电力电子技术第五章总结_六种基本斩波电路对比
升降压斩波
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《电路与电子技术基础》期末考试卷以及答案
《电路与电子技术基础》2004~2005学年第二学期期末考试试卷（A） 时间：120分钟 班级学号姓名成绩 【注意事项】 1.答题用黑色或兰色钢笔与圆珠笔，作图可以用铅笔； 2.除可以携带指定的文具用品（钢笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、绘图仪器、无存储功能的计算器）外，其他物品不准带入考场（手机必须关机，参考资料与书包全部放到教室前面）； 3.遇有试卷字迹不清、卷面缺损等问题，可以先举手，经监考人员同意后方可提问。 一、单项选择题（本题共40分，每题2分，将你认为正确的选项对应的字母填在括号内） 1．测得一放大电路中三极管各极电压如考试题图1所示：该管为（）。 A. PNP型硅管 B. NPN型硅管 C. PNP型锗管 D. NPN型锗管 2．正常工作状态下的稳压二极管，处于伏安特性曲线中的（）。 A. 正向特性工作区 B. 反向击穿区 C. 正向特性非工作区 D. 特性曲线所有区域 3．组合逻辑电路的设计是指（）。 A. 已知逻辑要求，求解逻辑表达式并画逻辑图的过程 B. 已知逻辑要求，列真值表的过程 C. 已知逻辑图，求解逻辑功能的过程 4．考试题图2所示电路的u S (t) = 2 cos t V，则电感电流 i L(t)的初相等于（）。 A. 26.6° B. －26.6° C. 63.4° D. －63.4° 5．电流并联负反馈对放大器的输入、输出的电阻的影响是（）。 A. 减小输入电阻及输出电阻 B. 减小输入电阻、增大输出电阻 C. 增大输入电阻、减小输出电阻 D. 增大输入电阻及输出电阻 6．考试题图3所示电路中的电压U为（）。 A. 5V B. -5V C. 10V D. 7V 7．TTL与非门中多余的输入端应接电平是（）。 考试题图3 ① -2V ③-2.2V -8V 考试题图1 考试题图2 u s(t
电力电子技术(第二版)第2章答案
第2章 可控整流器与有源逆变器习题解答 2-1 具有续流二极管的单相半波可控整流电路，电感性负载，电阻为5Ω,电感为0.2H ，电源电压2U 为220V ，直流平均电流为10A ，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出其电压定额。 解：由直流输出电压平均值d U 的关系式： 2 cos 145.02α+=U U d 已知直流平均电流d I 为10A ，故得： A R I U d d 50510=?== 可以求得控制角α为： 01220 45.0502145.02cos 2≈-??=-=U U d α 则α=90°。 所以，晶闸管的电流有效值求得， ()A I I I t d I I d d d d VT 52 1222212==-=-==?ππππαπωππα 续流二极管的电流有效值为：A I I d VD R 66.82=+=π απ 晶闸管承受的最大正、反向电压均为电源电压的峰值22U U M =，考虑2~3倍安全裕量，晶闸管的额定电压为 ()()V U U M TN 933~6223113~23~2=?== 续流二极管承受的最大反向电压为电源电压的峰值22U U M =，考虑2~3倍安全裕量，续流二极管的额定电压为 ()()V U U M TN 933~6223113~23~2=?==
2-2 具有变压器中心抽头的单相双半波可控整流电路如图2-44所示，问该变压器是否存在直流磁化问题。试说明晶闸管承受的最大反向电压是多少？当负载是电阻或者电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时是否相同。 解：因为单相双半波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。 分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况： （1） 以晶闸管 2VT 为例。当1VT 导通时，晶闸管2VT 通过1VT 与2个变 压器二次绕组并联，所以2VT 承受的最大电压为222U 。 （2）当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时， 对于电阻负载： （α~0）期间无晶闸管导通，输出电压为0；（πα~）期间，单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中1VT 、4VT 导通，输出电压均与 电源电压2u 相等；(παπ+~)期间，均无晶闸管导通，输出电压为0； (παπ2~+)期间，单相全波电路中2VT 导通，单相全控桥电路中2VT 、 3VT 导通，输出电压等于2u -。 对于电感负载： （απα+~）期间，单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中1VT 、4VT 导通，输出电压均与电源电压2u 相等；（απαπ++2~）期间，单
电路与电子技术基础习题答案7
《电路与电子技术基础》参考解答 习题七 7-1 什么是静态工作点如何设置静态工作点若静态工作点设置不当会出现什么问题估算静态工作点时，应根据放大电路的直流通路还是交流通路 答：所谓静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态。 可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这就可以设置静态工作点。 若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。 估算静态工作点是根据放大电路的直流通路。 7-2 试求题图7-1各电路的静态工作点。设图中的所有三极管都是硅管。 解：图(a)静态工作点 V R I U U mA I I A mA I c c cc ce b c b 3.14101107.9247.9194.050194194.010 1207 .024333 =???-=-==?===≈?-=-βμ 图(b)和图(c)的发射结反向偏置，三极管截止，所以I b =0，I c =βI b ≈0，三极管工作在截止区，U ce ≈U cc 。 图(d)的静态工作点 c R e R b 3V 6V R e R b 1 R e
) 1.3712(]10)212(1065.212[)]()6(6[65.226026.01 65.21027 .06333 --=?+??--=+----≈=≈=≈+= =?-= -e c c ce e c e b e R R I U mA I I A mA I I mA I μβ 依此I c 电流，在电阻上的压降高于电源电压，这是不可能的，由此可知电流要小于此值，即三极管工作在饱和状态。 图(e)的静态工作点 V R I U U mA I I I I mA I V U e e cc ce e b e c e B 3.161021085.3240475.01 8085.3185.310 27.08810310)6030(24333 3 3=???-=-==+=+=≈=?-==???+= -β 7-3 放大电路的输入电阻与输出电阻的含义是什么为什么说放大电路的输入电阻可以用来表示放大电路对信号源电压的衰减程度放大电路的输出电阻可以用来表示放大电路带负载的能力 答：输入电阻就是将放大电路看为一个四端元件，从输入端看入的等效电阻。即输入端的电压与输入端的电流之比。输出电阻也是将放大电路看作一个四端元件，从输出端看的等效电阻。即戴维南等效电路的内阻。 因为信号源为放大电路提供输入信号，由于信号源内阻的存在，因此当提供给放大电路的信号源是电压源串电阻的形式时，输入电阻越大，则放大电路对信号源的衰减越小；若信号源是电流源与电阻并联，则输入电阻越小，放大电路对信号源的衰减越小。 放大电路我们可以根据戴维南等效电路将其化简为一个电压源与电阻的串联形式，输出电阻可以看作一个电源的内阻，因此，输出电阻越小，放大电路的带负载能力越强。 请参看下图，可以增强对上面文字描述的理解。
电路基础与集成电子技术-第5章习题解答
第5章基本放大电路 习题解答 【5-1】填空、选择正确答案 1．对于阻容耦合放大电路，耦合电容器的作用是 A．将输入交流信号耦合到晶体管的输入端； √B．将输入交流信号耦合到晶体管的输入端，同时防止偏置电流被信号源旁路； C．将输入交流信号加到晶体管的基极。 2．在基本放大电路中，如果集电极的负载电阻是R c，那么R c中： A．只有直流； B．只有交流； √ C．既有直流，又有交流。 3．基本放大电路在静态时，它的集电极电流是（）；动态时，在不失真的条件下，它的集电极电流的平均值是（）。（I CQ，I CQ） 4．下列说法哪个正确： A．基本放大电路，是将信号源的功率加以放大； √B．在基本放大电路中，晶体管受信号的控制，将直流电源的功率转换为输出的信号功率； C．基本放大电路中，输出功率是由晶体管提供的。 5．放大电路的输出电阻越小，放大电路输出电压的稳定性（）。（越好） 6．放大电路的饱和失真是由于放大电路的工作点达到了晶体管特性曲线的（）而引起的非线性失真。（饱和区） 7．在共漏基本放大电路中，若适当增加g m，放大电路的电压增益将（）。（基本不增加） 8．在共射基本放大电路中，若适当增加，放大电路的电压增益将（）。（基本不增加） 9．在共漏（或共射）基本放大电路中，适当增大R d（或R c），电压放大倍数和输出电阻将有何变化。 √ A．放大倍数变大，输出电阻变大； B．放大倍数变大，输出电阻不变； C．放大倍数变小，输出电阻变大； D．放大倍数变小，输出电阻变小。 10．有两个电压放大电路甲和乙，它们本身的电压放大倍数相同，但它们的输入输出电阻不同。对同一个具有一定内阻的信号源进行电压放大，在负载开路的条件下测得甲的输出电压小。哪个电路的输入电阻大？（对放大电路输出电压大小的影响，一是放大电路本身的输入电阻，输入电阻越大，加到放大电路输入端的信号就越大；二是输出电阻，输出电阻越小，被放大了的信号在输出电阻上的压降就越小9，输出信号就越大。在负载开路的条件下，也就是排除了输出电阻的影响，只剩下输入电阻这一个因素。甲、乙两个放大电路电压放大倍数相同，甲的输出小，说明甲的输入电阻小，乙的输入电阻大。） k负载电阻后，输出 11．某放大电路在负载开路时的输出电压的有效值为4V，接入3Ω 电压的有效值降为3V，据此计算放大电路的输出电阻。( ) k； √A．1Ω k； B．1.5Ω k； C．2Ω k。 D．4Ω 12．有一个共集组态基本放大电路，它具有如下哪些特点：( ) A．输出电压与输入电压同相，电压增益略大于1；
《电路与电子技术基础》期末考试卷以及答案
《电路与电子技术基础》2004~2005学年第 二学期期末考试试卷（A ） 时间：120分钟 班级 学号 姓名 成绩 【注意事项】 1.答题用黑色或兰色钢笔与圆珠笔，作图可以用铅笔； 2.除可以携带指定的文具用品（钢笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、绘图仪器、无存储功能的计算器）外，其他物品不准带入考场（手机必须关机，参考资料与书包全部放到教室前面）； 3.遇有试卷字迹不清、卷面缺损等问题，可以先举手，经监考人员同意后方可提问。 一、单项选择题（本题共40分，每题2分，将你认为正确的选项对应的字母填在括号内） 1．测得一放大电路中三极管各极电压如考试题图1所示：该管 为（C ）。 A. PNP 型硅管 B. NPN 型硅管 C. PNP 型锗管 D. NPN 型锗管 2．正常工作状态下的稳压二极管，处于伏安特性曲线中的（ B ）。 A. 正向特性工作区 B. 反向击穿区 C. 正向特性非工作区 D. 特性 ①② 1
曲线所有区域 3．组合逻辑电路的设计是指（ A ）。 A. 已知逻辑要求，求解逻辑表达式并画逻辑图的过程 B. 已知逻辑要求，列真值表的过程 C. 已知逻辑图，求解逻辑功能的过程 4．考试题图2所示电路的u S (t ) = 2 cos t V ， 则电感电流i L (t )的初相等于（ D ）。 A. 26.6° B. －26.6° C. 63.4° D. －63.4° 5．电流并联负反馈对放大器的输入、输出的电阻的影响是（ B ）。 A. 减小输入电阻及输出电阻 B. 减小输入电阻、增大输出电阻 C. 增大输入电阻、减小输出电阻 D. 增大输 入电阻及输出电阻 6．考试题图3所示电路中的电压U 为（ C ）。 A. 5V B. -5V C. 10V D. 7V 7．TTL 与非门中多余的输入端应接电平是（ C ）。 A. 低 B. 地 C. 高 D. 悬空 8．考试题图4所示电路的节点电压方程为（ ）。 考试题图3 考试题图2 u s (
电力电子技术最新版配套习题答案详解第5章
目录 第1章电力电子器件 (1) 第2章整流电路 (4) 第3章直流斩波电路 (20) 第4章交流电力控制电路和交交变频电路 (26) 第5章逆变电路 (31) 第6章PWM控制技术 (35) 第7章软开关技术 (40) 第8章组合变流电路 (42)
第5章逆变电路 1．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？ 答：两种电路的不同主要是： 有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。 2．换流方式各有那几种？各有什么特点？ 答：换流方式有4种： 器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。 电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。 负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。 强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。 晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。 3．什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点。 答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路 电压型逆变电路的主要特点是： ①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。 ②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。 ③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。 电流型逆变电路的主要特点是： ①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。 ②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。 ③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并
第5章 直流-直流开关型变换器 习题答案
第5章 直流-直流开关型变换器 习题 第1部分：简答题 1.开关器件的导通占空比是如何定义的？直流－直流开关型变换器有哪几种控制方式，各有何特点？其中哪种控制方式最常用，为什么？ 答：导通占空比被定义为开关期间的导通时间占工作周期的比值，即 on s t D T ， 直流－直流开关型变换器有三种控制方式： 1）脉冲宽度调制PWM ，特点为：周期不变，通过改变导通时间来调节占空比。 2）脉冲频率调制PFM ，特点为：导通时间不变，通过改变周期来调节占空比。 3）混合型调制，特点为：导通时间和周期均可改变，来调节占空比。 其中PWM 最常用，因为载波（开关）频率恒定，滤波器设计较容易，且有利于限制器件的开关损耗。 2.画出带LC 滤波的BUCK 电路结构图。并回答下列问题：实用的BUCK 电路中为什么要采用低通滤波器？为什么要接入续流二极管？设计滤波器时，滤波器的转折频率应如何选取，为什么？ 答：带LC 滤波的BUCK 电路结构图如下： 1）实用Buck 电路采用低通滤波器可以滤除高次谐波，使输出电压更接近直流。 2）续流二极管的作用是：当开关VT 断开时，构成续流回路，释放电感储能。 3）滤波器的转折频率fc 应远小于开关频率fs ，以滤除输出电压中的高次谐波。
3.画出BOOST电路结构图，并简述BOOST电路中二极管和电容的作用。 答：BOOST电路结构图如下： 二极管的作用：规定电流方向，隔离输出电压。 电容的作用：在开关断开期间，保持负载电压。 4.简述稳态电路中电感和电容上电压、电流的特点，并分析其物理意义。 答： 1）稳态时，电感上的电压在1个周期上平均值为零，即伏秒平衡。物理意义是: 稳态时电感中磁通在1个周期内净变化量为零。 2)稳态时，电容上的电流在1个周期上平均值为零，即安秒平衡。物理意义是：稳态时电容上电荷在1个周期内净变化量为零。 5.为什么BUCK电路可以看作是直流降压变压器，而BOOST电路可以看作是直流升压变压器？这种变换器与真正的变压器相比有何异同之处？ 答： 1）因为在连续导通模式下，Buck和BOOST电路都可以通过调节占空比D,使变压比Uo/Ud在0～1和大于1的范围内连续调节，因此从变压角度看，可将它们视为直流降压变压器和升压变压器。 2）和真正变压器相比，相同之处在于：Uo/Ud，Io/Id的表达式相同。 不同之处在于：对于Buck电路，尽管平均电流Id与Io之间也符合变压器的变比关系，但id瞬时值不是直流，含有与开关频率有关的脉动量。BOOST电路不能空载工作。
电路与模拟电子技术(第二版)第5章习题解答[1]
第五章 电路的暂态分析 5.1 题5.1图所示各电路在换路前都处于稳态，求换路后电流i 的初始值和稳态值。 解：（a ）A i i L L 326)0()0(===-+， 换路后瞬间 A i i L 5.1)0(2 1 )0(== ++ 稳态时，电感电压为0， A i 32 6== （b ）V u u C C 6)0()0(==-+， 换路后瞬间 02 ) 0(6)0(=-= ++C u i 稳态时，电容电流为0， A i 5.12 26 =+= （c ）A i i L L 6)0()0(11==-+，0)0()0(22==-+L L i i 换路后瞬间 A i i i L L 606)0()0()0(21=-=-=+++ 稳态时电感相当于短路，故 0=i （d ）2 (0)(0)6322 C C u u V +-==?=+ 换路后瞬间 6(0)63 (0)0.75224 C u i A ++--= ==+ (a)(b) (d) (c) C C 2Ω L 2 +6V - 题5.1图 i
稳态时电容相当于开路，故 A i 12 226 =++= 5.2 题5.2图所示电路中，S 闭合前电路处于稳态，求u L 、i C 和i R 的初始值。 解：换路后瞬间 A i L 6=，V u C 1863=?= 06=-=L R i i 03 18 63=-=-=C L C u i i 0==+R C L Ri u u ，V u u C L 18-=-= 5.3 求题5.3图所示电路换路后u L 和i C 的初始值。设换路前电路已处于稳态。 解：换路后，0)0()0(==-+L L i i ， 4mA 电流全部流过R 2，即 (0)4C i mA += 对右边一个网孔有： C C L u i R u R +?=+?210 由于(0)(0)0C C u u +-==，故 2(0)(0)3412L C u R i V ++==?= 5.4 题5.4图所示电路中，换路前电路已处于稳态，求换路后的i 、i L 和 u L 。 解：对RL 电路，先求i L (t)，再求其它物理量。 10 (0)(0)0.520 L L i i A +-== = 电路换路后的响应为零输入响应 2 0.140||(2020) L S R τ===+，故 A e e i t i t t L L 10/5.0)0()(--+==τ 换路后两支路电阻相等，故 3Ω +u L - 题5.2图 C 题5.3图 C +u L - i L 题5.4图
电力电子技术课后题答案
0-1.什么是电力电子技术? 电力电子技术是应用于电力技术领域中的电子技术；它是以利用大功率电子器件对能量进行变换和控制为主要内容的技术。国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学会对电力电子技术的定义为：“有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。” 0-2.电力电子技术的基础与核心分别是什么? 电力电子器件是基础。电能变换技术是核心. 0-3.请列举电力电子技术的 3 个主要应用领域。 电源装置;电源电网净化设备;电机调速系统;电能传输和电力控制;清洁能源开发和新蓄能系统;照明及其它。 0-4.电能变换电路有哪几种形式?其常用基本控制方式有哪三种类型? AD-DC整流电;DC-AC逆变电路;AC-AC交流变换电路;DC-DC直流变换电路。 常用基本控制方式主要有三类：相控方式、频控方式、斩控方式。 0-5.从发展过程看，电力电子器件可分为哪几个阶段? 简述各阶段的主要标志。可分为：集成电晶闸管及其应用；自关断器件及其应用；功率集成电路和智能功率器件及其应用三个发展阶段。集成电晶闸管及其应用：大功率整流器。自关断器件及其应用：各类节能的全控型器件问世。功率集成电路和智能功率器件及其应用：功率集成电路（PIC），智能功率模块（IPM）器件发展。 0-6.传统电力电子技术与现代电力电子技术各自特征是什么? 传统电力电子技术的特征：电力电子器件以半控型晶闸管为主，变流电路一般 为相控型，控制技术多采用模拟控制方式。 现代电力电子技术特征：电力电子器件以全控型器件为主，变流电路采用脉宽 调制型，控制技术采用PWM数字控制技术。 0-7.电力电子技术的发展方向是什么? 新器件：器件性能优化，新型半导体材料。高频化与高效率。集成化与模块化。数字化。绿色化。 1-1.按可控性分类，电力电子器件分哪几类? 按可控性分类，电力电子器件分为不可控器件、半控器件和全控器件。 1-2.电力二极管有哪些类型?各类型电力二极管的反向恢复时间大约为多少? 电力二极管类型以及反向恢复时间如下： 1）普通二极管，反向恢复时间在5us以上。 2）快恢复二极管，反向恢复时间在5us以下。快恢复极管从性能上可分为快速恢复和超快速恢复二极管。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者在100ns 以下，甚至达到20~30ns，多用于高频整流和逆变电路中。 3）肖特基二极管，反向恢复时间为10～40ns。 1-3.在哪些情况下，晶闸管可以从断态转变为通态? 维持晶闸管导通的条件是什么? 1、正向的阳极电压； 2、正向的门极电流。两者缺一不可。阳极电流大于维持电流。
电力电子技术(第二版)第5章答案知识讲解
第五章 1.换流方式有哪几种?各有什么特点? 答:换流方式有4种: ①器件换流。利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。 ②电网换流。由电网提供换流电压称为电网换流。这种换流方式应 用于由交流电网供电的电路中，它是利用电网电压自动过零并变负的性能来实现换流的。 ③负载换流。由负载提供换流电压称为负载换流。这种换流方法多 用于直流电源供电的负载电路中。 ④强迫换流。设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反 向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。换流回路的作用是利用储能元件中的能量，产生一个短暂的换流脉冲，使原来导通的晶闸管电流下降到零，再使它承受一段时间反压，便可关断。 强迫换流通常利用附加电容上所储存的能量来实现，因此也称电容换流。 2.什么是电压型和电流型逆变器？它们各有什么特点？ 答：⑴直流侧是电压源的逆变器称为电压型逆变器。 电压型逆变器的特点如下： ①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。 ②由于直流电压源的箝位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关；而交流侧输出电流波形和相位随负载阻抗情
况的不同而不同。 ③当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。逆变桥各臂反并联的二极管为交流侧向直流侧反馈无功能量提供了通道。 ④直流侧向交流侧传送的功率是脉动的。因为直流电源电压无脉动，故传送功率的脉动由直流侧电流的脉动来实现。 ⑵直流侧电源为电流源的逆变器称为电流型逆变器。 电流型逆变器有如下特点： ①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。 ②各开关管仅是改变直流电流流通途径，交流侧输出电流波形为矩形波，与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位因负载阻抗角的不同而异，其波形常接近正弦波。 ③当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功功率能量的作用。因反馈无功能量时电流并不反向，故开关管不必反并联二极管。 ④直流侧向交流侧传送的功率是脉动的。因直流电流无脉动，故传送功率的脉动由直流电压的脉动来实现。 3.简述几种交流-直流-交流变频器是如何调压？是如何变频的？是如何改变相序的？ 答：电压型方波变频器是通过改变直流侧的电压改变输出交流电的电压幅值和有效值；通过改变开关管导通和关断的时间改变输出交
万里学院数字电子技术第五章习题及参考答案
第五章习题 1．题图5-1所示电路是用两片555构成的脉冲发生器，试画出Y 1和Y 2两处的输出波形，并标注主要参数（参数只需估算）。 R 1 C 133k R 233k 10 题图5-1 2．题图5-2所示的 555定时器构成的单稳态触发器及输入v I 的波形，求： （1）输出信号v O 的脉冲宽度T W ； （2）对应v I 画出v C 、v O 的波形，并标明波形幅度。 v I /V CC /3 v I v O 题图5-2 3．由555定时器组成的多谐振荡器如图5-3所示，已知V DD =12V 、C =0.1μF、R 1=15k Ω、 R 2=22k Ω。试求：（1）多谐振荡器的振荡周期；（2）画出的v C 和v O 波形。 v O /V v C /V 00 t R C v v O R 题图5-3
4．由555定时器、3位二进制加计数器、理想运算放大器A 构成如题图5-4所示电路。设计数器初始状态为000，且输出低电平V OL =0 V ，输出高电平V OH =3.2 V ，R d 为异步清零端，高电平有效。 （1）说明虚框（1）、（2）部分各构成什么功能电路？（2）虚框（3）构成几进制计器？ （3）对应CP 画出v O 波形，并标出电压值。 题图5-4 5．用集成芯片555构成的施密特触发器电路及输入波形i v 如题图5-5所示，要求： （1）求出该施密特触发器的阈值电压V T ＋、V T －；（2）画出输出v o 的波形。 v I /V t v O /V v v O 题图5-5 6．用集成定时器555构成的电路及可产生的波形如题图5-6（a ）、（b ）所示，试回答： （1）该电路的名称；（2）指出（b ）图中v C 波形是1～8引脚中，哪个引脚上的电压波形； （3）求出矩形波的宽度t W 。
电力电子技术第二版张兴课后习题问题详解
一、简答题 2.1 晶闸管串入如图所示的电路，试分析开关闭合和关断时电压表的读数。 题2.1图 在晶闸管有触发脉冲的情况下，S开关闭合，电压表读数接近输入直流电压；当S开关断开时，由于电压表内阻很大，即使晶闸管有出发脉冲，但是流过晶闸管电流低于擎住电流，晶闸管关断，电压表读数近似为0（管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值）。 2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比，有何不同。 电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率；通常工作在开关状态；需要专门的驱动电路来控制；需要缓冲和保护电路。 2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。 电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断；电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通，通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。 2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时，会出现电压过冲，请解释原因。 导致电压过冲的原因有两个：阻性机制和感性机制。阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降，管压降随之降低，因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降，最后稳定在U F。感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降，d i/d t 越大，峰值电压U FP 越高。 2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低，且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。 若流过 PN 结的电流较小，二极管的电阻主要是低掺杂 N-区的欧姆电阻，阻值较高且为常数，因而其管压降随正向电流的上升而增加；当流过 PN 结的电流较大时，注入并积累在低掺杂 N-区的少子空穴浓度将增大，为了维持半导体电中性条件，其多子浓度也相应大幅度增加，导致其电阻率明显下降，即电导率大大增加，该现象称为电导调制效应。 2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。从减小反向过冲电压的角度出发，应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管？ 肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短，通流能力比普通二极管小。从减少反向过冲电压的角度出发，应选择恢复特性软的二极管。
《电路与电子技术基础》期末考试卷以及答案
《电路与电子技术基础》2004~2005学年第?二学期期末考试试卷（A ） 时间：120分钟 班级 学号 姓名 成绩 【注意事项】 1.答题用黑色或兰色钢笔与圆珠笔，作图可以用铅笔； 2.除可以携带指定的文具用品（钢笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、绘图仪器、无存储功能的计算器）外，其他物品不准带入考场（手机必须关机，参考资料与书包全部放到教室前面）； 3.遇有试卷字迹不清、卷面缺损等问题，可以先举手，经监考人员同意后方可提问。 一、单项选择题（本题共40分，每题2分，将你认为正确的选项对应的 字母填在括号内） 1．测得一放大电路中三极管各极电压如考试题图1所示：该管为（C ）。 A. PNP 型硅管 B. NPN 型硅管 C. PNP 型锗管 D. NPN 型锗管 2．正常工作状态下的稳压二极管，处于伏安特性曲线中的（ B ）。 A. 正向特性工作区 B. 反向击穿区 C. 正向特性非工作区 D. 特性曲线所有区域 3．组合逻辑电路的设计是指（ A ）。 A. 已知逻辑要求，求解逻辑表达式并画逻辑图的过程 B. 已知逻辑要求，列真值表的过程 C. 已知逻辑图，求解逻辑功能的过程 4．考试题图2所示电路的u S (t ) = 2 cos t V ，则电感电流 i L (t )的初相等于（ D ）。 A. 26.6° B. －26.6° C. 63.4° D. －63.4° 5．电流并联负反馈对放大器的输入、输出的电阻的影响 是（ B ）。 A. 减小输入电阻及输出电阻 B. 减小输入电阻、增大输出电阻 C. 增大输入电阻、减小输出电阻 D. 增大输入电阻及输出电阻 6．考试题图3所示电路中的电压U 为（ C ）。 A. 5V B. -5V C. 10V D. 7V 7．TTL 与非门中多余的输入端应接电平是（ C ）。 A. 低 B. 地 C. 高 D. 悬空 8．考试题图4所示电路的节点电压方程为（ ）。 A. 11112111R U I U R R s s +=???? ??+ B. 1111 321 111R U I U R R R s s +=???? ??++ 考试题图 3 ① 1 考试题图2 u s (t
电力电子技术 第5章作业
5.2 为什么电流型逆变器一般不采用180度导通型和PWM控制方式？ 答：180度导通型逆变器，三相桥式电路六个开关在每个周期中通断一次，其输出三相电压或电流波形是阶梯波。180度导通型逆变器开关的通断频率较低于晶闸管为开关器件的逆变电路。因为晶闸管不能自关断，因此还需要辅助的关断电路，使逆变器的结构变得复杂，并且输出阶梯波的低次谐波分量较大，目前已经使用不多。 PWM控制方式：电流型逆变器的直流回路采用大电感滤波，电感使逆变器输入电流波动很小，具有电流源的性质。现在还有一种采用电压源而以电流控制的逆变器，也称电流型逆变器。它的直流环节采用大电容滤波，但是通过逆变器来控制输出电流，这种逆变器常用在负载为交流电动机的场合，目前已经使用不多。 5.3 SPWM控制的基本原理是什么？载波比N和调制度M的定义是什么？SPWM控制是如何实现逆变器输出的调频和调压控制的？ 答：SPWM控制的基本原理：在采样控制理论中有一个重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量即指窄脉冲的面积。这里所说的效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。即当它们分别加在具有惯性的同一个环节上时，其输出响应基本相同。如果把各输出波形用傅立叶变换分析，则其低频段非常接近，仅在高频段略有差异。上述原理可以称之为面积等效原理，它是PWM控制技术的重要理论基础。 载波比N：即频率比，为载波频率与调制波频率之比， N=f c f r =f c f o =T r T c 载波比决定了一周期中组成输出交流电的脉冲个数。T c 调制比M：为了反映载波和调制波的关系，定义调制比M为调制波幅值与载波幅值之比: M=u rm U Cm 0<=M<1 改变了M即调节了输出交流电压，M也称为调节度。 采用PWM调制时，在输出电压中可以消除（N-2）次以下的谐波，N为载波比，因此除基波外，其最低次谐波为（N-2）次。 5.4 什么是同步调制和异步调制，两者各有什么优缺点？分段同步调制有什么优点？ 答：在异步调制中，载波频率f c保持不变，而调制波频脉冲率f r可调，因此载波比N 不是常数，将随f r变化。在异步调制时，在调制波的半周期里，脉冲的个数不固定，并且正负半周的脉冲个数也可能不等，使输出电压的正负半周不对称，产生附加的谐波。因为载波频率f c不变，在低频时，载波比N较高，这种不对称的影响较小，PWM波形接近正弦波。在高频时，载波比N较高，在半周期中脉冲的个数较少，这种不对称的影响就较大，因此异步调制一般要求载波比f c高一些，以便在高频输出时，也有足够的脉冲个数。
电力电子技术课后习题重点(第五章~第七章)
4-4电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？ 在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。 4-8.逆变电路多重化的目的是什么?如何实现?串联多重和并联多重逆变电路备用于什么场合?答:逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高,二是可以改善输出电压的波形。因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波,还是电流型逆变电路输出的矩形电流波,都含有较多谐波,对负载有不利影响,采用多重逆变电路,可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。 逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来,使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消,就可以得到较为接近正弦波的波形。组合方式有串联多重和并联多重两种方式。串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来,并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来。 串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化。 并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路的多重化。 在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。 5-1简述图5-la 所示的降压斩波电路工作原理。 答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V 导通一段时间on t 。，由 电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间，Uo=E 。然后使V 关断一段时间off t ，此时 电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，Uo=0。一个周期内的平均电压 0on off E t U t ?=?输出电压小于电源电压,起到降压的作用。 5-2．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，已知E=200V ，R=10Ω，L 值微大，E=30V ，T=50μs ，ton=20μs ，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为 02020080()50 on t U E V T ?===输出电流平均值为 0080305()10 M U E I A R --===5-3．在图5-la 所示的降压斩波电路中，E=100V ，L=lmH ，R=0．5Ω，M E =10V ， 采用脉宽调制控制方式，T=20μs ，当on t =5μs 时，计算输出电压平均值0U ，输出电流平均值 0I ，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当on t =3μs 时，重新进行上述计算。 解：由题目已知条件可得：
电路与电子学基础-科学出版社课后参考答案第五章答案
5.1 (a)因为基极通过R b 与发射极等电位，发射结零偏，所以不能放大 (b) 没有基极电阻，不能放大 (c)因为基极电位高于发射极电位，使发射结反偏，所以不能放大 (d)因为基极在动态时将交流电源短路，所以不能放大 (e)因为当电路工作在动态时，C将交流电源短路，所以不能放大 (f)可以 (g)因为电容C阻直导交，所以当工作在静态时，集电极无电位，故不能放大 (h)当工作在动态时，输出被短路，所以不能放大 5.2 (a)放大(b)饱和(c)截止(d)放大 5.3 (1)I BQ =-0.13mA I CQ =? I BQ =-5.2mA U CEQ =-8.2V (2)若管子坏了，换上?=80的晶体管，则I CQ =? I BQ =-11.2mA, U CEQ=-0.8V<0 所以电路工作在饱和区，不能达到放大效果 5.4 (1) I BQ =0.0314mA I CQ =?I BQ =1.53mA U CEQ =8.94V改为：I BQ =0.0314mA I CQ =? I BQ =1.57mA U CEQ =8.86V (2)u A.=-43改为：-44 R i=1.1KΩR o=2 KΩ (3)u i 的有效值大于25.2mV时将出现失真，首先出现截止失真 5.5 (1) I BQ =20.4μA I CQ =? I BQ =1.632mA U CEQ ≈4V (2) u A.= -13.6 R i=1.6KΩR o=3.3 KΩ (3)U max o =3V (4)R b =122KΩ 5.6 (1) I BQ =24μA I EQ =1.224mA I CQ =? I BQ =1.2mA U CEQ =16.8V (2) u A.= -62.5 R i=1.2KΩR o=3 KΩ (3)U max o =1.8V U max i =28.8mV 所以U i 有效值大于28.8mV时将首先出现截止失真 5.7 (1) I BQ =20μA I CQ =? I BQ =1mA U CEQ ≈3.6V (2) u A.= -12.7 R i=5.8KΩR o=6 KΩ (3) 若C e 开路，则u A.= -1.21 R i=10.3KΩR o=6 KΩ 5.8 (1) I BQ =96μA I CQ =? I BQ =7.68mA U CEQ ≈-4.06V
《电力电子技术第二版》习题答案
《电力电子技术》习题及解答 第1章思考题与习题 1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流(或脉冲）。 导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压UＡ决定。 1．2晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定? 答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流ＩＡ减小，ＩA下降到维持电流I H以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断,其两端电压大小由电源电压U A决定。 1.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化? 答:温度升高时,晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流IＨ会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。 １.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种? 答：非正常导通方式有:（1) I g=0,阳极电压升高至相当高的数值;(1) 阳极电压上升率ｄu/dt过高；(3) 结温过高。 1.5请简述晶闸管的关断时间定义。 答:晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时
间。即gr rr q t t t +=。 1.６试说明晶闸管有哪些派生器件? 答:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。 １.7请简述光控晶闸管的有关特征。 答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管,在光的照射下,光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。主要用于高压大功率场合。 1.8型号为KP1０0-3，维持电流I H =４ｍＡ的晶闸管，使用在图题1．8所示电路中是否合理,为什么?（暂不考虑电压电流裕量） 图题１.8 答:(a ）因为H A I mA K V I <=Ω =250100,所以不合理。 (b) 因为A V I A 2010200=Ω =, ＫP100的电流额定值为１00A ，裕量达5倍,太大了。 (c)因为A V I A 1501150=Ω= ，大于额定值，所以不合理。 1．９ 图题1.９中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m ,试计算各图的电流平均值．电流有效值和波形系数。 解：图(ａ): I Ｔ（A Ｖ)=π 21?πωω0)(sin t td I m =πm I ＩT ＝?πωωπ02)()sin (21t d t I m =2 m I
电路与电子技术基础习题答案
《电路与电子技术基础》参考解答 习题一 1-1 一个继电器的线圈，电阻为48Ω，当电流为0.18A 时才能动作，问线圈两端应施加多大的电压？ 答：根据欧姆定律可得：U=IR=0.18*48=8.64V 1-2 一个1000W 的电炉，接在220V 电源使用时，流过的电流有多大？ 答：由电路的功率计算公式可知：P=UI ，所以A 55.4220 1000===U P I 1-3 求题图1-1(a)、(b)电路得U ab 。 解：（1）图(a)，由a 到b 的电压降U ab =U ac +U cb ，假定电流方向如图所示，沿a —电池—c —a 回路逆时针方向绕行一周，电压方程式为： -6+4I+2I=0 即得：I=1A 则U ac =2(-I)=-2V （或者U ac =-6+4I=-2V ） 对于cb 支路：因为构不成回路，所以电流为零。故：U cb =4V # 所以：U ab =U ac +U cb =-2+4=2V # （2）图(b)，由a 到b 的电压降U ab =U ac +U cb ，假定电流方向如图所示，与(a)同理在回路中列出电压方程为： -3+1I+2I=0 即得：I=1A 则U ac =1(-I)=-1V （或者U ac =-3+2I=-1V ） 对于cb 支路：因为构不成回路，所以电流为零。故：U cb =8V 所以：U ab =U ac +U cb =-1+8=7V # 1-7 电路如题图1-2所示，求 （1）列出电路得基尔霍夫电压定律方程； （2）求出电流 （3）求U ab 及U cd 解：（1）假设电流的参考方向如图所示，对于db 支路，因为不构成回路，支路电流等于零， U db =10V 由a 点出发按顺时针方向绕行一周的KVL 电压方程式为：2I+12+1I+2I+2I+1I-8+2I=0 得：10I+4=0 # （2）求电流 由上面得回路电压方程式得： )A (4.010 4 -=- =I # 6V I 2Ω a 4Ω b c 4V 2Ω (a) I 1Ω 2Ω 3V c a 8V 5Ω b (b) 题图1-1 习题1-3电路图 I 12V 1Ω 2Ω 10V 2Ω a b c d 4Ω 2Ω 2Ω 8V 1Ω 题图1-2 习题1-7电路图