大电路中，若引入电压并联负反馈，其主要作用是：A.提高输入电阻，稳定输出电压B.降低输入电阻，稳定输出电流C.降低输入电阻，稳定输出电压D.提高输入电阻，稳定输出电流6.下列不属于UPS（不间断电源）主要功能的是：A.电网稳压B.后备供电C.谐波治理D.功率因数校正7.热力学中，逆卡诺循环的制冷系数COP=Tc/(Th-Tc)，其中Tc为低温热源温度（K），Th为高温热源温度（K）。若数据中心机房要求温度25℃（298K），室外环境温度35℃（308K），则理论最大COP为：A.29.8B.298C.29.8D.2.988.在嵌入式系统中，以下哪种通信协议通常用于短距离、低功耗设备互联？A.RS485B.CANC.ZigbeeD.ModbusRTU9.某开关电源输入电压范围为90-264VAC，输出12VDC/10A，若效率为90%，则输入电流（有效值）的最小值约为：A.1.48AB.1.33AC.1.65AD.1.11A10.制冷系统中，“过冷度”是指：A.冷凝器出口制冷剂温度与饱和温度的差值（温度低于饱和温度）B.蒸发器出口制冷剂温度与饱和温度的差值（温度高于饱和温度）C.压缩机吸气口温度与饱和温度的差值D.膨胀阀入口温度与饱和温度的差值11.在PCB设计中，为减少电磁干扰（EMI），通常不采用的措施是：A.缩短高频信号走线长度B.增大电源层与地层的间距C.采用差分走线D.对敏感信号进行屏蔽12.某数据中心IT设备总功耗为500kW，PUE=1.3，则制冷及辅助系统功耗为：A.150kWB.650kWC.500kWD.350kW13.以下关于IGBT和MOSFET的对比，错误的是：A.IGBT的导通压降随电流增大而增大，MOSFET的导通电阻随温度升高而增大B.IGBT适用于中高压场景，MOSFET适用于高频低压场景C.IGBT是电压驱动器件，MOSFET是电流驱动器件D.IGBT的开关速度慢于MOSFET14.若某电池组标称容量为200Ah（10小时率），以5小时率放电时，实际容量会：A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小15.在PID控制中，“积分环节”的主要作用是：A.减少稳态误差B.提高响应速度C.抑制超调D.增强抗干扰能力二、填空题（每题2分，共20分）1.电力电子变换器中，软开关技术的核心是通过______或______使开关器件在零电压或零电流条件下导通/关断。2.数据中心制冷方式中，“列间空调”属于______（近端/远端）制冷方案。3.制冷剂R22的ODP为0.05，GWP（全球变暖潜值）约为1810，而R410A的ODP为0，GWP约为2088，因此从环保角度，R410A更优的指标是______，但需关注______问题。4.在反馈放大电路中，若反馈信号取自输出电压且与输入电压串联，则为______负反馈类型。5.UPS的三种工作模式为______、______和旁路模式。6.热负荷计算中，显热比（SHR）=显热负荷/______，其值越大，说明空气处理中______（降温/除湿）需求更高。7.某直流电源输出电压纹波为50mVpp（峰峰值），有效值约为______mV（假设为正弦波，峰峰值与有效值关系为Vpp=2√2Vrms）。8.通信基站中，开关电源的“二次下电”功能是指当电池电压降至______时，先切断______负载，保留核心负载供电。9.在热力学中，焓（H）的定义式为H=______，单位为______。10.嵌入式系统中，RTOS（实时操作系统）的关键指标包括______和______（列举两个）。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述数据中心采用“间接蒸发冷却”技术的节能原理，并说明其适用的气候条件。2.对比分析在线式UPS与后备式UPS的工作原理及优缺点，数据中心为何优先选择在线式？3.设计一个单相AC-DC整流电路，要求输入220VAC/50Hz，输出300VDC/10A，需包含PFC（功率因数校正）功能。请画出简化拓扑图，并说明PFC电路的作用。4.制冷系统运行中，若蒸发器结霜严重，可能的原因有哪些？提出至少3项排查措施。5.在电力电子变换器中，“均流技术”的作用是什么？列举两种常用的均流方法，并说明其适用场景。四、计算题（每题8分，共24分）1.某数据中心机房尺寸为10m×8m×4m（长×宽×高），室内温度要求25℃±2℃，相对湿度40%-60%。已知：设备热负荷：120kW（全部为显热）人员散热：10人×100W/人（显热占60%）照明负荷：20kW（全部为显热）围护结构传热量：5kW（显热）空气密度：1.2kg/m³，空气定压比热容：1.005kJ/(kg·℃)要求：计算维持室温所需的空调送风量（单位：m³/h）。（提示：送风量G=总显热负荷/(1.005×空气密度×(室内温度-送风温度))，假设送风温度为18℃）2.某开关电源输入220VAC（有效值），经整流滤波后得到直流母线电压Vin=310VDC，采用反激变换器拓扑，输出5VDC/20A，效率η=85%。已知变压器匝比n=Np/Ns=10:1，开关频率f=100kHz，占空比D=0.4。（1）计算输出功率Po和输入功率Pi；（2）计算开关管承受的最大电压Vds_max（忽略漏感尖峰）；（3）计算次级整流二极管的最大反向电压Vr_max。3.某铅酸电池组由12节12V/100Ah电池串联组成，标称总电压144V，容量100Ah。电池放电终止电压为1.8V/节（即单节低于1.8V时需停止放电）。（1）计算电池组的放电终止总电压；（2）若以0.5C（50A）电流放电，放电时间为2小时，此时电池组实际放出容量为多少？（已知铅酸电池容量与放电率关系：C=I×t×K，K为容量系数，0.5C时K=0.9）五、综合分析题（每题8分，共16分）1.某企业数据中心现PUE=1.8，IT负载为2000kW。为降低PUE，计划进行节能改造。请从制冷系统、供配电系统、设备效率提升三个方面提出具体改造措施，并分析每项措施对PUE的影响（需量化估算）。2.设计一个通信基站用24VDC后备电源系统，要求：主电源：市电（220VAC）经开关电源转换为24VDC；后备电池：支持4小时断电续航，负载功率300W；保护功能：过压保护（28VDC）、欠压保护（22VDC）、短路保护；需包含电池管理（BMS）功能。请画出系统框图，标注各模块功能，并说明BMS需实现的关键功能（如充电控制、均衡、状态监测等）。答案--一、单项选择题1.B2.C3.A4.C5.C6.D7.A（计算：298/(308-298)=29.8）8.C9.A（计算：Po=12×10=120W，Pi=120/0.9≈133.3W，输入电流I=133.3/264≈0.505A？此处可能出题时参数调整，正确应为输入电压最小值90V时，I=133.3/90≈1.48A）10.A11.B12.A（500×(1.3-1)=150kW）13.C（均为电压驱动）14.B（放电率越高，容量越小）15.A二、填空题1.谐振、缓冲电路2.近端3.ODP（臭氧消耗潜值）、GWP（全球变暖）4.电压串联5.在线模式、电池模式（或逆变模式、旁路模式，需对应）6.总热负荷、降温7.50/(2√2)≈17.688.一次下电阈值、非核心9.U+PV、kJ（或J）10.任务切换时间、中断响应时间（或调度延迟、抖动等）三、简答题1.原理：利用室外干燥空气的显热与室内循环空气进行热交换，降低室内空气温度，无需压缩机制冷。适用气候：干燥地区（如年平均湿度<60%），夏季室外湿球温度较低（如<25℃）。2.在线式UPS：市电正常时，交流电→整流→逆变→负载；市电中断时，电池→逆变→负载。优点：输出无切换时间，稳压稳频；缺点：效率略低。后备式UPS：市电正常时直接供电，逆变仅作为后备。优点：效率高；缺点：切换时间约10-20ms，无法保证供电连续性。数据中心需高可靠性，故选在线式。3.拓扑：桥式整流+PFC（Boost电路）+DC-DC（如LLC）。PFC作用：提高输入功率因数（接近1），减少谐波电流，降低电网污染。4.可能原因：蒸发器风量不足（滤网堵塞、风机故障）、制冷剂充注量不足、膨胀阀开度过小、温度传感器故障。排查措施：检查滤网和风机转速，测量系统压力判断制冷剂是否缺，检测膨胀阀控制信号，校准温度传感器。5.作用：多模块并联时均摊电流，避免单模块过载。方法：主从均流（一个模块为主，其他跟随，适用于固定主模块场景）；平均电流均流（各模块采样电流平均值，适用于模块化系统）。四、计算题1.总显热负荷=120000+10×100×0.6+20000+5000=145600W=145.6kW送风量G=145600/(1.005×1.2×(25-18))≈145600/(8.442)≈17250m³/h2.（1）Po=5×20=100W，Pi=100/0.85≈117.65W（2）反激变换器中，开关管承受电压=Vin+(Vo+Vf)×n≈310+(5+0.7)×10=310+57=367V（Vf为二极管压降，取0.7V）（3）次级二极管反向电压=Vin/n+Vo≈310/10+5=31+5=36V3.（1）终止总电压=12×1.8=21.6V（单节）×12节=259.2V？（注：原题可能为单节12V电池，终止电压1.8V/节，即12节×1.8V=21.6V总？需确认。若单节12V电池，标称12V，终止电压1.8V/节，则总终止电压=12×1.8=21.6V。）（2）实际容量=50A×2h×0.9=90Ah五、综合分析题1.措施：制冷系统：将传统风冷空调改为行间空调+FreeCooling（自然冷却），假设原制冷功耗800kW（PUE=1.8，总功耗3600kW，IT=2000kW，制冷+辅助=1600kW），改造后制冷功耗降至500kW，PUE=(2000+500+辅助)/2000，若辅助不变（原辅助=1600-800=800kW），则新PUE=(2000+500+800)/2000=3300/2000=1.65。供配电：将低效变压器（效率95%）更换为高效变压器（效率98%），原输入功率=2000/0.95≈2105kW，改造后=2000/0.98≈2041kW，减少64kW，PUE=(2041+制冷+辅助)/2000，假设制冷已优化，总PUE降至1.6。设备效