电力电子电路建模与分析考试题答案

1.推演单相全桥SPWM 逆变电路的动态模型 L E

S 1S3

S 2S 4R L 非线性部分（开关网络）线性部分R

电感内阻

C

电路可看作两部分：线性部分→输出u 0，输入u i ；非线性部分(开关网络) →输出u i ，输入u r (调制波)。

分析：u i 有两种电平，当S 1、S 4导通时，u i =E ；

当S 2、S 3导通时，u i =-E ；

()12-=S E u i ???=导通时、

导通时、S S S S S 324101（1） 由于开关函数S 的存在，使得u i 的幅值变化不连续，故对上式取开关周期平均值；

()

()t D S S E u i =-=，12（2） 假设采用如图所示规则采样，则D (t )可推导如下(设载波频率为f W ，对应周期为T W )：

u r

U tri T w /2Δt

D (t )

可得，()???? ??+=+=U u T t T t D tri r w

w 12122?（3） 将（3）代入（2）有：

()()()U u E

t D E S E u tri

r i =-=-=1212（4） 即：U E u u tri r i = 可得调制器逆变桥输出u i 的开关周期平均值与输入u r 之间的传递函数为：

()()U E S U S U t r i

r i = U i 与U o 之间是一个线性电路，不难得出其传递函数为：

()()()???? ??++???? ??++=++=R R s C R R L s LC Cs //R Ls R Cs

//R s U s U L L L L i o 11211111 综上可得调制器输入u r 与逆变器输出u o 之间的传递函数为：

()()()()()()U E R R s C R R L s LC s U s U s U s U s U s U tri L L r i i o r o ????

? ??++???? ??++=?=11211 2.以DC/DC 变换器输出稳定直流电压为例，画出控制系统的一般组成框图，说明对电力电子变换电路进行建模、并且线性化的主要目的何在？

+

-Gc （s ）

PWM 调制v v ref

+-Vin (t )

补偿网络 DC/DC 变换器反馈控制系统

Gc （s ）Gm （s ）Gvd （s ）H （s ）Vref （s ）

误差信号E(s)Vc （s ）d （s ）Vo （s ）

B （s ）

参考信号

控制系统组成框图

答：要满足系统的技术性能指标要求，取决于对控制器的良好设计(含补偿或校正环节)以及设计合适的反馈网络及其参数等，因此需要确切掌握控制器的控制对象的行为特征，即被控对象的数学模型 。

作为电力电子转换的电力电子装置，应用越来越广泛，电力电子装置要满足一定的性能指标，这就要进行系统设计，设计满足性能要求的控制器，这就要借助被控对象的数学模型，设计成满足要求的闭环系统，是系统达到稳准快高性能要求。同时对电力电子电路进行建模，还可以分析不同的电路参数对电路有怎样的影响，为更好地分析，设计做基础。

而电力电子变换电路具有强烈的非线性(开关元件)，与线性系统不同，非线性系统性能与初始条件、工作状态、参量变化范围等等均有关联，难以有统一的数学分析方法，而经典控制理论中关于控制器的设计方法只适用于线性系统，所以，往往需进行线性化近似处理，得到线性化模型，然后按照线性设计方法进行设计。

3.根据开关元件的通、断对电力电子变换器进行分时分段数学描述，指出：按照这样的分段描述“数学模型”对变换器进行闭环系统PI 控制器设计可行吗？为什么？

答：（1）根据开关元件的通、断对电力电子变换器进行分时分段的数学描述：分时段可看作是线性的，但不同时段的数学描述不同，时间整体上看却是非线性的，线性数学描述不能是分段描述。

（2）如上分时段数学描述，难以应用于变换系统的控制设计，对于闭环系统的动态调节过程来说，电路开关的通、断时间(占空比) 随闭环调节进程不断随机变化，通、断分时段的时间段(占空比)是不确定的。

（3）如上分时段数学描述，难以直接反映PWM占空比调制对系统性能的影响，而现今的电力电子变换基本上都采用PWM调制策略。

（4）按照分时段数学描述，难以设计闭环系统控制器，进程时段不同、数学描述不同，控制器的控制特性不可能随时段不同而不断的切换。

所以要用经典控制理论来设计PI控制器就必须对电路进行线性化建模，所以不能用分段描述的数学模型对变换器进行闭环设计。

4.用开关周期平均值近似电力电子变换电路的一些电压、电流等变量，电路中的电感、电容和电阻等线性元件的描述方程是否仍然成立？主要不同是什么？

答：电路中的电压(电流)用一个开关周期的平均值代替之后, 关于电阻、电感以及电容元件的描述方程仍然成立。

根据伏秒平衡原理，电路达到稳态时的电感电压平均值，但这并不表明电感电流瞬时值在一个开关周期中恒定。如，电感电流的瞬时值波形在DC/DC变换电路中多是三角波形状。

同理，根据电容电荷平衡原理，电路达到稳态时，同样并不表明电容电压瞬时值在一个开关周期中恒定。

开关周期平均值是以开关周期为单位，求出变量在一个开关周期中的平均值（常数）来代替开关周期中随时间不断变化的量。这样的近似忽略了一些次要因素，保留了系统主要行为特征，是数学模型得以简化。开关周期平均值忽略了变量中含有的开关频率及其边频带，开关频率谐波及其边频带的相关分量。在一个开关周期中近似看作常数。对变换电路中的电压、电流等变化量进行开关周期平均运算，会保留变量中的低频部分，滤除性对高频的开关频率及其边频带，开关频率谐波及其边频带分量。

5.对电力电子变换器进行数学建模时，电路中的一些电压、电流等变量为什么要用其开关周期平均值来表示？为什么说工作频率很低的变换电路不宜采用？

答：（1）电力电子变换电路基本都采用PWM控制。首先，数学描述应采用

PWM占空比将通断两个时间段整合为一个时间整体。其次，变换器中虽含有

开关元件、二极管等非线性元件（是一个非线性系统）。但若变换器运行在某

一稳态工作点附近，受到小信号扰动，可近似为线性

（2）采用开关周期平均值表示可将电路线性化，有利于系统控制系的设计

（3）对变换电路中的电压、电流等变量进行周期平均运算。会保留这些变量中的低频部分，滤除相对高频的开关频率及其变频带，开关频率谐波及其变频带。

对于工作频率低的电路来说，在对变量进行开关周期平均运算时不能很好的反应变量随时间的变化情况，这样的近似不能很好的反应变量。这是由于开关频率及其边频带、开关频率谐波及其边频带带来的影响就不能忽略，所以此时就不宜采用开关周期平均值来表示。

6. 什么是电力电子变换电路的“小信号交流模型”？“小信号交流模型”是否适宜用于系统的启动过程性能分析，为什么？

当系统工作在某一静态工作点时，求解出系统开关周期平均值的方程，采用小扰动法获取小信号动态模型后，忽略次要影响，所得到的小信号线性方程，就是系统的“小信号交流模型”。

小信号交流模型是电子工程中常用的分析模型，即用线性方程近似计算非线性元件的性质。具体说明如下：

采用小扰动法，获取变换器工作的小信号动态模型，将小信号动态模型方程中的各项整理为稳态分量，动态分量，消除稳态项，保留动态项，在忽略动态项中的高阶动态项，保留一阶动态项，即可得到状态空间平均法的线性化状态空间描述方程，这反映了变换器在稳态工作点附近的动态工作行为，称作小信号线性化交流模型。

不适宜，因为“小信号交流模型”是建立在稳态工作点附近的线性化模型，只适用于稳态过程，不适用于动态分析，所以，不适用于系统启动过程中的动态性能分析。

开关网络平均方法求取DC/DC变换器DCM方式开关周期平均模型、小信号交流模型的一般方法可以归纳为以下几点：

①寻找开关网络（即电路中电力电子器件部分）并独立之，当做二端口；

②寻找二端口网络与CCM模式异同点；

③求出开关网络在断续方式输入、输出端电压，电流开关平均值的关系；

④将输入，输出电压电流开关平均值关系用相应等效电路表示（开关网络子电路用受控源替代）→仍是非线性的；

⑤用等效电路替代原电路中的开关网络，即构成整个电路的模型；

⑥依据⑤建立的模型，可进行小信号处理，略去高次项，保留一次项——求取电路的小信号交流模型，求取方法与CCM相同。（具体做法是对第5步等效电路中的各个电量引入小信号扰动→得到有小信号扰动作用的等效电路。将等效电路各个电量中含有的二次项忽略(主要是受控源电量)→得到线性近似、受控源表示的小信号等效电路。将等效电路中的受控源用理想变压器替代→得到线性近似、理想变压器表示的小信号等效电路。）

电路分析试题及其答案

一、填空题(每空1分，共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A，r0=2Ω，若变换成等效电压源，则U=，r0=. 3、b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于，独立的个KVL方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压，火线与零线之间的电压叫做，火线与火线 之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、某一正弦交流电压的解析式为u=102cos（200πt＋45°）V，则该正弦电流的有 效值U=_____________V，频率为f=H Z。当t=1s 7、线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在 关系。 8、功率因数反映了供电设备的利用率，为了提高功率因数通常采用补偿的方法。 二、判断题(正确打“√”,错误打“×”)(每题1分，共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量 变异。（） 2、叠加定理适用于线性电路，电压、电流和功率均可叠加。（） 3、应用叠加定理和戴维宁定理时，受控源不能与电阻同样对待。（） 4、电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量越准确。（） 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路，若电路的无功功率Q=0，则可判定电路发生谐 振 。 （ ） 6、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（） 7、电功率大的用电器，电功也一定大。（）

Ω100s i 1H F 18、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。（） 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。（） 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（） 三、单项选择题(每小题1分，共20分) 1、一根粗细均匀的电阻丝，阻值为25Ω，将其等分成五段，然后并联使用，则其等效电阻是（） A.1/25Ω B.1/5Ω C.1Ω D.5Ω 2、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A 和30A 。当i1+i2的有效值为10A 时，i1与i2的相位差是（） A.0O B.180O. C.90O D.270O 3、在R 、L 、C 串联电路中，当总电流与总电压同相时，下列关系式正确的是（） A.ωL 2c =1 B.ωLC =1 C.ω2LC =1 D.ωLC 2=1 4、图示单口网络的等效电阻等于（） (A)2Ω (B)4Ω (C)6Ω (D)-2Ω 5、图示电路中电阻R 吸收的平均功率P 等于（） (A)12.5W (B)16W (C)32W (D)25W 6、示电路中电压u 等于（） (A)4V (B)-4V (C)6V (D)-6V 7、图示谐振电路的品质因（） (A)0.01 (B)1 (C)10 (D)100 8、5F 的线性电容的端口特性为（） (A)i u 5=(B)i 5=ψ(C)q u 2.0= 9、端口特性为43+=i ψ的二端电路元件是（）元件 (A)电感(B)电容(C)电阻 10、LC 并联正弦电流电路中， A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为（）A 。 (A) 8(B)5 (C) 4 Ω 2Ω2- 2V + u -+

现代电力电子技术报告—SEPIC电路分析分析

现代电力电子技术报告

SEPIC 电路分析 一、 电路结构图： 图1为SEPIC 电路拓扑图 V R 图1 SEPIC 电路拓扑图 二、 电路分析 SEPIC 变换器原理电路如图1所示。1L i 、2L i 分别为电感1L 、2L 上的电流，D 表示占空比，T 表示开关周期，on T 、off T 分别表示开关导通和关断的时间。由于SEPIC 电路中存在两个电感，一般定义电路连续或不连续导电模式以整流二极管D 的导电模式为准。在一个开关周期中开关管1Q 的截止时间()1-D T 内，若二极管电流总是大于零，则为电流连续;若二极管电流在一段时间内为零，则为电流断续工作。若二极管电流在T 时刚好降为零，则为临界连续工作方式。假设1C 很大，变换器在稳态工作时，1C 的电压基本保持不变 （1）连续状态 连续导电模式时电路工作可以分为1Q 导通和1Q 关断两个模态： 工作模态1：（0，on T ）模态 V R 图2 1Q 导通时SEPIC 电路等效电路图（连续） 在这个模态中，开关管1Q 导通，二极管D 截止，如图2所示。变换器有三个回路： 第一个回路：电源、1L 和1Q 回路，在g V 的作用下，电感电流1L i 线性增长; 第二个回路：1C ，1Q 和2L 回路，1C 通过1Q 和进行放电，电感电流2L i 线性增长; 第三个回路是2C 向负载供电回路，2C 电压下降，因2C 较大，故2C 上电压下降很少，可以近似地认为2C O U U =,流过1Q 的电流112=+Q L L i i i

1 1=L g di L V dt (1) 2 2 =L o di L U dt (2) 当t=on T 时，1L i 和2L i 达到最大值1max L i 和2max L i 。 工作模态2：（on T ，T ）模态 V R 图3 1Q 关断时SEPIC 电路等效电路图（连续） 在t=on T 时刻，1Q 关断，此时形成两个回路，如图3所示： 第一个回路：电源、1L 、1C 经二极管D 至负载回路，电源和电感1L 储能同时向1C 和负载馈送，1C 储能增加，而1L i 减小; 第二个回路是2L 和D 至负载的续流回路，2L 储能释放到负载，故2L i 下降。因此二极管的电流D i 是1L i 、2L i 的电流之和，且 2 2=L o di L U dt (3) 1 1 1=-L g c o di L V U U dt - (4) 根据1L 上的伏秒原理： ()()1=+g on O C g on V T U U V T T ?-?- (5) 根据2L 上的伏秒原理： 10=C on off U T U T (6) 由上面两式可得: =1o i U D U D - (7) 1==c i g U U V (8) 由输入输出功率平衡有: 1=i L o o U I U I ?? (9) 即：

通信电子电路试题及答案

课程名称：通信电子电路适用专业年级： 考生学号：考生姓名： ……………………………………………………………………………………………………… 一、（20分）填空 1、小信号谐振放大器单向化的方法有中和法和( )两种。 2、某广播接收机，其f I= 465KHZ。当接收550KHZ电台节目时，还能收听1480K HZ电台节目，这是( )干扰的缘故，本振f L=( ). 3、高频功率放大器一般采用（）作负载，集电极电流为（）状，负载输出电压为（）状。 4、振荡器振幅起振条件为（），相位起振条件为（）。 5、并联型晶体振荡器的晶体等效为（），其振荡频率一定要在晶体的（）与（）之间。 6、调频广播中F max=15KHz,m f =5,则频偏?f=( )，频谱宽度BW=（）。 7、已调波u(t)=a1U cm cosωc t+2a2UΩm U cm cosΩtcosωc t，（ωc>>Ω），这不是（）波信号，其调制指数=（）。 8、调频时，要获得线性调频，变容二极管在小频偏时，n=（），在大频偏时，n=（）。 9、我国中波广播电台允许占用频率带宽为9KHZ，则最高调制频率≤( )。 10、调幅、变频均为( )频率变换，调角为( )频率变换 二、（15分）说明相位鉴频器和比例鉴频器的相同点和不同点，并 从物理意义上分析比例鉴频器有自动抑制寄生调幅的作用。 三、（15分）调角波u(t)=10cos(2π×106t+10cos2π×103t)。 求：(请写简单解题步骤) 1、最大频移。 2、最大相移。 3、信号带宽。 4、能否确定是FM波还是PM波，为什么？ 5、此信号在单位电阻上的功率为多少？ 四、（15分）振荡器电路如图1所示，其中C1=100PF，C2=0.0132μF，L1=100μH，L2=300μH。 (请写简单解题步骤) 1、画出交流等效电路。 2、求振荡器的振荡频率f o。 3、求电压反馈系数F。 4、C1L1支路的谐振频率f1与振荡器振荡频率f o为什么关系时， 振荡器能正常工作？ 五、（15分）已知调制信号uΩ=UΩm cosΩt，载波u c=U cm cosωc(ωc>>Ω),调幅度为m a。 1、写出AM波、DSB波、SSB波的数学表达式。 2、画出对应的波形图和频谱图。 3、写出对应的频带宽度BW表达式。 六、（20分）已知高频功率放大器的某晶体管的转移特性，且知U j=0.6V,g=10mA/V,E b=-0.5V,U bm=3.2V,求电流i C的I C0，I Cm1，I cm2，及i C1, i C2. (已知α0(700)=0.253, α1(700)=0.436, α2(700)=0.267, cos700=0.344) ( 二、（20 1 2c

电力系统分析试卷及答案

电力系统分析练习题 一、简答题 1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？ 2、在220kV及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小？ 3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？ 4、电力变压器的主要作用是什么？ 5、采用标么值计算有什么优点？ 6、对电力系统运行的要求是什么？ 7、试画出单相变压器等值电路。 8、试画出电力线路等值电路。 二、如图所示的电力系统 1.确定发电机G，变压器T-1、T-2、T-3，线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c的额定电压； 2.给出其稳态分析时的等值电路； 3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω（忽略并联支路），末端有功功率为10MW，功率因数为 0.80（感性），末端电压为35kV，计算线路L-3的功率损耗和电压损耗； 4.条件同3，但功率因数提高到0.90（感性），请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会

增加还是减少？ 三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中，求 1)发电机和各变压器高低压侧额定电压； 2)设T-1 高压侧工作于+2.5%抽头，T-2工作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求各变压器实际变比。 四 93kW,短路电压23.5kW G 、B 。 五、一容量比为90/90/60兆伏安，额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：ΔP s’(1-2)=560千瓦，ΔP s’(2-3)=178千瓦，ΔP s’(3-1)=363千瓦，V S （1-2）%=13.15, V S （2-3）%=5.7, V S （3-1）%=20.4, ΔP 0=187千瓦，I 0 %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。（注：功率值未归算，电压值已归算） 六、已知某一变压器参数如表1所示。 表1

电力电子技术与电力系统分析matlab仿真

电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析 课程实训报告 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师：

兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016 年 1 月日

电力电子技术与电力系统分析课程实训报告 1 电力电子技术实训报告 1.1 实训题目 1.1.1电力电子技术实训题目一 一．单相半波整流 参考电力电子技术指导书中实验三负载，建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下： (1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。 (2)晶闸管的参数设置如下： R=0.001Ω，L =0H，V f=0.8V，R s=500Ω，C s=250e-9F on (3)负载的参数设置 RLC串联环节中的R对应R d，L对应L d，其负载根据类型不同做不同的调整。 (4)完成以下任务： ①仿真绘出电阻性负载（RLC串联负载环节中的R d= Ω，电感L d=0，C=inf，反电动势为0）下α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L 和晶闸管两端电压U vt1的波形。 d ②仿真绘出阻感性负载下（负载R d=Ω，电感L d为，反电动势E=0）α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。 ③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形，注意反电动势E的极性。 (5)结合仿真结果回答以下问题： ①该三项半波可控整流电路在β=60°，90°时输出的电压有何差异?

基于人工智能的电力电子电路故障诊断

基于人工智能的电力电子电路故障诊断 詹世涛齐蕊刘阳 （辽宁省电子研究设计院有限公司110001） 摘要：采用基于波形直接分析的神经网络故障诊断方法实现电力电子电路在线故障诊断。以三相整流电路为例，对电路发生故障时输出的波形进行分析，用故障波形的采样数据制作的样本对神经网络进行训练，将训练好的神经网络用于故障诊断。仿真实验表明该方法是有效的。 关键词：故障诊断神经网络电力电子电路 电力电子电路的实际运行表明，大多数故障表现为功率开关器件的损坏，其中以功率开关器件开路和直通最为常见。电力电子电路的故障诊断与一般的模拟电路、数字电路的故障诊断存在较大的差别，故障信息仅存在于发生故障到停电之前数十毫秒之内。因此，需要实时监视、在线诊断。本文主要要研究应用神经网络理论进行电力电子电路的故障诊断，利用神经网络的学习能力，使故障波形与故障原因之间的关系通过神经网络的学习后保存在其结构之中，然后将学习好的神经网络用于故障诊断，神经网络就可通过对当前电压波形的分析，得出故障原因，从而实现故障的在线自动诊断。下面以电感性负载三相整流电路故障诊断为例，对基于波形直接分析的神经网络故障诊断方法进行研究。 1用于诊断的神经网络模型 本文用于诊断的神经网络为三层前向神经网络(包括输人层)，学习算法是误差反向传播方法(BP算法)，拓扑结构如图1所示。 人工神经网络具有较好的容错性、响应快、强大的学习能力、自适应能力和很强的非线性逼近能力等，被广泛应用于故障诊断领域。基于神经网络的故障诊断专家系统有两种形式：一种是使用神经网络来构造专家系统，变基于符号的推理为基于数字运算的推理，提高系统效率，解决自学习问题；另一种是把神经网络作为知识源的表示和处理模式，并与其它推理机制相融合，实现多模式推理。 BP神经网络故障诊断模型主要包括三层:1)输人层，即从实际系统接受的各种故

电力电子电路I(A)

东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 电力电子电路I 试 卷（作业考核 线上2） A 卷（共 4 页） 一、单选题（每小题2分，共10分） 1. 晶闸管的额定电压是（ D ）。 A. 断态重复峰值电压 B.反向重复峰值电压 C. A 和B 中较大者 D. A 和B 中较小者 2. 三相半波可控整流电路一共有（ C ）只晶闸管。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 3. 三相桥式全控整流电路，晶闸管的电流平均值是（ C ）。 A. d I B. d 2 I C. d 3I D. d 6I 4. 两组晶闸管反并联电路，一共有（ C ）。 A. 两种工作状态 B. 三种工作状态 C. 四种工作状态 D. 以上各种状态 5. 120°导电型交-直-交电流变频器，任意时刻有（ B ）导通。 A. 一只开关管 B. 两只开关管 C. 三只开关管 D. 四只开关管 二、多选题（每小题4分，共20分） 1. 三相桥式逆变电路触发脉冲需要满足的条件是（ ABD ）。 A. 宽脉冲或双窄脉冲 B.必须严格按相序给出 C.控制角b 一定小于b min D.控制角b 一定大于b min 2. （ CD ）是电压控制型电力电子器件。 A. P-MOSFET 、GTO B.TRIAC 、GTR C.P-MOSFET 、IGBT D.IGBT 、SITH 3. 自然换流点在相电压波形正半周的电路是（ AC ）。 A. 三相半波共阴极组整流电路 B. 三相半波共阳极组整流电路 C. 三相半波共阴极组逆变电路 D. 三相半波共阳极组逆变电路

4. 晶闸管导通的条件是（ABD ）。 A.阳极电位高于阴极电位 B.在控制极施加对阴极为正的且满足要求的触发脉冲 C.阴极电位高于阳极电位 D.在控制极施加对阳极为正的且满足要求的触发脉冲 5. 下列描述中正确的有（BCD ）。 A. 共阴极组变流电路，整流电压负半波大于正半波。 B. 共阳极组变流电路，整流电压负半波大于正半波。 C. 共阴极组变流电路，逆变电压负半波大于正半波。 D. 共阳极组变流电路，逆变电压正半波大于负半波。 三．（每小题5分，共20分） 1. 晶闸管的维持电流I H是怎样定义的？ 答：控制极开路时，能维持晶闸管继续导通的最小阳极电流。 2. 晶闸管元件导通时，流过晶闸管的电流大小取决于什么？晶闸管阻断时，承受的电压 大小取决于什么？ 答：负载。 电源电压和电路形式。 3. 双向晶闸管有哪四种触发方式？ 答：（ I ＋、I － 、III ＋ 、III － ） 4. 为什么半控桥式电路或带续流二极管的电路不能实现有源逆变？答：不能输出负电压。

通信电子线路习题解答汇总

思考题与习题 2-1 列表比较串、并联调谐回路的异同点（通频带、选择性、相位特性、幅度特性等）。 表2.1

2-2 已知某一并联谐振回路的谐振频率f p=1MHz，要求对990kHz的干扰信号有足够的衰减，问该并联回路应如何设计？ 为了对990kHz的干扰信号有足够的衰减，回路的通频带必须小于20kHz。 取kHz B10 =， 100 10 1 = = = kHz MHz B f Q p p 2-3 试定性分析题图2-1所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态？ 1 2 C2 L1 C2 1 (b) (c) 题图2-1

图（a ）：2 21 11 11 1L C L C L o ωωωωω- + - = 图（b ）：2 21 11 11 1C L C L C o ωωωωω- + - = 图（c ）：2 21 11 11 1C L C L C o ωωωωω- + - = 2-4 有一并联回路，其通频带B 过窄，在L 、C 不变的条件下，怎样能使B 增宽？ P o Q f B 2 =, 当L 、C 不变时，0f 不变。所以要使B 增宽只要P Q 减小。 而C L R Q p P =，故减小P R 就能增加带宽 2-5 信号源及负载对谐振回路有何影响，应如何减弱这种影响？ 对于串联谐振回路（如右图所示）：设没有接入信 号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值为o Q ，则： R L Q o o ω= 设接入信号源内阻和负载电阻的Q 为L Q 值，则： R R R R Q R R R L Q L s L + += ++= 1L s o L ω 其中R 为回路本身的损耗，R S 为信号源内阻，R L 为负载电阻。 由此看出：串联谐振回路适于R s 很小（恒压源）和R L 不大的电路，只有这样Q L 才不至于太低，保证回路有较好的选择性。 对于并联谐振电路（如下图所示）：

电力系统分析试题答案(完整试题)

自测题（一）一电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可 能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、

电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配 电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建 设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减 少;

电力电子电路建模与分析考试题答案

1.推演单相全桥SPWM 逆变电路的动态模型 L E S 1S3 S 2S 4R L 非线性部分（开关网络）线性部分R 电感内阻 C 电路可看作两部分：线性部分→输出u 0，输入u i ；非线性部分(开关网络) →输出u i ，输入u r (调制波)。 分析：u i 有两种电平，当S 1、S 4导通时，u i =E ； 当S 2、S 3导通时，u i =-E ； ()12-=S E u i ???=导通时、 导通时、S S S S S 324101（1） 由于开关函数S 的存在，使得u i 的幅值变化不连续，故对上式取开关周期平均值； () ()t D S S E u i =-=，12（2） 假设采用如图所示规则采样，则D (t )可推导如下(设载波频率为f W ，对应周期为T W )： u r U tri T w /2Δt D (t ) 可得，()???? ??+=+=U u T t T t D tri r w w 12122?（3） 将（3）代入（2）有： ()()()U u E t D E S E u tri r i =-=-=1212（4） 即：U E u u tri r i = 可得调制器逆变桥输出u i 的开关周期平均值与输入u r 之间的传递函数为： ()()U E S U S U t r i r i = U i 与U o 之间是一个线性电路，不难得出其传递函数为：

()()()???? ??++???? ??++=++=R R s C R R L s LC Cs //R Ls R Cs //R s U s U L L L L i o 11211111 综上可得调制器输入u r 与逆变器输出u o 之间的传递函数为： ()()()()()()U E R R s C R R L s LC s U s U s U s U s U s U tri L L r i i o r o ???? ? ??++???? ??++=?=11211 2.以DC/DC 变换器输出稳定直流电压为例，画出控制系统的一般组成框图，说明对电力电子变换电路进行建模、并且线性化的主要目的何在？ + -Gc （s ） PWM 调制v v ref +-Vin (t ) 补偿网络 DC/DC 变换器反馈控制系统 Gc （s ）Gm （s ）Gvd （s ）H （s ）Vref （s ） 误差信号E(s)Vc （s ）d （s ）Vo （s ） B （s ） 参考信号 控制系统组成框图 答：要满足系统的技术性能指标要求，取决于对控制器的良好设计(含补偿或校正环节)以及设计合适的反馈网络及其参数等，因此需要确切掌握控制器的控制对象的行为特征，即被控对象的数学模型 。 作为电力电子转换的电力电子装置，应用越来越广泛，电力电子装置要满足一定的性能指标，这就要进行系统设计，设计满足性能要求的控制器，这就要借助被控对象的数学模型，设计成满足要求的闭环系统，是系统达到稳准快高性能要求。同时对电力电子电路进行建模，还可以分析不同的电路参数对电路有怎样的影响，为更好地分析，设计做基础。 而电力电子变换电路具有强烈的非线性(开关元件)，与线性系统不同，非线性系统性能与初始条件、工作状态、参量变化范围等等均有关联，难以有统一的数学分析方法，而经典控制理论中关于控制器的设计方法只适用于线性系统，所以，往往需进行线性化近似处理，得到线性化模型，然后按照线性设计方法进行设计。 3.根据开关元件的通、断对电力电子变换器进行分时分段数学描述，指出：按照这样的分段描述“数学模型”对变换器进行闭环系统PI 控制器设计可行吗？为什么？

通信电子线路复习题及答案

《通信电子线路》复习题 一、填空题 1、通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。 2、无线通信中，信号的调制方式有调幅、调频、调相三种，相应的解 调方式分别为检波、鉴频、鉴相。 3、在集成中频放大器中，常用的集中滤波器主要有：LC带通滤波器、陶瓷、石英 晶体、声表面波滤波器等四种。 4、谐振功率放大器为提高效率而工作于丙类状态，其导通角小于 90度，导 通角越小，其效率越高。 5、谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，可分为三种工作状态，分别为 欠压状 态、临界状态、过压状态；欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放 大器工作在临界状态。

6、已知谐振功率放大器工作在欠压状态，为了提高输出功率可将负载电阻Re 增大，或将电源电压Vcc 减小，或将输入电压Uim 增大。 7、丙类功放最佳工作状态是临界状态，最不安全工作状态是强欠压状态。最佳工 作状态的特点是输出功率最大、效率较高 8、为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态， 为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在过压状态。 9、要产生较高频率信号应采用LC振荡器，要产生较低频率信号应采用RC振荡 器，要产生频率稳定度高的信号应采用石英晶体振荡器。 10、反馈式正弦波振荡器由放大部分、选频网络、反馈网络三部分组成。 11、反馈式正弦波振荡器的幅度起振条件为1 ，相位起振条件 A F （n=0,1,2…）。 12、三点式振荡器主要分为电容三点式和电感三点式电路。 13、石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电和反压电效应工作的，其频率稳 定度很高，通常可分为串联型晶体振荡器和并联型晶体振荡器两种。 14、并联型石英晶振中，石英谐振器相当于电感，串联型石英晶振中，石英谐振器 相当于短路线。

电力系统分析复习题答案

电力系统分析复习题 二、计算题 1．有一台110/11，容量为20000KVA 的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△P K =135KW, P 0=22KW ，U k %=10.5，I 0%=0.8，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。 2. 无穷大电源供电系统如图1所示，在输电线中点发生三相短路，求短路冲击电流最大有效值和短路功率，已知：Ug=110kV,降压变压器参数为Z T =0.5003+j7.7818Ω，Z L =1.1+j402Ω。 图1 3.电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=1.1*10-4 S ，线路额定电压为110KV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5KV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)*10-6 S ，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26KV 。试画出网络等值电路，计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 4．计算图3网络导纳矩阵（图中数据是阻抗值） 图 3 5.单相对地短路故障如图4所示，故障边界条件为：. . . 0,0fb fa fc U I I ===, 其中：Z 0 =j0.25, Z 1 =j0.14, Z 2 =j0.15, U F =1.05∠0 （a ）画出序网络的连接关系图，(b)写出正、负、零序故障电流、电压计算式。 T 1 L 23 S 36KV

图4 电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6 S ，变压器低压侧负荷为10+j5MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 图3 三、综合题 1. 某一网络进行潮流计算后的数据如图5所示，说明该系统中发电机、变压器及负载个数，利用图中数据说明发电机总的发电功率，负荷总的用电功率，计算网络损耗和效率，网络中各节点电压是否满足稳态运行要求，若要增大节点电压可采取哪种措施？ 图5 2、电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=j1.1×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω， T 1 L 23 S 36KV

电力电子电路故障预测关键技术论述

电力电子电路故障预测关键技术论述 发表时间：2016-10-12T15:49:37.523Z 来源：《电力设备》2016年第14期作者：陈泽龙 [导读] 由于科学技术得到飞度的而发展，电力电子电路不仅为航空事业的发展做出较大贡献，同时也促进航天事业的发展。（广东瑞德智能科技股份有限公司广东佛山 528300） 摘要：由于科学技术得到飞度的而发展，电力电子电路不仅为航空事业的发展做出较大贡献，同时也促进航天事业的发展，对这些设备的安全进行保证的同时，提高机械设备在使用过程中的可靠性。电力电子电路故障分析是电子电路运用过程中不可缺少的重要环节之一，本文主要介绍的就是电力电子电路在故障预测过程中的技术进行分析，进而提出以下内容。 关键词：故障预测；技术分析；研究 引言：对于电子设备而言，它和机械设备存在着一定的不同，电子设备自身所具有的优势就是内部结构相对来说比较复杂，但机械电子设备属于飞机飞行过程中的安全保证，电力电子电路进行故障预测能够对存在的危险进行及时的预测，避免出现不必要的安全事故，只有这样才能不断促进我国电力电子电路在故障预测过程中的关键技术的发展和进步。 1.电力电子电路故障在预测过程中的技术关键点分析 1.1电力电子电路器件的特征参数测试 对于电力电子电路器件而言，是电力电子电路构成的主要元件，它在一定程度上是电路在整个运行的过程是否正常起着决定性作用，所以，电力电子电路故障预测技术中比较重要的技术点就是科学合理的对电力电子电路器件特征参数进行测试，对于正常工作中，电力电子具有一个比较标准的数值表示，如果部分电力电子电路器件中的特征参数和标准值之间存在差别，就表示电路存在异常，所以要在最短时间内让电子电路停止运行，并且对其进行相应的故障检测，通常状况下，电力电子电路器件存在故障的主要因素分为：一是，器件彼此之间的连接存在问题，二是器件自身就存在质量问题，现阶段我国电力电子电路在进行检修以及处理故障过程中的主要关键就是对故障进行及时检测，并且在检测的同时也要进行有效的处理。 1.2电解电容器特征参数测试 对于点解电容而言，其自身不仅成本相抵来说比较低，并且存在较大容量，性能比较好等优点，所以在电力电力电路中得到广泛的运用，电路在实际进行运行的过程中，电解电容器对电路运行过程中的安全性起着决定性作用。因此电路在工作和运行中需要对电解电容器特征参数进行定时检测，如果发现存在任何的异常，一定要运用有效的措施进行及时处理，所有电解电容器特征参数中，影响电路正常工作的主要参数分为两个，一是电解电容器工作过程中的温度，二是工作频率，对于温度，它对电路在整个工作过程中的稳定性起着决定性作用，如果温度过高，就会出现火灾，工作频率不仅对电路在工作过程中的效率进行决定，同时也决定电路在输送过程中的效率，正常工作的情况下，电解电容器在工作过程中的温度以及频率要保证在相应数值范围内，只有在规定的范围内，才能在一定程度上对电解电容器的正常工作进行保证，进一步保证电路的安全性。 2.电力电子电路故障预测关键技术分析 电力电子电路故障而言，其预测关键技术在我国得到了比较快速的发展，虽然发展历程相对来说不是很长，但是也在一定程度上取得比较不错的效果，结合现阶段我国电力电子电路在故障预测关键技术发展过程中的历程可知，大多数的电力电子电路故障预测关键技术开始被不断的发明，并且对其进行不断的应用，在使用的过程中，比较普遍的技术主要分为以下几种：一是，SVR预测方式；二是SP神经网络预测方式；三是AR模型预测方法；这三种方法虽然都有自身存在的优点以及缺点，但是从中整体上来说，这三种方法的出现以及被相应的应用都不断的促进电力电子电路故障检测关键技术的发展和进步，不仅提高我国经济的快速发展，同时也为社会技术水平的加强做出较大贡献，现阶段，我国科学技术人员依然在不断的努力和研究，为研究高效以及精确的电力电子电路故障预测关键技术进行准备，所以对预测技术进行丰富的同时，也会进行不断的完善。 3.电力电子电路故障预测发展趋势分析 现阶段，我国对电力电子电路故障预测关键技术的研究不是很多，所以具有着相对来说比较大的发展空间，因此在发展过程中的主要趋势分为以下内容： 一是，特征参数提取的相关方式研究分析；对于电力电子电路而言，其自身所具有的非线性特征，以往比较简单的特征提取方式不能对精度需求进行满足，因此，需要探究出执行有效、科学合理的特征参数提取方式，这在一定程度上是故障预测技术在发展过程中不可忽视的重要步骤，也是十分必要的。二是，混合故障预测算法研究分析；故障预测系统在实现的过程中要对对象系统的多源消息进行综合，同时还要将这些信息融合成有用的知识，所以，信息融合技术，不仅能够对故障预测过程中的系统性能进行加强，同时还能提高其自主性。四是，内建“故障标尺”研究分析；该技术是电力电子电路在日后应用过程中的主要发展趋势，“故障标尺”可以对电路自身的寿命进行准确的预测，具有着一定的使用价值，但是目前“故障标尺”技术在发展的过程中还存在着不完善的地方，因此，需要对其进行不断的研究以及发展，只有这样才能促进这项技术的完善。 总结：通过上述分析可知，电力电子电路在故障预测过程中的关键技术不仅对我国科学技术发挥着重要作用，同时也会在一定程度上推动航天事业的发展。虽然现阶段电力电子电路故障预测过程中的关键技术存在着相对比较多的不足，很多地方都需要进行相应的完善，但是我国相关的研究人员一直努力的进行研究和分析，相信在不久的将来，由于国家以及政府的全面支持背景下，再加之研究人员的不断努力，我国电力电子电路在故障预测中的关键技术会得到相对来说比较多的提升，只有这样才能对其技术进行完善的同时，还能促进故障预测技术的完整性，这是日后该技术在发展过程中的主要趋势之一。 参考文献： [1]姜媛媛,王友仁,崔江,孙凤艳. 基于LS-SVM的电力电子电路故障预测方法[J]. 电机与控制学报,2011,08（04）:145-147 [2]夏向阳. 大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用[D].湖南大学,2009.13（07）:156-159 [3]贾云涛. 基于改进灰色系统的电力电子装置故障预测技术研究[D].南京航空航天大学,2012.15（08）:178-179

通信电子线路习题解答

思考题与习题 2-1列表比较串、并联调谐回路的异同点（通频带、选择性、相位特性、幅度特性等）。 表2.1 2-2已知某一并联谐振回路的谐振频率f p =1MHz ，要求对990kHz 的干扰信号有足够的衰减，问该并联回路应如何设计？ 为了对990kHz 的干扰信号有足够的衰减，回路的通频带必须小于20kHz 。 取kHz B 10=， 2-3试定性分析题图2-1所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态？ 题图2-1 图（a ）：2 21 11 11 1L C L C L o ωωωωω- + - = 图（b ）：2 21 11 11 1C L C L C o ωωωωω- + - = 图（c ）：2 21 11 11 1C L C L C o ωωωωω- + - = 2-4有一并联回路，其通频带B 过窄，在L 、C 不变的条件下，怎样能使B 增宽？ P o Q f B 2 =,当L 、C 不变时，0f 不变。所以要使B 增宽只要P Q 减小。 而C L R Q p P =，故减小P R 就能增加带宽 2-5信号源及负载对谐振回路有何影响，应如何减弱这种影响？ 对于串联谐振回路（如右图所示）：设没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q

值为o Q ，则：R L Q o o ω= 值，则： 设接入信号源内阻和负载电阻的Q 为L Q R R R R Q R R R L Q L s L ++=++=1L s o L ω 其中R 为回路本身的损耗，R S 为信号源内阻，R L 为负载电阻。 由此看出：串联谐振回路适于R s 很小（恒压源）和R L 不大的电路，只有这样Q L 才不至于太低，保证回路有较好的选择性。 对于并联谐振电路（如下图所示）： 设接入信号源内阻和负载电阻的Q 值为L Q 由于没有信号源内阻和负载接入时的Q 值为 由式（2-31）可知，当R s 和R L 较小时，Q L 也减小，所以对并联回路而言，并联的电阻越大越好。因此并联谐振回路适于恒流源。 2-6已知某电视机一滤波电路如题图2-2所示，试问这个电路对什么信号滤除能力最强，对什么信号滤除能力最弱，定性画出它的幅频特性。 V1=V2? 题图2-2题图2-3 2-7已知调谐电路如题图2-3所示，回路的谐振频率为465kHz ，试求： （1）电感L 值； （2）L 无损耗时回路的通频带； （3）L 有损耗（Q L =100）回路的通频带宽度。 左侧电路的接入系数： 25.040120401=+= T T T p 右侧电路的接入系数：25.040120402=+= T T T p 等效电源： s s i p i 1' = 等效阻抗：Ω=Ω + Ω+Ω= k k p k k p R p 67.265.21601 101 2 221 等效容抗：2 22 1' 16?10p pF p pF C ?++?= 电容值未知 2-8回路的插入损耗是怎样引起的，应如何减小这一损耗？ 由于回路有谐振电阻R p 存在，它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ，有一部分功率被回路电导g p 所消耗了，这就是插入损耗。增大回路本身的Q 值可以减小插入损耗。 2-9已知收音机某中放的负载回路如题2-4所示，回路的f 0=465kHz ，电感的Q 0=100，要求回路的带宽B=20kHz ，试求： （1）电感L 值； （2）回路插入损耗；

电力系统分析试题答案(全)

2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（ ）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（ ）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（ ）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（ ）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（ ）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（ ）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ ）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（ ）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（ ）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（ ）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（ ）。

电力电子电路PCB布线的关键技术分析

电力电子电路PCB布线的关键技术分析 电力电子电路PCB的布线在很大程度上决定了最终产品的好坏。本文主要分析了常用电力电子电路的PCB布线的几个关键技术，主要包括开关节点问题，PCB 布线的宽度、厚度和电感的关系，关键走线如何处理，多层板的地以及散热等问题。 1 引言 一台性能优良的电力电子变换器，除选择高质量的元器件、合理的电路外，印刷线路板的组件布局和电气联机方向的正确结构设计是决定开关变换器能否可靠工作的一个关键问题。对同一种组件和参数的电路，由于组件布局设计和电气联机方向的不同会产生不同的结果，其结果可能存在很大的差异。因而，必须把如何正确设计印刷线路板组件布局的结构和正确选择布线方向及整体仪器的工艺结构三方面联合起来考虑。合理的工艺结构，既可消除因布线不当而产生的噪声干扰，同时便于生产中的安装、调试与检修等。 2 基本电力电子电路 最基本的电力电子电路有三种boost、buck、buck-boost。这三种拓扑取决于电感的链接方式，设置合适的参考地后，可以得到三个不同的端子：输入端、输出端和地端，如图1所示。若电感一端与地相连，则得到buck-boost电路；若电感与输入端相连，则得到boost电路；若电感与输出端相连，则得到buck电路。 图1 电力电子电路的三种拓扑结构：(a) buck-boost拓扑；(b) boost拓扑；(c) buck拓扑。 123456下一页 3 开关节点

在开关器件与二极管之间设置的电感电流换流节点称之为开关节点。电流从电感流入此节点，根据开关状态不同而流入开关或者二极管。任何DC-DC变换器拓扑均有此节点，由二极管参与构成的节点可防止巨大的电压尖峰产生。 节点电流在开关和二极管之间进行转换，因此二极管需要周期性的转换状态，即二极管需在开关导通时加反向电压而在其关断期间加正向电压。因此，节点电压来回振荡，将一示波器探头连接于此节点，探头地接于此拓扑电路的地，所得电压波形为方波。此波形与电感电压波形极为相似，不同之处在于此电压在正电压范围改变，改变幅度由电路拓扑决定。 实际设计PCB时需要特别注意防止在开关节点处布过多铜丝。否则它可能成为一个电磁场天线，向四周辐射射频干扰，输出导线会吸收此干扰并直接传递到输出。 所有集成IC的开关均与其控制部分封装在一起，这样虽然应用方便且价格便宜，但是通常这样的IC对走线寄生电感所产生的噪声更敏感。这是因为其功率级开关节点仅是该IC本身的输出引脚，该引脚将开关节点产生的高频噪声直接传递到控制部分，导致控制失常。 4 PCB走线的宽度、厚度与电感 对于长度为l、直径为d的导线，其电感值可由式（1）表示。 （1） 式中：L和d的单位均为cm。 PCB走线电感的计算公式与导线电感公式区别不大，由式（2）表示。 （2） 式中：ω为走线宽度。 需要注意的是PCB走线电感基本与覆铜厚度无关。从以上对数关系可以看出，若PCB走线长度减少一半，则其电感值也减少一半。但走线宽度必须增加10倍才使其电感减少一半。即仅增加走线宽度用处不大，要减少电感应使走线尽量的短。 过孔电感由式（3）计算，