通信工程师通信电源专业考试

一、填空题

1 ．直流供电系统向各种通信设备提供（直流电源）。

2 ．经由市电或备用发电机组含移动电站提供的低压交流电为通信局用的（交流基础电源）。

3 ．通信局的基础电源分交流基础电源和（直流基础电源）两大类。

4 ．直流供电系统目前广泛应用（并联浮充）供电方式。

5 ．高压熔断器用于对输电线路和变压器进行（过流保护）。

6 ．高压断路器具有（分断）和接通高压正常负荷电流及承受一定时间的短路电流的功能。

7 ．隔离开关用于隔离检修设备与（高压电源）。

8 ．机电制交换机采用汇流排把基础电源直接馈送到机房机架，这种方式称为汇流式馈电，

又因汇流排电阻很低，也称为（低阻配电）方式。

9 ．各机架电源负馈线，均用高阻电缆从公共配电点引出至程控交换机的配电方式为（高阻

配电）方式，又称辐射式馈电。

10 ．熔断器应有备用，不应使用（额定电流）不明或不合规定的熔断器。

11 ．引入通信局的交流高压电力线应采取高、低压（多级避雷）装置。

12 ．交流用电设备采用三相四线制引入时在零线上除电力变压器近端接地外，用电设备和

机房近端应（重复接地）。

13 ．为了确保通信电源不中断、无瞬变，近年来，在某些通信系统中，已采用交流（不间

断电源）。

14 ．变电站和备用发电机组构成的交流供电系统一般都采用（集中）供电方式。

15 ．隔离开关无特殊的灭弧装置，因此它的接通或切断不允许在有（负荷电流）的情况下

进行。

16 ．高压室禁止无关人员进入，在危险处应设防护栏，并设明显的（告警牌），如“高压

危险，不得靠近”等字样。

17 ．配电屏四周的维护走道净宽应保持规定的距离，各走道均应铺上（绝缘胶垫）。

18 ．在距离 l0kV ～ 35kV 导电部位（ lm ）以内工作时，应切断电源，并将变压器高低压两

侧断开，凡有电容的器件应先放电。

19 ．电流互感器在运行过程中二次线圈回路不能（开路）。

20 ．电压互感器二次绕组不能（短路）。

二、单项选择题

1 ．通信设备用交流电供电时，在通信设备的电源输人端子处 测量 的电压允许变动 范围 为额

定电压 值 的（ B ）。

A 、 － 5% ～ ＋ 5%B 、 － 10% ～ ＋ 5%

C 、 － 10% ～ ＋ 10%D 、 － 15% ～ ＋ 10%

2 ．通信电源设备及重 要建筑 用电设备用交流电供电时，在设备的电源输人端子处 测量 的电

压允许变动 范围 为额定电压 值 的（ D ）。

A 、 － 5% ～ ＋ 5%B 、 － 10% ～ ＋ 5%

C 、 － 10% ～ ＋ 10%D 、 － 15% ～ ＋ 10%

3 ． DC/AC 变换器 是 （ C ）。

A 、直流 / 直流变换器 B 、 整 流器

C 、 逆 变器 D 、变压器

4 ．为 安全 供电，专用高压输电线和电力变压器（ A ）。

A 、不得 让 外单位 搭 接负荷

B 、经 主管 部 门批准可 以 让 外单位 搭 接负荷

C 、 可 以 让 外单位 搭 接负荷

D 、经 主管 部 门批准可 以允许有关单位 搭 接负荷

5 ．交流用电设备采用三相四线制引入时，零线（ A ）。

A 、不 准安 装熔断器 B 、 必须安 装熔断器

C 、装与不装熔断器均 可 D 、经 批准可 以 安 装熔断器

6 ．相控 整 流器不 宜长期 工作在 小 于额定电流 值 （ A ）的 状态 下。

A 、 10%B 、 20%C 、 30%D 、 40%

7 ．熔断器的 温度 应低于（ C ）。

A 、 60℃B 、 70℃C 、 80℃D 、 90℃

8 ．高 频 开关 型 变流电源设备 宜 放置在有空 调 的机房，机房 温度 不 宜超 过（ C ）。

A 、 25℃B 、 27℃C 、 28℃D 、 30℃

9 ．交流电的 频率 允许变动 范围 为额定 值 的（ B ）。

A 、 ±3%B 、 ±4%C 、 ±5%D 、 ±6%

10 ．交流电的电压 波形 正 弦畸 变 率 应为（ C ）。

A 、 3%B 、 4%C 、 5%D 、 6%

11 ．发电机的额定电压 比 电 网 电压高（ B ） 是 考 虑 到负荷电流导 致 在线路上 产生 压 降损失 。

A 、 4%B 、 5%C 、 6%D 、 10%

三、多项选择题

1 ．交流供电系统由（ ABCD ）组成。

A 、专用变电站 B 、市电 油 机 转 换屏

C 、交流配电屏 D 、备用发电机组组成

2 ．直流供电系统由（ ABC ）组成。

A 、 整 流设备 B 、 蓄 电 池 组 C 、直流配电设备 D 、 逆 变器

3 ．交流电源系统对通信局提供的保 证建筑 负荷用电 是指 （ ABCD ）等设备的用电。

A 、通信用空 调 设备 B 、保 证照 明

C 、 消 防电 梯 D 、 消 防 水泵

4 ．交流电源系统对通信局提供的 建筑 一般负荷用电 是指 （ ABD ）。

A 、 普 通空 调 B 、 普 通 照 明

C 、 消 防电 梯 D 、备用发电机组不保 证 的负荷

5 ．直流基础电源 是指 （ ABCD ）组成的直流供电系统。

A 、 整 流器 B 、 蓄 电 池 C 、 监 控设备 D 、直流配电设备

6 ．直流基础电源的基础电压 范围 内的工作电压有（ ABC ）。

A 、浮充电压 B 、均 衡 电压 C 、 终 止电压 D 、充电电压

7 ．交流高压配电 网 的基 本 接线方式有（ ABC ）。

A 、放射式 B 、 树干 式 C 、 环状 式 D 、 总 线式

8 ．常用的高压电器有（ ABCD ）。

A 、高压熔断 品 B 、高压断路器 C 、高压隔离开关 D 、高压负荷开关

9 ．变流设备 包括 （ ABCD ）。

A 、相控 整 流器 B 、开关 整 流器 C 、直流变换器 D 、 逆 变器

10 ．交流不间断电源由（ ABCD ）等部分组成。

A 、 蓄 电 池 B 、 整 流器 C 、 逆 变器 D 、 静态 开关

11 ．并联浮充供电方式的特点 是 （ ABCD ）。

A 、 结 构 简 单 B 、工作 可 靠 C 、供电 效率较 高

D 、浮充工作 状态 下，输出电压 较 高 当蓄 电 池 单 独 供电时，输出电压 较 低

12 ．低压交流电的 标 称电压为（ BC ） 伏 ，三相 五 线， 频率 50 赫兹 。

A 、 110B 、 220C 、 380D 、 600

13 ． 我国 目前采用的输变电 标准 电压有（ ABCD ）和 110kV 。

A 、 35kVB 、 220kV C 、 330kVD 、 500kV

四、 判 断题

1 ．不间断电源设备（ UPS ）对通信设备及 其附属 设备提供不间断直流电源。（ × ）

2 ．低压交流电的 标 称电压为 220/380 伏 ，三相 五 线， 频率 50 赫兹 。（ √ ）

3 ．交流电的 频率 允许变动 范围 为额定 值 的 ±5% ，电压 波形 正 弦畸 变 率 应 小 于 5% 。（ × ）

4 ．交流电不间断电源在市电中断时， 蓄 电 池 通过 逆 变器（ DC/AC 变换器） 给 通信设备供

电。（ √ ）

5 ．电源系统的不 可 用 度是指 电源系统 故障 时间和正常供电时间 之 和的 比 。（ × ）

6 ．一般 建筑 负荷 包括非 通信用空 调 设备、一般 照 明 灯 具和备用发电机组等不保 证 供电的 其

他 负荷。（ √ ）

7 ． 柴油 发电机组 累计 运行 小 时 数超 过大修规定的时 限 ，或使用 10 年以上的设备 需要更新 。

（ √ ）

8 ．相控 整 流变换设备的 更新 周 期 为 10 年。（ √ ）

9 ．交、直流配电设备的 更新 周 期 为 15 年。（ √ ）

10 ． UPS 的 更新 周 期 为 10 年。（ √ ）

11 ．集中式（中 央 ）空 调 的 更新 周 期 为 12 年。（ √ ）

12 ．专用空 调 的 更新 周 期 为 8 年。（ √ ）

13 ． 普 通 商 用空 调 的 更新 周 期 为 5 年。（ √ ）

14 ．机电制交换机采用汇流排把基础电源直接馈送到机房机架，这种方式称为汇流式馈电

又因汇流排电阻很低，也称为高阻配电方式。（ × ）

15 ．变流设备应 安 装在 干燥 、通 风良好 、无 腐蚀性气体 的房间，室内 温度 应不 超 过 28℃ 。

（ × ）

16 ．交流供电应采用三相 五 线制，在零线上除电力变压器近端接地外，用电设备和机房近

端重复接地。（ × ）

17 ． 我国 目前采用的配电 标准 电压有 6kV 、 10kV 等。（ √ ）

18 ． 我国 规定，配电 网 低压电力设备的额定电压 编差范围 为 ±10% 额定电 值 。（ × ）

19 ． 我国 规定，配电 网 低压电力设备的 频率 为 50Hz±0.5Hz 。（ √ ）

20 ． 我国 规定，配电 网 低压电力设备的正 弦波畸 变 率极限小 于 15% 。（ × ）

五 、 简答 题

1. 简述 分 散 式供电种类及供电方 法 。

答： 分 散 供电方式 是指 供电设备有 独立 于 其 它供电设备的负 载 ， 即 负荷分 散 或电 池 与负 载

都分 散 。

有三种类 型： 一 是 在通信机房内设一 个 集中的电源系统， 包括整 流设备和 蓄 电 池 ，向 全 部

通信设备供电 ； 二 是 在通信机房内设多 个 电源系统（ 包括整 流设备和 蓄 电 池 ），分 别 向通

信设备供电 ； 三 是 通信设备 每个 机架内设 独立 的 小 电源系统， 仅 供 本 机架通信设备使用。

同 一通信局（站） 原则 上应设置一 个总 的交流供电系统，并由此分 别 向各直流供电系统提

供低压交流电。

交流供电系统的组成和 要求同 上 所述 。各直流供电系统 可 分 层 设置，也 可按 通信设备系统

设置。设置地点 可 为单 独 的电力电 池 室，也 可 与通信设备 同 一机房。

2. 简述 直流配电系统中供电 质量 的 要求 。

答： 供电 质量要求主要 有以下三点 ： 一 是要求 电压 波 动， 杂音 电压及瞬变电压应 小 于允许

范围； 二 是 不允许电源瞬间中断，因为通信信 息存储 在 存储 器中， 所 有的 存储 单 元 都有 双

套 装置，如电源瞬间中断，两 套平 行工作的 存储 器 同 时 丢失 信 息； 三 是要求 供电设备 自 动

工作 性 能 好 ， 做 到 少 人维护或无人维护。

3. 简述 交流高压配电系统不 可 用 度指标是什么？

答： 电源系统的不 可 用 度是指 电源系统 故障 时间与 故障 时间和正常供电时间 之 和的 比 ， 即：

电源系统不 可 用 度＝故障 时间 故障 时间 ＋ 正常供电时间

4. 简述 电压互感器的接线方 法 有 哪几 种 ？

答： 电压互感器的接线方 案 如下 ：

（ 1 ） V—V 接 法 。

（ 2 ） Y0/Y0/ △ 接 法 。

（ 3 ） Y0/Y0 接 法 。

电压互感器二次绕组均不能短路运行， 所 以在高压侧和低压二次绕组回路中，都 需要 采用

熔断器进行保护。

六 、 综 合题

1. 阐述 集中供电中交流供电和直流供电系统的组成及供电 要求 。

答： 集中供电方式 是指 供电设备集中和供电负 载 集中。

交流供电系统由专用变电站、市电 油 机 转 换屏、低压配电屏、交流配电屏以及备用发电机

组组成。移动电站 可 提供应 急 用电。

直流供电系统由 整 流设备、 蓄 电 池 组和直流配电设备组成。直流供电系统向各种通信设备

提供直流电源。

不间断电源设备（ UPS ）对通信设备及 其附属 设备提供不 问 断交流电源。

交流电源系统 还 应对通信局（站）提供一般 建筑 负荷用电和保 证建筑 负荷用电。保 证建筑

负荷 是指 通信用空 调 设备、保 证照 明、 消 防电 梯 、 消 防 水泵 等 ； 一般 建筑 负荷 是指 一般空

调 、一般 照 明及 其他 备用发电机组不保 证 的负荷。

通信用空 调 和保 证照 明也 可 由电力室交流配电屏供电。

通信局（站）应设 事故照 明， 事故照 明 灯 具 可 采用直流 照 明 灯 或交流应 急灯 。 宜 用 10kV

高压市电引入，并采用专用 降 压变压器供电。

直流电源由基础电源和机架电源组成。

基础电源 是指整 流器、 蓄 电 池 、 监 控和配电设备的直流供电系统。机架电源 是指 交换机上

插 件电源，交换机上有多 块 电源 插板 ，有的 是 直流 — 直流（ DC/DC ）变换器，它 们 把基础

电压变为 适当 的电压等级如 ±24V 、 ±12V 、 ±5V 、 ±3V… 。有的 是逆 变器（ DC/AC ），提供

多 频 交流电源，除用 户 电路直接使用基础电源外，大多 数 交换机的功能集成 元 件都用机架

电源。

2. 阐述 基础电压 范围 内工作电压的种类。

答： 基础电压 范围 内的工作电压有浮充电压、均 衡 电压和 终 止电压三种。在通信电源供电

系统中， 整 流器和 蓄 电 池 并接于馈电线上， 当 市电正常时，由 整 流器供电， 同 时也 给蓄 电

池微小 的 补 充电流，这种供电方式称为浮充，这一过程中 整 流器输出的电压称为浮充电压

为了使 蓄 电 池储 备 足够 的容 量 ， 视需要升 高浮充电压，使流入电 池补 充电流 增加 ，称为均

衡 充电，这一过程 整 流器输出的电压为“均 衡 ”电压。基础电压上 限 由均 衡 电压确定。一

旦 市电中断， 整 流器 停 机， 蓄 电 池 单 独 向负荷供电。 蓄 电 池 放电允许 最 低 值 ，称为 终 止电

压，基础电压的下 限是蓄 电 池 组的 终 止电压。

3. 阐述 直流供电的种类及配电设备 技术条 件。

答： 直流供电系统 按 馈电配线方式 可 分为低阻配线和高阻配线两种。

机电制交换机采用汇流排把基础电源直接馈送到机房机架，这种方式称为汇流式馈电，又

因汇流排电阻很低，也称为低阻配电方式。

程控交换机采用高阻配电方式，又称辐射式馈电， 即 各机架电源负馈线，均用高阻电缆从

公共配电点引出。

直流供电系统由 整 流器、 蓄 电 池 、直流变换器（ DC/DC ）和直流配电屏等部分组成。 整 流

器的交流电源由交流配电屏引入， 整 流器的输出端通过直流配电屏与 蓄 电 池 和负 载连 接。

当 通信设备 需要 多种不 同数值 的电压时， 可 以采用直流变换器（ DC/DC ）或机架电源将基

础电源的电压变换为 所需 的电压。由于直流供电系统中设置了 蓄 电 池 组。因此 可 以保 证 不

问 断供电。直流供电系统目前广泛应用并联浮充供电方式。

4. 阐述 交流低压配电系统中交流基础电源应 满足什么条 件 ？

答： 交流基础电源应 满足 以下 条 件 ：

（ 1 ）低压交流电的 标 称电压为 220/380 伏 ，三相 五 线， 频率 50 赫兹；

（ 2 ）通信设备用交流电供电时，在通信设备的电源输入端子处 测量 的电压允许变动 范围 为 ：

额定电压 值 的 +5% ～ － 10% ；

（ 3 ）通信电源设备及重 要建筑 用电设备用交流电供电时，在设备的电源输入端子处 测量 的

电压允许变动 范围 为 ： 额定电压 值 的 +10% ～ － 15% ；

（ 4 ） 当 市电供电电压不能 满足 上 述 规定或通信设备有 更 高 要求 时，应采用 调 压或 稳 压设备

满足 电压允许变动 范围 的 要求；

（ 5 ）交流电的 频率 允许变动 范围 为额定 值 的 ±4% ，电压 波形 正 弦畸 变 率 应 ≤ 5% ；

（ 6 ）通信局（站）应 根据要求安 装无功功 率补偿 装置。

交流供电系统 包括 变电 所 供 给 的高压或低压市电、 油 机发电机供 给 的 自 备交流电源以及由

整 流器、 逆 变器和 蓄 电 池 组成的交流不 停 电电源、交流配电屏等部分。

第 二 章 高 频 开关 型整 流电源

一、填空题

1. 滤波 电路中电容的作用 是 （隔直流通交流）。

2.PWM 表示 的内容 是 （ 脉冲 宽 度调 制）。

3. 在 谐振 变换器中 SRC 表示 （ 串 联） 谐振 变换器。

4. 在 谐振 变换器中 PRC 表示 （并联） 谐振 变换器。

5. 在 谐振 变换器中 QRC 表示 （ 准谐振 变换器）。

6. 在 准谐振 变换器中零电流开关的 符号 为（ ZCS ）。

7. 在 准谐振 变换器中零电压开关的 符号 为（ ZVS ）。

8. 功 率 因 数 λ ＝ ρ/s ＝ rcosφ ， 其 中 cosφ 表示 基 波 电流与基 波 电压的（位移因 数 ）。

二、单项选择题

1 ． 全桥 式功 率转 换电路中， 当 一组高压开关 管 导通时， 截 止 晶体管 上 施加 的电压为

（ A ）。

A 、输入电压 EB 、 1/2 输入电压

C 、 2 倍 的输入电压 D 、 1/3 输入电压

2 ． 全桥 式和 推挽 式功 率转 换电路中相 同 集电 极 电流时的输出功 率 （ B ）。

A 、与 半桥 式功 率转 换电路的输出功 率 相 同

B 、 是半桥 式功 率转 换电路的输出功 率 的 2 倍

C 、 是半桥 式功 率转 换电路的输出功 率 的 1/2 倍

D 、 是半桥 式功 率转 换电路的输出功 率 的 1/3 倍

3 ．功 率 因 数 λ ＝ ρ/s ＝ rcosφ ， 其 中 r 表示 （ C ）。

A 、电 网 电流有 效值 B 、基 波 电流有 效值

C 、基 波 电流有 效值 与电 网 电流有 效值之比

D 、电 网 电压有 效值

4 ．在线 性 电路中无 谐波 电流基 波 因 数 r （ C ）。

A 、大于 1B 、 小 于 1C 、等于 1D 、等于 2

5 ．具有 强 的 抗 不 平衡 能力的功 率转 换电路为（ C ）。

A 、 推挽 式 B 、 全桥 式 C 、 半桥 式 D 、单端 反激

6 ．电流 型谐振 开关 是 由（ A ）组成。

A 、电感和开关 串 联 B 、电容和开关并联

C 、电感和开关并联 D 、电容和开关 串 联

7 ．电压 型谐振 开关 是 由（ B ）组成。

A 、电感和开关 串 联 B 、电容和开关并联

C 、电感和开关并联 D 、电容和开关 串 联

8 ．在（ B ）电路中无 谐波 电流基 波 因 数 等于 1 。

A 、容 性 电路 B 、线 性 电路 C 、感 性 电路 D 、 滤波 电路

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 LB 、功 率 开关 管 VT

C 、二级 管 VDD 、 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

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

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 。（ × ）

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 。（ × ）

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 的输入电压。

（ √ ）

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。（ × ）

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 。（ × ）

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。（ × ）

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。（ √ ）

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

— 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 — 直流变换器， 根据 直流 — 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. 写 出功 率 因 数校 正电路公式并 说 明各字 母表示 的 意义 ，回 答 为 什么当 基 波 因 数 r ＝ 1 时，

有 λ ＝ cosΦ 的 原理 。

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：

λ ＝ PS ＝ ULI1cosΦULIR=I1IRcosΦ=rcosΦ

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；

cosΦ 为基 波 电流与基 波 电压的位移因 数 。

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 λ 应为 ：

λ ＝ cosΦ

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 BG1 、 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 BG1 导通时，输入电源电压

E 通过 BG1 施加 到高 频 变压器 B1 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 BG1 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 BG1 上 施加 2E 的电压，接 着 又 是 两 晶体管 都 截 止的时 期 ， VCE1 和

VCE2 均为 E 。

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 BG1 、 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 BG1 ， 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 BG1 ， BG4 ）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

（ 即 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 损失 的目的。

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 能 耗 。 第 二点 是 由于开关器件电压下 降 和电流上 升 都 需要 一定时间，在开关器件上 会 产

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。

第 三 章蓄 电 池

一、填空题

第 三 章蓄 电 池

1. 铅酸 蓄 电 池 正 极板 有 物 质是 （二 氧化铅 ）。

2. 配制电 解液 时 严 禁将（ 蒸馏 水 ） 注 入 硫酸 内。

3. 蓄 电 池做 容 量 试 验 放电时，放电电流应（不 超 过） 10 小 时 率 的电流。

4. 蓄 电 池做 容 量 试 验 放电时 平 常放电 量 应为电 池 额定容 量 的（ 75% ）。

5. 密封铅酸 蓄 电 池 10 小 时放电电流， 数值 为（ 0.1 ） 倍 额定容 量 。

6. 蓄 电 池 初 期 放电特点 是 （时间短），端电压下 降 快 。

7. 密封 电 池 在使用前不 需 进行 初 充电， 但 应进行（ 补 充充电）。

8. 浮充时各组电 池 端电压的 最 大 差值 应不大于（ 0.05 ） 伏 。

9. 我们所 使用的 蓄 电 池 组通常采用（正 极 ）接地。

10. 电 池 室 照 明应采用（ 密封 防 爆 ） 灯 具。

11. 当 电 池 液 面减少 时，应 加 （ 蒸馏 水 ）不 加 稀硫酸 。

12. 负 极板 的 活 性 物绒 状 铅 在放电 终 了时 呈 （ 深灰色 ）。

13. 正 极板 的 活 性 物 质 二 氧化铅 在充电 终 了时 呈 （ 深褐色 ）。

14 ．一 只 500AH 电 池 10 小 时 率 电流 值 为（ 50 ） A 。

15. 铅酸 蓄 电 池 正 极是 二 氧化铅 ，负 极是 （ 绒 状 铅 ）。

16. 在 标准温度 时，单 体 阀 控 铅 蓄 电 池 的均 衡 充电电压应设置在（ 2.35 ） V 。

17. 当环 境 温度升 高时， 蓄 电 池 的均 衡 充电电压应（ 降 低）。

18 ． 铅酸 电 池 放电 终 止电压一般设定为（ 1.8 ） V 。

二、单项选择题

1 ． 当蓄 电 池 的放电 率 （ B ） 10 小 时放电 率 时，电 池 容 量减小 。

A 、低于 B 、高于 C 、不高于 D 、等于