第6章 交流-交流变流电路
1.一单相交流调压器,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=
?2时,晶闸管电流有效值,晶闸管导通角和电源侧功率因数。
2. 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。
第7章 PWM控制技术
1.介绍PWM控制的基本原理。
答:PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
在采样控制理论中有一条重要的结论: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,冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理
2. 单极性和双极性PWM调制有什么区别?三相桥式PWM型逆变电路中,输出相电压(输出端相对于直流电源中点的电压)和线电压SPWM波形各有几种电平?
答:三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性,所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化,称为单极性PWM控制方式。
三角波载波始终是有正有负为双极性的,所得的PWM波形在半个周期中有正、有负,则称之为双极性PWM控制方式。
三相桥式PWM型逆变电路中,输出相电压有两种电平:0.5Ud和-0.5 Ud。输出线电压有三种电平Ud、0、- Ud。
3.什么是异步调制?什么是同步调制?两者各有何特点?分段同步调制有什么优点?
答:载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。在异步调制方式中,通常保持载波频率fc 固定不变,因而当信号波频率fr变化时,载波比N是变化的。
载波比N等于常数,并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。 分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段,每个频段的载波比一定,不同频段采用不同的载波比。其优点主要是,在高频段采用较低的载波比,使载波频率不致过高,可限制在功率器件允许的范围内。而在低频段采用较高的载波比,以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。
4. 根据对输出电压平均值进行控制的方法不同,直流斩波电路可有哪三种控制方式?并简述其控制原理。
答:第一种调制方式为:保持开关周期不变,改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。第二种调制方式为:保持开关导通时间ton不变,改变开关周期,称为频率调制。简称为“PFM”调制。第三种调制方式为:同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变,称为混合调制。
5. PWM逆变电路的控制方法主要有哪几种?
解:PWM逆变电路的常用控制方法有两种,一是计算法;二是调制法。其中调制法又可分为两种,一是异步调制法;二是同步调制法。 第8章 软开关技术
1.软开关电路可以分为哪几类?
答:根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态,可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类;根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路,零开关PWM电路和零转换PWM电路。
2.在移相全桥零电压开关PWM电路中,如果没有谐振电感Lr,电路的工作状态将发生哪些变化,哪些开关仍是软开关,哪些开关将成为硬开关?答: 如果没有谐振电感Lr,电路中
的电容CS1,C S2与电感L仍可构成谐振电路,而电容C S3,C S4将无法与Lr构成谐振回路,这样,S3、S4将变为硬开关,S1、S2仍为软开关。
3.在零电压转换PWM电路中,辅助开关S1和二极管VD1是软开关还是硬开关,为什么? 答:在S1开通时,uS1 不等于零;在S1关断时,其上电流也不为零,因此S1为硬开关。由于电感Lr的存在,S1开通时的电流上升率受到限制,降低了S1的开通损耗。由于电感Lr的存在,使VD1的电流逐步下降到零,自然关断,因此VD1为软开关。
3.在零电压转换PWM电路中,辅助开关S1和二极管VD1是软开关还是硬开关,为什么?