电力电子装置复习题(2013版) (1) 2

第五章电力电子装置的设计知识

1、电力电子装置的设计概念、设计流程、设计依据。

2、用电流互感器和霍尔传感器进行电流信号检测各有什么特点。

3、对输入瞬态电压可采取什么措施进行抑制？

4、可采取何措施对电压控制型功率晶体管进行控制极保护？

5、试说明电磁兼容的概念，其包含哪些内容？

6、试说明差模干扰、共模干扰概念；常用的差模干扰、共模干扰滤波电路，试说明其原理；

7、说明热学的欧姆定律；如何设计功率半导体器件的散热器？

8、缓冲电路有哪些类型？试说明RCD缓冲电路工作原理及各元器件的作用及其参数确定。

9、如何对电力电子装置进行过流保护？

PWM直流电源装置

1、直流电源装置有哪些类型？

AC/DC DC/DC DC/AC/DC

2、AC/DC变换器中输入源电流谐波与输出电压波纹的含义是什么。

输入源电流谐波是指输入源电流除了基波外还有高次谐波，输出电压文波是指输出直流电压中含有的工频交流成分。

3、为什么SCR整流电路不能用大电容滤波电路；对于二极管整流电路，在采用大电容滤波电路时，必须在电路上采取什么措施，为什么？

晶闸管采用相控方式，由于大电容阻碍电压变化，所以不能用大电容滤波电路：二极管整流电路，在采用大电容滤波会产生启动冲击电流问题，因此要在电路中采用启动限流电路，会产生高脉冲电流峰值，谐波电流大，污染电网，降低功率因数，因此要加功率因数校正电路。二极管整流的缺陷及措施

输出中交流分量高滤波（大L C 大L,C）

启动时浪涌电流带NTC（负温度系数热敏电阻）

输入电流呈窄脉冲状，谐波含量高，PF低

4、简述AC/DC整流器功率因数校正的意义与校正原理。传统的整流器为什么会使电网电流产生畸变？进行APFC的必要条件是什么？可采用哪些DC/DC变换器电路进行APFC？

AC侧虽然输入交流电压是正玄的，但输入的交流电流的波形却严重畸变，由于谐波电流的存在，使整流电路输入端功率因数下降，负载课得到的实际功率减少，在电网中产生畸变的电流，其谐波电流对电网有危害作用。

有源功率因数校正控制技术原理有源功率因数校正技术主要采用一个变换器串入整流滤波与变换器之间, 通过特殊的控制, 一方面强迫输人电流跟随输人电压, 从而实现单位功率因数,另一方面反馈输出电压使之稳定, 从而使变换器的输人实现预稳。

传统的整流方式通常采用二极管整流或相控整流方式。采用二极管整流方式的整流器存在电网吸取畸变电流，造成电网的谐波污染。采用相控的整流器也存在深度相控下交流侧功率因数很低，因换流引起电网电压波形畸变。

APFC的必要条件一、能高频离散化处理输入电流脉冲二、使输入电流强迫工作在正弦

波包络线内三、内部具有滤波、储能（低通）功能，使波形重组。

APFC的工作模式：CCM、DCM、CRMAPFC的控制方法电压型控制：适用于DCM 模式电流型控制：平均电流控制、峰值电流控制、滞环电流控制

5、对于理想条件下的电力电子装置，输出即使是接纯电阻性负载，为什么装置的功率

因数也可能不为1？

虽然理想状态下，电力电子装置都处于开关状态，但由于分布电容和输入电流存在一定的畸变波形，所以接纯电阻性负载，装置的功率因数也可能不为1

6、试述制作高精度直流稳压电源要采取的主要技术措施是什么。

高精准稳压电源Uref 高增益负反馈增益放大器合适的Pi调节器

7、要将开关型直流稳压电源改为直流稳流电源应在电路上做怎样改动，试画图说明。并联大电容改为串联大电感图

13、在多路开关电源中，主路用PWM闭环反馈调整，可以获得高稳定度的直流电压；为什么副路可以得到输入电压变化时也能稳定的输出直流电压，试证明。

对于多路输出电源使用电压型控制，对于多路输出电源它们之间的交互调节效应较好，对输出的负载变化有较好的响应调节，当任何一路发生变化同时影响主路，所以控制主电路即可。

14、丘克变换器的电路拓扑、工作原理及CCM模式下的输出电压和输入电压关系式的推导。

15、绘出开关变换器的等效电路和对偶电路，并能说出对偶电路中的对偶关系。

16、推导反激式变换器在CCM模式下输出电压和输入电压关系式。

17、推导反激式变换器在DCM模式下输出电压和输入电压关系式，说明DCM工作模

式的应用。

18、推导正激式（半桥、全桥、推挽）变换器在CCM模式下输出电压和输入电压关系

式。

19、二极管整流电路会出现什么缺陷问题？用何方式解决？

20、试绘出电压型控制的原理框图及各部分作用、特点。

21、试绘出双闭环电流型控制的原理框图及各部分作用，如何抑制电流型控制的次谐波

振荡。

22、软开关有哪些类型？其有什么作用？

软开关分为零电压开关和零电流开关。零电压开关开通前两端电压为0，开通时不会产生损耗和噪声，零电流开关；使开关关断前电流为0，开关关断时不会产生损耗和噪声。

23、什么是APFC？其实质是什么？

24、传统的整流器为什么会使电网电流产生畸变？进行APFC的必要条件是什么？可采

用哪些DC/DC变换器电路进行APFC？

25、反激变换器和正激变换器中的变压器有何不同？设计时有何区别

正激变换器同名端相同，且常设计磁心复位电路，反激变换器同名端相反，不需要磁心复位，正激变压器的变压器只做隔离、变压作用，反激变换器的变压器做储能电感的作用，反激变压器的磁心需要气县，降低磁心的磁导率，防止负载电流较大时磁心饱和。

26.试述反激变压器设计步骤

27．试述正激（全桥、半桥、推挽）变换器中变压器设计步骤

28. 反激式变换器中，Ui=150V，变压器LM=1mH，原边绕组匝数为60，RL=25欧，使其工作时晶体管ton=toff，并使得ton期间储存的能量在toff期间正好放完，为使输出电压Uo