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電力電子第3章 思考題與習題答案.pdf

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1 思考題與習題 1.直流-直流變換電路有哪幾種控制方式?最常用的控制方式是什么? 答:根據對輸出電壓平均值進行調制方式的不同,斬波電路有 3種控制方式: 1)脈沖寬度控制(Pulse Width Modulation),也稱 PWM。此方式電力電子器件的通斷 頻率(周期 T)一定,調節脈沖寬度 ton,ton 值在 0~T 之間變化,負載電壓在 0~E 之間變化。 2)脈沖頻率控制(Pulse Frequency Modulation),也稱 PFM。此方式脈沖寬度 ton 一定, 改變電力電子器件通斷頻率 f,f=1/T。f 增加 T 減小,當 T=ton 時電路全導通,uo=E;f 下降 周期 T 增大時,輸出電壓u o 減小。 3)脈沖混合控制。即同時改變 f 和 ton,使占空比α 改變。 以上 3 種控制方法都是改變通斷比,實現改變斬波器的輸出電壓。 較常用是脈沖寬度控 制方式,即 PWM 控制方式。 2.在圖 3-2a 所示的降壓斬波電路中,已知 E=200V,R=10Ω,L 值極大,EM=40V,采 用脈寬調制(PWM)方式,當 T=40μs,ton=10μs 時,計算輸出電壓平均值 Uo、輸出電流 平均值 Io。 解: V 50 200 40 10 1 0 = × = = = = ∫ E E T t dt u T U on t on o o α A 1 = ? = ? = R E U R E E I M o M o α 3.有一降壓斬波電路,輸入電壓 E為 27(1±10%)V,要求輸出電壓Uo 為 15V,求該 電路占空比的變化范圍。 解: E E T t dt u T U on t on o o α = = = ∫ 0 1 51 . 0 1 . 1 27 15 1 = × = = E U o α 62 . 0 9 . 0 27 15 2 = × = = E U o α 占空比的變化范圍: 62 . 0 51 . 0 ≤ ≤α 4.在圖 3-2a 所示的降壓斬波電路中,已知 E=200V,R=0.1Ω,L 值極大,EM=35V,采 用脈寬調制(PWM)方式,當 T=1800μs,若輸出電流平均值Io=100A,求:①輸出電壓平 均值 Uo 和所需的 ton;②畫出 uo、io 的波形。 解: ① A 100 = ? = ? = R E U R E E I M o M o α V 45 U o =
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