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1、电源技术计算题一UPS蓄电池充电电路采用BUCK电路，设电路无损耗，若输入电压Ui=400V，f=100KHz。要求输出直流电压为220V，最大输出功率为330W，最小输出功率为33W，电路工作在电流连续模式，计算占空比、电感L值和电容C值，开关管电流峰值及开关管承受的最大电压为多大？ Uo:=220Pomax:=330Pomin:=33f:=100000 Ui:=400 UoD:=D=0.55Ui PominIomin:=Iomin=0.15 Uo PomaxIomax:=Iomax=1.5DI:=2IominDI=0.3 UoDUo:=0.01Uo Ui-UoD-3Lc:=Lc=3.310
2、f DI Ui-UoD-7C:=C=1.70510 8LcDUo2fIp=1.65 Ip:=Iomax+Iomin在Boost电路中，设电路无损耗，若输入电压Ui=12V，f=100KHz。要求输出直流电压为48V，最大输出功率为300W，最小输出功率为30W，输出纹波为0.5V，计算占空比、电感L值和电容C值，开关管电流峰值及开关管承受的最大电压为多大？ Ui:=12Uo:=48f:=100000Pomax:=600Pomin:=100 Uo-UiDUo:=0.5D:=D=0.75 Uo PominIomin:=Iomin=2.083 Uo PomaxIomax:= Iomax=12.5Uo
3、 Ui(1-D)D-6 Lc:=Lc=5.4102Iominf D-4C:=IomaxC=1.87510 DUof PomaxIp:=+IominIp=52.083 Ui单端正激式变换器基本电路的工作波形，设匝比是1：1：1，指出开关管的电压应力。 Ub t1t2t3t VLtoffD1ton T+iVD3 iVD1Up Uin-NpNsiVD2NFt CoUoVTVD2up RVD3 UbiVD3ic -t( a ) uce 2uiuitiVD1 iVD2iVD1 iVD2 t ( b ) 半桥式变换器基本电路的工作波形，点空比是0.5。指出开关管VT1的电压应力 Ub1 t32TTT 22
4、T Ub2 t TUce1 VT1Ns2t C4Uo1Ub1 AIc1+UspNp +-t UinNs1C2 Uce2UoVT2 tUb2 Ic2- (a)t Usp t Uo t(1)电源电压有效值为220V电阻性负载的单相半波可控整流电路，要求输出电压平均值为90V，最大输出直流电流为50A。试计算晶闸管的控制角、电流有效值I(不用看） (2)有一电阻性负载，它需要可调的输出直流电压为060V，最大负载电流有效值为10A，输入电源电压有效值为220V，现采用单相半控桥式整流电路，请画出单相半控桥式整流电路图，简述电路工作原理，计算变压器副边电压，计算晶闸管和二极管的最大电流有效值。 (3)
5、在三相半波电阻性负载可控整流电路中，若变压器次极相电压有效值为220V，要求负载两端平均电压为230V，负载平均电流为10A，试求控制角、IDvt并选用晶闸管。 (4) 在BUCK电路中，连续(CCM)工作方式设电路无损耗，若Ui=48V，f=100KHz。要求输出直流电压为12V，最大输出功率为100W，最小输出功率为10W，计算占空比、电感L值和电容C值，三极管电流峰值及三极管承受的最大电压为多大？ (5)在Boost电路中，设电路无损耗，若Ui=12V，f=100KHz。要求输出直流电压为48V，最大输出功率为200W，最小输出功率为20W，输出纹波为0.5V，计算占空比、电感L值和电容
6、C值，三极管电流峰值及三极管承受的最大电压为多大？ (10) 在BUCK电路中，设电路无损耗，若Ui在20V40V间变化，f=40KHz。要求输出直流电压为10V，输出功率PO10W，计算占空比D的变化范围、保证连续导电模式所需最小电感L值，三极管承受的最大电压为多大 (11) 在Boost电路中，设电路无损耗，若Ui在10-20V间变化，f=40KHz。要求输出直流电压为40V，最小输出功率为10W，滤波电容为470UF，计算使变换器工作在连续导电模式所需的最小电感 一UPS蓄电池充电电路采用BUCK电路，设电路无损耗，若输入电压Ui=400V，f=100KHz。要求输出直流电压为120V，
7、最大输出功率为3000W，最小输出功率为300W，电路工作在电流连续模式，计算占空比、电感L值和电容C值，开关管电流峰值及开关管承受的最大电压为多大？ 在Boost电路中，设电路无损耗，若输入电压Ui=12V，f=100KHz。要求输出直流电压为48V，最大输出功率为300W，最小输出功率为30W，输出纹波为0.5V，计算占空比、电感L值和电容C值，开关管电流峰值及开关管承受的最大电压为多大？ 开关型稳压电源由哪几部分组成？各部分主要功能是什么？ 由输入滤波电路、工频整流电路、功率因数校正电路、直流变换器和输出滤波器等部分组成。 输入滤波电路：衰减高次谐波分量。 工频整流器：将输入交流电压变换
8、为直流电压。 功率因数校正：使功率因数接近于1。 直流变换器：将功率因数校正电路输出的电压变换为所需的直流电压。 输出滤波：衰减高频分量，降低输出纹波。 功率因数校正电路的主要作用是什么？说明下图中误差放大器低通滤波器、电流放大器、PWM比较器及驱动电路的作用？ 整流器VDL 420VVTC 220VRs 电流检测驱动与变换电路 直流基准电流放大器 C误差放大器乘法器 低通滤波器 PWM比较器 锯齿波发生器 功率因数校正电路的主要作用是： 通过升高整流器输出的直流电压， 迫使交流输入电流与交流输入电压的波形及相位基本相同， 从而使功率因数接近于1。 有源功率因数校正(PFC)电路的原理框图如图
9、所示。 它主要由桥式整流器、高频电感L、 功率开关管VT、 二极管VD、 滤波电容C和控制器等部分组成。 该电路实质上是一种升压变换器。 控制器主要由基准电源、 低通滤波器、 误差电压放大器、 乘法器、 电流检测与变换电路、 电流放大器、 锯齿波发生器、 比较器和功率开关管驱动电路等部分组成。 功率因数校正电路的输出电压经低通滤波器虑波后， 加入误差放大器， 与直流基准电压比较， 二者之差经放大后， 送入乘法器。 为了使功率因数校正电路的输入电流为正弦波并且与电网电压同相位， 市电电压经全波整流后， 也加到乘法器。 乘法器将输入电压信号与输出电压误差信号相乘后形成基准电流信号， 送入电流放大器
10、。PWM比较器是产生脉宽调制的电路 ，驱动电路是放大功率的电路，以产生足够开通开关管的驱动脉冲。 PWM型直流变换器存在的主要问题是什么？ 存在的问题：频率升高后，开关损耗增加，效率降低 频率升高后，变换器电路中的寄生电感和电容将产生很大的尖峰电压和浪涌电流，还可能产生较强的电磁干扰。 解决办法：有效的解决办法是利用LC谐振技术，降低开关过程中的du/ dt 和 di/dt 。 功率开关管开通时，使两端电压先下降到零，电流再开始上升，开关管关断时，使电流先下降到零，两端电压再上升，这样减小开关损耗并消除变换器中的浪涌电流和电压尖峰。 下图是在线式UPS，概说它的工作原理；充电电路是如何工作的？
11、逆变电路的主要作用是什么？ 市电整流滤波后分两路，一路送到充电电路给蓄电池充电；一路送到逆变器，由逆变器变换成交流工频电源给负载供电。静态开关实现市电与UPS供电的切换功能。另外还有显示、报警电路，以显示UPS的工作状态。 充电电路：充电过程中，首先采用恒流充电，当蓄电池的电压达到浮充电压后。即转为恒压充电，直到电池被充足。 逆变电路：其作用是将市电整流后的直流电压或蓄电池电压变换为交流电压。 在UPS中，充电电路是如何工作的？逆变电路的主要作用是什么？ 充电电路：充电过程中，首先采用恒流充电，当蓄电池的电压达到浮充电压后。即转为恒压充电，直到电池被充足。 逆变电路：其作用是将市电整流后的直流
12、电压或蓄电池电压变换为交流电压。 通信电源系统由哪几部分组成？通信电源系统供电方式有那些？ 答：通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和相应的接地系统组成。 通信电源系统采用集中供电、分散供电、混合供电和一体化供电方式。 为什么在开关型稳压电路中加入功率因数校正装置？ 答：因为在普通整流装置中，输入电流波形为宽度很窄的脉冲，入端电流谐波分量大，总谐波失真可达100%300%，功率因数很低，通常只有0.60.7,由此造成的主要问题有：谐波电流污染电网，造成测量仪表产生较大误差，在输出功率一定情况下，输入电流有效值增大，因此必须增大输入熔断器和电源线规格，功率因数低时，中线内电流增大，中线有可能因过热而着火，基于以上原因，应在开关电源中加入功率因数校正装置 常用的PWM型集成控制器由几个部分组成？简述PWM型集成控制器(3525)的工作原理。 Q基准振荡器AQ触发器 Q 误差放大器 UAB 反馈信号脉宽调制比较器推换输出电路 波形图 PWM控制脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需UA要波形 振荡器 触发器QA通道B通道
