2022年通信电源工程 .pdf
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1、八、通信电源工程第一章通信电源供电系统一、填空题1、直流供电系统向各种种通信设备提供(直流电源)。2、 经由市电或备用发电机组含移动电站提供的低压交流电为为通信局用的(交流基础电源) 。3、通信局的基础电源分交流基础电源和(直流基础电源)两大类。4、直流供电系统目前广泛应用(并联浮充)供电方式)。5、高压熔断器用于对输电线路和变压器进行(过流保护)。6、高压断路器具有(分断)和接通高压正常负荷电流及承受一定时间的短路电流的功能。7、隔离开关用于隔离检修设备与(高压电源)。8、机电制交换采用汇流排把基础电源直接馈送到机房机架,这种方式称为汇流式馈电,又因汇流排电阻很低,也称为(低阻配电)方式。9
2、、各机架电源负馈线,均用高阻电缆从公共配电点引出至程控交换机的配电方式为(高阻配电)方式,又称辐射式馈电。10、熔断器应有备用,不应使用(额定电流)不明或不合规定的熔断器。11、引入通信局的交流高压电力线应取高、低压(多级避雷)装置。12、交流用电设备采用三相四线线制引入时在零线上除电力变压器近端接地外,用电设备和机房近端应(重复接地)。13、为了确保通信电源不中断、无瞬变,近年来,在某些通信系统中,已采用交流(不间断电源) 。14、变电站和备用发电机组构成的交流供电系统一般采用(集中)供电方式。15、隔离开关无特殊的灭弧装置,因此它的接通或切断不允许在有(负荷电流)的情况下进行。16、高压室
3、禁止无关人员进入,在危险处应设防护栏,并设明显的(告警牌),如“高压危险,不得靠近”等字样。17、配电屏四周的维护走道净宽应保持规定的距离,各走道均应铺上(绝缘胶垫)。18、在距离10KV35KV导电部位( 1m)以内工作时,应切断电源,并将变压器高低压两侧断开,凡有电容的器件应先放电。19、电流互感器在运行过程中二次线圈回路不能(开路)。20、电流互感器二次绕组不能(短路)。二、单项选择题1、通信设备用交流电供时,在通信设备的电源输入端子处测量的民压允许变动范围为额定电压值的( B) 。A、 -5%+5% B、-10%+5% C、 -10%+10% D、-15%+10% 2、通信电源设备及重
4、要建筑用电设备用交流电供电时,在设备的电源输入端子处测量的电压允许变动范围为额定电压值的(D) 。A、 -5%+5% B、-10%+5% C、 -10%+10% D、-15%+10% 3、DC/AC 变换器是( C)A、直流 /直流变换器B、整流器C、逆变器D、变压器4、为安全供电,专用高压输电线和电力变压器(A) 。A、不得让外单位反搭接负荷B、经主管部门批准可以让外单位搭接负荷C、可以让外单位搭接负荷D、经主管部门批准可以允许有关单位搭接负荷名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
5、 - 第 1 页,共 26 页 - - - - - - - - - 5、交流用电设备采用三相四线制引入时,零线(A) 。A、不准安装熔断器B、必须安装熔断器C、装与不装熔断器均可D、经批准可以安装熔断器6、相控整流器不宜长期工作在小于额定电流值(A)的状态下。A、10% B、20% C、30% D、40% 7、熔断器的的温度应低于(C)A、60 B、70 C、80 D、 908、高频开关型变流电源设备宜放置在有空调的机房,机房温度不宜超过(C ) 。A、25B、27C、28D、309、交流电的频率允许变动范围为额定值的(B) 。、 3% B、 4% C、 5% D、 6% 10、交流电的电压波
6、形正弦畸变率应为(C) 。A、3% B、4% C、5% D、6% 11、发电机的额定电压比电网电压高(B)是考虑到负荷电流导致在线路上产生降损失。A、4% B、5% C、6% D、10% 三、多项选择题1、交流供电系统由(ABCD )组成。A、专用变电站B、市电油机转换屏C、交流配电屏D、备用发电机组组成2、直流供电系统由(ABC )组成。A、整流设备B、蓄电池组C、直流配电设备D、逆变器3、交流电源系统对能信局提供的保证建筑负荷用电是指(ABCD )等设备的用电。A、通信用空调设备B、保证照明C、消防电梯D、消防水泵4、交流电源系统对通信局提供的建筑一般负荷用电是指(ABD ) 。A、普通空
7、调B、普通照明C、消防电梯D、备用发电机组不保证的负荷5、直流基础电源的基础电压范围内的工作电压有(ABC ) 。A、整流器B、蓄电池C、监控设备D、直流配电设备6、直流基础电源的电压范围内的工作电压有(ABC ) 。A、浮充电压B、均衡电压C、终止电压力D、充电电压7、交流高压配电网的基本接线方式有(ABC ) 。A、放射式B、树干式C、环状式D、总线式8、常用的高压电器有(ABCD ) 。A、高压熔断品B、高压断路器C、高压隔离开关D、高压 负荷开关9、变流设备包括(ABCD ) 。A、相控整流器B、开关整流器C、直流变换器D、逆变器10、交流不间断电源由(ABCD )等部分组成。A、蓄电
8、池B、整流器C、逆变器D、静态开关11、并联浮充供电方式的特点是(ABCD ) 。A、结构简单B、工作可靠C、供电效率较高D、浮充工作状态下,输出电压较高当蓄电池单独供电时,输出电压较低12、低压交流电的标称电压为(BC)伏,三相五线,频率50 赫兹。A、110 B、220 C、380 D、600 13、我国目前采用的输变电标准电压有(ABCD )和 110KV 。A、 35kV B、220 kV C、 330 kV D、500 kV 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第
9、2 页,共 26 页 - - - - - - - - - 四、判断题1、不间断电源设备(UPS)对通信设备及其附属设备提供不间断直流电源。(X)2、低压交流电的标称电压为220/380 伏,三相五线,频率50 赫兹。()3、交流电的频率允许变动范围为额定值的5%,电压波形正弦畸变率应小于5%。 ( X)4、交流电不间断电源在市电中断时,蓄电池通过逆变器(DC/AC 变换器) 给通信设备供电。()5、电源系统的不可用度是指电源系统故障时间和正常供电时间之和的比。(X)6、一般建筑负荷包括非通信用空调设备、一般照明灯具和备用发电机组等不保证供电的其他负荷。()第二章高频开关型整流电源一、填空题1、
10、滤波电路中电容的作用是(隔直流通交流 )。2、PWM 表示的内容是 (脉冲宽度调制)。3、在谐振变换器中SRC 表示 (串联 )谐振变换器。4、在谐振变换器中PRC 表示 (并联 )谐振变换器。5、在谐振变换器中QRC 表示 (准谐振变换器)。6、在准谐振变换器中零电流开关的符号为(ZCS)。7、在准谐振变换器中零电压开关的符号为(ZVS) 。8、功率因数k=p/s=rcos,其中 cos 表示基波电流与基波电压的(位移因数 )。二、单项选择题1、全桥式功率转换电路中,当一组高压开关管导通时,截止晶体管上施加的电压为( A )。A、输入电压E B、1/2 输入电压C、2 倍的输入电压D、1/3
11、 输入电压2、全桥式和推挽式功率转换电路中相同集电极电流时的输出功率( B )。A、与半桥式功率转换电路的输出功率相同B、是半桥式功率转换电路的输出功率的2 倍C、是半桥式功率转换电路的输出功率的12 倍D、是半桥式功率转换电路的输出功率的13 倍3、功率因数入:pS=reos,其中 r 表示 ( C )。A、电网电流有效值B、基波电流有效值C、基波电流有效值与电网电流有效值之比D、电网电压有效值4、在线性电路中无谐波电流基波因数r( C )。A、大于 1 B、小于 1 C、等于 1 D、等于 2 5、具有强的抗不平衡能力的功率转换电路为( C )。A、推挽式B、全桥式C、半桥式D、单端反激6
12、、电流型谐振开关是由( A )组成。A、电感和开关串联B、电容和开关并联C,-电感和开关并联D、电容和开关串联7、电压型谐振开关是由( B )组成。A、电感和开关串联B、电容和开关并联C、电感和开关并联D、电容和开关串联8、在 ( B )电路中无谐波电流基波因数等于1。A、容性电路B、线性电路C、感性电路D、滤波电路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 26 页 - - - - - - - - - 三、多项选择题1、有源功率因数校正电路主要由桥式整流器( ABC
13、D )和控制器等部分组成。A、高频电感L B、功率开关管VT C、二级管VD D、滤波电容C 2、要使负荷均分可采取的方法有( ABC )。A、限流并联B、主从均流方式C、自动平均均流方式D、限流串联3、易于获得大输出容量的功率转换电路为( AB )。A、推挽式B、全桥式C、半桥式D、整流式4、在全桥式、半桥式、推挽式功率转换电路中具有相同输出功率时,集电极电流较小的电路为 ( AB )。A、推挽式B、全桥式C、半桥式D、整流式5、谐振式开关是由下列器件组成的( ABC )。A、开关B、电感C、电容D、电阻6、当变换器处于谐振状态时,谐振角频率与下列参数有关( AB )。A、电感B、电容C、电
14、阻D、开关频率7、在下面功率转换电路中高压开关管数量较小的是( AC )。A、推挽式B、全桥式C、半桥式D、整流式8、在全桥式、半桥式、推挽式三种功率转换电路中高压开关管集射间施加的电压较小的为( BC )。A、推挽式B、全桥式C、半桥式D、整流式四、判断题1、全桥式、半桥式、推挽式功率转换电路中易于获得大的输出容量的电路有推挽式和全桥式。 ( ) 2、半桥式功率转换电路抗不平衡能力强。( )3、全桥式功率转换电路使用高压开关管的数量推挽式相同。(X) 4、推挽式、全桥式、半桥式功率转换电路输出功率相同时集电极电流相同。(X) 5、在功率转换电路中稳压时高压开关管集射间施加的电压推挽式为2 倍
15、的输入电压。( )6、在功率转换电路中稳压时高压开关管集射间施加的电压推挽式为2 倍的输人电压。( )7、在功率转换电路中稳压时高压开关管集射间施加的电压半桥式为2 倍的输入电压。( )8、PWM 型变换器的开关损失是由导通损失和关断损失组成的。( )9、在谐振回路中谐振频率与回路中电感和电容的容量无关。(X) 10、负荷均分电路的作用是要求每个整流器输出的电压相同。(X) 11、在三相输入的高频开关电源中不需要功率因数校正电路。(X) 12、在三相输入的高频开关电源中功率因数校正大多采用无源功率因数校正。( )13、负荷均分电路实质是使每台整流器能够平均分担电源系统输出的总功率。( )14、
16、负荷均分电路实质是使每台整流器输出的电流相同。( )15、有源功率因数校正电路实质上是一种升压变换器。( )16、有源功率因数校正电路实质上是一种降压变换器。( )17、在线性电路中功率只与基波电流与电压的相位移有关。( ) 18、在谐振回路中谐振频率与回路中电感和电容的容量有关。( )五、简答题1、简述高频开关型稳压电源的组成及重量轻、体积小的原因。答:高频开关型稳压电源通常由工频滤波电路、工频整流电路、功率因数校正电路、直流一直流变换器和输出滤波器等部分组成。在输出功率一定的条件下,变压器铁芯的截面积与频率成反比。当工作频率由相控型电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
17、 - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 26 页 - - - - - - - - - 源的 50Hz 提高到开关电源的50kHz 时,频率升高了1000 倍。因此铁芯的截面积将大大减小, 重量也大大减轻。与传统的相控型整流电源相比,开关型电源不仅可省去笨重的工频变压器, 而且滤波电感的体积和重量也因工作频率提高而大大减小,所需滤波电容的容量也可大大减小。2、简述高频开关型稳压电源的分类。答:高频开关型电源的主要组成部分是直流一直流变换器,根据直流一直流变换器的工作原理,开关型稳压电源可分为PWM( 脉宽调制 )型开关稳
18、压电源和谐振型开关稳压电源。根据输入电路和输出电路的关系,直流变换器可分为不隔离式变换器和隔离式变换器。在不隔离式变换器中,根据输出电压与输入电压的关系,又可分为升压型变换器、降压型变换器和反相型变换器。在隔离式变换器中,根据变换器电路的结构,又可分为单端反激变换器、单端正激变换器、推挽式变换器、半桥式变换器和全桥变换器。3、写出功率因数校正电路公式并说明各字母表示的意义,回答为什么当基波因数r=1 时,有入: cos的原理。答:功率因数()是指交流输入有功功率P与视在功率S 的比值,即:P ULI1cos I1= =cos =rcosULIR IR式中: r 为基波因数,即基波电流有效值I1
19、与电网电流有效值IR之比;IR为电网电流有效值;I1为基波电流有效值;UL为电网电压有效值;cos为基波电流与基波电压的位移因数。在线性电路中,无谐波电流、电网电流有效值IR 与基波电流有效值I1 相等,基波因数r=1,所以,功率因数入应为:=cos六、综合题1、阐述 PWM 型开关推挽式功率转换电路工作原理。答:推挽式功率转换电路中高压开关管BGl 、BG2 由驱动电路控制基极,以 PWM 方式激励而交替通断,输入直流电压被变换成高频方波交流电压。当BGl 导通时,输入电源电压 E 通过 BGl 施加到高频变压器趴的原边绕组N1,由于变压器具有二个匝数相等的主绕组 N1,故在 BGl 导通时
20、, 在截止晶体管BG2 上将施加两倍电源电压(即 2E)。当基极激励消失时,一对高压开关管均截止,它们的集电极施加电压均为E。当下半个周期,BG2 被激励,导通,截止晶体管BGl 上施加 2E 的电压, 接着又是两晶体管都截止的时期, Vcn 和 Vcra 均为 E。在晶体管导通过程中,集电极电流除负载电流成分外,还包含有输出电容器的充电电流和高频变压器的励磁电流,它们均随导通脉冲宽度的增加而线性地上升。在开关的暂态过程中,由于高频变压器副边开关整流二极管反向恢复时间内所造成的短路以及为了抑制集电极电压尖峰而设置的RC 吸收网络的作用,当高压开关管开通时,将会有尖峰冲击电流;在关断瞬间, 由于
21、高频变压器漏感储能的作用,在集射极间会产生电压尖峰。 尖峰电压的大小随集电极电路的配置,高频变压器的漏感以及电路的关断条件的不同而异,该尖峰电压有可能使高压开关管承受两倍以上的输入电压。电路只用两个高压开关管便能获得较大功率输出,而且, 一对晶体管的发射极相连,两组基极驱动电路彼此间就无需隔离,这样不仅驱动电路和过流保护电路可以简化,而且可供选择的余地也就增大,这是该电路的优点。2、阐述 PWM 型开关全桥式功率转换电路工作原理。答:全桥式功率转换电路由高压开关管BGl 、BG2、 BG3 和 BG4 组成桥的两臂,高频变压器 B1 连接在它们中间, 相对的二对晶体管BGl , BG4 和 B
22、G2, BG3 由驱动电路以PWM方式激励而交替通断,将直流输入电压变换成高频方波脉冲电压。其工作过程和推挽式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 26 页 - - - - - - - - - 功率转换电路一样。 、当一组高压开关管(例如BGl,BCA) 导通时,截止晶体管(BG2,BG3)上施加的电压即为输入电压E,当所有晶体管均截止时,同臂上的两个高压开关管将共同承受输人电压(即 E2)。由高频变压器漏感引起的电压尖峰,当其超过输入电压时,反向并接在高压开关
23、管集射之间的高速续流二极管便导通,集电极电压被箝位在输入电压上。集电极电流同样也有尖峰。全桥式电路高压开关管稳态时其最高施加电压即为输入电压,暂态过程中的尖峰电压变被箝位于 E, 比起推挽式电路来要低一半还多。因为输入电压直接施加在高频变压器上,高压开关管的耐压要求低,宜于获得大功率输出。其缺点是:电路复杂,元器件多。3、阐述高频开关电源引入谐振型开关的目的。答: PWM 型开关电源的缺点是开关损失随开关频率的提高而增加,故限制了开关频率进一步提高。谐振型开关电源则可使开关电源在更高的频率下工作而开关损失很小。PWM 型变换器开关损失较大的原因,主要是由于开关器件的通断都是强制的,在理想情况下
24、,开关器件的电压、电流波形都是方波。但是,由于开关器件又是非理想的,即开和关不能瞬时完成,都需要一定的时间,开关器件及与之相连接的元件都可能有些寄生参数而使开关器件的电压,电流波形又不是纯方波。因此,在开关过程中,产生了开关器件的电压,电流波形交叠现象,从而产生了开关损失。随着频率的增加,开关损失在全部损失中所占比例也增加。当频率高到某一数值时,变换器效率会降低到不能允许的程度。 谐振变换器可以利用谐振现象,通过适当地改变开关器件的电压,电流波形关系来达到减小开关损失的目的。4、阐述谐振变换器有几种类型及造成PWM 型变换器开关损失的原因。答:谐振变换器 (Resonant Converter
25、-RC) 主要有串联谐振变换器(SRC)、并联谐振变换器(PRC)和准谐振变换器(QRC)。PWM 型变换器的开关损失是由开通损失和关断损失组成的。开通损失是由于以下两点造成的:第一点是开关器件上存在有寄生电容,在开通过程中,开关电压从关断时的电压值减小到零,寄生电容所储存的能量通过开关器件内部放电而产生能耗。 第二点是由于开关器件电压下降和电流上升都需要一定时间,在开关器件上会产生电压,电流交叠而产生能耗,当然,减小开通过程的时间可以减小损耗,但将受到器件和驱动电路性能的限制。5、阐述减小PWM 型变换器开通损耗和关断损失方法。答:减小开通损耗的方法有以下三点:一是零电压开关准谐振变换器,使
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