第5章 直流-直流开关型变换器 习题答案
三极管直流开关电路设计习题解答
任务3.1三极管直流开关电路设计习题解答一、测试（一）判断题1. 自然界的物质就其导电性能可分为导体、绝缘体和半导体。
将很容易导电、电阻率小于10-4Ω·cm的物质，称为导体，导体一般是高分子物质，。
答案：F解题：自然界的物质就其导电性能可分为导体、绝缘体和半导体。
将很容易导电、电阻率小于10-4Ω·cm的物质，称为导体，导体一般是低价元素，例如铜、铝、银等金属材料。
2.半导体的电阻率随温度上升而明显下降，呈负温度系数的特性。
半导体的导电能力随温度上升而显著降低。
利用半导体的温度特性，可以把它作为热敏材料制成热敏元件。
答案：F解题：半导体的电阻率随温度上升而明显下降，呈负温度系数的特性。
半导体的导电能力随温度上升而显著增加。
3.半导体的电阻率随光照的不同而改变。
利用半导体的这一特性，可以把它作为光敏材料制成光电器件。
答案：T解题：半导体的电阻率随光照的不同而改变。
利用半导体的这一特性，可以把它作为光敏材料制成光电器件。
4. 在硅、锗制成单晶后，最外层的4个价电子不仅受自身原子核束缚，还与其相邻的5个原子核相吸引，5个相邻原子之间共有1对价电子，这种结构称为共价键结构。
答案：F解题：在硅、锗制成单晶后，最外层的4个价电子不仅受自身原子核束缚，还与其相邻的4个原子核相吸引，2个相邻原子之间共有1对价电子，这种结构称为共价键结构。
5. 晶体管是由形成两个PN结的三块杂质半导体组成，因杂质半导体仅有P、N 型两种，所以晶体管的组成形式只有NPN型和PNP型两种。
答案：T解题：晶体管是由形成两个PN结的三块杂质半导体组成，因杂质半导体仅有P、N型两种，所以晶体管的组成形式只有NPN型和PNP型两种。
6、三极管结构中有三个区：发射区、基区、集电区，分别从这三个区可以引出三个电极：发射极e、基极b和集电极c，两个PN结分别为发射区和基区之间的发射结和集电区与基区之问的集电结。
答案：T解题：无论是NPN型还是PNP型晶体管，都有三个区：发射区、基区、集电区，分别从这三个区可以引出三个电极：发射极e、基极b和集电极c，两个PN 结分别为发射区和基区之间的发射结和集电区与基区之问的集电结。
第5章 习题(1)-带答案
第3章直流-直流变换电路习题（1）第1部分：填空题1.直流斩波电路完成的是直流到另一固定电压或可调电压的直流电的变换。
2.直流斩波电路中最基本的两种电路是降压斩波电路和升压斩波电路。
3.斩波电路有三种控制方式：脉冲宽度调制、脉冲频率调制和混合型，其中最常用的控制方式是：脉冲宽度调制。
4.脉冲宽度调制的方法是：周期不变，导通时间变化，即通过导通占空比的改变来改变变压比，控制输出电压。
5.脉冲频率调制的方法是:导通时间不变，周期变化，导通比也能发生变化，从而达到改变输出电压的目的。
该方法的缺点是：导通占空比的变化范围有限。
输出电压、输出电流中的谐波频率不固定，不利于滤波器的设计。
6.降压斩波电路中通常串接较大电感，其目的是使负载电流连续。
7.升压斩波电路使电压升高的原因：电感L储能使电压泵升，电容C可将输出电电压保持住。
8.升压斩波电路的典型应用有直流电动机传动和单相功率因数校正等。
9.升降压斩波电路和Cuk斩波电路呈现升压状态的条件是开关器件的导通占空比为 0.5<α<1 ；呈现降压状态的条件是开关器件的导通占空比为 0.5<α<1 。
第2部分：简答题1.画出降压斩波电路原理图并简述其工作原理。
(略，看书上)2.画出升压斩波电路原理图并简述其基本工作原理。
（略，看书上）第3部分：计算题1.在题图3-1所示的降压斩波电路中，已知E=100V，R=10Ω，L值极大，E M=20V，T=100μs,t on=50μs。
1）画出输出电压u o,输出电流i o,流过器件V的电流i V以及流过二极管VD的电流iVD2）计算输出电压平均值U o，输出电流平均值I o，器件V上的平均电流I，及二极管VD上V。
的平均电流IVD题图3-12.设计题图3-2所示的Buck变换器。
电源电压Vs=220V，额定负载电流11A，最小负载电流1.1A，开关频率20KHz。
要求输出电压V o=110V；1）L值和C值极大时，采用脉宽调制控制方式，求开关T的导通占空比及在1个开关周期中的导通时间。
第五章 交流调压电路与斩波电路
。
交流调压与斩波电路 压力检测方法及仪表
19
（2） 电感性负载的功率因数角为
arctan wL
R arctan 2.3 2.3 4
最小控制角为
min
4
故控制角的范围为 π/4≤α≤π。
最大电流发生在 αmin=φ=π/4处，负载电流为正弦波，其 有效值为
Io Uo R (wL)
交流调压与斩波电路 压力检测方法及仪表
1
•
基本方式：
交流电力 控制电路 只改变电压,电流 或控制电路的通 断,而不改变频率 的电路。
交流调压电路 相位控制
在每半个周波内通过对晶闸管开通相位 的控制，调节输出电压有效值的电路。
交流调功电路 通断控制
以交流电的周期为单位控制晶闸管的 通断，改变通态周期数和断态周期数的 比，调节输出功率平均值的电路。
2 1 2 2
阻抗角
9
交流调压与斩波电路 压力检测方法及仪表
因为ω t＝α ＋θ 时，io＝0。将此条件代入式
2U io [sin(wt ) sin( )e tan ] Z
可求得导通角θ 与控制角α 、负载阻抗角φ 之间的定量关系表达式为
tan
wt
sin( ) sin( )e
交流调压与斩波电路 压力检测方法及仪表
12
VT1
3) 当α ＜φ 时，导通角θ ＞π 。 电源接通后，在电源的正半周，若先触发VT1，
若采用窄脉冲触发:若触发脉冲的宽度小于a+θ -(a+π )=θ -π 时，
当VT1的电流下降为零关断时，VT2的门极脉冲已经消失，VT2无法导通。 到了下个周期，VT1又被触发导通重复上一周期的工作，
运动控制系统第四版思考题答案
运动控制系统第四版思考题答案电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc 通常为kHz 级，而f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
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 onst 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。
电力电子技术-5.1直流斩波
z EM E e ( 1 T1/ E M T TR ) (1 ) T / I 20 e e ) , (1z z R R e 1 R L
上式代入
[t 1,T]
I I 20 I10
E R
1 e
di 1 E EM t / t / L (1 / 0 t t1 i1 EIM10 eRi 1) T E E ME , T(1 Me E M) (1 ) T / E E E M I 10 e e e e dt I R d R R R R 0 T 0 . 5 T I I max R T di 2 ) i 1 ( 0 ) t / I 10 , M ( Ed ( 1 ) T / E L / RE ( t t 1 ) / t 1 E L Ri 2 Ee(1 e0M, (te1 ),) 20 i1 ( t 1 ) M t I T e e e 1 + Ii10 (1 I 20 ) 2 R R dt RR EM T RT T T
输出电压平均值为： ton E (T ton t x ) EM Uo T 负载电流平均值为：
1 (1 m)e t x ln m
电流断续时的波形
t2
t
tx<toff
e 1 m e 1
ton t x 1 m E T
1
t1
5.1.1 降压斩波的工作原理 输出电压平均值 Ua u 0 dt
T
0
t1 T
E ft 1 E E
电力电子技术第4-7章作业
正确答案:C
单选题
14.单相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，在逆变角期间，其处于换相进行关断的晶闸管承受的电压是
A反向电压
B正向电压
C零电压
D交变电压
正确答案:A
单选题
15.在高压直流输电系统中，变流器1和变流器2中间的直流环节起着功率传输作用，控制功率流向的方法是
单选题
6.晶闸管固定脉宽斩波电路一般采用的换流方式是
A电网电压换流
B负载电压换流
C器件换流
D LC谐振换流
正确答案:D
单选题
7.定宽调频控制方式中，导通比Kt的改变会导致改变斩波器的
A输出电压频率
B输出电压最大值
C电源电压
D输出电流幅值
正确答案:A
单选题
8.Boost变换器中电容的作用是
A防止电容通过电源放电
单选题
1.定宽调频是斩波器的一种
A时间比控制方式
B瞬时值控制方式
C移相控制方式
D模糊控制方式
正确答案:A
单选题
2.直流斩波电路，是一种什么变换电路？
A AC/AC
B DC/AC
C DC/DC
D AC/DC
正确答案:C
单选题
3.Buck变换器中电容的作用是？
A为电感放电续流
B储能
C控制放电时间
D维持负载电流恒定
A正弦信号
B方流信号
C锯齿波信号
D直流信号
正确答案:D
单选题
13.电流源型逆变器在每一个周期的0°～60°期间，晶闸管T6、T1导通，输出电流为ia=+Id,ib=-Id,ic=0,则在240°～300°期间
直流电机练习参考答案
第一章直流电机练习一、判断题（对的打√，错的打×）1、并励电机在运行时断开励磁绕组对电机运行没有多大的影响。
（×）2、在直流电动机的调速中，当调理器为PI 调理时，表现为转速无静差。
（√）3、直流电机的电枢铁芯因为在直流状态下工作，经过的磁通是不变的，所以完整能够用整块的磁资料组成，不用用硅钢片叠成。
（×）4、降压调速合用于并励直流电动机。
（×）5、机械特征表征转速和电磁转矩的关系，直流电动机的机械特征是一条直线。
（×）6、在直流电动机起动时，采纳电枢串电阻起动，在起动中过程为了快速起动和减小电阻惹起的消耗，一定将电阻直接切除去。
（×）7、一台并励直流发电机，空载运行于某一电压下，如将其转速高升10% ，则发电机的端电压高升 10%。
（×）8、使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对换以下即可。
（×）9、换向器是直流电机独有的装置。
（√）10、直流发电机线圈中的感觉电势是交变的。
（√）二、填空题1、直流电动机的调速方法有：1）改变电枢两头电压调速、2）改变励磁磁通调速、3）电枢回路串电阻调速等三种。
2、改变直流电动机旋转方向的方法有：（1）将电枢两头电压极性反接，使电枢电流方向改变；（2）将励磁电源电压反接，使励磁电流方向改变。
3、直流电动机依据电枢绕组和励磁绕组的联接方式不一样可分为：他励、串励、并励和复励电动机。
4、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相反，所以电磁转矩为阻转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向同样，所以电磁转矩为驱动转矩。
5、直流电动机正处于运行状态，若想改变它的旋转方向，可用的方法有经过改变电枢两头电压极性，而改变电枢电流方向，实现反转和带位能性负载时，经过倒拉方式实现反转。
6、直流发电机的电磁转矩与电机转子方向相反。
（同样/相反）7、并励直流发电机在原动机转向改变后，电枢两头不可以够产生感觉电势。
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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 onst 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。
6.关于输出电压的脉动，回答下列问题：1）输出电压的脉动率是如何定义的？2）其它条件不变时，电容值的变化对输出电压的脉动率的大小有何影响，并定性地分析产生这种影响的原因？3）其它条件不变时，器件开关频率的变化对输出电压的脉动率的大小有何影响，并定性地分析产生这种影响的原因？4）以BUCK 电路为例，说明如何进行合理的设计，以保证较小的输出电压的脉动率。
答：1）输出电压脉动率=(o oV V ∆峰－峰值）（平均值）2）电容值越大，输出电压脉动率越小。
理由是：电容越大，滤波效果越好，0V ∆越小，使输出电压脉动率减小。
3）器件开关频率越高，输出电压脉动率越小。
理由是：开关频率越高，输出电压中包含的高次谐波的频率越高，经电容滤波后衰减越大，则0V ∆越小，使输出电压脉动率减小。
4）BUCK 电路在连续导通模式下，输出电压脉动率为： 2(1)18o s o V T D V LC ∆-=可见，合理选择LC ，即使可LC 足够大，则可保证足够小的输出电压的脉动率。
7.什么是寄生元件效应，该效应对BOOST 电路的变压比有何影响？从控制角度，应如何减小寄生效应的不良影响。
答：1）电感，电容，开关，二极管等元件上的损耗产生了寄生元件效应，当D 接近1时，实际的变压比有所下降。
2）应用时，一般要限制占空比D 使其不要过大，以使寄生效应不明显。
8.关于DC －DC 可逆变换器（斩波电路），回答下列问题：1）简述为什么BUCK 电路和BOOST 电路只能工作于输出特性V o -I o 平面中的一个象限中。
2）什么是可逆斩波电路？简述可逆斩波电路的种类，并结合其电路结构的特点说明其为什么能实现可逆运行。
3）在桥式DC －DC 变换器中，为什么每个桥臂中的两个器件通常工作在互补开关方式下？每个桥臂中的两个器件在其开关过程中为什么要设置死区时间？4）全桥DC －DC 变换器通常采用哪两种控制方式，它们的控制效果有何差别？ 答：1）BUCK 电路和BOOST 电路输出电流是单方向的，电压也不能反向，故只能工作于输出特性V 0-I 0平面中的一个象限内。
2）电能可以双向流动的斩波电路叫可逆斩波电路。
可逆斩波电路分为半桥可逆斩波电路，全桥可逆斩波电路。
下面以半桥可逆斩波电路（如下图所示）为例，说明其可逆运行的原理。
半桥可逆斩波电路可看作是降压斩波电路和升压斩波电路的组合。
其中V1和VD 1构成降压斩波电路，向负载输出电能。
V2和VD 2构成升压斩波电路，将负载上电能反馈回直流电源。
这样就实现了可逆运行。
3）每个桥臂中的两个器件通常工作在互补开关方式下，是为了使同一桥臂的上下两个开关不会同时断开，这样可以保证负载电流是连续的。
在理想情况下，两个开关不会同时断开。
而实际应用中，在开关过程中，为避免同一桥臂的上下两个开关，在开关状态切换的瞬间造成桥臂直通和直流电源瞬间短路，需要设置死区时间，即在切换瞬间2个器件均处于关断状态。
4）全桥DC －DC 变换器通常采用双极性PWM 控制和单极性PWM 控制两种控制方式。
①单极性PWM 输出电压的频率必双极性PWM 提高了1倍。
(在开关频率fs 相同时) ②单极性PWM 输出电压的脉动幅度，由双极性降低了一半。
总之，单极性控制下输出电压的频率高，脉动小，有利于滤波器的设计。
第2部分：画图及计算题1.在图5-1所示的降压斩波电路中，已知E=200V ，R=10Ω，L 值极大（表示电感电流连续平直），E M =30V ，T s =50μs,t on =20μs,回答下列问题：1）计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o ，输入电源的电流平均值I in 。
2）时间轴彼此对应地画出如下波形：输出电压u o ，电感上电压u L 和电流i L ，，器件V 上电流i v 和电压u v ，二极管VD 上电流i d 和电压u VD 。
（电压的正方向如图中所示,电流正方向与对应电压相同）3）计算器件V 上电流平均值I dV 和有效值I V ；二极管VD 上电流平均值I dVD 和有效值I VD 。
E Mi图5－1解：1）占空比为25on s t D T == 输出电压平均值 02200805U DE V ==⨯= 输出电流平均值 05o MU E I A R-==输入电源的电流平均值 2in oI DI A == 3）器件V 上电流平均值 2dVin I I A ==，有效值 3.16V o I A === 二极管VD 上电流平均值 3off dVD o ont I I A T ==，有效值 3.87VD o I A ===2）2.在图5-2所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T s=40μs，t on=25μs时，回答下列问题：1）计算输出电压平均值U o，输出电流平均值I o，输入电源的电流平均值I1。
2）时间轴彼此对应地画出如下波形：电感上电压u L和电流i L，器件V上电流i v和电压u v，二极管VD上电流i VD和电压u VD。
（电压的正方向如图中所示,电流正方向与对应电压相同）3）计算电感上的电流平均值I dL，器件V上电流平均值I dV和有效值I V；二极管VD上电流平均值I dVD和有效值I VD。
V图5－2解：1）占空比 255408on s t D T === 输出电压平均值 050133.35118E U V D ===--输出电流平均值 00133.3 6.6720U I A R === 输入电源的电流平均值 1 6.6717.785118o I I A D ===--2）3）电感上的电流平均值 117.8dL I I A == 器件V 上电流平均值 12511.140dV I I A ==，有效值114.1V I A == 二极管VD 上电流平均值 136.78dVD I I A ==，有效值110.9VD I A ==3. 如图5-3所示降压斩波电路，设输入电压E ＝200V ，电感L 是100μH, 电容C 无穷大，输出接10Ω的电阻，电路的工作频率是50KHz ，全控器件导通占空比为0.5，回答下列问题： 1）计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。
2）画出器件V 上电流i v 波形，并计算流过器件V 的峰值电流。
3）为了将器件V 的峰值电流减小为输出直流电流I o 的110％，应改变什么参数，它的取值是多少？图5－3 解：1）输出电压平均值 0100U DE V ==，输出电流平均值 0010U I A R== 2）电感L 上电流是一条围绕平均值i o 的折线，如下图所示，器件V 上电流i v 是上升部分。
012L i I =∆+ 0__0111022V peak L peak L on E U i i i I t L -==∆+=+6310010.510152*********A -=⨯⨯+=⨯⨯⨯3) 为了将器件V 的峰值电流减小为输出直流电流I o 的110％，则有0011.10.22L L o i I I i I ∆+<⇒∆< 00.2on o E U t I L-⇒<4510500L H uH -⇒>⨯=4. 在图5-4所示的升降压斩波电路中，已知E =100V ，L 值和C 值极大，R=10Ω，采用脉宽调制控制方式，当T s =40μs，回答下列问题：1）要求输出电压U o 在50V ～150V 之间调节时，计算占空比的变化范围。
2）占空比为0.5时，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。
并画出如下波形：电感上电压u L ，开关V 上电流i 1，及二极管VD 上电流i 2的波形。
3）在2）题的条件下，计算开关V 上电流平均值I dV 和有效值I V ；二极管VD 上电流平均值I dVD 和有效值I VD 。
图5－4解： 1）01o oU U DD E D E U =⇒=-+， 50o U V =时，13D =；150o U V =时，35D =因此，输出电压U o 在50V ～150V 之间调节时，占空比的变化范围是0.33～0.6。
2）占空比为0.5时， 输出电压平均值 01001DU E V D ==-, 输出电压平均值 001001010U I A R ===3）011110I D I A I D -=⇒=， 1202040L L I I I A =⇒= 开关V 上电流平均值 110dV I I A ==，有效值 2014.1440V L I I A == 二极管VD 上电流平均值 201040dVD L I I A ==，有效值 2014.1440VD L I I A ==5.图5－5为全桥DC －DC 变换器，E ＝200V ，E M =50V ，R ＝5Ω，L 值极大，采用双极性PWM控制，器件的开关控制信号通过给定信号与三角波相比较而生成，如图5－6所示。