第5章习题(1)-带答案

第3章直流-直流变换电路 习题（1）第1部分：填空题.直流斩波电路完成的是直流到 另一固定电压或可调电压的直流电 的变换。.直流斩波电路中最基本的两种电路是 降压斩波电路和升压斩波电路。.斩波电路有三种控制方式： 脉冲宽度调制、脉冲频率调制和混合型，其中最常用的控制方式是：脉冲宽度调制。.脉冲宽度调制的方法是： 周期不变,导通时间变化,即通过导通占空比的改变来改变变压比，控制输出电压。.脉冲频率调制的方法是：导通时间不变,周期变化,导通比也能发生变化，从而达到改变输出电压的目的。该方法的缺点是： 导通占空比的变化范围有限。输出电压、输出电流中的谐波频率不固定,不利于滤波器的设计。.降压斩波电路中通常用接较大电感，其目的是使负载电流 连续。.升压斩波电路使电压升高的原因：电感L储能使电压泵升,电容C可将输出电电压保持TOC\o"1-5"\h\z住 087升压斩波电路的典型应用有 直流电动机传动和单相功率因数校正 等。9.升降压斩波电路和Cuk斩波电路呈现升压状态的条件是开关器件的导通占空比为 0.5<a<1;呈现降压状态的条件是开关器件的导通占空比为 0.5<a<1。第2部分：简答题.画出降压斩波电路原理图并简述其工作原理。（略，看书上）.画出升压斩波电路原理图并简述其基本工作原理。（略，看书上）第3部分：计算题1.在题图3-1所示的降压斩波电路中，已知E=100V,R=10Q,L值极大，Em=20V,T=100ns,ton=50aso1）画出输出电压uo,输出电流io,流过器件V的电流iV以及流过二极管VD的电流iVD。2）计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值Io,器件V上的平均电流IV,及二极管VD上的平均电流IVDo题图3-1

第3章习题（1）第?部分：计算题1.在题图3」所示的降压斩波电路中,已知E=10QV,R=10O,L值极大，Eh=20V,T=100us4n=50us.】）画出输出电压uq.输出电流g流过器件V的电流iV以及流过二极管VD的电流1口a2）计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值Io,器件V上的平均电流K，及二极管VD上的平均电流I、记2.设计题图3-2所示的Buck变换器。电源电压Vs=220V,额定负载电流11A,最小负载电流1.1A,开关频率20KHz。要求输出电压Vo=110V;1）L值和C值极大时，采用脉宽调制控制方式，求开关T的导通占空比及在1个开关周期中的导通时间。并画出此时流过器件T的电流iT以及流过二极管D的电流iD的波形。1%。计算输出滤波电感L和电容_^o=11-J1A1%。计算输出滤波电感L和电容_^o=11-J1A7T4 %=u°v尸1—rCFR题图3-22.设计题图3-2所示的Buck变换器v电源电压V$=220V,额定负载电流”储最小负载电流I.1A,开关频率20KH人要求输出电压Vo=HOV：L值和C值极大时，采用脉宽调制控制方式，求开关T的导通占空比及在1个开关周期中的导通时间，并画出此时流过器件T的电流片以及流过二极管D的电流i。的波形.2）要求最小负载时电感电流不断流，且输出电压纹波小于1%。计算输出滤波电感上和电容F的最小取值也图3.2(a)题图3-2图3.2(a)题图3-2则最小电感值为：L>—则最小电感值为：L>—解：1)首先计算变压比：ijrVo110.1/=一■==仪=)二匕220Tqr=aT=0,5*1//=05/20000=25ms“为保证电流连续，应使电感临界连续电流小于最小负载电流，即.代入参数可算出最小电感值为：/L> （J-a）=—————*03=125*10耽2晨J 2*11*20000电压纹波小于1%即“(1-0/05*110SLCf“"fLI(1-0/05*110SLCf“"fLI=1-1*8*0,00125*(20000)二1;5*10■‘产3.图3-3所示Boost变换器，输入电源电压E=30V,输出电压被控为恒值Uo=60V,开关V的频率fs=20kHz,电流Iomax=20A,电流Iomin=2A。1）L值和C值极大时，采用脉宽调制控制方式，求开关V的导通占空比及在1个开关周期中的导通时间。并画出此时流过器件V的电流iv以及流过二极管D的电流iD的波形。2）要求变换器工作时电感电流连续，求最小升压电感 L值及输出电压纹波小于1%时的滤波电容Co

3.图3-3所示Bou式变换器，输入电源电压E=30V,输出电压被控为恒值u『60V,开关V的频率、=2强1。电流口皿=2也心电流,加:2"0I）L值和C值极大时，采用脉盍调制控制方式，求开关V的导通占空比及在1个开关周期中的导通时间.并画出此时流过器件V的电流i、以及流过二极管D的电流1口的波形，2）要求变换器工作时电感电流连续，求最小升压电感上值及输出电压纹波小于1%时的滤波电容C。题图3-3解：I）首先计算升压比：TOC\o"1-5"\h\zTT IM- = =2n仁=0.5El-aT= =0.5*1/f=0.5/20000=25usM J2）为保证电流连续，应使电感临界连续电流小于最小负载电流，即』Fq . V,1怵=等口（1一1）〈4皿口，则最小电感值为：代入参数可算出最小电感值为t#L>-ad-a）2= ———0.5+0.52=9」率10苟21f 2*2*20000电U纹波小于1。口，即3AI%缁4<60*1%=。AI%缁4<60*1%=。——*20=83*10^Fp0.6*200004.在题图3-3所示的升压斩波电路中，已知E=50VL值和C值极大，R=20Q,采用脉宽调制控制方式，当T=40ps,ton=30js时。1）画出输出电压uo，输出电流io,流过器件V的电流iV以及流过二极管VD的电流iVD2）计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值的平均电流IVD。Io,器件V上的平均电流IV,及二极管VD上—^£=4w50r=200P夫即图3-3]——^£=4w50r=200P夫即图3-3]—aR20'40人白=/.=—*40.-1-I。才T40第3章习题（1）第3部分：计算题4.在题图3-3所示的升压斩波电路中，已知E=50V,1一值