電力電子裝置復(fù)習(xí)題版-2

1、第五章電力電子裝置的設(shè)計(jì)知識1、電力電子裝置的設(shè)計(jì)概念、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)依據(jù).2、用電流互感器和霍爾傳感器進(jìn)行電流信號檢測各有什么特點(diǎn).3、對輸入瞬態(tài)電壓可采取什么舉措進(jìn)行抑制4、可采取何舉措對電壓限制型功率晶體管進(jìn)行限制極保護(hù)5、試說明電磁兼容的概念,其包含哪些內(nèi)容6、試說明差模干擾、共模干擾概念；常用的差模干擾、共模干擾濾波電路,試說明其原理；7、說明熱學(xué)的歐姆定律；如何設(shè)計(jì)功率半導(dǎo)體器件的散熱器8、緩沖電路有哪些類型試說明RCD緩沖電路工作原理及各元器件的作用及其參數(shù)確定.9、如何對電力電子裝置進(jìn)行過流保護(hù)第二章PWM直流電源裝置1、直流電源裝置有哪些類型AC/DCDC/DCDC/AC/D

2、C2、AC/DC變換器中輸入源電流諧波與輸出電壓波紋的含義是什么.輸入源電流諧波是指輸入源電流除了基波外還有高次諧波,輸出電壓文波是指輸出直流電壓中含有的工頻交流成分.3、為什么SCR整流電路不能用大電容濾波電路；對于二極管整流電路,在采用大電容濾波電路時,必須在電路上采取什么舉措,為什么晶閘管采用相控方式,由于大電容阻礙電壓變化,所以不能用大電容濾波電路：二極管整流電路,在采用大電容濾波會產(chǎn)生啟動沖擊電流問題,因此要在電路中采用啟動限流電路,會產(chǎn)生高脈沖電流峰值,諧波電流大,污染電網(wǎng),降低功率因數(shù),因此要加功率因數(shù)校正電路.二極管整流的缺陷及舉措輸出中交流分量高濾波大LC大L,.啟動時浪涌電

3、流帶NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻輸入電流呈窄脈沖狀,諧波含量高,PF低4、簡述AC/DC整流器功率因數(shù)校正的意義與校正原理.傳統(tǒng)的整流器為什么會使電網(wǎng)電流產(chǎn)生畸變進(jìn)行APFC的必要條件是什么可采用哪些DC/DC變換器電路進(jìn)行APFCAC側(cè)雖然輸入交流電壓是正玄的,但輸入的交流電流的波形卻嚴(yán)重畸變,由于諧波電流的存在,使整流電路輸入端功率因數(shù)下降,負(fù)載課得到的實(shí)際功率減少,在電網(wǎng)中產(chǎn)生畸變的電流,其諧波電流對電網(wǎng)有危害作用.有源功率因數(shù)校正限制技術(shù)原理有源功率因數(shù)校正技術(shù)主要采用一個變換器串入整流濾波與變換器之間,通過特殊的限制,一方面強(qiáng)迫輸人電流跟隨輸人電壓,從而實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù),另一方面反應(yīng)輸出

4、電壓使之穩(wěn)定,從而使變換器的輸人實(shí)現(xiàn)預(yù)穩(wěn).傳統(tǒng)的整流方式通常采用二極管整流或相控整流方式.采用二極管整流方式的整流器存在電網(wǎng)吸取畸變電流,造成電網(wǎng)的諧波污染.采用相控的整流器也存在深度相控下交流側(cè)功率因數(shù)很低,因換流引起電網(wǎng)電壓波形畸變.APFC的必要條件一、能高頻離散化處理輸入電流脈沖二、使輸入電流強(qiáng)迫工作在正弦波包絡(luò)線內(nèi)三、內(nèi)部具有濾波、儲能低通功能,使波形重組.APFC的工作*II式：CCM、DCM、CRMAPFC的限制方法電壓型限制：適用于DCM模式電流型限制：平均電流限制、峰值電流限制、滯環(huán)電流限制5、對于理想條件下的電力電子裝置,輸出即使是接純電阻性負(fù)載,為什么裝置的功率因數(shù)也可能

5、不為1雖然理想狀態(tài)下,電力電子裝置都處于開關(guān)狀態(tài),但由于分布電容和輸入電流存在一定的畸變波形,所以接純電阻性負(fù)載,裝置的功率因數(shù)也可能不為16、試述制作高精度直流穩(wěn)壓電源要采取的主要技術(shù)舉措是什么.高精準(zhǔn)穩(wěn)壓電源Uref高增益負(fù)反應(yīng)增益放大器適宜的Pi調(diào)節(jié)器7、要將開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源改為直流穩(wěn)流電源應(yīng)在電路上做怎樣改動,試畫圖說明.并聯(lián)大電容改為串聯(lián)大電感圖8 .在理想條件下,單相半橋式DC/DC變換器電路的輸入電壓為300V,最大輸出功率為1200W,各開關(guān)管的開關(guān)占空比為,如變壓器二次繞組后的整流電路采用全波整流電路,1后的整流二極管的電壓波形、電流波形.9 .在理想條件下,單相全橋式DC

6、/DC變換器電路的輸入電壓為300V,最大輸出功率為1200W,假設(shè)各開關(guān)管的開關(guān)占空比為,如變壓器二次繞組后的整流電路采用全橋整流電路,(1)求主開關(guān)管的耐壓為多少,電流最大值為多少.(2)畫出任一并聯(lián)于輸入端的一組兩個開關(guān)管及變壓器二次繞組后的整流二極管的電壓波形、電流波形.10、在理想條件下,單相推挽式DC/DC變換器電路的輸入電壓為300V,最大輸出功率為1200W,假設(shè)各開關(guān)管的開關(guān)占空比為,開關(guān)頻率如為100KHZ,(1)求主開關(guān)管的耐壓為多少,電流最大值為多少.(2)畫出兩個主控開關(guān)管的電壓波形、電流波形.(3)主控開關(guān)管、整流二極管的類型.10.假定電路條件為：一個用于48V蓄

7、電池組的DC/DCPWM型高頻整流充電器,其輸入為300V,輸出負(fù)載為48V蓄電池組,工作頻率為200kHz;最大輸出功率為58V,20A,此時限制開關(guān)管的占空比為；當(dāng)蓄電池組充足電時,輸出電流小于,此時充電器應(yīng)能自動將輸出電壓調(diào)低,下降為52V;電力電子開關(guān)器件白耐壓為不大于500V,要使輸出與輸入實(shí)現(xiàn)電隔離,在理想情況下做出：(1)試設(shè)計(jì)并畫出滿足上述條件的該整流充電器的任一個主電路；(2)假使有滿足主電路限制要求的限制電路集成電路,請畫出該集成電路的原理框圖；(3)在最大輸出功率條件下,畫出主電路電力電子器件電壓電流波形(同類器件只要畫任一個),并標(biāo)明相應(yīng)電壓、電流量值；(4)求出：a、

8、用于原邊與次邊隔離的高頻變壓器的原邊線圈與次邊線圈的匝數(shù)比,b、保證電感電流連續(xù)的電感器的最小電感量；11、對某一隔離型開關(guān)變換器的主控開關(guān)管電壓波形的測試結(jié)果是(除去噪聲分量)：幅值為540V,導(dǎo)通時間為科S,周期為科S,變換器輸入電壓為300VDC,輸出電壓為12VDC,負(fù)載電流為30A;(1)在理想條件下,設(shè)計(jì)出符合上述條件的電路圖,標(biāo)出變壓器匝數(shù)比,(2)繪出穩(wěn)態(tài)下的變壓器各繞組電壓波形.12、假定電路條件為：一個DC/DCPWM型高頻變換器,其輸入為300V,工作頻率為200kHz;最大輸出功率為58V,20A,電力電子開關(guān)器件的耐壓均為不大于500V,要使輸出與輸入實(shí)現(xiàn)電隔離,在理

9、想情況下做求主開關(guān)管的耐壓為多少,電流最大值為多少.2畫出兩個主控開關(guān)管、變壓器二次繞組出：(1)試設(shè)計(jì)出滿足上述條件的該整流充電器的一個合理可行的主電路并簡要說明設(shè)計(jì)理由;(2)假使有滿足主電路限制要求的限制電路集成電路,請畫出該集成電路的原理框圖.13、在多路開關(guān)電源中,主路用PWM閉環(huán)反應(yīng)調(diào)整,可以獲得高穩(wěn)定度的直流電壓；為什么副路可以得到輸入電壓變化時也能穩(wěn)定的輸出直流電壓,試證實(shí).對于多路輸出電源使用電壓型限制,對于多路輸出電源它們之間的交互調(diào)節(jié)效應(yīng)較好,對輸出的負(fù)載變化有較好的響應(yīng)調(diào)節(jié),當(dāng)任何一路發(fā)生變化同時影響主路,所以限制主電路即可.14、丘克變換器的電路拓?fù)?、工作原理及CCM

10、模式下的輸出電壓和輸入電壓關(guān)系式的推導(dǎo).15、繪出開關(guān)變換器的等效電路和對偶電路,并能說出對偶電路中的對偶關(guān)系.16、推導(dǎo)反激式變換器在CCM模式下輸出電壓和輸入電壓關(guān)系式.17、推導(dǎo)反激式變換器在DCM模式下輸出電壓和輸入電壓關(guān)系式,說明DCM工作模式的應(yīng)用.18、推導(dǎo)正激式(半橋、全橋、推挽)變換器在CCM模式下輸出電壓和輸入電壓關(guān)系式.19、二極管整流電路會出現(xiàn)什么缺陷問題用何方式解決20、試?yán)L出電壓型限制的原理框圖及各局部作用、特點(diǎn).21、試?yán)L出雙閉環(huán)電流型限制的原理框圖及各局部作用,如何抑制電流型限制的次諧波振蕩.22、軟開關(guān)有哪些類型其有什么作用軟開關(guān)分為零電壓開關(guān)和零電流開關(guān).零

11、電壓開關(guān)開通前兩端電壓為0,開通時不會產(chǎn)生損耗和噪聲,零電流開關(guān)；使開關(guān)關(guān)斷前電流為0,開關(guān)關(guān)斷時不會產(chǎn)生損耗和噪聲.23、什么是APFC其實(shí)質(zhì)是什么24、傳統(tǒng)的整流器為什么會使電網(wǎng)電流產(chǎn)生畸變進(jìn)行APFC的必要條件是什么可采用哪些DC/DC變換器電路進(jìn)行APFC25、反激變換器和正激變換器中的變壓器有何不同設(shè)計(jì)時有何區(qū)別正激變換器同名端相同,且常設(shè)計(jì)磁心復(fù)位電路,反激變換器同名端相反,不需要磁心復(fù)位,正激變壓器的變壓器只做隔離、變壓作用,反激變換器的變壓器做儲能電感的作用,反激變壓器的磁心需要?dú)饪h,降低磁心的磁導(dǎo)率,預(yù)防負(fù)載電流較大時磁心飽和.26 .試述反激變壓器設(shè)計(jì)步驟27 .試述正激全

12、橋、半橋、推挽變換器中變壓器設(shè)計(jì)步驟28 .反激式變換器中,Ui=150V,變壓器LM=1mH,原邊繞組匝數(shù)為60,RL=25歐,使其工作時晶體管ton=toff,并使得ton期間儲存的能量在toff期間正好放完,為使輸出電壓Uo為50V,試計(jì)算工作頻率及變壓器副邊繞組匝數(shù)為多少適宜；電路各種損耗忽略不計(jì)29有一降壓變換器輸入電壓范圍Ui=10-20V,輸出電壓Uo=5V,紋波電壓為車出電壓的%,負(fù)載電阻變化范圍1歐-10歐,求工作頻率為100KHz和500KHz時所需臨界電感值、電容值和開關(guān)管電流峰值.30推導(dǎo)CUK電路中MOSFET的峰值電壓和峰值電流表達(dá)式31.變壓器漏感會有何影響在設(shè)計(jì)

13、變壓器時如何減小漏感漏感：使功率開關(guān)關(guān)斷時的電應(yīng)力增大,影響功率器件工作的可靠性及引起關(guān)斷時電壓尖峰.帶來EMI.減小漏感的舉措：選擇鐵心結(jié)構(gòu)及繞組繞制時盡可能減少漏感32、變壓器繞制時如何減小漏感漏感與匝數(shù)平方成正比,所以應(yīng)盡可能減少匝數(shù).從繞組結(jié)構(gòu)來說,增加繞組高度,減少繞組厚度,特別是減少兩繞組間絕緣厚度,可減小漏感.也可在繞組方式方法上采取舉措來減小漏感,關(guān)鍵是使原副邊繞組盡可能緊密耦合.常采用原副邊分層交叉繞法,也就是原副邊夾繞,此時漏感為不交叉繞法的1/4.并繞.另外,漏感與鐵心形狀有關(guān),罐形及環(huán)形鐵心的漏感較小.33、DC/DC變換器常用的隔離、驅(qū)動電路34、試述趨膚效應(yīng)的原理.

14、在繞組的設(shè)計(jì)時如何減小趨膚效應(yīng)的影響35、試說明開關(guān)電源在輸入電壓變化、負(fù)載變化時的穩(wěn)壓過程.36、 .某一輸入為單相50周工頻的開關(guān)式整流器,開關(guān)工作頻率為100千周,問:在正常工作下,輸出直流電壓含有彳f么交流分量又,假設(shè)電路出現(xiàn)自激振蕩,那么在此種狀態(tài)下,輸出直流電壓還能含有什么交流分量37、在電路上,處理電力信號與處理無線電信號的要求各有什么不同；用高頻化處理電工技術(shù)問題可能會出現(xiàn)什么技術(shù)問題38、試述多路輸出DC/DC變換器中,如何提升副路的輸出電壓穩(wěn)定度如采用耦合電感器會產(chǎn)生什么不良電路問題39、列表比擬正激式、反激式、半橋、全橋、推挽等變換器的異同從器件耐壓、承受電流、輸入輸出關(guān)

15、系式、輸出功率、變壓器磁芯工作狀態(tài)等方面比擬提升精度小電流輸出,后置LM78*,LM79*大電流輸出,后接DC/DC電路,濾波L共磁心.40、如果不采取散熱舉措,對于電力電子裝置有什么危害41、緩沖電路不一定都能夠減小開關(guān)過程裝置的損耗,這種緩沖電路還有意義嗎42、電力電子裝置一般應(yīng)該設(shè)置哪些保護(hù)43、電流信號的檢測有哪些方法44、說明自激型單端反激電源的自激和穩(wěn)壓原理.45、分析由UC3842組成的開關(guān)電源的工作原理.46、研究直流不平衡有什么意義,并說明解決的方法47、在電路測試工程中,假設(shè)出現(xiàn)開關(guān)管管壓降峰值過高,可以采取哪些舉措解決1、評價逆變器的指標(biāo)主要有哪些諧波系數(shù),最低階次諧波,

16、波形畸變率,功率,輸入,輸出,輸出電壓波動,輸出頻率波動,2、開關(guān)器件的換流方式有哪些器件換流,電網(wǎng)換流,負(fù)載換流,強(qiáng)迫換流.3、說明在高頻DC/AC中的交流電壓,可以利用高頻脈沖電壓實(shí)現(xiàn)用SPWM方式限制的原理.4、某一個DC/AC隔離型應(yīng)急燈,輸入電源為12V蓄電池,輸出電壓為220VAC,輸出負(fù)載為功率為100W的電燈,開關(guān)工作頻率為200kHz,請畫出符合此條件最合適的主電路與限制電路限制電路可畫框圖,指出主開關(guān)管的選用要求與變壓器的設(shè)計(jì)參數(shù).5、單極性SPWM和雙極性SPWM各有什么特點(diǎn)各適用于哪種電路拓?fù)?、載波比和電壓調(diào)制比的概念、什么是同步調(diào)制、什么是異步調(diào)制.載波fc、調(diào)制波

17、fr幅度調(diào)制比Mv=urm/ucm載波比頻率調(diào)制比Mf=fc/fr要改變輸出電壓的頻率,可通過改變輸入調(diào)制波參考波、信號波、基準(zhǔn)波的頻率,即改變Mf載波不變時；要改變輸出電壓的幅度,可改變調(diào)制比MvMv=17、對方波逆變器、正弦波逆變器可通過什么方式改變交流輸出基波電壓的幅值和頻率.調(diào)節(jié)輸入電壓,逆變橋間的移相,限制信號移相.8、SPWM波優(yōu)化的目標(biāo)是什么可采取哪些舉措進(jìn)行SPWM波的優(yōu)化1、諧波含量少2、直流電壓利用率高3、開關(guān)次數(shù)少將正玄調(diào)制波改為梯形波.9、繪出半橋串聯(lián)諧振式逆變電路的電路圖,說明其工作原理和采用半橋串聯(lián)諧振式逆變電路的關(guān)鍵作用.如改為半橋并聯(lián)諧振式逆變電路,繪出其電路圖

18、.10、電壓源型和電流源型逆變電路有何不同它們使用的可控開關(guān)有何不同11、帶阻感負(fù)載的逆變電路中和主控開關(guān)并聯(lián)的二極管起什么作用在一個周期中二極管和開關(guān)管導(dǎo)電時間由什么因素決定半橋和全橋逆變電路中如果Ud都是300V,斷態(tài)時開關(guān)器件兩端最高電壓是多大二極管是負(fù)載向直流側(cè)反應(yīng)能量的通道,又起著使負(fù)載電流連續(xù)的作用,所以它既是反應(yīng)二極管又是續(xù)流二極管,導(dǎo)電時間由負(fù)載電流的大小和方向決定,移相調(diào)壓是由導(dǎo)通角來決定,半橋時Ud=300V,全橋時Ud/2=150V12、在載波電壓幅值和頻率恒定不變時,改變調(diào)制波電壓幅值和頻率為什么能改變逆變電路交流輸出基波電壓的大小和基波頻率13、既然SPWM限制能使逆變電路輸出畸變系數(shù)很小的正弦波,為什么有時又要將調(diào)制參考波改為梯形波,或取附加三次諧波分量的調(diào)制波目的是優(yōu)化SPWM波,優(yōu)化SPWM波可以使諧波含量減少,直流電壓利用率高,開關(guān)次數(shù)減少.14.試參照SPWM逆變器輸出電壓瞬時