通信工程师完全题库(通信电源工程)(3)

2020-04-17 03:38

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C、遥控、遥调、遥感、遥信 D、遥信、遥调、遥测、遥感 13、分流器的作用是 ( B )。

A、分配电流 B、检测电流 C、检测电压 D、分解电流 14、目前,开关电源系统普遍推荐采用蓄电池组为( C )

A、富液式铅酸蓄电池 B、碱性蓄电池 C、阀控型免维护铅酸蓄电池 D、镍-氢电池

15、当电池放电后需要再充电或电池组容量不足时,需要对电池组进行( C )

A、限流限压充电 B、恒压限流充电 C、均衡充电 D、浮充 16、整流模块时应按以下 (A) 方式开启。

A、先交流输入后直流输出 B、先直流输出后交流输入 C、两者均可

17、当市电正常时,整流器一方面向负荷供电,另一方面给蓄电池以一定的补充电流,此时,整流器上显示的输

出电压值是( B )。

A、均衡电压 B、浮充电压 C、强充电压 D、终止电压

18、电池温度补偿值的设置依据是当系统工作在浮充状态时﹐电池温度偏离( B )℃时﹐对电池充电电压所做的

微小调整。

A、20 B、25 C、30

19、基站开关电源二次下电电压设置比电池保护电压设置要 ( A )

A、高 B、低 C、一样

20、通信电源直流系统输出端的杂音,( A )指标是衡量其对通信设备造成的影响。

A、衡重杂音 B、宽频杂音 C、峰-峰杂音 D、离散杂音 三、多项选择题

1、有源功率因数校正电路主要由桥式整流器( ABCD )和控制器等部分组成。 A、高频电感L B、功率开关管VT C、二级管VD D、滤波电容C 2、要使负荷均分可采取的方法有( ABC )。

A、限流并联 B、主从均流方式 C、自动平均均流方式 D、限流串联 3、易于获得大输出容量的功率转换电路为( AB )。

A、推挽式 B、全桥式 C、半桥式 D、整流式

4、在全桥式、半桥式、推挽式功率转换电路中具有相同输出功率时,集电极电流较小的电路为( AB )。 A、推挽式 B、全桥式 C、半桥式 D、整流式

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5、谐振式开关是由下列器件组成的( ABC )。

A、开关 B、电感 C、电容 D、电阻 6、当变换器处于谐振状态时,谐振角频率与下列参数有关( AB )。

A、电感 B、电容 C、电阻 D、开关频率 7、在下面功率转换电路中高压开关管数量较小的是( AC )。

A、推挽式 B、全桥式 C、半桥式 D、整流式

8、在全桥式、半桥式、推挽式三种功率转换电路中高压开关管集射间施加的电压较小的为( BC )。

A、推挽式 B、全桥式 C、半桥式 D、整流式

9、准谐振变换器是一种新型的谐振变换器,它是在PWM型开关变换器基础上适当地加上谐振( BC )而形成的。

A、晶体管 B、电感 C、电容 D、电阻 四、判断题

1、全桥式、半桥式、推挽式功率转换电路中易于获得大的输出容量的电路有推挽式

和全桥式。(√)

2、半桥式功率转换电路抗不平衡能力强。(√)

3、全桥式功率转换电路使用高压开关管的数量推挽式相同。(X)

4、推挽式、全桥式、半桥式功率转换电路输出功率相同时集电极电流相同。(X)

5、在功率转换电路中稳压时高压开关管集射间施加的电压推挽式为2倍的输入电压。(√) 6、在功率转换电路中稳压时高压开关管集射间施加的电压推挽式为2倍的输人电压。(√) 7、在功率转换电路中稳压时高压开关管集射间施加的电压半桥式为2倍的输入电压。(√) 8、PWM型变换器的开关损失是由导通损失和关断损失组成的。(√) 9、在谐振回路中谐振频率与回路中电感和电容的容量无关。(X) 10、负荷均分电路的作用是要求每个整流器输出的电压相同。(X) 11、在三相输入的高频开关电源中不需要功率因数校正电路。(X)

12、在三相输入的高频开关电源中功率因数校正大多采用无源功率因数校正。(√) 13、负荷均分电路实质是使每台整流器能够平均分担电源系统输出的总功率。(√) 14、负荷均分电路实质是使每台整流器输出的电流相同。(√) 15、有源功率因数校正电路实质上是一种升压变换器。(√) 16、有源功率因数校正电路实质上是一种降压变换器。(√)

17、在线性电路中功率只与基波电流与电压的相位移有关。(√) 18、在谐振回路中谐振频率与回路中电感和电容的容量有关。(√) 19、高频开关电源要求均流性能良好,模块电流差值不大于4%。(3)

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五、简答题

1、简述高频开关型稳压电源的组成及重量轻、体积小的原因。

答:高频开关型稳压电源通常由工频滤波电路、工频整流电路、功率因数校正电 路、直流一直流变换器和输出滤波器等部分组成。

在输出功率一定的条件下,变压器铁芯的截面积与频率成反比。当工作频率由相 控型电源的50Hz提高到开关电源的50kHz时,频率升高了1000倍。因此铁芯的截面 积将大大减小,重量也大大减轻。与传统的相控型整流电源相比,开关型电源不仅可 省去笨重的工频变压器,而且滤波电感的体积和重量也因工作频率提高而大大减小, 所需滤波电容的容量也可大大减小。

2、简述高频开关型稳压电源的分类。

答:高频开关型电源的主要组成部分是直流一直流变换器,根据直流一直流变换

器的工作原理,开关型稳压电源可分为PWM(脉宽调制)型开关稳压电源和谐振型开关稳压电源。根据输入电路和输出电路的关系,直流变换器可分为不隔离式变换器和隔离式变换器。在不隔离式变换器中,根据输出电压与输入电压的关系,又可分为升压型变换器、降压型变换器和反相型变换器。在隔离式变换器中,根据变换器电路的结构,又可分为单端反激变换器、单端正激变换器、推挽式变换器、半桥式变换器和全桥变换器。

3、在什么样的情况下功率因数公式等于λ=cosФ?

答:在线性电路中,无谐波电流、电网电流有效值IR与基波电流有效值I1相等, 基波因数r=1,所以,功率因数入应为:λ=cosФ。

4、通信电源中二次下电(负载下电)和电池保护下电的含义

答:在市电掉电后,通信电源由蓄电池组维持负载的供电。将次要负载从供电回 路中切除,称为二次下电。在电池供电过程中,为了防止电池持续放电造成的深放电 对电池的损害。当电池电压下降到一定值时将电池与负载断开,称为电池保护下电。

5、简述开关电源脉宽调制的原理。

答:开关工作周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式,即U。=(ton/T)*E 六、综合题

1、阐述PWM型开关推挽式功率转换电路工作原理。

答:推挽式功率转换电路中高压开关管BGl、BG2由驱动电路控制基极,以PWM

方式激励而交替通断,输入直流电压被变换成高频方波交流电压。当BGl导通时,输入电源电压E通过BGl施加到高频变压器趴的原边绕组N1,由于变压器具有二个匝数相等的主绕组N1,故在BGl导通时,在截止晶体管BG2上将施加两倍电源电压(即2E)。当基极激励消失时,一对高压开关管均截止,它们的集电极施加电压均为E。当下半个周期,BG2被激励,导通,截止晶体管BGl上施加2E的电压,接着又是两晶体管都截止的时期,Vcn和Vcra均为E。

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在晶体管导通过程中,集电极电流除负载电流成分外,还包含有输出电容器的充 电电流和高频变压器的励磁电流,它们均随导通脉冲宽度的增加而线性地上升。 在开关的暂态过程中,由于高频变压器副边开关整流二极管反向恢复时间内所造成的 短路以及为了抑制集电极电压尖峰而设置的RC吸收网络的作用,当高压开关管开通 时,将会有尖峰冲击电流;在关断瞬间,由于高频变压器漏感储能的作用,在集射极 间会产生电压尖峰。

尖峰电压的大小随集电极电路的配置,高频变压器的漏感以及电路的关断条件的不同 而异,该尖峰电压有可能使高压开关管承受两倍以上的输入电压。

电路只用两个高压开关管便能获得较大功率输出,而且,一对晶体管的发射极相

连两组基极驱动电路彼此间就无需隔离,这样不仅驱动电路和过流保护电路可以简化,而且可供选择的余地也就增大,这是该电路的优点。

2、阐述PWM型开关全桥式功率转换电路工作原理。

答:全桥式功率转换电路由高压开关管BGl、BG2、BG3和BG4组成桥的两臂,高

频变压器B1连接在它们中间,相对的二对晶体管BGl,BG4和BG2,BG3由驱动电路以PWM方式激励而交替通断,将直流输入电压变换成高频方波脉冲电压。其工作过程和推挽式功率转换电路一样。、 当一组高压开关管(例如BGl,BCA)导通时,截止晶体管(BG2,BG3)上施加的电 压即为输入电压E,当所有晶体管均截止时,同臂上的两个高压开关管将共同承受输 人电压(E2)。由高频变压器漏感引起的电压尖峰,当其超过输入电压时,反向并接在 高压开关管集射之间的高速续流二极管便导通,集电极电压被箝位在输入电压上。集 电极电流同样也有尖峰。全桥式电路高压开关管稳态时其最高施加电压即为输入电 压,暂态过程中的尖峰电压变被箝位于E,比起推挽式电路来要低一半还多。因为输 入电压直接施加在高频变压器上,高压开关管的耐压要求低,宜于获得大功率输出。 其缺点是:电路复杂,元器件多。

3、阐述高频开关电源引入谐振型开关的目的。

答:PWM型开关电源的缺点是开关损失随开关频率的提高而增加,故限制了开关

频率进一步提高。谐振型开关电源则可使开关电源在更高的频率下工作而开关损失很小。PWM型变换器开关损失较大的原因,主要是由于开关器件的通断都是强制的,在理想情况下,开关器件的电压、电流波形都是方波。但是,由于开关器件又是非理想的,即开和关不能瞬时完成,都需要一定的时间,开关器件及与之相连接的元件都可能有些寄生参数而使开关器件的电压,电流波形又不是纯方波。因此,在开关过程中,产生了开关器件的电压,电流波形交叠现象,从而产生了开关损失。随着频率的增加,开关损失在全部损失中所占比例也增加。当频率高到某一数值时,变换器效率会降低到不能允许的程度。谐振变换器可以利用谐振现象,通过适当地改变开关器件的电压,电流波形关系来达到减小开关的目的。

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4、阐述谐振变换器有几种类型及造成PWM型变换器开关损失的原因。

答:谐振变换器(Resonant Converter-RC)主要有串联谐振变换器(SRC)、并联谐 振变换器(PRC)和准谐振变换器(QRC)。

PWM型变换器的开关损失是由开通损失和关断损失组成的。

开通损失是由于以下两点造成的:第一点是开关器件上存在有寄生电容,在开通 过程中,开关电压从关断时的电压值减小到零,寄生电容所储存的能量通过开关器件 内部放电而产生生电压,电流交叠而产生能耗,当然,减小开通过程的时间可以减小 损耗,但将受到器件和驱动电路性能的限制。

5、阐述减小PWM型变换器开通损耗和关断损失方法。

答:减小开通损耗的方法有以下三点:一是零电压开关准谐振变换器,使开关电 压在开通前就减小为零;二是零电流开关准谐振变换器,限制开关电流上升的速率, 以便使电流与电压的波形尽可能减小重叠;三是工作在谐振频率以上的串、并联谐振 变换器,既从开通电压减小为零,又限制电流上升的速率,减小电流电压波形重叠。 关断损失是由于与开关相连接的电路中有寄生电感,致使突然切断电路时,开关中电 流不能立即降到零而产生的。为了减小关断损失可以采取的措施有三条:一是附加一 吸收网络,在开关转换瞬间,把寄生电感中的储能转移到吸收网络中来;二是改善电 路的布线以减小寄生电感中的储能值;三是采用零电流准谐振变换器等方法使开关在 断开前电流就减小到零。

6、写出功率因数校正电路公式并说明各字母表示的意义

答:功率因数(λ)是指交流输入有功功率P与视在功率S的比值,即: P ULI1cosФ I1

λ=—=————=—cosФ=rcosФ

ULIR IR

式中:r为基波因数,即基波电流有效值I1与电网电流有效值IR之比; IR为电网电流有效值; I1为基波电流有效值; UL为电网电压有效值;

cosФ为基波电流与基波电压的位移因数。

7、如何对模块上的风扇进行检修。

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