浙大 电力电子技术2复习.pdf

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1、《电力电子技术2》复习建议第3章：习题3-2，3-4，注重变换器模型建立的原理和推导过程第7章：习题7-1~7-6，注重基本概念和原理理解第8章：习题8-4，计算题必考（变压器或电感器）第9章：以课件为主，着重了解直流开关电源（曾考过图9.13所示的波形）、电池、不停电电源、光伏发电（曾考过MPPT）、谐波抑制等，注意课件上涉及电路图的部分1bynick_j第三章直流-直流变换电路的动态模型与控制1tTs3-1开关周期平均算子xtxd的物理意义是什么？TsTts10tTs【解】定义窗口函数htTs0其他于是有1tTsxtx

2、ddxhtTsTts对时域响应作Laplace变换，由卷积性质可知xtxhtdXsHsTs其中窗口函数的频率特性为TssinTsjjtt1Ts2j2HjhtedtedteT0Tss2TssinT2s即幅频特性Hj，相频特性Hjj。这表明ht是一个Ts221低通滤波器，其上限频率为f，卷积结果xhtd滤除了频率高于cTs1的高频分量。Ts1tTs因此，开关周期平均算子xtx

3、d的物理意义是对信号xt进TsTts1行带宽为开关频率的低通滤波，抑制了开关频率分量、开关频率谐波分量及Ts其边频分量，可用于简化和线性化电路。2bynick_j3-2试推导Buck变换器的小信号交流等效电路模型。【解】研究Buck变换器的开关网络i1(t)i2(t)v1(t)v2(t)v(t)vg(t)忽略开关纹波、开关频率及其高频分量，应用开关周期平均算子，可以得到it12dtit()TTssvt21dtvt()TTss引入扰动，可得小信号模型ˆdtDdtitIitˆ1T11sˆit2TI2it2

4、svt1TV1vtˆ1svt2TV2vtˆ2s线性化处理后并略去二阶小项，可得I1itˆ1DI2Ditˆ2dtIˆ2itdtˆ2ˆDI2itˆ2dtIˆ2V2vtˆ2DV1Dvtˆ1dtVˆ1vtdtˆ1ˆDV1vtˆ1dtVˆ1改写为理想直流变压器后，其电路模型为Iitˆ()111:DVdtˆ()L1Vvtˆ()Idtˆ()Vvtˆ()CRv(t)11222Iitˆ()223bynick_j3-3Buck变换器如图所示

5、，输入电压Vg=12V，输出电压V=3.3V，滤波电感L=0.1mH，滤波电容C=100μF，负载电阻R=0.1Ω，开关频率为100kHz。假定MOSFET和二极管均为理想器件。vsˆvsˆ(1)利用统一模型，推导传递函数和；dsˆvsˆgˆ0vsˆg0dsvˆj(2)绘出的幅频特性，求出直流增益、转折频率、穿越频率。dˆjSLvgDCRv【解】(1)对于此Buck电路，有V3.3DMD0.275V12gVes2D1RCs1eHs()e12LesLRLCss1eeeCsRe则有vsˆVD12ˆesMDH

6、es22/1110821031dsDLCseesLeRssvsˆg0vsˆD0.275vsMDHesL8s23sˆg2e110101dsˆ0LCsees1Rvˆj1211(2)12dˆj11083j210j1jj113510104bynick_j22幅频特性：L20lg1220lg13520lg11010相频特性：arctanarctan351010BodeDiagram50

7、0-50Magnitude(dB)-1000-45-90Phase(deg)-135-180123456710101010101010Frequency(rad/sec)直流增益：ω=0时，L(0)=20lg12=21.6(dB)35转折频率：ω=10rad/s，10rad/s24穿越频率：令L20lg1220lg10，可得ωg=1.2×10rad/s3105bynick_j3.4Buck变换器工作于CCM方式，输入电压Vg=12V，输出电压V=5V，滤波电感L=