2.画出单端正激变换器主电路,指出其中变压器各绕组在电路中的作用。 答:图在P185。
N1绕组:变压器一次绕组,为变压器的励磁绕组,为变压器能量传递的输入端。 N2绕组:变压器二次绕组,为变压器能量传递的输出端,经整流滤波后将能量传
递给负载。
N3绕组:磁复位绕组,当开关管关断时,磁复位绕组与磁复位二极管共同组成了
磁复位回路,实现变压器的磁芯复位。
3. 对单端正激变换器的电路要求之一是应保证其高频变压器的磁通能复位,为什么? 答:若未能实现高频变压器的磁芯能复位,则磁通便会在每个周期中进行积累而最后使得磁芯达到饱和,开关管导通时,电流急剧增大导致开关管烧坏。
4.画出单端反激式变换器主电路,在理想条件下绘出其电感电流连续下的主控开关器件电压、电流波形,标明相应量值。
5.在理想条件下,导出式单端反激式DC/DC的输出电压表达式。 答:参考P186图8-19。(思路:可由变压器一次绕组N1上的伏秒平衡关系来推导)
当电路工作在CCM模式时,设S导通时间为ton,则VD导通时间为T-ton,设为t
off。
S导通时,N1上的电压为Ui,时间为ton;
S阻断时,VD导通,变压器二次侧电压等于输出电压Uo,则N1上的电压为(N1/N
2)Uo,时间为toff。
由变压器一次绕组N1上的伏秒平衡原理得:Ui?ton?(N1N2)?Uo?toff 整理得:Uo?N2tonND??Ui?2??Ui N1toffN11?D6.在理想条件下,单相推挽式、半桥式与全桥式DC/DC开关变换器电路的输入电压为30
0V,最大输出功率为1200W,各开关管的开关占空比为0.4,分别解:(1)主开关管的耐压为多少,电流最大值为多少。(2)画出两个串联主控开关管的电压波形。 答:(1)
单相推挽 单相半桥 电压最大值(V) 600 300 电流最大值(A) 5 10 单相全桥 300 5 (2)参考课本P187~189。 7.某人设计一个工作频率为20D1D1 T1T1Uo+0kHz、功率为100W的隔离型反
** **RoNpNsNpNsCo激式DC/DC电路,如下图a所示,
V i但是通电试验时不能工作,请指V i 出该电路设计错误之处(包括元
VT1 VT1 ????????器件设计是否合适),说明理由
μ??· μ??·并在保持电路类型不变条件下
为他改正电路错误之处。提示:
附图b 附图a 有2处错误。 答:(1)变压器同名端有错;
(2)开关管选择错误,不应选 用GTR,从工作频率和功率两方面考虑,应选用功率MOS管。
8.某人设计一个工作频率为200 kHz、功率为100W的隔离型单端正向式DC/DC电路,如下图b所示,但是通电试验时不能工作,请指出该电路设计错误之处(包括元器件设计是否合适),说明理由并在保持电路类型不变条件下为他改正电路错误之处。提示:有3处错误。 答:(1)需加入续流二极管,为电感L提供续流回路; (2)需加入磁复位回路(包括磁复位绕组和磁复位二极管);
(3)开关管选择错误,不应选 用GTR,从工作频率和功率两方面考虑,应选用功率MOS管。
LCoUo+Ro附录 SCR负载类Ud 最大移相范围 单相 电阻 全桥 导通角 最大正、反压 SCR电流平均值、有效值 输入变压器最大功率S(α=0) 整流 型 0.9U21?cos?2 π ??? 2U22 Idvt?0.45U1?cos?R2 22U2U2(P?,??1) RR2U2 大电感 Ivt?Usin2?????2??2R Ivt0.9U2cos? 同电阻负载 ? 2同电阻负载 π 2U2 同电阻负载 IdvtI?d2?Id2 220.9U20.92U2(P?,??0.9) RR大电感+续流二极管 同电阻负载 Idvt????Id 2?Ivt?三相 电阻 半波 ???Id 2?Id3 23U2R2U21 (P?,??R31.17U2cos? ,α0.675U2[1?cos(α>π/6 ≤π/6 5? 62?,α≤π32U2 6U2 Idvt?) ?6??)], /6 5???6α>π/6 , Ivt?Id3 大电感 1.17U2cos? ? 22? 32.45U2 IdvtI?d3 Ivt?Id3 21.173U2R 大电感+续流二极管 同电阻负载 同电阻负载 同电阻负载 同电阻负载 α≤π/6,同上;α>π/6 Idvt?2?/3??Id 2?21.172U21.17(P?,??) R3Ivt?三相 电阻 全桥 2?/3??Id 2?23U2R23U2 (P?,??1) R2.34U2cos?,α2.34U2[1?cos(α>π/3 ≤π/3 2? 3?,α≤π/3 3?3??)] 5???6? 2同电阻负载 6U22α≤π/3,参考P56 图2-19 α>π/3 ,参考P57 图2-21 计算 ,α>π/3 6U2 6U2 同电阻负载 大电感 2.34U2cos? 同电阻负载 ? 3同电阻负载 IdvtI?d3 Ivt?Id3 222.342U22.346U2(P?RR, 大电感+续流二极管 α≤π/3,同上;α>π/3 Idvt2?/3?2??Id 2???2.346?0.955) Ivt?
2?/3?2?Id 2?
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