江西理工大学电力电子技术作业+考试第五章复习题答案
第五章电器控制技术练习参考答案
第五章电器控制技术练习一、判断题（对的打√，错的打×）1、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。
（×）2、电流、电压互感器属于特殊变压器。
电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。
（×）3、热继电器和过电流继电器在起过载保护作用时可相互替代。
（×）4、断电式时间继电器线圈通电以后，其常开触点接通；线圈断电以后其常开触点延时断开。
（√）5、刀开关安装时，手柄要向上装。
接线时，电源线接在上端，下端接用电器。
（√）6、按钮用来短时间接通或断开小电流，常用于控制电路，绿色表示起动，红色表示停止。
（√）7、欠流继电器线圈通过的电流过小时，其触点动作。
（×）8、对于接触器来说，其额定电压是指交流接触器正常工作时主触点能承受的最大电压。
（×）二、填空题1、速度继电器是用来反映速度变化的自动电器。
动作转速一般不低于300r/min，复位转速约在100转左右。
2、熔断器又叫保险丝，用于电路的短路保护，使用时应串接在电路中。
3、接触器可用于频繁通断大电流电路，又具有失压保护作用。
4、常用的低压电器是指工作电压在交流1000 V以下、直流1200 V以下的电器。
三、选择题1、对于接触器来说，其额定电流是指交流接触器正常工作时A 。
A、主触点能承受的最大电流B、辅助触点能承受的电压C、接触器线圈两端的工作电压D、电源的最大电压2、通电延时式时间继电器线圈通电以后，其常开触点 A ；线圈断电以后其常开触点。
A、延时接通断开B、接通断开C、接通延时断开D、延时接通延时断开3、热继电器的保护作用是（A ）。
A、过载保护B、断相保护C、短路保护D、失压保护4、转换开关的文字标识为（C ）。
A、SQB、SBC、SA D KA5、直流低压电器中的“低压”通常是指（D ）。
A、200V以下B、400V以下C、1000V以下D、1200V以下6、电磁式低压电器的触头系统适用于大电流的接触形式的是（C）。
电力电子技术课后答案精简版
《电力电子技术》第五版课后习题答案第二章电力电子器件1.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：uAK>0且uGK>0。
2.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
3.图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。
图1-43晶闸管导电波形解：a)Id1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717Im I1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767Im b)Id2=π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πm I (122+)≈0.5434Im I2=⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I m c)Id3=π21⎰20)(πωt d I m =41ImI3=⎰202)(21πωπt d I m =21Im4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?解：额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值I =157A，由上题计算结果知a)Im1≈4767.0I≈329.35，Id1≈0.2717Im1≈89.48b)Im2≈6741.0I≈232.90,Id2≈0.5434Im2≈126.56c)Im3=2I =314,Id3=41Im3=78.5第3章整流电路3．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L 值极大，当α＝30°时，要求：①作出ud、id、和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
电工技术习题答案第五章
第五章 电路的过渡过程习题参考答案1．由换路定律知，在换路瞬间电容上的电压、电感上电流不能突变，那么对其余各物理量，如电容上的电流、电感上的电压及电阻上的电压、电流是否也遵循换路定律？解：在换路瞬间只有电容上的电压、电感上电流不能突变。
电容上的电流、电感上的电压及电阻上的电压、电流能突变，不受换路定律的限制。
2．一电容C = 100μF ，端电压互感器u C = 200V ，试问电容的电流和电容的储能是否等于零？为什么？解：当电容处于静态时，电容的电流为零。
电容的储能为221CCU ,不等于零。
其原因是电容具有记忆功能。
3．一电感L = 1H ，通过的电流i L = 10A ，试问电感的电压和电感的储能是否都等于零？为什么？解：当电感处于静态时，电感的电压为零。
电感的储能为221LI ,不等于零。
其原因是电感具有记忆功能。
4．在实验测试中，常用万用表的R X1k Ω档来检查电容量较大的电容器的质量。
测量前，先将被电容器短路放电。
测量时，如果（1）指针摆动后，再返回到无穷大（∞）刻度处，说明电容器是好的；（2）指针摆动后，返回速度较慢，则说明被测电容器的电容量较大。
度根据RC 电路的充放电过程解释上述现象。
解：常用万用表测试电容器的过程实际就是电容充电的动态过程，当电容接通常用万用表电源的瞬间，电容器开始充电，此时充电电流最大，动态电阻较小，随着充电的进行，电流迅速减小，动态电阻迅速增大，当充电完成时，电流为零，此时电阻为无穷大（∞）。
指针摆动后，返回速度较慢，则说明充电时间常数RC 较大，因此被测电容器的电容量较大。
5．电路如图5-31所示，开关S 闭合前电路已处于稳态，t =0时开关闭合，试计算开关闭合后u C (0+)和u C (∞)。
（u C (0+)=36V ，u C (∞)=0V ）解：换路前电路已处于稳态，电容已处于开路状态，则 u C (0-)=36V 根据换路定律，得u C (0+)=u C (0-)=36V当时间为无穷大（∞）时，电容已经完全放电，故 u C (∞)=0V图5-31 习题5的电路6．电路如图5-32所示，开关S 闭合前电路已处于稳态，t =0时开关闭合，试计算开关闭合后初始值u (0+)、i (0+)和稳态值u (∞)、i (∞)。
电力电子技术复习总结(判断题答案)
电力电子技术复习一、选择题（每小题10分,共20分）1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差A度。
A、180°，B、60°，c、360°，D、120°2、α为C度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。
`A，0度，B，60度，C，30度，D，120度，3、晶闸管触发电路中，若改变B的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。
A、同步电压，B、控制电压，C、脉冲变压器变比。
4、可实现有源逆变的电路为A。
A、三相半波可控整流电路，B、三相半控桥整流桥电路，C、单相全控桥接续流二极管电路，D、单相半控桥整流电路。
5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理A。
A、30º-35º，B、10º-15º，C、0º-10º，D、0º。
6、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种BCDA、三相半波可控整流电路。
B、三相半控整流桥电路。
C、单相全控桥接续流二极管电路。
D、单相半控桥整流电路。
7、在有源逆变电路中，逆变角的移相范围应选B为最好。
A、=90º∽180º，B、=35º∽90º，C、=0º∽90º，8、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于C。
A、U相换相时刻电压u U，B、V相换相时刻电压u V，C、等于u U+u V的一半即：9、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。
请选择B。
10、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C=0，改变C的大小，可使直流电动机负载电压U d=0，使触发角α=90º。
达到调定移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。
B、同步电压，B、控制电压，C、偏移调正电压。
电力电子技术第五版课后习题及答案
电力电子技术第五版课后习题及答案第二章电力电子器件2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-2.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：uAK>0且uGK>0。
2-3.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Imπ4π4π25π4a)b)c)图1-43图2-27晶闸管导电波形解：a)I d1=π21ππωω4)(sin t td I m=π2m I(122+)≈0.2717I m I1=ππωωπ42)()sin(21t d t I m=2m Iπ2143+≈0.4767I m b)I d2=π1ππωω4)(sin t td I m=πm I(122+)≈0.5434I m I 2=ππωωπ42)()sin(1t d t I m=22m Iπ2143+≈0.6741I m c)I d3=π2120)(πωt d I m=4 1I m I3=202)(21πωπt d I m=21I m2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少？这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解：额定电流I T(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I =157A，由上题计算结果知a)I m1≈4767.0I≈329.35，I d1≈0.2717I m1≈89.482/16b)I m2≈6741.0I≈232.90,I d2≈0.5434I m2≈126.56c)I m3=2I=314,I d3=41I m3=78.52-6GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能?答：GTO和普通晶阐管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益a1和a2，由普通晶阐管的分析可得,a1+a2=1是器件临界导通的条件。
电力电子技术第五版课后习题及答案
电力电子技术第五版课后习题及答案第二章电力电子器件2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-2.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：uAK>0且uGK>0。
2-3.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Imπ4π4π25π4a)b)c)图1-43图2-27晶闸管导电波形解：a)I d1=π21ππωω4)(sin t td I m=π2m I(122+)≈0.2717I m I1=ππωωπ42)()sin(21t d t I m=2m Iπ2143+≈0.4767I m b)I d2=π1ππωω4)(sin t td I m=πm I(122+)≈0.5434I m I 2=ππωωπ42)()sin(1t d t I m=22m Iπ2143+≈0.6741I m c)I d3=π2120)(πωt d I m=4 1I m I3=202)(21πωπt d I m=21I m2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少？这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解：额定电流I T(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I =157A，由上题计算结果知a)I m1≈4767.0I≈329.35，I d1≈0.2717I m1≈89.482/16b)I m2≈6741.0I≈232.90,I d2≈0.5434I m2≈126.56c)I m3=2I=314,I d3=41I m3=78.52-6GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能?答：GTO和普通晶阐管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益a1和a2，由普通晶阐管的分析可得,a1+a2=1是器件临界导通的条件。
电力系统继电保护测试考核复习题解 第五章
一．判断题5.1固定连接方式的母差保护，当运行的双母线的固定连接方式被破坏时，此时发生任一母线故障，该母差保护能有选择故障母线的能力，即只切除接于该母线的元件，另一母线可以继续运行。
（错）5.2 对空母线充电时，固定连接式和母联电流相位比较式母差保护应退出运行。
（对）5.3 双母线接线的母差保护采用电压闭锁元件时因为有二次回路切换问题；一个半断路器接线的母差保护不采用电压闭锁元件是因为没有二次回路切换问题。
（错）5.4母联电流相位比较式完全电流差动保护，由于母联断路器电流没有进差电流回路，在母线的倒闸操作过程中，无需将母联断路器的跳闸回路跳开。
（错）5.5 母线倒闸操作时，电流相位比较式母线差动保护退出运行。
（错）5.6母联电流相位比较式母线保护只与电流的相位有关，而与电流幅值大小无关。
（错）5.7 母联断路器电流相位比较式母线差动保护，当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发生故障时将会切除非故障母线，而故障母线反而不能切除。
（对）5.8 中阻抗型母线差动保护的差动元件动作电流一般整定为0.5A，若辅助变流器为10/2.5，则从此辅助变换器一次侧加1.9～2.1A电流（考虑+-5%的误差），继电器就会动作。
（对）5.9 为保证安全，母线差动保护装置中各元件的电流互感器二次侧应分别接地。
（错）5.10 双母线微机差动保护按要求在每一单元出口回路加装低电压闭锁。
（错）5.11 母线充电保护是指母线故障的后备保护。
（错）5.12 断路器失灵保护时一种近后备保护，当元件断路器拒动时，该保护动作切除故障。
（对）5.13断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值，为了满足线路末端单相接地故障时有足够灵敏度，可以不躲过正常运行负荷电流。
（对）二．选择题1 校核母差保护电流互感器的10%误差曲线时，计算电流倍数最大的情况是元件（）A 对侧无电源B 对侧有电源C 都一样答 A2 在母差保护中，中间变流器的误差要求应比主电流互感器严格，一般要求误差电流不超过最大区外故障电流的（）A 3%B %5C 10%答 B3 母线差动保护采用电压闭锁元件的主要目的是（）A 系统发生振荡时，母线差动保护不会误动B 区外发生故障时，母线差动保护不会误动C 由于误碰继电器而不至造成母线差动保护误动答 C4 1又1/2断路器接线每组母线宜装设两套母线保护，同时母线保护应（）电压闭锁环节。
电力电子技术课后习题全部答案
电力电子技术2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P 区和N 区之间多了一层低掺杂N 区，也称漂移区。
低掺杂N 区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N 区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：uAK>0且uGK>0。
2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸由导通变为关断， 可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
2-4 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 1、I 2、I 3。
解：a) I d1= I 1= b) I d2= I 2=c) I d3= I 3=2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解：额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知 a) I m1A, I m2 I d2c) I m3=2I=314 I d3= 2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益和，由普通晶阐管的分析可得，是器件临界导通的条件。
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1、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有 降压 斩波电路； 升压
斩波电路； 升降压 斩波电路。
2．对于桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于正转电动状态，试分析此时电路的工作情
况，并绘制相应的电流流通路径图，同时标明电流流向。
解：需使电动机工作于正转电动状态时，由V3和VD3构成的降压斩波电路工作，此时需要
V2保持导通，与V3和VD3构成的降压斩波电路相配合。
当V3导通时，电源向M供电，使其反转电动，电流路径如下图：
E
L
R
+-
V
1
VD1uoV3EMV2VD2ioV4VD
3
VD
4
M
当V3关断时，负载通过VD3续流，电流路径如下图：
E
L
R
+-
V
1
VD
1
u
o
V
3
E
M
V
2
VD
2
i
o
V
4
VD
3
VD
4
M
3、分析Cuk斩波电路的工作原理。
Cuk斩波电路工作原理
V导通时，E—L1—V回路和R—L2—C—V回路分别流过电流。
V关断时，E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分别流过电流。
输出电压的极性与电源电压极性相反。
◆基本的数量关系
C的电流在一周期内的平均值应为零，即
得
TCti00d
offontItI12
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从而可得
由L1和L2的电压平均值为零，可得出输出电压Uo与电源电压E的关系
4． 如图所示斩波电路，直流电源电压E=100V，斩波频率f=1kHz。若要求输出电压ud的
平均值=25V~75V可调，试计算斩波器V的占空比α的变化范围以及相应的斩波器V的
导通时间t0n的变化范围。
解：Eu0
75.0~25.0
msT1
T
t
on
mston75.0~25.0
5．分析下图所示斩波电路的基本工作原理。 形状Q是可以代替什么元件?
解：
Q通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出
电压uo为恒值，记为Uo。设Q通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为
Q断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设Q断的时间为toff，则此期间电感L释放
能量为
稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等:
=
ontEI1
off1o
tIEU
Q
off1o
tIEU
ontEI1
112onononoffttTttII
EEtTtEttUononoffono
1
3 / 63 / 63 / 6
T/t
off>1，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路.
形状Q是可以代替晶闸管或全控型器件。
6．下图所示的降压斩波电路中，E＝100V，L＝100mH，R＝0.5Ω，EM＝10V，采用脉宽调
制控制方式，T＝20μs，当Ton＝4μs时。
求：
1、 输出电压平均值Uo；
2、 输出电流平均值Io；
3、 并判断负载电流是否连续。
M
E
M
＋
－
R
L
VD
V
E
i
o
u
o
m=EEM=10010=0.1
τ=
R
L
=5.01.0=0. 2
当t
on
=4μs时，有
ρ=
T
=0.0001
=ont=0.00002
由于
11e
e
=111000.002000.0ee=0.2>m
所以输出电流连续。
此时输出平均电压为
Uo =ETton=204100=20(V)
输出平均电流为
Io =REUMo-=5.01020=20(A)
7.画出升压斩波电路的原理图和输出电流波形图，并分析其工作原理。
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V通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出
电压uo为恒值，记为Uo。设V通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为 。
V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断的时间为toff，则此期间电感
L
释放能量为 。
稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等
T/t
off>1，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。
8. 画出降压斩波电路的原理图和输出电压电流波形图（电流连续），并分析其工作原理。
工作原理
t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压uo=E，负载电流i
o按指数曲线上升；
t=t1时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压u
o近似为零，负载电流呈指
数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大 。
=
ontEI1
offotIEU1
off1o
tIEU
ontEI1
EtTEtttUoffoffoffono
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9．如图所示为一降压斩波电路，试画出输出电压u0和输出电流i0的波形(电流断续)。
10 交流电能转换成直流电能称 整流 ，把一种直流电能转换成另一种直流电能称 直流斩
波，而把直流电能转换成交流电能称逆变 。
11 .直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有 降压 斩波电路、升压斩
波电路、升降压斩波电路。
12．画出升降压斩波电路的原理图和电源i1、电流负载i2波形图。
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13.分别写出降压斩波电路、升压斩波电路和升降压斩波电路的直流输出电压U0与电源电压
E的关系式。
答：降压斩波电路
升压斩波电路
升降压斩波电路
14．降压斩波电路，已知E=200V，R=10Ω，L值极大。采用脉宽调制控制方式，当控制周期
T=50μs，全控开关VT的导通时间ton=20μs，试完成下列各项要求。
①画出降压斩波电路图
②计算稳态时输出电压的平均值UO、输出电流的平均值IO。
解：①
②
15. 升压斩波电路的典型应用有 直流电动机传动 和 单向功率因素校正 等。
1、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有 降压 斩波电路； 升压
斩波电路； 升降压 斩波电路。
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