电力电子变换器实用分析与设计-习题及答案电子ch02 电力电子变换器的功能电路元器件与理想原理分析.docx

第2章 电力电子变换器的功能电路元器件与理想原理分析2-1以图2.1为例，阐述该变换器包括哪些功能电路，并画出其功能电路框图。 略。2-2用运算放大器设计一个调理电路，能够实现把300V直流调整成3. 3V的功 能。画出其原理图，并完成运算放大器及其外围电路元器件的选型设计。略。2-3用运算放大器设计一个比例积分电路，并推导其输入和输出的关系。同相比例运算电路 L一般的电路形式：2.输入电压和输出电压的关系：有虚短，有虚断。由虚短得:u+=u-=ui由虚断得：i+=i-=O可以对通路uo（输出端）到RF到R1到地，进行分析， 以u-为界，列等式并化简,从而得出输入电压和输出电压的关系。2-4结合图2. 42,阐述光电耦合器在反馈控制环路中的作用。有效隔离电气上的输入和输出电路。使信号可以以光的形式传输,具有良好的抗干扰效果。起保护作用，当光耦合器的输入侧受到强电压冲击而损坏时，由于光耦合器的隔离作用，不会 损坏输出侧电路。2-5阐述磁平衡式霍尔电流传感器的工作原理。磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器，即主回路被测电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通 过一个次级线圈，电流所产生的磁场进行补偿，从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。2-6简要说明热电偶的工作原理。1 .两种不同成份的导体两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生 电动势，这种现象称为热电效应。2 .热电偶将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度。3 .热电偶的工作端与冷端连接，冷端与显示仪表或配套仪表连接。2-7推导说明电感伏秒平衡原理。伏秒原则，处于稳定状态的电感，开关导通时间（电流上升段）的伏秒数须与开关关断（电 流下降段）时的伏秒数在数值上相等，尽管两者符号相反。这也表示，绘出电感电压对时间 的曲线，导通时段曲线的面积必须等于关断时段曲线的面积。2-8推导说明电容电荷平衡原理。电荷平衡原理是电学中的一个基本原理,它指出在一个封闭的系统中，正电荷的总量等于负 电荷的总量，即电荷守恒定律。这个原理在电学中有着广泛的应用，例如在电路中，电荷平衡 原理可以用来解决电路中的电荷分布问题。在电路中，电荷平衡原理可以用来解决电路中的 电荷分布问题。电路中的电荷分布是由电路中的电子流动引起的。当电子从一个电极流向另 一个电极时,它们会带着负电荷。这些负电荷会在电路中积累，直到它们达到一个平衡状态。2-9简要说明CCM、DCM、CRM等几种工作模式的区别。反激电源主要有三种工作模式：CCM（连续模式）、DCM（断续模式）和CRM（准谐振模式）。其中 CRM一般用于对效率要求很高的产品中才会使用，设计麻烦，市场上用得少。270结合模态分析，阐述同步整流Buck电路的工作原理。Buck电路是由一个功率晶体管开关Q与负载串联构成的,其电路如图3. 1。驱动信号ub周期 地控制功率晶体管Q的导通与截止，当晶体管导通时，若忽略其饱和压降，输出电压uo等于输 入电压；当晶体管截止时,若忽略晶体管的漏电流,输出电压为0o2-11为什么正激变换器一般均需要外加去磁电路？原因是双线并绕引起的内部杂散电容Cc是在开关管V的集电极与绕组P2和D1连接点之间 的寄生电容。272反激变换器和正激变换器中的高频变压器在工作方式上有什么不同？ 高频变压器正激反激主要区别在于工作方式不同，但他们在同一象限上。273简要说明变换器为什么要采用闭环控制，以及闭环设计的一般方法。一是对扰动的测量误差影响控制精度。二是扰动模型的不精确性影响控制精度。比较好的方 法是采用闭环控制。方法略。