电力电子技术第5章直流-直流变换电路习题和答案k

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1、一、填空题1、升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压，关键有两个原因：一是厶储能之后具有使（）的作用；二是电容C可将输出电压（）住。答：电压泵升；保持2、升压斩波电路和降压斩波电路一样，也有电流（）和（）两种工作状态。答：连续；断续3、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化來分类有（）斩波电路、（）斩波电路和（）斩波电路。答：降压；升压；升降压；二、问答题1、试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构？试分析它们各有什么特点？答：直流斩波电路主要有降压斩波电路（Buck）,升压斩波电路（Boost）,升■降

2、压斩波电路（Buck-Boost）和库克（Cuk）斩波电路。降压斩波电路是输出电压的平均值低于输入电压的变换电路。它主要用于直流稳压电源和直流电机的调速。升压斩波电路是输出电压的平均值高于输入电压的变换电路。它可用于直流稳压电源和直流电机的再生制动。升-降压变换电路是输出电压的平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反。主要用于要求输出与输入电压反向，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。库克电路也属升■降压型直流变换电路，但输入端电流波纹小，输岀直流电压平稳，降低了对滤波器的要求。2、简述

3、降压斩波电路的工作原理。输出电压电流波形。01答：心0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u（）=E,负载电流心按指数曲线上升。t=t,时控制V关断，二极管VD续流，负载电压如近似为零，负载电流呈指数曲线下降。通常串接较人电感L使负载电流连续且脉动小。3、简述升压斩波电路的工作原理。r.八—111111111111-n11111111输出电流波形答：当V处于通态时，电源E向电感L充电，设充电电流为GL值很大，八基本恒定，同时电容C向负载供电，C很大，使电容器电压血基本不变，设V处于通态的时间为厶冲在&时间

4、内，电感L上积蓄的能量为E/

5、fon：当V处于断态时，E与L同时向电容充电，并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为/。仟，在心『时间内L释放的能量为（U『E）川皿，在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。可求得：Eo分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。T4、简述升降压斩波电路的工作原理。答：升降压斩波电路的电路及输出电压电流波形如下图。其工作原理为：V通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为爪同时，C维持输出电压恒定并向负载R供电。V断时，L的能量向负载释放，电流为认负载电压极性为上负下正，与电源电压极

6、性相反，该电路也称作反极性斩波电路。基木升降压斩波电路5、试比较Buck电路与Boost电路的异同。答；相同点：Buck电路和Boost电路都以主控型电力电子器件（女C1GTO,GTR,P-MOSFET和IGBT等）作为开关器件，其开关频率高，变换效率也高。不同点：Buck电路在开关管T关断时，只有电感L储存的能量提供给负载，实现降压变换，且输入电流是脉动的。而Boost电路在T处于通态时，电源E向电感L充电，同时电容C集结的能量提供给负载，而在T处于关断状态时，由L与电源E同时向负载提供能量，从而实现了升压，

7、在连续工作状态下输入电流是连续的。6、试简述Buck-Boost电路与Cuk电路的异同。答：这两种电路都有升降压变换功能，其输出电压与输入电压极性相反，而且两种电路的输入、输出关系式完全相同，Buck-Boost电路是在关断期内电感L给滤波电容C补充能量，输出电流脉动很大,而Cuk电路中接入了传送能量的耦合电容G，若使G足够大，输入输出电流都是平滑的，有效的降低了纹波，降低了对滤波电路的要求。三、计算题1、在Buck降压斩波电路带电动机反电动势负载中，已知t7s=200V,R=10Q,L值极大，EM=30V。采

8、用脉宽调制控制方式，当T=50ps,Zon=20MS时，计算输出电压平均值5,输出电流平均值人)。解：u（）=^E=—x200°T505A2、在Boost变换电路中，已知％=50V,L值和C值较大，尺=20Q,若采用脉宽调制方式，当T=40gs,/on=20pS时，计算输出电压平均值5和输出电流平均值儿。解：U.=ton+t°ffE=—x50=100V；由于L和C的值都比较人，.•./()=乞=型=5人°几20R20