【正文】 閘管 變流器整流工作模式與逆變工作模式的差別。 三相橋式變流電路，在設計觸發(fā)電路時，為什么要采用“ 雙窄脈沖 ” 觸發(fā) 方式？ 晶閘管 單相橋式變流電路，是否也需要采用這種 雙窄脈沖觸發(fā) 方式，為什么？ 晶閘管變流器對交流側線電壓產(chǎn)生干擾的主要原因，及減少干擾的措施 。 α＝ 90186。 2)推導直流輸出電壓 Vd的解析表達式（即 Vd與相電壓有效值 Vs,觸發(fā)角 α的關系表達式） 。試說明單相橋式半控整流電路與全控變流電路（全部器件都是晶閘管）相比， 有那些優(yōu)缺點？ 圖 4－ 1 4－ 2 為簡化的單相晶閘管變流電路（ Ls=0） ，交流電源電壓有效值為 Vs，負載電流為 Id,回答下列問題： 1)試畫出 α＝ 45186。 2)計算晶閘管上承受的反向峰值電壓 vT_peak,晶閘管中電流的平均值 idT 和有效值 IT_eff。時 直流輸出電壓 vd，電流 id的波形。并說明該整流電路的移相控制范圍（即使 Vd從最大變化到 0 的過程中， α的變化范圍）。 回答下列問題： 1）計算使晶閘管能觸發(fā)導通的最小觸發(fā)角 ?； 2） 當 ?=30176。 提示： 2 2 1( ) 2 [ sin( ) sin 3 ( ) ]3sdi t I t t? ? ? ??? ? ? ? 圖 4－ 4 4－ 5 所示。 如果要求直流平均電壓被控制為 100V，回答下列問題： 1）計算變壓器的副邊、原邊之間的最小變壓比。 T ab RLa )u 1 u 2i2VT1VT3VT2VT4u did 圖 4－ 5 4－ 6所示三相半波變流電路（ Ls=0） ，負載電流恒定，回答下列問題： 1)畫出在 α＝ 0186。時 直流輸出電壓 vd和 a相電流 ia 波 形。 圖 4－ 6 4－ 7為簡化的三相晶閘管變流電路（ Ls=0） ，交流電源線電壓有效值為 VLL，負載電流為 Id,回答下列問題： 1)試畫出 α＝ 30186。 2)計算晶閘管上承受的反向峰值電壓 vT_peak,晶閘管中電流的平均值 idT 和有效值 IT_eff。時 直流輸出電壓 vd，電流 id的波形。并說明該整流電路的移相控制范圍（即使 Vd從最大變化到 0的過程中， α的變化范圍）。 回答下列問題： 1） Ls=0 情況下 ，計算 整流輸出平均電壓 Vd 、 平均 電流 Id， 輸入 電流有效值Is，輸入電流畸變率 THD，功率因數(shù) PF。 圖 4－ 9 第 3 部分： 仿真 題 Simulink 對圖 4－ 10中的單相逆變器進行電路仿真，電路參數(shù)如下： vs＝ 120V（ 60Hz） ,Ls＝ , Ld＝ 20mH, Ed＝ 88V, α＝ 135186。 2）當 α繼續(xù)增加 時，尋找負載電流連續(xù)和斷續(xù)臨界點處的 α值。 提示：可在下圖基礎上繪制波形圖。并回答下列問題：實用的 BUCK 電路中為什么要采用低通濾波器？為什么要接入續(xù)流二極管？設計濾波器時，濾波器的轉折頻率應如何選取，為什么？ BOOST 電路結構圖，并 簡述 BOOST 電路中二極管和電容的作用。 BUCK 電路可以看作是直流降壓變壓器，而 BOOST 電路可以看作是直流升壓變壓器？這種變換器與真正的變壓器相比有何異同之處？ ，回答下列問題： 1） 什么是連續(xù)導通模式 和斷續(xù)導通模式 ？ 2）在占空比相同條件下，兩種模式下變換器的變壓比是否相同，為什么？ 3）臨界平均電感電流和臨界平均輸出電流是如何定義的？ 4）其它條件不變時，電感量的變化對臨界輸出電流的大小有何影響，并定性地分析產(chǎn)生這種影響的原因？ 5）其它條件不變時，器件開關頻率的變化對臨界輸出電流的大小有何影響，并定性地分析產(chǎn)生這種影響的原因？ 6）以 BUCK 電路為例，說明 如何進行合理的設計，以保證在負載變化時，電路始終工作于電流連續(xù)導通模式。 寄生元件 效應，該效應對 BOOST 電路的變壓比有何影響？從控制角度，應如何減小寄生效應的不良影響。 2）什么是可逆斬波電路？簡述可逆斬波電路的種類，并結合其電路結構的特點說明其為什么能實現(xiàn)可逆運行。假設輸出電壓 vo 恒定，并通過占空比 D 的控制使其穩(wěn)定為 5V。 2. 理想的降壓變換器， Vo＝ 5V， fs=20KHz,L=1mH， C=470μ F；當 Vd＝ , Io=200mA 時，計算輸出電壓脈動的峰－峰值Δ Vo。 2）畫出如下波形：輸出電壓 uo，電感上電壓 vL 和電流 iL，器件 V 上電流iv 和電壓 uv， 二極管 VD 上電流 id和電壓 uVD。 E V + M RLV D ioEMu o i G 圖 5－ 1 4. 理想的升壓變換器。當輸入電壓 Vd 在 816V 范圍內(nèi)變化時，輸出功率 Po≥ 5W，開關頻率fs=20KHz, C=470μ F。 5. 理想的升壓變換器， Vo＝ 24V， fs=20KHz,L=150μ H， C=470μ F；當 Vd＝ 12V, Io= 時，計算輸出電壓脈動的峰－峰值Δ Vo。 2）畫出如下波形：電感上電壓 uL 和電流 iL，器件 V 上電流 iv 和電壓 uv， 二極管 VD 上電流 iVD 和電壓 uVD。 圖 5－ 2 7. 如圖 53所示降壓斬波電路，設輸入電壓 E＝ 200V，電感 L是 100μ H, 電容C無窮大，輸出接 10Ω的電阻，電路的工作頻率是 50KHz，全控器件導通占空比為 ， 回答下列問題 ： 1） 計算輸出電壓平均值 Uo，輸出電流平均值 Io。 3）為了 將 器件 V 的峰值電流減小為輸出直流電流 Io 的 110％，應改變什么參數(shù)，它的 取 值是多 少？ 圖 5－ 3 8. 在圖 54所示的升 降 壓斬波電路中，已知 E=100V， L 值和 C 值極大， R=10Ω，采用脈寬調(diào)制控制方式，當 Ts=40μs ， 回答下列問題： 1）要求輸出電壓 Vo 在 50V～ 150V 之間調(diào)節(jié)時，計算占空比的變化范圍。 并畫出如下波形：電感上電壓 vL，開關 V 上電流 iv，及二極管 VD上電流 id的波形。 圖 5－ 4 5－ 5為 CUK 斬波電路，也是一種可實現(xiàn)升降壓的 DC－ DC 變換器，其特點是：輸入電源電流和輸出負載電流都是連續(xù)的，且脈動很小，有利于對輸入、輸出進行濾波。 (較復雜，可刪去 ) 圖 5－ 5 5－ 6 為全橋 DC－ DC 變換器， E＝ 200V， EM=50V， R＝ 5Ω， L 值極大，采用雙極性 PWM 控制， 器件的開關控制信號通過給定信號與三角波相比較而生成，如圖 5－ 7所示。 2）假設負載電流 Io 為正且平直連續(xù)，分別畫出當器件 V1 上施加開通和關斷控制信號時，負載電流的路徑。 4） trivV? 時， 計算 V1 器件驅動信號的占空比， 輸出電壓平均值 Uo，輸出電流平均值 Io， 輸 入電源的 電流平均值 Iin。測量輸出電壓的平均值，與理論計算值相比較，并分析二者不相等的原因。 圖 5－ 8 第 6 章 開關型直流 交流變換器 習題 第 1 部分： 簡答題 有源逆變與無源逆變的區(qū)別 ， 電壓源型逆變器與電流源型逆變器的區(qū)別 。 3） 上述兩種調(diào)制方式中，根據(jù)什么原則來判斷應選擇哪一種方式？ 4） 什么是 分段同步調(diào)制 ，與上述兩個方式相比它 有什么優(yōu)點？ 5） 什么是過調(diào)制？與線性調(diào)制相比，它有何優(yōu)、缺點？過調(diào)制方式適合于哪種應用領域？ 6）與 SPWM 控制方法相比， 方波控制方法有何優(yōu)、缺點？方波調(diào)制方法適用于什么場合？ 3. 對于單相全橋逆變器，試從以下幾個方面說明與雙極性 SPWM 控制方式相比，單極性 SPWM 控制方式的優(yōu)點，并分析這些優(yōu)點對于逆變器的運行有什么好處？ 1） 逆變器直流側輸入電流脈動幅度。 3）輸出電壓諧波的特點。 5. 試從以下幾個方面比較三相逆變器與單相逆變器的區(qū)別，并分析其原因： 1） 輸出電壓中諧波的特點。 6. 關于實用的 PWM 型橋式變換器的死區(qū)現(xiàn)象，回答下列問題： 1） 什么是死區(qū) 時間，為什么要保留死區(qū)時間。 4）什么是特定諧波消去法？與方波控制法相比，特定諧波消去法有何優(yōu)點 ？ 8. 關于 PWM 型逆變器控制方法中的電流跟蹤法，回答下列問題： 1） 什么是 電 流跟蹤法 ？ 2）滯環(huán)比較法與三角波比較法相比，各有何 優(yōu) 缺點？在控制方法方面，二者有哪些相同之處？ 9. PWM 型逆變器的負載為交流電動機，其反電勢為 E，關于工作狀態(tài)，回答下列問題： 1） 在逆變器輸出電壓和電流（基波）所構成的坐標平面內(nèi)，哪個象限中 PWM型逆變器工作于逆變狀態(tài)，為什么？ 如何控制逆變器輸出電壓才能使 逆變器工作于逆變狀態(tài)， 為什么？ 2） 在逆變器輸出電壓和電流（基波）所構成的坐標平面內(nèi)，哪個象限中 PWM型逆變器工作于整流狀態(tài)，為什么？ 如何控制逆變器輸出電壓才能使 逆變器工作于整流狀態(tài)， 為什么？ 第 2 部分： 畫圖及計算 題 6－ 1所示的半橋逆變器， SPWM 控制方式，開關頻率 fs=1450 Hz, Vd＝ 600 V， 輸出電壓基波頻率為 50 Hz，負載連接在 A 和 o 點之間。 2）當幅度調(diào)制比 ma＝ 時，計算輸出電壓的基波峰值 1)?(AoV 和有效值1()AoV 。 6）在選擇開關頻率時，試分析開關頻率過高或過低的利弊。 回答下列問題。 3） 為什么這種 PWM 控制方式稱為雙極性？ 逆變器， 若輸出 線 電壓基波有效值 (VLL)1 = 220 V， 頻率為 52Hz， 負載為三相對稱的 Y 型接法， 解答下述問題： 1） 若逆變器工作于方波控制方式， 計算直流電源電壓 Vd和負載相電壓有效值 (VAn)1。 圖 6－ 3 研究單相全橋逆變器輸出電流的脈動?；卮鹣铝袉栴}： 圖 6－ 3 1） 逆變器工作于方波控制方式時，若輸出電壓基波有效值 Vo1 = 220 V， 計算此時所 需要的 直流電源電壓 Vd；并計算此時輸出電流脈動分量 iripple 的峰值。 5. 證 明 對 于 特 定 諧 波 消 去 法 ， 當 1/4 周 期 內(nèi) 開 關 時 刻 選 擇 為 ：