6PWMPWM答：PWM把握就是對脈沖的寬度進(jìn)展調(diào)制的技術(shù)。即通過對一系列脈沖的寬度進(jìn)展調(diào)制，來等效地獲得所需要波形〔含外形和幅值。在采樣把握理論中有一條重要的結(jié)論：沖量相等而外形不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果根本一樣，沖量即窄脈沖的面積。效果根本一樣是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形根本一樣。上述原理稱為面積等效原理PWMNN個(gè)彼此相連的脈沖列所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于π/N，但幅值不等且脈沖頂部不是水平直線而是曲線，各脈沖幅值按正弦規(guī)律變化。假設(shè)把上述脈沖列利用一樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點(diǎn)和相應(yīng)正弦波局部的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波局部面積〔沖量〕PWMPWM弦規(guī)律變化的。依據(jù)面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦波的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形。可見，所得到的PWM26-35，脈沖幅值是相應(yīng)正弦波幅值的兩倍，試按面積等效原理計(jì)算脈沖寬度。解：將各脈沖的寬度用

i〔i=1,2,3,4,5〕表示，依據(jù)面積等效原理可得5Um

sintdt

cost551=0 2U1m

=

=0.09549(rad)=0.3040(ms)052U5 =5

cost2= 5

=0.2500(rad)=0.7958(ms)2 2U 2m5=

U52 55

cost35= =0.3090(rad)=0.9836(ms)53 2Um

2 2554U53

sintdt4=5 2U4m

= =0.2500(rad)=0.7958(ms)2U4

sintdt5=5 2U5m

= =0.0955(rad)=0.3040(ms)1PWM調(diào)制有什么區(qū)分？三相橋式PWM〔輸出端相對于直流電源中點(diǎn)的電壓〕和線電壓SPWM答：三角波載波在信號波正半周期或負(fù)半周期里只有單一的極性，所得的PWM波形在半個(gè)周期中也只在單極性圍變化，稱為單極性PWM三角波載波始終是有正有負(fù)為雙極性的，所得的PWM波形在半個(gè)周期中有正、有負(fù)，PWM三相橋式PWM型逆變電路中，輸出相電壓有兩種電平：0.5Ud

和-0.5U。輸出線電壓dU、0、-U。d d特定諧波消去法的根本原理是什么？設(shè)半個(gè)信號波周期有10個(gè)開關(guān)時(shí)刻〔不含0和時(shí)刻〕可以把握，可以消去的諧波有幾種？答：首先盡量使波形具有對稱性，為消去偶次諧波，應(yīng)使波形正負(fù)兩個(gè)半周期對稱，為消去諧波中的余弦項(xiàng)，使波形在正半周期前后1/4周期以 /2為軸線對稱。5144什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？兩者各有何特點(diǎn)？分段同步調(diào)制有什么優(yōu)點(diǎn)？答：載波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。在異步調(diào)制方式中，通常fc

固定不變，因而當(dāng)信號波頻率fr

變化時(shí)，載波比N是變化的。異步調(diào)制的主要特點(diǎn)是：在信號波的半個(gè)周期，PWM波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不1/4這樣，當(dāng)信號波頻率較低時(shí)，載波比N較大，一周期的脈沖數(shù)較多，正負(fù)半周期脈沖1/4PWMN減小，一周期的脈沖數(shù)削減，PWMPWMPWM的差異變大。對于三相PWM載波比N等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號波保持同步的方式稱為同步調(diào)制。同步調(diào)制的主要特點(diǎn)是：在同步調(diào)制方式中，信號波頻率變化時(shí)載波比N不變，信號波一個(gè)周期輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈沖相位也是固定的。當(dāng)逆變電路輸出頻率很低時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率fc

也很低。fc

過低時(shí)由調(diào)制帶來的諧波不易濾除。當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)時(shí)也會(huì)帶來較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲。當(dāng)逆變電路輸出頻率很高時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率fc

會(huì)過高，使開關(guān)器件難以承受。此外，同步調(diào)制方式比異步調(diào)制方式簡潔一些。分段同步調(diào)制是把逆變電路的輸出頻率劃分為假設(shè)干段，每個(gè)頻段的載波比確定，不同頻段承受不同的載波比。其優(yōu)點(diǎn)主要是，在高頻段承受較低的載波比，使載波頻率不致過高，可限制在功率器件允許的圍。而在低頻段承受較高的載波比，以使載波頻率不致過低而對負(fù)載產(chǎn)生不利影響。SPWM波形的規(guī)章化采樣法？和自然采樣法比規(guī)章采樣法有什么優(yōu)點(diǎn)？答：規(guī)章采樣法是一種在承受微機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)有用的PWM波形生成方法。規(guī)章采樣法是在自然采樣法的根底上得出的。規(guī)章采樣法的根本思路是：取三角波載波兩個(gè)正峰值之間為一個(gè)采樣周期。使每個(gè)PWM脈沖的中點(diǎn)和三角波一周期的中點(diǎn)〔即負(fù)峰點(diǎn)〕重合，在三角波的負(fù)峰時(shí)刻對正弦信號波采樣而得到正弦波的值，用幅值與該正弦波值相等的一條水平直線近似代替正弦信號波，用該直線與三角波載波的交點(diǎn)代替正弦波與載波的交點(diǎn)，即可得出把握功率開關(guān)器件通斷的時(shí)刻。比起自然采樣法，規(guī)章采樣法的計(jì)算格外簡潔，計(jì)算量大大削減，而效果接近自然采SPWM在工程中實(shí)際應(yīng)用不多的缺點(diǎn)。SPWMSPWMnkc r式中，n=1,3,5,…時(shí)，k=0,2,4,…；n=2,4,6,…時(shí)，k=1,3,5,…在上述諧波中，幅值最高影響最大的是角頻率為SPWM

的諧波重量。cnkc r式中，n=1,3,5,…時(shí)，k=3(2m-1)±1，m=1,2,…；k

6m1 6m1 m1,2,在上述諧波中，幅值較高的是 ±2 和2 ± 。c r c rPWM答：承受梯形波把握方式，即用梯形波作為調(diào)制信號，可以有效地提高直流電壓的利用率。對于三相PWM逆變電路，還可以承受線電壓把握方式，即在相電壓調(diào)制信號中疊加3的倍數(shù)次諧涉及直流重量等，同樣可以有效地提高直流電壓利用率。9．什么是電流跟蹤型PWM變流電路？承受滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型變流器有何特點(diǎn)？答：電流跟蹤型PWM變流電路就是對變流電路承受電流跟蹤把握。也就是，不用信號波對載波進(jìn)展調(diào)制，而是把期望輸出的電流作為指令信號，把實(shí)際電流作為反響信號，通過二者的瞬時(shí)值比較來打算逆變電路各功率器件的通斷，使實(shí)際的輸出跟蹤電流的變化。承受滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型變流器的特點(diǎn)：①硬件電路簡潔；②屬于實(shí)時(shí)把握方式，電流響應(yīng)快；③不用載波，輸出電壓波形中不含特定頻率的諧波重量；④與計(jì)算法和調(diào)制法相比，一樣開關(guān)頻率時(shí)輸出電流中高次諧波含量較多；⑤承受閉環(huán)把握。什么是PWM整流電路？它和相控整流電路的工作原理和性能有何不同？答：PWM整流電路就是承受PWMPWM1。相控整流電路是對晶閘管的開通起始角進(jìn)展把握，屬于相控方式。其溝通輸入電流中含有較大的諧波重量，且溝通輸入電流相位滯后于電壓，總的功率因數(shù)低。PWMSPWM1。PWM向直流側(cè)輸送能量；也可以運(yùn)行在逆變狀態(tài)，從直流側(cè)向溝通側(cè)輸送能量。而且，這兩種方式都可以在單位功率因數(shù)下運(yùn)行。此外，還可以使溝通電流超前電壓90°，溝通電源送出無功功率，成為靜止無功功率發(fā)生器?；蚴闺娏鞅入妷撼盎驕笕我唤嵌?。PWMPWMPWM端電壓的相量關(guān)系來進(jìn)展把握，使輸入電流獲得預(yù)期的幅值和相位，由于不需要引入溝通電流反響，因此稱為間接電流把握。直接電流把握中，首先求得溝通輸入電流指令值，再引入溝通電流反響，經(jīng)過比較進(jìn)展跟蹤把握，使輸入電流跟蹤指令值變化。由于引入了溝通電流反響而稱為直接電流把握第7章軟開關(guān)技術(shù)1．高頻化的意義是什么？為什么提高開關(guān)頻率可以減小濾波器的體積和重量？為什么提高關(guān)頻率可以減小變壓器的體積和重量？答：高頻化可以減小濾波器的參數(shù)，并使變壓器小型化，從而有效的降低裝置的體積和重量。使裝置小型化，輕量化是高頻化的意義所在。提高開關(guān)頻率，周期變短，可使濾除開關(guān)頻率中諧波的電感和電容的參數(shù)變小，從而減輕了濾波器的體積和重量；對于變壓器來說，當(dāng)輸入電壓為正弦波時(shí)，U=4.44.f.N.B.SfN、S參數(shù)值，從而減小了變壓器的體積和重量。2．軟開關(guān)電路可以分為哪幾類？其典型拓?fù)浞謩e是什么樣子的？各有什么特點(diǎn)？答：依據(jù)電路中主要的開關(guān)元件開通及關(guān)斷時(shí)的電壓電流狀態(tài)，可將軟開關(guān)電路分為零電壓電路和零電流電路兩大類；依據(jù)軟開關(guān)技術(shù)進(jìn)展的歷程可將軟開關(guān)電路分為準(zhǔn)諧振電路，PWMPWM準(zhǔn)諧振電路：準(zhǔn)諧振電路中電壓或電流的波形為正弦波，電路構(gòu)造比較簡潔，但諧振電壓或諧振電流很大，對器件要求高，只能承受脈沖頻率調(diào)制把握方式。零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路的根本開關(guān)單元 零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振電路的根本開關(guān)單元零開關(guān)PWM電路：這類電路中引入關(guān)心開關(guān)來把握諧振的開頭時(shí)刻，使諧振僅發(fā)生于開關(guān)過程前后，此電路的電壓和電流根本上是方波，開關(guān)承受的電壓明顯降低，電路可以PWM零電壓開關(guān)PWM電路的根本開關(guān)單元 零電流開關(guān)PWM電路的根本開關(guān)單元零轉(zhuǎn)換PWM電路：這類軟開關(guān)電路還是承受關(guān)心開關(guān)把握諧振的開頭時(shí)刻，所不同的是，諧振電路是與主開關(guān)并聯(lián)的，輸入電壓和負(fù)載電流對電路的諧振過程的影響很小，電路在很寬的輸入電壓圍并從零負(fù)載到滿負(fù)載都能工作在軟開關(guān)狀態(tài)，無功率的交換被消減到最小。零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的根本開關(guān)單元 零電流轉(zhuǎn)換PWM電路的根本開關(guān)單元3．在移相全橋零電壓開關(guān)PWM電路中，假設(shè)沒有諧振電感L，電路的工作狀態(tài)將發(fā)生哪r些變化，哪些開關(guān)仍是軟開關(guān)，哪些開關(guān)將成為硬開關(guān)？L，電路中的電容C，CL仍可構(gòu)成諧振電路，而電容C，CLS4

r構(gòu)成諧振回路，這樣，S

S1、S4

S2將變?yōu)橛查_關(guān)，S、S1 2

S3仍為軟開關(guān)。PWM電路中，關(guān)心開關(guān)S和二極管VD是軟開關(guān)還是硬開關(guān)，為什么？1 1S1

開通時(shí)，uS1

S1

關(guān)斷時(shí)，其上電流也不為零，因此S1

為硬開關(guān)。由Lr

的存在，S1

開通時(shí)的電流上升率受到限制，降低了S1

的開通損耗。由于電感L的rVD1的電流逐步下降到零，自然關(guān)斷，因此VD1為軟開關(guān)。8什么是組合變流電路？答：組合變流電路是將某幾種根本的變流電路〔AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC〕組合起來，以實(shí)現(xiàn)確定功能的變流電路。試說明圖8-1間接溝通變流電路的工作原理，并說明該電路有何局限性。答：間接溝通變流電路是先將溝通電整流為直流電，在將直流電逆變?yōu)闇贤姡瑘D8-1所示的是不能再生反響電力的電壓型間接溝通變流電路。該電路中整流局部承受的是不行控整流，它和電容器之間的直流電壓和直流電流極性不變，只能由電源向直流電路輸送功率，而不能由直流電路向電源反響電力，這是它的一個(gè)局限。圖中逆變電路的能量是可以雙向流淌的，假設(shè)負(fù)載能量反響到中間直流電路，導(dǎo)致電容電壓上升。由于該能量無法反響回交流電源，故電容只能擔(dān)當(dāng)少量的反響能量，這是它的另一個(gè)局限。8-28-28-1V0和能耗電阻R0組成的泵升電壓限制電路。當(dāng)V0R0上。其局限性是當(dāng)負(fù)載為溝通電動(dòng)機(jī)，并且要求電動(dòng)機(jī)頻繁快速加減速時(shí)，電路中消耗的能量較多，能耗電阻R0也需要較大功率，反響的能量都消耗在電阻上，不能得到利用。8-3答：圖8-3為利用可控變流器實(shí)現(xiàn)再生反響的電壓型間接溝通變流電路，它增加了一套變流電路，使其工作于有源逆變狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載回饋能量時(shí)，中間直流電壓上升，使不行控整流電路停頓工作，可控變流器工作于有源逆變狀態(tài)，中間直流電壓極性不變，而電流反向，通過可控變流器將電能反響回電網(wǎng)。PWMPWMPWM為正弦波，輸入功率因數(shù)高，中間直流電路的電壓可調(diào)。當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)時(shí)，可工作在電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，也可工作在再生制動(dòng)狀態(tài)；通過轉(zhuǎn)變輸出溝通電壓的相序可使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，因此，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)四象限運(yùn)行什么是變頻調(diào)速系統(tǒng)的恒壓頻比把握？答：即對變頻器的電壓和頻率的比率進(jìn)展把握，使該比率保持恒定。這樣可維持電動(dòng)機(jī)氣隙磁通為額定值，使電動(dòng)機(jī)不會(huì)由于頻率變化而導(dǎo)致磁飽和和造成勵(lì)磁電流增大，引起功率因數(shù)和效率的降低。UPS8-11UPS答：UPS8-11為用柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源的UPS，其工作原理為：一旦市電停電，則蓄電池投入工作，同時(shí)起動(dòng)油機(jī)，由油機(jī)代替市電向整50Hz后，再重由市電供電。由于蓄電池只作為市電與油機(jī)之間的過渡，柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源，所以此系統(tǒng)可保證長時(shí)間不連續(xù)供電。試分析正激電路和反激電路中的開關(guān)和整流二極管在工作時(shí)承受的最大電壓。NVD1N正激電路〔1+N1〕UIUI32N3反激電路U+NN1Ui0N2N1U+Ui02試分析全橋、半橋和推挽電路中的開關(guān)和整流二極管在工作中承受的最大電壓，最大電流和平均電流。答：以下分析均以承受橋式整流電路為例。最大電壓最大電流最大電壓最大電流N平均電流NSUiN2Id1整流二極管N2N1UiId22N112IdId最大電壓最大電流最大電壓最大電流N平均電流NSUiN2Id1N整流二極管22N1UiId22N112IdId1最大電壓最大電流N平均電流NS1最大電壓最大電流N平均電流NS2U2iNId122N1Id整流二極管N2N1Ui1IId2d全橋和半橋電路對驅(qū)動(dòng)電路有什么要求？答：全橋電路需要四組驅(qū)動(dòng)電路，由于有兩個(gè)管子的放射極連在一起，可共用一個(gè)電源，所以只需要三組電源；半橋電路需要兩組驅(qū)動(dòng)電路，兩組電源。最大電壓最大電流最大電壓最大電流平均電流1全橋整流UmIdId全波整流2UmId212 Id5V20A①假設(shè)用全橋整流電路，并承受快恢復(fù)二極管，其整流電路中二極管的總損耗是多少？②假設(shè)承受全波整流電路，承受快恢復(fù)二極管、肖特基二極管整流電路中二極管的總損耗是多少？假設(shè)承受同步整流電路，整流元件的總損耗是多少？注：在計(jì)