电力电子第三版习题及解答

第1 复习题及思考题解信息的弱电信号的变换和处理。其发展依赖于各种电子器件（二极管、三极管、MOS管、频电感式镇流器的10%。高频变压器重量、体积比工频变压器小得多，可以大大减小钢、交流（A.C）—直流（D.C）直流（D.C）—交流（A.C）图1.6(a)所示的开关电路实现DC/AC逆变变换的基本CD能否直接获得理想

图1.2电力变换类型AB的直流电流是否为无脉动连续的直 DC/AC逆变电路的可以采用三种脉冲方波；CPWM控制。基本原理分别A180°方波。当要求输出交流电的频f时，在半周期T212fS1、S4导通，S2、S3阻断，则逆变电路输出电vOvCDVDT2时间内S2、S3导通，S1、S4阻断，则逆变电路输（－VDvO是fVD1.6(b)所示。对vO进行傅立叶分解，得到其基波电压有效值V14VD

2VD/π流电源的电压；基波角频率ω2πf2πT，取决于开关的工作频率。其中含有大量的高次谐波经LC滤去后，负载可获得正弦交流基波电压v1。B180°180°波控制，但是仅在半周的一部分时间TonvO(vCD为V4VD

sinθ22V

或V22V

T)

fCPWM控制策略，则交流输出电压vO1.6(d)（PWM）的交流电压，输出电压波形vO更接近正弦波且其中谐波电压的频率较高，只需要LC滤波就可得到正弦化的交流电压。其性能远优于单脉波的方波逆变方案。LdCdPWM控制技术。I vvV a)b)V S （d）LtKR（c）V(t)跟踪V*(t)图1.101.10(a)电路中，周期性的控制四个开关管的通、断状态，在一个开关周期TK中，可输出图1.10（b）PWM矩形波电压vo(t)(LMNRTonDTK期间电压vAB(tVDToffTKTon1D)TK期间vAB(t0TKvo(t的平均值为VoVDTonTKDVDEFHG。若开关管通、断状态转换的开关频率fK1TKTKTonVD的电压(LMNR与脉宽为TKDVD(EFHG采样控制理论中的脉冲量等效原理是：两个波形不同的窄脉冲电压v1(t)(LMNR)v2(t)(EFHG，只要在同一时期TK中，其脉冲量积分值v(t)dtRL电路时的响应是等效的，因此开关电路在整个开关周期TK时期中输出的vo(tDVD，历时TK的电压瞬时值(EFHG。如果要求开关电路输出图1.10（c）中v*t所示波形的指令电压，即在ttK瞬间指令电压为v*tK，则在以tK 中心的一个开关周期TK中，控制开关管的通、断状态及其导通、关断时间，使占空比D(t)DKTonTK，使平均电压Vo(t)Vo(tK)D(tVDVDTonTKV*(tK，即TKD(tV*(tKVD1.10（a）S1、S2、S3、S4的通断状态，使Ton=D(tTKToff1（t]TK，即可使输出电压跟踪任意频率、波形、相位的指令电压值v*t)。1.10（a）所示开关型变流器也能向电网输出任意波形的指令电流i*(t。为此，原理上只要在控制系统中设置一个电流闭环控制环节，实时检测输出电流io(t)并与指令值i*(t相比较，将差值ii*(ti(t经电流调节器输出一个控制电压VcD 当i(ti*(t时，控制电压VcD增大，导致Vo(tio(t加大，使io(t i*(ti(t)i*(ti(t)i*(tVcD io(tio(t跟踪指令值i*(ti(t)i*(t D值，就可使开关电路输出指令所要求的任意频率、波形、相位的电流io(t。第2 复习题及思考题解PN结单向导电的基本原理和静态伏-答：PN结——半导体二极管在正向电压接法下（简称正偏Ee0.3V导通状态（通态）的开关。PN结——半导体二极管在反向电压接法下（简称反偏）IRISPN结呈现出单向0.5V0.2V，当外加电压大于Vth后内电场被大大削弱，电流才会迅速上升。二极管外加反向电压时仅在当外加反向电压VR不超过某一临界击穿电压值VRBRIRISIS是很小的。但是当外加反向电压VR超过VRBR后二极管被电击穿，反向电流迅速增加。PNC，二极管从导通状态（C很大存储电荷多）态时，PN结电容存储的电荷Q并不能立即消失，二极管电压仍为VD≈1～2V，二极管仍然失，二极管两端电压VD降为零。这时二极管才恢复反向阻断电压的能力而处于截止状态，IS。因此，二极管正向导电电流为零后它并不能立即具有阻断反向电压的能力，必须再经历一段反向恢复时间trr后才能恢复其说明半导体电力三极管BJTBJTIB（已知三极管的电流放大系数βI

ICS。这时三极管

0处于最小等效电阻、饱和导电状态，可以看作是一个闭合的开关。BJT处于断态的条件是：IBIB0BJT的等效电阻近似为无限大而电力晶体管BJT的四个电压值BVCEX、BVCES、BVCER和BVCEO的定义是什么？其大小BVCEX定义为基极反偏时，三极管集-射极电压击穿值；

0时，三极管集-BVCER为基极接有电阻短路时的集-BVCEO为基极开路时集-

BVCERBVCEOp36-37；应回答出承受正向压、门极加驱动电流时的管子内部的正反馈过程，使α1α2不断增大，最后使α1α21IA很大，晶闸管变成通态；

I01(αα

dvdtIHK之间的电压VAK直流电源电压VS＝220VTR＝20ΩL=1H，晶R＝20Ω，触发脉冲的宽度为300μs1KΩILIH

L

Ri(tVst300usi(t65.8mAIL55mA1KΩ电阻后，有iRR'215.7mAIH22mAI

1(αα

PNIo随结温增大，导通IA10A15A10A15A10A15.7A的直流负载说明GTO的关断原理GTOT2a2GTO处于a2a1减小，使iC1ICIA说明P－MOSFET栅极电压VGS控制漏极电流ID的基P-MOSFET漏－源极间电压VDS为零、栅－源极之间电压VGS也为零时，NP型半导体之间D-SDS之间有外加电压VDS时，如果栅极、源极外加电压VGS=0D(N1)S(N2)PN结(PN1、PN2)，无论VDS是正向电压还是负电压，都PN结反偏，故漏－源极之间也不可能导电。当栅、源极之间外加正向电压VGS＞0VGSG-PPGGPN型半导体表层，栅极下由栅极正电位所形成的ID。在VGS=0VDSID=0，仅在VGS增大到VGSVGSthG-P之IDG和源极S之间外加电压VGSID作为开关使用时P－MOSFETBJT、SCR、GTO、P－MOSFET、IGBT、MCT（或驱动）电流（或电压） P– MCT的对 0则关断（全控器件P–（控器件通态压降态损耗大（21答：21世纪电力电子开关器件最可能的重大技术发展是将半导体电力开关器件与其驱动、PICPIC将使电力电子技术第3 复习题及思考题解D是什么？推证图3.1(c)所示脉宽时间为Ton、脉宽角度为θ、周期为TS、幅值为VS的方波脉冲电压vO(t)的直流平均值及各次谐波的幅值。图 Buck变换器电路结构及降D是开关管导通时间Ton与开关周期TS3.1(c)中方波脉冲电压vO(t)V(ωt)DV Ssin(nDπ) n1

VDV

θ)

脉冲宽度调制PWM和脉冲频率调制PFMPWM，保持TS不变（开关频率不变，改变Ton调控输出电压PFM。保持Ton不变，改变开关频率或周期调控输出电压。PWMPWM开关时，输出电压中谐波的频率PFM控制较容易实现。Buck变换器中电感电流的脉动和输出电压的脉动与哪些因数有关，试从物理上给以解 L、开关频率、输入电压、输出电压VO L、电容量C、开关频率、输出电压VOL、电容量C大其滤波效果越好，而开关频率越高，滤波电感的交流阻抗ωL0ω

BuckM答：BuckMDIO的L、开关频率fS以及电压VO等有关。3.2(a)、3.5(a)IL0L的磁通CC答：电路处于稳态时，在一个开关周期内电感电流的增量IL0L的磁通增量ΔΨ0，因为如果一个周期内电感的磁通增量ΔΨ0，那么电感上的磁通将无法复位，也L的磁通增量ΔΨ0C0C端电压的增量也而电容端电压增量

ΔQ，故电容C0Buck变换器中电流临界连续是什么意思？当负载电压VOIO一定时在什么条件下答：Buck变换器中电感电流临界连续是指处于电感电流连续和电感电流断流两种工况的临界点的工作状态。这时在开关管阻断期结束时，电感电流刚好降为零。当负载电压VO、电IOL和提高开关频率都可以避免电感电流断流。答：为了获得高于电源电压VS的直流输出电压VO，一个T关断时L在其电流减小时所产生的反电势eL在电感电流减小时，eLLdiL/dt为正值)eL与电源电压VSVS的直流电压VO，从而实现直流升压变换。BoostD接近1BoostD1的情况下工作。同时，BoostMVO/VS1/(1D也可以看出，当D1M接近于无穷大，这显然与实际不符，将造成电路无法正常工升压－降压变换器（Cuk变换器）答：CukToffTL1T短路，L1L1C1TC2及负L2电流增大而储能。在随后的ToffTL1电流经C1DL2D续流，L2的磁能转化为电能对负载供电。Cuk变换器的优点是仅用一个开关管使电路同时具有升、降压功能；而且该变换器输入输出如何理解Cuk变换器中间电容电压VC1等于电源电压VS与负载电压VO之和，即VC1VSVO？vLdϕdtLdidt，稳态运行时，一个开关周期TSL1L2电流增量为Cuk电路拓扑结构图可直接得到直流平均电压VC1VSVO。 、输出电

NEaVABRaIAB

VKe

K

K

TeKTϕI在励磁电流不变、磁通ϕVAB、IAB决定。Te的大小和方向，既可使直流电机在电动机状态下变速运行亦可在发电机制动状态下变3.9(d)所示。答：假定变换器中每个开关管通断周期都是TS，多重（m1）是指：在一个TS周期中在一个TS周期中变换器电源侧电流iS(tn次，即iS(tnfS。多重、多相变换DC/DCDC/DCBuck3.11(b)T导通时经变压器将电源能量直送负载被称为正激。但是匝3.12(b)DC/DC变换器，TVdN1绕组，电流i1L1N2的感应电势eDF0D1截止，C提供，CT阻断的期间，N1N2，感应电势eDF0（反向为正D1C充电。该变换器TT阻断的期间才将变压器电感磁能变为DC/DC变换器。具有中间交流环节变压器隔离的半桥、全桥和推挽型DC/AC-AC/DC变换器各有哪些LC滤波器主要滤除高频谐波，LC滤波器比较小；主电路高频开关可以采用软开第4 复习题及思考题解逆变器输出波形的谐波系数HF与畸变系数DF有何区别，为什么仅从谐波系数HF还 n nTHD

THD

DF1

DF

(n)2

nDFn

n V1n2,3,4

n2 HF显示了谐波含量，但它并不能反映谐波分量对负载的影响程度。很显然，LC滤波后负载电压波形还存在畸变的程度。SCR件工作在高频状态，SCR是一种低频器件，因此不适合这种工作方式。SCR不能自关断。而逆变器的负载一般是电感、电容、电阻等无源元件，除了特殊场SCR，电路SCR一般不适合用于逆变器中。图4.2(a)和4.3(a)中的二极管起什么作用，在一个周期中二极管和三极管导电时间由什图4.2单相半桥逆变电路及电压、电流波 图4.3单相桥式逆变电路及电压、电流波号和负载电流iaD。Ldiav(或v，在0t

2期间，对于全桥逆变电路有vabVD对半桥电路vanVD2ia线性上升；在T02tT0期间，全桥电路vabVDvanVD2ia线性下降；故电流ia（SPWM制法缺点是谐波含量不能有效控制；SPWM法既可控制输出电压的大小，又可消除低次谐SPWMNM的定义是什么？在高频载波电压幅值Vcm和频率fcVrm和频率fr为什么能改变逆变器交流输出基波电压V1的大小和基波频率f1SPWM的基本原理是冲量等效原理：大小、波形不相同的窄变量作用于Nfcfr之比：N＝fc/fr；电压调制系M是正弦调制波幅值Vrm和三角波幅值VcmM＝Vrm/Vcm.V1mMVdVrm/Vcm)VdM1,Mf1frfrf1SPWM调制中，设载波比远大于基波频率且不过调制。当调制比相同但载波比不同时，答：SPWMSPWMSPWMM1，此时正弦调制波幅值超过三角制波不再是原来的理想正弦波，而是在正弦波峰处出现平顶的波形，由于V1mMVdVrm/Vcm)Vd，因此逆变器输出电压波形也是正弦波峰处出现平顶的波形，该SPWM调制时，通常令载波比为整数，这种调制方式称为同步调制。当载波比不SPWM中，如果仅用一个三角载波vc，两个桥臂分别使用反相的正弦参考波vr和vr，是否可以获得图4.11所示的相同调制效果？如果可以，应该如何控制开关管的SPWM中，如果仅用一个三角载波vc，两个桥臂分别使用反相的正弦参考波vr和vr4.11所示的相同调制效果。开关管驱动脉冲按照下图产生：_--_---

答：如下图所示，为单极性倍频不对称规则采样时的过程图，vr与-r是调制波，vc是周期Ts幅值为±Vm1vr(t1)与-r(t1)，并vr(t1)与-r(t1)tat4t2r(t2)与-vr(t2)r(t2)与-vr(t2)为高作水平tbt5

Ts*vr(t1)TTs*vr(t2

D

vr(t1

，D

vr(t2

T/

T/ 一般情况下，Ta≠Tbt2是不t1t2时刻进行一次采t2对称，故称为对称规则采样。 ta tb-4试说明三相电压型逆变器SPWMVrmVrmfrVar(t)、Vbr(t)、Vcr(t，它们与双极性三角载波电压Vc(t相比较产生驱动信号，控制各个当V<V*VR输出的

增大，M 出电压V增大到给定值V*；反之当V>V*时，V减小，M值减小，使输出电压V V*VRPI调节器（无静态误差V＝V* 电源电压Vd压V跟踪并保持为给定值V* 试仿照图答：如下图所示，为单极性倍频不对称规则采样时的过程图，vr与-r是调制波，vc是周期Ts幅值为±Vm1vr(t1)与-r(t1)，并vr(t1)与-r(t1)tat4t2r(t2)与-vr(t2)r(t2)与-vr(t2)为高作水平tbt5

Ts*vr(t1)TTs*vr(t2)

一般情况下，Ta≠Tbt2是不t1t2时刻进行一次采t2对称，故称为对称规则采样。 ta tb-4答：在正弦基波调制波vr中注入三次谐波 得到新的调制波vr3vrvi3VrmsinωrtVi3msin3ωrt。由于三M＞1，次谐波所以输出电压的低频段将既含有所需vi3

-

4.21vr3A

vrA

vr3

Msin(ωt120

1 ) sinr3B

rB

r3

6

r

v

v

r3C

rC

r3

rVDM可达1.15600

r

D PWM4-23

3x、y、0在一个周期Ts中各自存在Tx、Ty、T0 x y 0 r 由该式可求出Tx、Ty、T0当直流电压VD一定时，通过调节零矢量作用时间T0，可调控输出电压大小。T0大，输出电压将减小。一定的Tx、Ty、T0决定了输出电压V&具有一定的相位角和电压大小。B

23SV7(11

Tsv2

Tsv1

(1-1-1)AC轴

图 电压空间矢量定义与合复合结构逆变器消除低阶谐波的原理是什么？图4.26(d)中123NpVD3Np

)V

由6段组成，每段

，高度分别

Dp

Dpv(t)

4Vdsin

知图4.6(d)

n1,3,5,7,

（相位角的起点选在正半波脉宽θ的中点12阶梯波的傅立叶答：复合结构逆变器采用多个三相桥式逆变电路，每个开关都按1800三相桥逆变电路输出线电压都是1200方波。令各个三相桥式逆变器的同一相（A相3、5、7、11、13等低次谐波。3Np4.2612阶梯波可以用三个脉宽分别为1800、1200、6003Np

Ns

VD

3Np 的矩形波叠加得到利用式v(t)3Np

n

12 πD

图4.29中二极管Da1、Da2起什么作用？如果直流电源电压为VD，断态时开关器件所承受的电压是多大？按式（4-56）的定义，三相三电平逆变器中12个开关器件的通、断答：Da1、Da21O0、2Da1、Da2C1、C2C1、C2的电压各为VD/2Da1、Da2制到VD/2，所以开关器件所承受的反压最大是VD/2A、B、C27恒频恒压正弦波和方波逆变器，变频变压逆变器，高频脉冲电压（电流）UPS，电子镇流器，中频第5章复习题及思考题解答5.4（a）三相桥式不控整流电路中二极管何时导通何时关断？整流器输出电L＝0，则仅在电源电压vSE时，晶闸管才会承vSEE。故整流电流断流。若控制角α小于δ（δ

，称为停止导电角θπ络线，其直流电压平均值V22VScosα aTa导电，Tb截止，这时iaID（负载电流，整流电压vD(t)va，换相bTbvdvbnL0Tbv(t)v(t)v(t)，TaLS0A相电流iaID突降为零而必须经历一个历时tr（对应的相位角γ 恒定， Ldia

dibS v

SLdibv

dia，所以

vv

dib

dia

dib，即 S

S

S

S

SLdib1vvS 2 个晶闸管

ia从Id降为零、

ibIdia从零上升到

Id)；还可推得vv1vv1vv2 2 2 m脉波的整流电压中只含有Km次谐波，K=udcT ＝

T/mudc可以表示为：

kk=1，2，3，… （这段时间对应的角称为关断角，记为θ0Lc的影响，认为换相过程瞬间完成， ，之后会因承受正向而可能再次误导通LC0φramax＝π－θ0－ν－φr。V1=380V，每相电感Lc=5mH，负载电路电感L=50mH，电阻R=0.7Ω。电机运行于电动状态时反电视=148.2OVl

Lc

+ α

RL

Vl

Lc

+ α

RL

EI

ID

（1）直流电流平均值 （2）换相重叠电压降变流器输出的直流电压平均值电阻R上的压降 （5）换相重叠角 （6）电流连续临界电感计算交流电源基波电流有效值I1和总有效值整流工况时直流电机输入功率有源逆变工况时交流电源接收的有功功率toff0.28ms，求有源逆变时的剩余安全角toff40μs，要求剩余安全角Φr=10o，求最小逆变角βmin

α

E

c

2Vlcos2 2 ID

，Rc

R 2i 2

180o

3L0.693I解：一，相控整流、电动机工况，α30oELc时：VDLc

6Vcosα

（185V E

V;P189,5- c

3

380cos30o

R 44440020A R3 0.732π505 换相重叠电压降Vc

2π

ID

20V

44430整流输出电压：

cEIDR400200.740014 VRIDRVDE414400换相重叠角

VRIDR200.7

2202

P189,5-132,5-cos(30oγ)cos30o0.1170.8660.117γ41.5o30oL0.693103ID

0.693103380

,P169,5-L50mH13mHID20AiT120ID

ID

11.5/1.57＝7.3A215晶闸管承受的最高电压为380

2 2120is

2323

ID0.78I

15

3.12A，I

17

2.22

I2I2D

q16.32/j16.3228mmPdcVDID41420解：二，有源逆变，发电机工况，α148.2oEVD

2Vl

ωLcIDEiRID

cosα

3

380cos148.2o

i 43648020AR

0.7

换相重叠电压降Vc cID

20整流有源逆变电压

43630 c电阻压降VRIDR200.714V，VD480466)换相重叠角

22 cID

20cos(148.2oγ)cos148.2o0.1170.84990.117γ165.2o148.2o（10）PAC(EiRID)ID(48014)20关断时间toff0.28ms

剩余安全角ϕ180αγθ180148.2175 若关断时间

2π501800.041030.7o

cos(θϕ)0.117cos10.7o

180o

30o电流回路，或者在电流断流后能再次形成电流回路，必须使两组中（T1、T3、T5和反组T4、T6、T2）80°～100°三相PWM整流与三相PWMPWM逆变器实现直流到交流的变换，是无源逆变，控制方式为他控式，也就是逆变电压的大小、频率和相位都可以根据需要进行控制。PWM整流器能实现交流到PWM整流器与逆变器在主电路结构上基本相同，两者均采用全控型半导体开PWM整流器的主电路必须要有输入电感，整流器交流侧的电压vi和交流电源电压之差加到了输入电感上。PWM整流器能量可以双向流动：可以通过适当控制整流器交流端的电压Vi之比值，γvRFVHVd电压脉动系数Sn：整流输出电压中最低次谐波幅值Vnm与直流平均值Vd之比Sn=Vnm/VdIs1Is

基波电流位移因数DPF（基波功率因数）：角ϕ1（位移角）DPFcosϕ1。PF：PFPAC/(VSISVSIS1cosϕ1/(VSIS(cosϕ1IS1ISνcosϕ1什么是半波整流、全波整流、半控整流、全控整流、相控整流、高频PWM整流第6章复习题及思考题解答6.2（c）T1、T4ig1、ig4的起点从ωtϕ提前，即在ωtαϕ通，故这时的触发电流ig1并不能使T1立即导电，ig1对T1不起作用，直到ωtϕ时iT4=is=io=0ig1，ig1T1。RL负载、αφig必须是宽脉冲。如果α0，则脉冲宽度应超过ϕ，而且此时虽然αϕ，但与αϕ时一样，输出电压、由图6-2（e）查得：单相全波交流电压控制器在电阻负载（ϕ0）时导电角θθ180α，在纯电感负载时（ϕ90）θ2(180α

90闸管关断，故θπαϕ906.2（c

时，电压v00，此后v0

6.2（e答：根据ϕtg1ωLR求出负载阻抗角ϕ6.2(e)（f）画出的以ϕI*、I*aI

、I*IT

2VS/Z

ITI*

/ S

⋅

=

，ITav= 23 6.2(e)所示的导通角θ与触发角控制角的关系θf(aa6.26.4图6.5（a）所示三相星型联结电压控制器不同的控制角α时为什么会有两类导电工作状态？控制角α的有效控制范围为什么是0α150？α150时，T1T6UAN=UBN故T1、T6承受反压而无法开通。因此控制角控制输出电压的变化范围是0α1506.5图6.6它们在相位上相差3*120，即它们在三相对称负载中有相同的相位和幅值，在三角形环路33的倍数次谐波电流分量。控制角工作范围：ϕα6.66.7（a）中如果要求输出电压的变化范围是0V0V1V2T1、T2、T3、T4进行相控最好？为什么？导通，控制触发角则可调节负载电压v0在0v0(v1v2内变化。答：图频率f0和电压Vom大小，按（6-26（6-28）式对两组变流器进行相控，当负载电流ioP工作、反组停止工作。反之当io

0N保持αN180αPf0、幅值为Vom晶闸管相控直接变频电路中正、反两组相控变流器的控制角αP、αN为什么要保持αPαN180；为什么正、反组输出电压瞬时值vPvN均值VN在[αp，αpπ]区间vpVs ，

VS且αpαn180vP图6.9（a）交流-交流直接变频器与第5章图5.31(a)所示直流电动机可逆传动系统两组5.31是正反两组均可工作在整流、逆变状态，通过改变晶闸管的触发控制角或6.9则是当i0

i00时，反组工作，正组停止工作矩阵式交流-答：原理：6.11（a）9个双向自动关断开关器件：当TAbA相电压接到负载a相：va(tvA(tTBa导通时，交流电源B相电压接到负载a相，va(t)vB(t。TCava(t)vC(t；因此驱动TAa、TBa、TCa三个器件中的某一a相电压va(tA、B、C三相中任一相的电压瞬时值。同理驱动TAb、TBb、TCbb相电压vb(tABCc相电压vc(tA、B、C相中任一相9个开关器件都是双向可控导电的开关，无论各相瞬时值为正或为负，a、b、c9个全控型开关器件进行高频SPWM控制，就可以在负载处得到频率和电压均可调控的三相互 120SPWM状态下工作，谐波阶次较高而已，故此只需入电流的相移因数（基波功率因数cosϕ1，由于采用了自关断器件可以使cosϕ1为任意指第7章复习题及思考题解答7.17.3SCRGTO两种驱动器工作原理、驱动器的输出波形和脉冲变图 有隔离变压器的SCR触发7.3GTOSCR，当控制系统发出的驱动信号经变压IGPTRGTO，由于在脉冲变压器次级含有四个二极管组成的全桥整流，增加了脉冲变压器的GTOSCR驱动器相比，SCRGTO驱动器输出图7.4(a)所示BJTBJT阻断时，给基—BJT说明图7.6、图7.7中P-MOSFET电压VSGD1PMOSFET管提供开通电压并给门极/源极结电容充电，这时辅助MOSAMPMOSFET门极结电容CAM放电。当有负PTR副方VSG0MOSAMDS两点导通，抽PMOSFET管门极结电容C的电荷，使其关断。MOSFET导通。无驱动信号时，AT2导通，稳压管的电压作为反压加至MOSFET的栅（G）-源（S）MOSFET。半导体开关器件关断时，其电流iT(t可近似认为是线性下降到零，其电压vT(t由什么答：电压vT(tLσ7.107.11di/dt，改Lσ可以使开关管开通时两端电压vT减小，改善开通特性，并可减小开通didtLK感在关断过程中又会引起vT较多的超过vDLKDKRK阻说明图7.14(a)答：限幅缓冲电路的基本工作原理，无论通态和断态缓冲电容C的电压都保持VD容C的数值可以将关断时的电压、电流轨迹控制在安全区以内。vT超过VD后缓冲电容C7.21所示的热等效电路。开关器RθjC流至管壳，再经管壳-RθCS流至散热器，最后在经温θj>壳温θC>散热器温度θs>空气环境温度θA第8章复习题及思考题解答TrT从0iT建立的过程中vT0pT=vTiT≡0，而无开通损耗。rT从0关断过程中iT0，pT=vTiT≡0而无关断损耗。S开通时，LrS中电流的上升率；S关断时，LrCrLr电流回零，实现（PFMZVSPWMZCSPWM答：ZVSPWMZCSPWMZVSQRCsZCSQRCsZCSQRCs（含反并联二极管）ZCSPWMZVSQRCs的谐振电感上并联一只辅助开关管和一只ZVSPWM变换器。换器实现主开关管的软开关的条件、主开关管和整流二极管的电流和电压应力分别于ZCSQRCsZVSQRCs完全一样。ZVSPWMZVTPWMbuck电路，ZVSPWM变换器的辅助开ZVTPWM辅助开关管在主开关管开通前先开通，ZVSPWM，ZVTPWM具有以下优势：1)在任意负载和输入电压范围内，主开ZVS；2)ZCS，消除了反向恢复问题；3)主开关管和升压二180o互补导通，两个桥臂的导通角相差一个相位，即移相角，通过调节移相角的大小来调节输出电压。Q1Q3Q2Q4Q1Q3组成的桥臂为超前桥臂，Q2Q4组成的桥臂为滞后桥臂。ZVSPWM1800，每个桥臂上下管的驱动信号设置56，t=t4C3ip(t4)

(Zr

)2

2因而I0>VD/ZrD5、D6仍同时导通，vo=vN1=0，ipD3、VD、D2续流，t=t6下降为零，t4→t6：vC3≡0，t5T3I0很小，无法实现LC谐振回路是存在损耗的，VCr将无法谐振回零。为了弥补这部分损耗，以使VCr周期性地回零，必须要求IL0>IXIT>0ITVCr回零失败，从而造成谐振直流环节不能正常LrIT。第9 复习题及思考题解AC/ACAC—DC—ACAC—DC—AC两级间接变频、变压电源中，第℃级交流—直流整流变换电路可以根据SPWM控制的变换器输出交流电压波形畸变率较小，直流电避免地存在严重的谐波，而且功率因数低(交流电源的基波功率因数cosϕ1cosα，延迟触9.4图9.5分析图9.9所示的含升压（Boost）9.9DC－DCBoost变换器组成。虚线框内为控制电VARCARC假定负载需要一个电压为V*APFC主电路的输出电压VO和指令输出电压VPIVARm，当实际输出直流电压V大于指令值V*VV*m 当VV*m增大；当VV*m保持不变。将二极管整流电压v检测值vv( 流电源电压瞬时值的绝对值)VARm r mv作为电感电流iii的电流指令值i，因此电流指令i(imv r vS相同，即指令电流ir是与交流电源vS同相位的正弦波，而ir则取决于实际电压

与电压指令值V*的误差。将

与电感电流

的检测值（iL

）PICAR，CARTPWM驱动控制电压vrvr与一个恒频三角波vCCT的驱动信号vG，T。当iLiSir时，CAR输出vr9.9(a)(b)中驱动电压vGT导通时间ton增长，使iL

上升，一旦iL

于irCAR输出开始减小，开关管导通时间toniSiLiO下降。驱动信号vGT的导通占空比(tonTSiSiL跟踪指令值ir，而且输入电流iS因数校正器中的电压闭环反馈控制系统又能保持输出电压VO恒定为指令值V图 含升压型(Boost)功率因数校正器环节的高频整流说明图9.149.9APFC