7．试绘制Speic斩波电路和Zeta斩波电路的原理图，并推导其输入输出关系。
解：Sepic电路的原理图如下：
i1L1C1VDuL1uEC1i2VuLuL22oRC2Sepic斩波电路
a)
在V导通ton期间，
uL1=E uL2= uC1
在V关断toff期间
uL1＝E?uo?uC1
uL2= ?uo
当电路工作于稳态时，电感L1、L2的电压平均值均为零，则下面的式子成立
E ton + (E?uo?uC1) toff =0
uC1 ton?uo toff=0
由以上两式即可得出
Uto=
ontE off Zeta电路的原理图如下：
VCL12i1uuC1L2EuL1L1VDuCoR2 在V导通t
on期间，
uL1= E uL2= E???uC1?uo
在V关断toff期间
uL1＝ uC1 uL2= ?uo
当电路工作于稳态时，电感L1、L2的电压平均值均为零，则下
面的式子成立
E ton + uC1 toff =0 (E?uo?uC1) ton?uo toff=0
由以上两式即可得出
Uo=
tonE toff
8．分析图3-7a所示的电流可逆斩波电路，并结合图3-7b的波形，绘制出各个阶段电流流通的路径并标明电流方向。
解：电流可逆斩波电路中，V1和VD1构成降压斩波电路，由电源向直流电动机供电，电动机为电动运行，工作于第1象限；V2和VD2构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于第2象限。
图3-7b中，各阶段器件导通情况及电流路径等如下： V1导通，电源向负载供电：
V1EV2VD2VD1uoLRioMEM V1关断，VD1续流：
V1EV2VD2VD1uoLRioMEM
V2导通，L上蓄能： V1EV2VD2VD1uoLRioMEM
V2关断，VD2导通，向电源回馈能量 V1EV2VD2VD1uoLRioMEM
9．对于图3-8所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，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：需使电动机工作于反转电动状态时，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：
V1EV2VD2VD1uoLRioMEMV3VD4+-V4VD3 当V3关断时，负载通过VD3续流，电流路径如下图：
V1EV2VD2VD1uoLRioMEMV3VD4VD3+-V4
10．多相多重斩波电路有何优点？
答：多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路，使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加、脉动幅度减小，对输入和输出电流滤波更容易，滤波电感减小。 此外，多相多重斩波电路还具有备用功能，各斩波单元之间互为备用，总体可靠性提高。
第6章 交流-交流变流电路
1. 一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看作电阻负载，在α=0时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的80%，50%时的开通角α。
解：α=0时的输出电压最大，为
Uomax?1?2(2U1sin?t)d?t?U1 ?0?此时负载电流最大，为
Iomax?UomaxU1 ?RR因此最大输出功率为
U12Pmax?UomaxIomax?
R输出功率为最大输出功率的80%时，有：
(0.8U1)2P?0.8Pomax?
R此时，
Uo?0.8U1
又由
Uo?U1sin2????? 2??解得
α=60.54°
同理，输出功率为最大输出功率的50%时，有：
Uo?0.5U1
又由
Uo?U1sin2????? 2??α=90°
2．一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。试求：①开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；④当α=时，晶闸管电流有效值，晶闸管导通角和电源侧功率因数。 解：①负载阻抗角为：
2??50?2?10?3?Lφ=arctan（）=arctan（）=0.89864=51.49°
0.5R?2 开通角α的变化范围为：
φ?α<π
即
0.89864?α<π
③当α=φ时，输出电压最大，负载电流也为最大，此时输出功率最大，为
?2202Pomax=IomaxR??2?R?(?L)2???R=37.532(KW) ??2功率因数为
??Pomax37532??0.6227 U1Io220?273.98实际上，此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦，即
cos??0.6227 ④α=时，先计算晶闸管的导通角，由式（4-7）得
??sin(+θ-0.89864)=sin(?0.89864)etan?
22-??2解上式可得晶闸管导通角为：
θ=2.375=136.1°
也可由图4-3估计出? 的值。 此时，晶闸管电流有效值为
IVT?U1sin?cos(2?????) ??cos?2?Z=
sin2.375?cos(??0.89864?2.375)220×2.375?=123.2(A)
cos0.898642??0.803电源侧功率因数为
电力电子技术-第五版（王兆安刘进军）课后详细答案教学教材
