高频变压器应用技术-第7章

第7章习题答案7。

1。

1 选择题.（1)功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大___A____。

A。

交流功率 B. 直流功率 C. 平均功率（2）功率放大电路的转换效率是指___B____。

A。

输出功率与晶体管所消耗的功率之比B。

最大输出功率与电源提供的平均功率之比C. 晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比（3）在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有__B D E____。

A. β B。

I CM C. I CBO D。

U（BR）CEO E. P CM F。

f T（4）在OCL乙类功放电路中，若最大输出功率为1 W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为___C____。

A。

1 W B. 0.5 W C。

0.2 W(5)与甲类功率放大器相比较，乙类互补推挽功放的主要优点是____B_____。

A. 无输出变压器 B。

能量转换效率高 C. 无交越失真（6)所谓能量转换效率是指____B_____。

A. 输出功率与晶体管上消耗的功率之比B. 最大不失真输出功率与电源提供的功率之比C. 输出功率与电源提供的功率之比（7）功放电路的能量转换效率主要与___C______有关。

A。

电源供给的直流功率 B。

电路输出信号最大功率 C. 电路的类型(8）乙类互补功放电路存在的主要问题是___C______。

A. 输出电阻太大 B。

能量转换效率低 C。

有交越失真（9) 为了消除交越失真，应当使功率放大电路的功放管工作在____B_____状态。

A。

甲类 B。

甲乙类 C。

乙类(10）乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是__C_______。

A.线性失真B. 饱和失真 C。

截止失真（11) 设计一个输出功率为20W的功放电路，若用乙类互补对称功率放大，则每只功放管的最大允许功耗PCM至小应有____B_____.A。

8W B。

4W C。

15、为什么变压器不能过负荷运行？过负荷运行是指变压器运行时超过了铭牌上规定的电流值。

过负荷分为正常过负荷和事故过负荷两种，前者是指在正常供电情况下，用户用电量增加而引起的，它往往使变压器温度升高，促使变压器绝缘老化，降低使用寿命，所以不允许变压器过负荷运行。

特殊情况下变压器短时间内的过负荷运行，也不能超过额定负荷的30%(冬季)，在夏季不得超过15%。

对后者，事故过负荷与允许过的时间要求见下表。

事故过负荷允许时间16、变压器在运行中应该做哪几种测试？为了保证调压器能够正常运行，应经常进行下列几项测试；(1)温度测试。

变压器运行状态是不是正常，温度的高低是很重要的。

规程规定上层油温不得超过850C(即温升550C)。

一般变压器都装有专用温度测定装置。

(2)负荷测定。

为了提高变压器的利用率，减少电能的损失，在变压器运行中，必须测定变压器真正能承担的供电能力。

测定工作通常在每一季节用电蜂屯蚁聚时期进行，用钳形电流表直接测定。

电流值应为变压器额定电流的70～80%，超过时说明过负荷，应立即调整。

(3)电压测定。

规程要求电压变动范围应在额定电压±5%以内。

如果超过这一范围，应采用分接头进行调整，使电压达到规定范围。

一般用电压表分别测量次级线圈端电压和未端用户的端电压。

(4)绝缘电阻测定。

为了使变压器始终处于正常运行状态，必须进行绝缘电阻的测定，以防绝缘老化和发生事故。

测定时应设法使变压器停止运行，利用摇表测定变压器绝缘电阻值，要求所测电阻不低于以前所测值的70%，选用摇表时，低压线圈可采用500伏电压等级的。

17、什么是变压器的极性？在实用中有何作用？变压器极性是用来标志在同一时刻初级绕组的线圈端头与次级绕组的线圈端头彼此电位的相对关系。

因为电动势的大小与方向随时变化，所以在某一时刻，初、次级两线圈必定会出现同时为高电位的两个端头，和同时为低电位的两个端头，这种同时刻为高的对应端叫变压器的同极性端。

供电技术课后答案【篇一：供电技术习题及答案】习题（各题后括号中的“*”，“?”和“+”分别表示解答，提示和不给答案三种形式） 1-1 简述供电可靠性的含义，作用及衡量标准。

（*）1-2 什么叫电气设备的额定电压？电力系统为什么要采用多种电压等级？电气设备在高于或低于其额定电压下工作会出现什么问题？（*）1-3 试分析电力系统与供电系统，输电与配电之间的差别。

（?）1-4 简述双回路与环形供电系统，放射式与干线式供电系统的优缺点及其应用范围。

1-5 什么叫桥式结线？试述各种桥式结线的优缺点及其应用范围。

（*） 1-6 确定供电系统时，应考虑哪些主要因素?为什么? (△)1-7 电力系统中性点接地方式有哪几种类型? 各有何特点?（*） 1-8 在消弧线圈接地系统中，为什么三相线路对地分布电容不对称，或出现一相断线时，就可能出现消弧线圈与分布电容的串联谐振? 为什么一旦系统出现这种串联谐振，变压器的中性点就可能出现高电位?（*）思考题选答1-1 所谓供电可靠性，就是供电系统及其设备、元件等在规定的运行条件下和预期工作寿命阶段，能满意地完成其设计功能的概率。

一般用每年用户不停电时问的概率值(从零到1)或百分值(0～100％)来衡量一个供电系统或设备的可靠性。

可靠性是供电系统的一项重要指标，也是电力负荷分级的基本依据。

在设计供电系统时就要根据负荷对供电可靠性的要求程度，合理地选择供电电源和确定供电方案。

另外，通过对一个实际供电系统可靠性的研究和分析，可以对系统的改进甚至对主要设备的设计制造提供充分的依据。

1-2 所谓额定电压，就是使发电机、变压器等电气设备在正常运行时获得最佳经济效果的电压。

额定电压是电气设备在设计、制造和使用中的重要参数。

在电气工程中，电力网的额定电压应与电气设备的额定电压相对应，并且已经标准化，系列化。

电力系统采用多种电压等级是基于以下四种情况；1)目前，我国发电机的额定电压为6.3 、10.5或15.75kv (少数大容量发电机为24kv) 等。

摘要：阐述了高频开关电源热设计的一般原则，着重分析了开关电源散热器的热结构设计。

关键词：高频开关电源；热设计；散热器1 引言电子产品对工作温度一般均有严格的要求。

电源设备内部过高的温升将会导致对温度敏感的半导体器件、电解电容等元器件的失效。

当温度超过一定值时，失效率呈指数规律增加。

有统计资料表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％；温升50℃时的寿命只有温升为25℃时的1/6。

所以电子设备均会遇到控制整个机箱及内部元器件温升的要求，这就是电子设备的热设计。

而高频开关电源这一类拥有大功率发热器件的设备，温度更是影响其可靠性的最重要的因素，为此对整体的热设计有严格要求。

完整的热设计包括两方面：如何控制热源的发热量；如何将热源产生的热量散出去。

最终目的是如何将达到热平衡后的电子设备温度控制在允许范围以内。

2 发热控制设计开关电源中主要的发热元器件为半导体开关管（如MOSFET、IGBT、GTR、SCR等），大功率二极管（如超快恢复二极管、肖特基二极管等），高频变压器、滤波电感等磁性元件以及假负载等。

针对每一种发热元器件均有不同的控制发热量的方法。

2.1 减少功率开关的发热量开关管是高频开关电源中发热量较大的器件之一，减少它的发热量，不仅可以提高开关管自身的可靠性，而且也可以降低整机温度，提高整机效率和平均无故障时间（MTBF）。

开关管在正常工作时，呈开通、关断两种状态，所产生的损耗可细分成两种临界状态产生的损耗和导通状态产生的损耗。

其中导通状态的损耗由开关管本身的通态电阻决定。

可以通过选择低通态电阻的开关管来减少这种损耗。

MOSFET的通态电阻较IGBT的大，但它的工作频率高，因此仍是开关电源设计的首选器件。

现在IR公司新推出的IRL3713系列HEXFET(六角形场效应晶体管)功率MOSFET已将通态电阻做到3mΩ，从而使这些器件具有更低的传导损失、栅电荷和开关损耗。

美国APT公司也有类似的产品。

开关电源设计设计开关电源设计摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。

开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的线性电源。

电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。

开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。

信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。

开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。

本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。

关键词开关电源；半桥全桥；高频变压器- II -目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究的目的及意义 (2)1.2.1 课题研究的目的 (2)1.2.2课题研究的意义 (2)第2章开关电源输入电路设计 (3)2.1 电压倍压整流技术 (3)2.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (3)2.1.2 倍压整流技术 (3)2.2 输入保护器件保护 (4)2.2.1 浪涌电流的抑制 (4)2.2.2 热敏电阻技术分析 (5)2.3 本章小结 (6)第3章开关电源主电路设计 (7)3.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (7)3.2 开关晶体管的设计 (8)3.3 变压器绕组的设计 (10)3.4 输入整流器的选择 (11)3.5 输出滤波电容器的选择 (12)3.6 本章小结 (12)第4章开关电源控制电路设计 (13)4.1 芯片简介 (13)4.1.1 芯片原理 (13)4.1.2 UC3842内部工作原理简介 (13)4.2 工作描述 (14)4.3 UC3842常用的电压反馈电路 (18)4.4 本章小结 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)- II -第1章绪论1.1课题背景随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。

电力电子变压器中高频变压器的设计方式陈永杰;赵奇;唐日强【摘要】电力系统在我国经济发展中起着重要的作用，保证电力系统的完善对其功能的发挥而言意义重大。

就目前的电力系统结构分析来看，变压器是其中不可缺少的重要组成部分，因为变压器在电力系统当中承担着功率传输、电压变换以及电气隔离等主要功能。

就目前的变压器利用分析来看，电力电子变压器在电力系统当中有着重要的应用，而高频变压器又是电力电子变压器的核心组成部分，所以说高频变压器的质量直接影响着电力电子变压器的运行效果。

为了保证电力电子变压器在具体应用中能够具有较高的价值，对高频变压器一定要有科学的设计。

本文就电力电子变压器中高频变压器的设计方式进行具体的讨论，目的是强化电力电子变压器的应用质量。

【期刊名称】《电气技术与经济》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P34-36)【关键词】电力电子变压器;高频变压器;纳米晶【作者】陈永杰;赵奇;唐日强【作者单位】许继变压器有限公司;许继变压器有限公司;许继变压器有限公司【正文语种】中文【中图分类】TM410 引言电力电子变压器是在技术应用不断提升的基础上产生的一种新型的变压器，此变压器使用了大功率的电力电子元件，并采用相应的控制技术，所以电力系统当中的电压变换和能量传递等功能被轻松实现。

传统电力变压器在应用中能够实现的基本功能是电压的变换和电气隔离，而电力电子变压器能够灵活对输入的电流、输出电压以及功率因数进行调节，其在实际利用中更具灵活性，其应用价值也较为突出。

在电力电子变压器当中，高频变压器尤为重要，所以探讨其设计方式并对其进行调整优化，可以进一步提升电力电子变压器的利用价值。

1 高频变压器设计（1）高频变压器磁心选择在高频变压器的设计当中，磁心选择是一项重要的内容。

从目前的分析来看，高频变压器和普通的工频变压器存在着明显的不同，因为高频变压器需要长期在400Hz～100kHz的高频环境中进行工作，所以其磁心的选择十分重要。

第6章 PWM 控制技术1．试说明PWM 控制的基本原理。

答：PWM 控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。

在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。

效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。

上述原理称为面积等效原理以正弦PWM 控制为例。

把正弦半波分成N 等份，就可把其看成是N 个彼此相连的脉冲列所组成的波形。

这些脉冲宽度相等，都等于π/N ，但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。

如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，就得到PWM 波形。

各PWM 脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。

根据面积等效原理，PWM 波形和正弦半波是等效的。

对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM 波形。

可见，所得到的PWM 波形和期望得到的正弦波等效。

2．设图6-3中半周期的脉冲数是5，脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍，试按面积等效原理计算脉冲宽度。

解：将各脉冲的宽度用i（i =1, 2, 3, 4, 5）表示，根据面积等效原理可得1=m5m 2d sin U t t U ⎰πωω=502cos πωt - =0.09549(rad)=0.3040(ms)2=m525m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=5252cos ππωt -=0.2500(rad)=0.7958(ms)3=m5352m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=53522cos ππωt -=0.3090(rad)=0.9836(ms)4=m5453m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=2=0.2500(rad)=0.7958(ms)5=m54m2d sin U tt Uωϖππ⎰=1=0.0955(rad)=0.3040(ms)3. 单极性和双极性PWM 调制有什么区别？三相桥式PWM 型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM 波形各有几种电平？答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM 波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM 控制方式。

《电网设备状态检修技术（带电检测分册）》第五章高频局部放电检测技术目录第1节高频局部放电检测技术概述发展历程高频局部放电检测方法是用于电力设备局部放电缺陷检测与定位的常用测量方法之一，其检测频率范围通常在3MHz到30MHz之间。

高频局部放电检测技术可广泛应用于电力电缆及其附件、变压器、电抗器、旋转电机等电力设备的局放检测，其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合，也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。

高频局部放电检测方法，根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。

电感型传感器中高频电流传感器（High Frequency Current Transformer ，HFCT）具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点，因此应用最为广泛，其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测，高频电流传感器多采用罗格夫斯基线圈结构。

罗格夫斯基线圈（Rogowski coils，简称罗氏线圈）用于电流检测领域已有几十年历史。

早在1887年英国布里斯托大学的茶托克教授即进行了研究，把一个长而且形状可变的线圈作为磁位差计，并且通过测量磁路中的磁阻，试图研究更加理想的直流发电机。

罗格夫斯基线圈检测技术在20世纪90年代被英国的公立电力公司（CEGB）用在名为“El-Cid”的新技术里，用于测试发电机和电动机的定子[1]。

罗氏线圈自公布起就受到了很多学者的重视，对于罗格夫斯基线圈的应用也越来越广泛，1963年英国伦敦的库伯在理论上对罗格夫斯基线圈的高频响应进行了分析，奠定了罗格夫斯基线圈在大功率脉冲技术中应用的理论基础[2]。

20世纪中后期以来，国外一些专家学者和公司纷纷对罗氏线圈在电力上的应用进行了大量的研究，并取得了显着的成果。

如法国ALSTHOM公司有一些基于罗氏线圈电流互感器产品问世，其主要研究无源电子式互感器，在20世纪80年代英国Rocoil公司实现了罗格夫斯基线圈系列化和产业化。

标准修订记录表QJ变压器检验规范珠海格力电器股份有限公司发布目录前言 (II)第一部分电源变压器 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 技术要求 (1)4 试验要求和方法 (4)5 检验规则 (12)6 标志、包装、运输和贮存 (13)第二部分高频变压器 (16)1 范围 (16)2 规范性引用文件 (16)3 技术要求 (16)4 试验要求和方法 (16)5 检验规则 (21)6 标志、包装、运输和贮存 (22)附录 A （规范性附录）电源变压器内部结构检验表 (25)附录 B （规范性附录）电源变压器检验报告模板 (27)前言珠海格力电器股份有限公司技术标准是公司标准化技术委员会发布的标准，作为公司内部使用的技术法规性文件。

本标准与前一版本相比的主要变化如下：——在第2部分高频变压器 6.1.2 包装标识中增加最小包装标识要求。

——在第2部分高频变压器 6.2包装增加最小包装防静电要求本标准由珠海格力电器股份有限公司提出。

本标准由珠海格力电器股份有限公司标准化技术委员会归口。

本标准由珠海格力电器股份有限公司家用空调技术部、筛选分厂、标准管理部起草。

本标准第一部分主要起草人：林海森。

本标准第二部分主要起草人：郭彬，刘银河。

本次修订的主要负责人：丘兴高。

本标准于2006年1月首次发布。

2007年8月第1次修订，2007年9月第2次修订，2007年10月第3次修订，2008年2月第4次修订，2008年3月第5次修订，2008年7月第6次修订，2009年5月第7次修订，2009年7月第8次修订，2009年9月第9次修订，2010年1月第10次修订，2010年4月第11次修订，2010年11月第12次修订，2011年1月第13次修订，2011年3月第14次修订，2011年11月第15次修订，2012年5月第16次修订，2012年8月第17次修订，2013年5月第18次修订，2013年7月第19次修订，本次修订为第20次修订。

高频电源技术方案引言高频电源技术是一种用于转换电力的关键技术，广泛应用于各种电子设备和系统中。

本文将介绍高频电源技术的基本原理、常见的方案以及其在不同领域的应用。

高频电源技术原理高频电源技术通过将输入电压转换为高频交流电，并通过变压器和滤波器进一步转换为所需的输出电压。

其主要原理包括以下几个方面：1.变频器：高频电源技术使用变频器将输入电压转换为高频交流电。

变频器通常采用开关电源技术，通过控制开关管的通断来实现电压的转换。

常见的变频器包括升压变频器和降压变频器。

2.变压器：高频交流电经过变频器转换后，需要进一步通过变压器进行电压的转换。

变压器是高频电源技术中的关键组件之一，通过变压器的绕组比例可以实现输入电压到输出电压的转换。

3.滤波器：高频电源技术通过滤波器对输出电压进行滤波，以去除高频噪声和杂波。

滤波器通常采用电容器和电感器组成的LC滤波网络，可以有效地滤波输出电压。

高频电源技术方案高频电源技术有多种方案可供选择，具体方案的选择取决于应用需求以及系统的功率和效率要求。

以下是几种常见的高频电源技术方案：1.开关电源：开关电源是一种常见的高频电源技术方案，它通过开关管的通断控制来实现电压转换。

开关电源具有体积小、效率高、输出电压稳定等优点，广泛应用于各种电子设备中。

2.谐振变换器：谐振变换器是一种利用电感和电容的谐振作用来进行能量转换的高频电源技术方案。

谐振变换器具有高效率、高频率、低噪声等特点，在电池充电、电焊等领域得到广泛应用。

3.逆变器：逆变器是一种将直流电转换为交流电的高频电源技术方案。

逆变器通过采用高频开关电路和逆变电路，将直流电转换为高频交流电，并通过变压器将交流电输出。

4.共振变换器：共振变换器是一种利用共振电路来实现能量转换的高频电源技术方案。

共振变换器具有高效率、低杂散、高频率等特点，适用于高频电源和电力转换。

高频电源技术在不同领域的应用高频电源技术在各个领域中都有广泛应用。

以下是几个典型的应用领域：1.通信设备：高频电源技术在通信设备中起到关键作用。

第一章1‐1极化种类产生场合所需时间能量损耗产生原因电子式极化任何电介质 10-15 s 无束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质 10-13 s 几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质 10-10～10-2 s 有偶极子的定向排列夹层极化多层介质的交界面 10-1 s～数小时有自由电荷的移动1‐4电导形式 电导率金属导体 （自由电子）电子电导 γ很大气体，液体，固体 （自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子）离子电导γ很小ρ很大金属导电的原因是自由电子移动；电介质通常不导电，是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。

1‐6由于介质夹层极化，通常电气设备含多层介质，直流充电时由于空间电荷极化作用，电荷在介质夹层界面上堆积，初始状态时电容电荷与最终状态时不一致；接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大（电容较大导致不同介质所带电荷量差别大，绝缘电阻大导致流过的电流小，界面上电荷的释放靠电流完成），放电速度较慢故放电时间要长达5～10min。

补充：图中C1 代表介质的无损极化（电子式和离子式极化），C2 —R2 代表各种有损极化，而R3则代表电导损耗。

图1－4－2中，为泄漏电阻；为泄漏电流；为介质真空和无损极化所形成的电容；为流过的电流；为无损极化所引起的电容；为无损极化所形成的等效电阻；为流过支路的电流，可以分为有功分量和无功分量。

lk R lk I g C g I g C p C p R p I p p C R －pr I pc I g J 。

为真空和无损极化所引起的电流密度，为纯容性的；为漏导引起的电流密度，为纯阻性的；为有损极化所引起的电流密度，它由无功部分和有功部分组成。

容性电流与总电容电流密度向量之间的夹角为lk 。

J p 。

J pc 。

J pr 。

J c 。

J 。

J δ，称为介质损耗角。

介质损耗角简称介损角δ，为电介质电流的相角领先电压相角的余角，功率因素角ϕ的余角，其正切δtg 称为介质损耗因素，常用％表示，为总的有功电流密度与总无功电流密度之比。