一、问答题
5-1、试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构试分析它们各有什么特点 答：直流斩波电路主要有降压斩波电路（Buck），升压斩波电路（Boost），升-降压斩波电路（Buck-Boost）和库克（Cuk）斩波电路。
降压斩波电路是输出电压的平均值低于输入电压的变换电路。它主要用于直流稳压电源和直流电机的调速。 升压斩波电路是输出电压的平均值高于输入电压的变换电路。它可用于直流稳压电源和直流电机的再生制动。
升-降压变换电路是输出电压的平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反。主要用于要求输出与输入电压反向，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。
库克电路也属升-降压型直流变换电路，但输入端电流波纹小，输出直流电压平稳，降低了对滤波器的要求。 5-2、简述图3-1基本降压斩波电路的工作原理。
输出电压电流波形。
答：时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压皮卷尺，负载电流按指数曲线上升。时控制V关断，二极管VD续流，负载电压近似为零，负载电流呈指数曲线下降。通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。
5-3、根据下图简述升压斩波电路的基本工作原理。（图中设：电感L、与电容C足够大）
输出电流波形
答：当V处于通态时，电源E向电感L充电，设充电电流为i1，L值很大，i1基本恒定，同时电容C向负载供电，C很大，使电容器电压u0基本不变，设V处于通态的时间为ton，在ton时间内，电感L上积蓄的能量为EI1ton； 当V处于断态时，E与L同时向电容充电，并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，在toff时间内L释放的能量为（U无动力除尘0-E）I1toff，在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。可求得：
。分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。
5-4、简述升降压斩波电路的基本工作原理。
答：升降压斩波电路的电路及输出电压电流波形如下图。其工作原理为：V通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为i1。同时，C维持输出电压恒定并向负载R供电。V断时，L的能量向负载释放，电流为i2。负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，该电路也称作反极性斩波电路。
5-5、试分析反激式和正激式变换器的工作原理。
答：正激变换器：当开关管T1导通时，它在高频变压器初级绕组中储存能量，同时将能量传递到次级绕组，根据变压器对应端的感应电压极性，二极管D1导通，此时D2导电铝箔泡棉反向截止，把能量储存到电感L中，同时提供负载电流；当开关管T1截止时，变压器次级绕组中的电压极性反转过来，使得续流二极管D2导通（而此时D1反向截止），储存在电感中的能量继续提供电流给负载。变换器的输出电压为：。
反激变换器：当开关管V1导通，输入电压Ui便加到变压器T初级N1上，变压器储存能量。根据变压器对应端的极性，可得次级N2中的感应电动势为下正上负，二极管VD1截止，次级N2中没有电流流过。当V1截止时，N2中的感应电动势极性上正下负，二极管VD1导通。在V1导通期间储存在变压器中的能量便通过二极管VD1向负载释放。在工作的过程中，变压器起储能电感的作用。
输出电压为
5-6 试分析全桥式变换器的工作原理。
答：当ug1和u吸油茶g4为高电平，ug2和ug3为低电平，开关管T1和T4导通，T2和T3关断时，变压器建立磁化电流并向负载传递能量；当ug1和ug4为低电平，ug2和ug3为高电平，开关
管T2和T3导通，T1和T4关断，在此期间变压器建立反向磁化电流，也向负载传递能量，这时磁芯工作在B－H回线的另一侧。在T1、T4导通期间(或直接接地箱T2和T3导通期间)，施加在初级绕组N1上的电压约等于输入电压Ui。与半桥电路相比，初级绕组上的电压增加了一倍，而每个开关管的耐压仍为输入电压。
5-7、试比较Buck电路与Boost电路的异同。
答；相同点：Buck电路和Boost电路都以主控型电力电子器件（如GTO，GTR，P-MOSFET和IGBT等）作为开关器件，其开关频率高，变换效率也高。
不同点：Buck电路在开关管T关断时，只有电感L储存的能量提供给负载，实现降压变换，且输入电流是脉动的。而Boost电路在T处于通态时，电源E向电感L充电，同时电容C集结的能量提供给负载，而在T处于关断状态时，由L与电源E同时向负载提供能量，从而实现了升压，在连续工作状态下输入电流是连续的。
5-8、试简述Buck-Boost电路与Cuk电路的异同。
答：这两种电路都有升降压变换功能，其输出电压与输入电压极性相反，而且两种电路的
输入、输出关系式完全相同，Buck-Boost电路是在关断期内电感L给滤波电容C补充能量，输出电流脉动很大，而Cuk电路中接入了传送能量的耦合电容C1，若使C1足够大，输入输出电流都是平滑的，有效的降低了纹波，降低了对滤波电路的要求。
三、计算题
3-1、在Boost升压斩波电路中，已知E=50V，负载电阻R=20Ω，L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值I0。
解： ；
3-2、在下图的Buck降压斩波电路带电动机反电动势负载中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V。采用脉宽调制控制方式，当T=50μs，ton=20μs时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值I0。
解：；
3-3、在Boost变换电路中，已知E=50V，L值和C值较大，R=20Ω，若采用脉宽调制方式，当T=40μs，ton=20μs时，计算输出电压平均值U0和输出电流平均值I0。
解：＝； 由于Ｌ和Ｃ的值都比较大，
3-4、有一开关频率为50kHz的库克变换电路，假设输出端电容足够大，使输出电压保持恒定，并且元件的功率损耗可忽略，若输入电压E=10V，输出电压U0调节为5V不变。试求:（1）占空比；（2）电容器C1两端的电压Uc1；（3）开关管的导通时间和关断时间。
解：（1）因为，则（注意）
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（2）
（3），
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