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电力电子技术复习题答案

第二章：

1.晶闸管的动态参数有断态电压临界上升率du/dt和通态电流临界上升率等，若

du/dt过大，就会使晶闸管出现_ 误导通_，若di/dt过大，会导致晶闸管_损坏__。

2.目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有电力晶体管、可关断晶闸管、

功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管几种。简述晶闸管的正向伏安特性

答: 晶闸管的伏安特性

正向特性当IG=0时，如果在器件两端施加正向电压，则晶闸管处于正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过。

如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo，则漏电流急剧增大，器件开通。

随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低，晶闸管本身的压降很小，在1V左右。

如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态，IH称为维持电流。

3.使晶闸管导通的条件是什么

答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。

4.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管

（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于半控型器件的是 SCR 。

5.晶闸管的擎住电流I

答：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。

6.晶闸管通态平均电流I T(AV)

答：晶闸管在环境温度为40C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。标称其额定电流的参数。

7.晶闸管的控制角α（移相角）

答：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。

8.常用电力电子器件有哪些

答：不可控器件：电力二极管。

半控型器件：晶闸管。

全控型器件：绝缘栅双极晶体管IGBT，电力场效应晶体管（电力MOSFET），门极可关断晶闸管（GTO），电力晶体管。

9.电力电子器件有几种工作状态（电力电子器件有哪四种工作状态）

答：四种，即开通、截止、反向击穿、正向击穿。

10.维持晶闸管导通的条件是什么怎样才能使晶闸管由导通变为关断

答：维持晶闸管导通的条件是晶闸管的电流大于使晶闸管维持导通所必需的最小电流。

晶闸管由导通变为关断：去掉正向电压，施加反压，使晶闸管的电流低于维持电流。

11.简述晶闸管的正常工作时的特性。

答: 当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。

当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。

晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否还存在，晶闸管都保持导通。

若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。

12.对同一只晶闸管，维持电流I

H 与擎住电流I

在数值大小上有I

小于

。

13.请在空格内标出下面元件的简称：电力晶体管GTR；可关断晶闸管

GTO；功率场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT；IGBT 是MOSFET和GTR的复合管。

14.晶闸管触发电路的要求

答：晶闸管触发电路应满足下列要求：

1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通（结合擎住电流的概念）。

2）触发脉冲应有足够的幅度。

3）不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触发区域之内。

4）应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。

16．按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为单极型、双极型、复合型三17. 电力二极管的主要类型

答：电力二极管的主要类型有普通、快恢复、肖特基。

18. 按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子

器件分为_电流驱动和电压驱动两类

第三章：

1三相零式可控整流电路带电阻性负载工作时，在控制角α>30°时，负载电流出现断续_。

2。

2 单相全控桥整流电路，其输出电压的脉动频率是100hz ，三相零式可控整流电

路，其输出电压的脉动频率为 150hz 。

3 三相半波可控整流电路，带大电感负载，移相范围为（ 90° ）。

4三相全控桥整流电路，带电阻负载，控制角α=30°，试画出整流输出电压u d 的波形，画出晶闸管V11的电压u v11的波形；

5单相半波可控整流电路接电阻负载。α=30°，画出输出电压U d 和晶闸管承受的电压Uvt 波形。 7在单相半波可控整流大电感负载有续流二极管的电路中，晶闸管的控制角a 的最大移相范围是多少晶闸管的导通角、续流二极管的导通与a 关系如何

答: a 的最大移相范围1800

晶闸管的导通角=Л-a

续流二极管的导通角=Л+a

6 三相半波可控整流电路，变压器二次相电压为20V ，带大电感负载，无续流二极管，试计算O =45α时输出电压，如负载为200A ，求晶闸管上最高电压和晶闸管电流的平均值I dT 、有效值I T 。解：

8 单相全控桥式变流电路如图所示，工作于有源逆变状态，β=60°，变压器二次相电压有效值U2=220V ，Ed=-150V ，R=l Ω，L 足够大，试按要求完成下列各项：

(1)画出输出电压ud 的波形；

(2)画出输出电流id 的波形；

(3)计算输出电流平均值Id ；

(4)计算晶闸管电流的平均值IdV1和有效值IV1。

解：（3）v u u d 99cos 9.02==α A R u E I

d d 51=-= （4）A 5.252I IdV1d == A 06.362

I IV 1d ==

9三相零式可控整流电路，在电阻性负载时，当控制角α≤30°，每个晶闸管的导通角θ= 120°。

10 有源逆变失败的原因

答：逆变失败的原因

1）触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。

2）晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。

3）交流电源缺相或突然消失。

4）换相的裕量角不足，引起换相失败。

11 在三相全控桥式有源逆变电路中，以连接于A 相的共阴极组晶闸管V 1为例，说明其在一个周期中，导通及关断期两端承受电压波形的规律。

答:V 1导通期间为其正向管压降(≈0)为120°期间；

V 1关断期间首先为承受线电压U AB 为120°期间；

之后承受线电压U AC 为120°期间。

12 .在三相半波整流电路中，α=60°,如果a 相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载整流电压ud 的波形和晶闸管V1的电压u v1的波形。

13有一个三相全控桥整流电路如图所示。已知电感负载L=、α=75°、R=1Ω、变压器二次相电压U 2=100V 。试画出u d 的波形，计算负载的平均整流电压U d 和负载电流平均值

I d ，计算变压器二次电流的有效值I 2。

解：ωL=2πfL=×300×=Ω

>>R,可视为大电感负载。 t O u d 0 E i d

U d =U 2cos α≈α

=×100×cos75°=

I d = = =

变压器二次电流的有效值I 2

I 2=

I d ≈

=×= 14单相桥式全控整流电路接阻感负载。α=30°，画出输出电压u d 和输出电流i d 的波形。

15 有源逆变产生的条件

答: （1）在负载将产生负向电压，且|U d |<|E d |

（2）β<90゜

16 什么是逆变失败如何防止逆变失败

答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。

防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。

17有一单相半波相控整流电路，负载电阻R d =10Ω，直接接到交流220V 电源上，

如图所示。在控制角α=60°时，求输出电压平均值U d 、输出电流平均值I d ，并选择晶闸管元件（考虑两倍裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流）。解：V u U d 25.742

cos 145.02=+=α A R U I d d d 425.7== 晶闸管承受的最大电压

311×2＝622V 选800V

×2＝选20A

18 有一个三相半波可控整流电路如图所示。

已知带大电感负载，a=45°，R=2Ω变压器二次相电压U 2=380V 。试

(1) 计算负载的平均整流电压U d 和负载电流I d 。

(2) 计算晶闸管电流的有效值I V1。

(3) 按裕量系数2确定晶闸管的额定电压。

解：（1）V u u d 3.314cos 17.12==α

(2)

(3) V u 93162= V 18622931=?

选晶闸管的额定电压为2000V

19 在三相全控桥式有源逆变电路中，直流侧输出电流电压Ud= U 2__cos β。（电路中电感L 足够大且电流连续，设变压器二次侧相电压有效值为U 2）

20在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，假设VT 1不能导通，画出0=α整流电压u d 波形。（5分） 21单相全控桥式整流电路接大电感负载。已知R=10Ω，a=45°，U 2=100V ，试回答：

（1）计算输出整流电压U d ，输出电流平均值I d ；

（2）计算晶闸管电流的有效值I V1;

（3）按裕量系数2确定晶闸管的额定电流。

答: (1)V COS U U d 63.63459.02==ο )(363.6A R

U I d d == (2) )

(5.421A I I d

v == (3) )(85.257.1A I I VI VIEAR ==

2×=(A) 额定电流为10(A)的晶闸管。

22控制角α与逆变角β之间的关系为 β=л-α 。

23三相全控桥式整流电路在运行中，当晶闸管触发脉冲丢失或电源缺相，将会出

现什么现象，如果是逆变电路又将如何

答：（1）丢失一只晶闸管上的触发脉冲时；

① 会使输出电压波形缺少2个波头，在电流连续的情况下输出电压约降低

1/3。

② 某一已导通的晶闸管会关不断二失控，从而导致长期导通而可能过载损坏。

（2）电源缺一相时，

A R U I d d 2.157==A 7.903I IV 1d ==

①会使输出电压波形缺少四个波头。

②在电流连续的情况下输出电压约降低2/3。

如果是逆变电路，将造成短路故障，使逆变失败。

24分别画三相半波整流电路电感性负载α=0°和三相全控有源逆变电路电感性负载β=60°的输出电压u d波

26在三相半波整流电路中，α=90°，试绘出在电阻性负载整流电压ud和电流id的波形；

25对三相桥式全控变流电路实施触发时，如采用单宽脉冲触发，单宽脉冲的宽度一般取>60o度较合适；如采用双窄脉冲触发时，双窄脉冲的间隔应为60o度。

27 晶闸管触发电路的要求

答：晶闸管触发电路应满足下列要求：

1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通（结合擎住电流的概念）。

2）触发脉冲应有足够的幅度。

3）不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触发区域之内。

4）应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。

28 阻感负载的特点是电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，

2U，续流二极管承受晶闸管控制角α的最大移相范围是180，其承受的最大正反向电压均为2

2U（设U2为相电压有效值）。

的最大反向电压为2

第四章

1. 确定最小逆变角βmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间t af所对应的电角度δ，安全裕量角0和

换相重叠角。 2.电压型逆变器中间直流环节以电容贮能。

3.适用于全控型器件的换流方式是器件换流。

4．什么是电压型逆变电路有什么特点

答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路。

电压型逆变电路的主要特点是：

①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

5.画出负载换流电路的输出电压电流波形图，并分析其工作原理。

电阻电感串联后再和电容并联，工作在接近并联谐振状态而略呈容性，电容为改善负载功率因数使其略呈容性而接入直流侧串入大电感L d ， i d 基本没有脉动。

t 1前：VT1、VT4通，VT2、VT3断，u o 、i o 均为正，VT2、VT3电压即为u o 。

t 1时：触发VT2、VT3使其开通，u o 加到VT4、VT1上使其承受反压而关断，电流从VT1、VT4换到VT3、VT2。

t 1必须在u o 过零前并留有足够裕量，才能使换流顺利完成。

6.电流型逆变器中间直流环节以电感贮能。

7 画出三相桥式逆变电路图。 8．画出单相半桥电压型逆变电路原理图，并简述其工作原理。 V1和V2栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏，两者互补，输出电压u o 为矩形波，幅值

为m=U d/2。 V1或V2通时，i o 和u o 同方向，直流侧向负载提供能量；VD1或VD2通时，i o 和u o 反向，电感中贮能向直流侧反馈。VD1、VD2称为反馈二极管,它又起着使负载电流连续的作用。或者

（者互补。设t2时刻以前V1为通态，V2为断态。t2时刻给V1关断信号，给V2开通关断信号，则V1关断，但感性负载中的电流i0不能立即改变方向，于是VD2导通续流。当t3时刻i0降为0时，VD2截止，V2开通，i0反向。同样，在t4时刻给V2关断信号，给V1开通关断信号后，V2关断，VD1先续流，t5时刻V1才开通。）

9 逆变器按直流侧提供的电源的性质来分，可分为电压型逆变器和电流型逆变器。 10 电压型三相桥式逆变电路的每只晶闸管导电的角度是 180° 度。

11 通常变流电路实现换流的方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流四种。

12．高压直流输电系统原理如图所示，若使功率从左向右传输，变流器Ⅰ、Ⅱ分别工作于什么状态控制角α如何输出电压大小、极性如何

ω ω ω ω O O O O i t 1 b) o u i i o u V T i V T 1 i

V T 4 i V T 2 i V T 3 u VT 1 u V T

4 N'-U V W V 1V 2V 3V 4V 5V 6

VD 1VD 2VD 3VD 4VD 5

VD 6U d 2U d 2

答：变流器Ⅰ工作在整流状态，α1<90o，变流器Ⅱ分别工作在逆变状态, α2>90o。Ud1上正下负。

Ud2上正下负。Ud1> Ud2。

13．180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。

14．在无源逆变器中，为使晶闸管可靠关断，常采用__负载换流__和__强迫换流__两种。

15．将直流电变为频率、电压可调的交流电称为逆变，交流测接电源称为有源逆变。

16．为保证晶闸管安全可靠工作，需对它进行过电压、过电流保护及吸收电路保护。

17．画出单相全桥逆变电路的原理图和采用移相调压方式时的控制信号波形图、输出电压波形图，并分析其工作原理。

工作原理：

① V1， V4导通, U0=Ud

② V1， VD3导通, U0=0

③ VD2， VD3导通, U0=-Ud

④ V3， V2导通, U0=-Ud

⑤ V2， VD4导通, U0=0

⑥ VD1， VD4导通, U0=Ud

u o成为正负各为θ的脉冲，改变θ即可调节输出电压有效值。

18.在桥式全控有源逆变电路中，理论上逆变角β的范围是__0o ~ 90o 。

19．画出单相半桥逆变电路的原理图和输出电压电流波形图，并分析其工作原理。

V1和V2栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏，两者互补，输出电压u o为矩形波，幅值为U m=U d/2。

V1或V2通时，i o和u o同方向，直流侧向负载提供能量；VD1或VD2通时，i o和u o反向，电感中贮能向直流侧反馈。VD1、VD2称为反馈二极管,它又起着使负载电流连续的作用。

20三相电压型逆变电路中，每个桥臂的导电角度为 180 ，各相开始导电的角度依次相差 120 ，在任一时刻，有 3 个桥臂导通。

21．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同

答：交流侧接电网，为有源逆变，交流侧接负载，为无源逆变。

22. 全桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为 1 （填上倍数）Ud 。

23电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流，从大的方面，换流可以分为两类，即外部换流和自换流，进一步划分，前者又包括电网换流和负载换流两种换流方式，后者包括器件换流和强迫换流两种换流方式。

24半桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为Ud ，全桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为 1 Ud 。

第五章：

1、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有降压斩波电路；升压

斩波电路；升降压斩波电路。

2．对于桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于正转电动状态，试分析此时电路的工作情况，并绘制相应的电流流通路径图，同时标明电流流向。

解：需使电动机工作于正转电动状态时，由V 3和VD 3构成的降压斩波电路工作，此时需要V 2保持导通，与V 3和VD 3构成的降压斩波电路相配合。

当V 3导通时，电源向M 供电，使其反转电动，电流路径如（1）图：

当V 3关断时，负载通过VD 3续流，电流路径如（2）图：

3、分析Cuk 斩波电路的工作原理。

Cuk 斩波电路工作原理

V 导通时，E —L1—V 回路和R —L2—C —V 回路分别流过电流。

V 关断时，E —L1—C —VD 回路和R —L2—VD 回路分别流过电流。

输出电压的极性与电源电压极性相反。

◆基本的数量关系

C 的电流在一周期内的平均值应为零，即

得从而可得由L1和L2的电压平均值为零，可得出输出电压Uo 与电源电压E 的关系 4．如图所示斩波电路，直流电源电压E=100V ，斩波频率f=1kHz 。若要求输出电压ud 的平均值=25V~75V 可调，试计算斩波器V 的占空比α的变化范围以及相应的斩波器V 的导通时间t0n 的变化范围。解：E u α=0

5．分析下图所示斩波电路的基本工作原理。形状Q 是可以代替什么元件

解：

Q 通时，E 向L 充电，充电电流恒为I 1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压u o 为恒值，记为U o 。设Q 通的时间为t on ，此阶段L 上积蓄的能量为 Q 断时，E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。设Q 断的时间为t off ，则此期间电感L 释放能量为

稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等:

T/t off>1，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路.

形状Q 是可以代替晶闸管或全控型器件。

6．下图所示的降压斩波电路中，E ＝100V ，L ＝100mH ，R ＝Ω，EM ＝10V ，采用脉宽调制控制方式，T ＝20μs ，当Ton ＝4μs 时。求：（1）输出电压平均值U o ；（2）输出电流平均值I o ；（3并判断负载电流是否连续。

m =

E E M =100

10= τ=R L =5.01.0=0. 2 当t on =4μs 时，有

ρ=

τT = =

τon t =

由于 = on t EI 1()off 1o t I E U -on

t EI 1off

on t I t I 12=αα-=-==112on on on off t t T t t I I

11--ραρe e =1

11000.002000.0--e e =>m 所以输出电流连续。

此时输出平均电压为

U o =

E T

t on =204100?=20(V) 输出平均电流为

I o =R E U M o -=5.01020-=20(A) 7.画出升压斩波电路的原理图和输出电流波形图，并分析其工作原理。

V 通时，E 向L 充电，充电电流恒为I 1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压u o

为恒值，记为U o 。设V 通的时间为t on ，此阶段L 上积蓄的能量为。 V 断时，E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。设V 断的时间为t off ，则此期间电感L 释放能量为。稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等

T/t off>1，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。 8. 画出降压斩波电路的原理图和输出电压电流波形图（电流连续），并分析其工作原理。

工作原理 t =0时刻驱动V 导通，电源E 向负载供电，负载电压u o=E ，负载电流i o 按指数曲线上升； t =t 1时刻控制V 关断，负载电流经二极管VD 续流，负载电压u o 近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L 值较大。

9．如图所示为一降压斩波电路，试画出输出电压u0和输出电流i0的波形(电流断续)。

10 交流电能转换成直流电能称整流，把一种直流电能转换成另一种直流电能称

直流斩波，而把直流电能转换成交流电能称逆变。

11 .直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路。

12．画出升降压斩波电路的原理图和电源i1、电流负载i2波形图。

13.分别写出降压斩波电路、升压斩波电路和升降压斩波电路的直流输出电压U0

与电源电压E 的关系式。

答：降压斩波电路

升压斩波电路升

降压斩波电路 14．降压斩波电路，已知E=200V ，R=10Ω，L 值极大。采用脉宽调制控制方

式，当控制周期T=50μs ，全控开关VT 的导通时间t on =20μs ，试完成下列各项要求。

①画出降压斩波电路图 ②计算稳态时输出电压的平均值U O 、输出电流的平均值I O 。

= on t EI 1()off o t I E U 1-()off

1o t I E U -on

t EI 1E t T E t t t U off off off on o =+=E U α-=110E U α=0E U αα-10=

解：①

②

15. 升压斩波电路的典型应用有直流电动机传动和单向功率因素校正等。

1、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有降压斩波电路；升压

斩波电路；升降压斩波电路。

第六、七章：

1.交交变频电路（采用三相桥式整流电路）的最高输出频率是多少制约输出频率提高的因素是什么答：一般来讲，构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多，最高输出频率就越高。当交交变频电路中采用常用的6脉波三相桥式整流电路时，最高输出频率不应高于电网频率的1/3~1/2。当电网频率为50Hz时，交交变频电路输出的上限频率为20Hz左右。

当输出频率增高时，输出电压一周期所包含的电网电压段数减少，波形畸变严重，电压波形畸变和由此引起的电流波形畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。

2．单相交流调压电路带阻感负载，当控制角＜(=arctan(L/R) )时,VT1的导通时间大于π ,VT2的导通时间小于π。

3．根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分为同步调制和异步调制。一般为综合两种方法的优点，在低频输出时采用方法是异步调制。

4．改变频率的电路称为变频电路，变频电路有交交变频电路和交直交电路两种形式，前者又称为直接变频，后者也称为间接变频。

5．什么叫交—交变频电路

答：晶闸管交交变频电路，也称周波变流器(Cycloconvertor)。

交交变频电路——把电网频率的交流电变成可调频率的交流电，属于直接变频电路。

6．什么是电压型逆变电路有什么特点

答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路。

电压型逆变电路的主要特点是：

①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。

7. 改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变_ 输出电压基波__的幅值。

8.交流调压电路和交流调功电路有什么区别

答：交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方式不同。

交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

9、一台工业炉原由额定电压为单相交流220∨供电，额定功率为10千瓦。现改用双向晶闸管组成的

单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要5千瓦。试问双向晶闸管的触发角α应为多少度试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。

解：1021m ax 0)sin 2(

1U t d t u U ==?π

ωωπ

此时负载电流最大，为

因此最大输出功率为

输出功率为最大输出功率的50％时，有：

又 10U 22sin παππα-+=U

得 ο90=α

10.交流调功电路的调节方式。

答：将负载与电源接通几个周波，再断开几个周波，改变通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率，因其直接调节对象是电路的平均输出功率,所以称为交流调功电路。

11. 已知自耦变压器基本绕组为1-0，调整绕组1-3与1-2之间的匝数是1-0的10％。试分析图示两

组反并联晶闸管组成的电路，是如何实现在输入电压波动时，使输出电压∪0保持稳定

解通过对电压检测，实施对两组反并联晶闸管门极予以控制。例如：输入电压高于10%时，让VT1、VT2这组反并联的晶闸管的触发脉冲移到180°，使它不输出电压，而让VT3、VT4这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分别在正负半周全导通时输出电压降低；当输入电压低于额定值10%时，让VT1、VT2这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分别在正负半周全导通。让VT3、VT4反并联晶闸管的触发脉冲移到180°使他们截止，从而使输出电压提高10%，达到稳定输出电压的目的。

12．一单相交流调压器，电源为工频220V ，阻感串联作为负载，其中R=1Ω，L=2mH 。试求：①开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数。

解：①负载阻抗角为：

φ=arctan （R

L ω）=arctan （11025023-???π）= 开通角α的变化范围为：

φ≤α<π

②当α=φ时，输出电压最大，负载电流也为最大 22max o )

(220L R I ω+== ③，此时输出功率最大，为

P omax =R L R R I 2

222max o )(220???? ??+=ω= (KW) 功率因数为

实际上，此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦，即

cos

13. 正弦脉宽调制（SPWM ）技术运用于电压型逆变电路中，改变载波频率可改变开关管的工作频率。

14. 分析单相交交变频电路的整流与逆变工作状态。(10分) 工作状态

t1~t3期间：io处于正半周，正组工作，反组被封锁。

t1~t2阶段：uo和io均为正，正组整流，输出功率为正。

t2~t3阶段：uo反向，io仍为正，正组逆变，输出功率为负。

t3~t5期间：io处于负半周，反组工作，正组被封锁。

t3~t4阶段：uo和io均为负，反组整流，输出功率为正。

t4~t5阶段：uo反向，io仍为负，反组逆变，输出功率为负。

15、正弦脉宽调制（SPWM）技术运用于电压型逆变电路中，当改变调制波的幅值可改变逆变器输出电压幅值；改变调制波的频率可改变逆变器输出电压频率。

16.画出电阻电感负载单相交流调压电路的输出电压波形和晶闸管承受的电压波形（触发角为α）。17相调压电路带电阻负载，其导通控制角的移相范围为 0～180。，随的增大， Uo逐渐减低，功率因数逐渐减低。

18 单相交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路工作是由输出电流的方向决定的，交流电路

工作在整流还是逆变状态是根据输出电压与输出电流方向是否相同决定的。

19M控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术；直流斩波电路得到的PWM波是等效直流波形，SPWM波得到的是等效正弦波形。

20据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分为异步调制和同步调制。一般为综合两种方法的优点，在低频输出时采用异步调制方法，在高频输出时采用同步调制方法。

21．试说明PWM控制的基本原理。

答: 脉宽调制技术：通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效获得所需要的波形（含形状和幅值）。

面积等效原理：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。

把正弦半波分成N等分，就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列组成的波形。如果把上述脉冲利用相同数量的等幅不等宽的矩形脉冲替代，且两者中点重合，面积相等，就得到PWM波。

22 三相交交变频电路主要有两种接线方式，即公共交流母线进线方式和输出星形连结方式，其

中主要用于中等容量的交流调速系统是公共交流母线进线方式__。

23WM波形只在单个极性范围内变化的控制方式称单极性控制方式，三相桥式PWM 型逆变电路采用双极性控制方式。

24. 采用两晶闸管反并联相控的交流调压电路，输入电

压U i＝220V，负载电阻R＝5Ω，L=0。如1＝2＝/3,求：

(1)试画出输出电压u0的波形；

(2) 计算输出电压有效值；

(3) 计算晶闸管的平均电流。

（1）

（2）παπαπωωππα-+==

?2sin 21)()sin 2(11210U t d t U U U0＝

（3）

IVT ＝

电力电子技术期末考试试题及答案(1)

电力电子技术期末考试试题及答案(史上最全)

电力电子技术试题第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为__开关损耗__。 3.电力电子器件组成的系统，一般由__控制电路__、_驱动电路_、 _主电路_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路__。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型器件_ 、 _ 双极型器件_ 、_复合型器件_三类。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 | 9.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于__IH 。 10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM_大于__Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。 14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。的开启电压UGE（th）随温度升高而_略有下降__，开关速度__小于__电力MOSFET 。 16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数，在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。 18.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不可控器件的是_电力二极管__，属于半控型器件的是__晶闸管_，属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _；属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _，属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是_电力MOSFET，属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _，属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。 . 第2章整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O_。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ，其承受的最大正反向电压均为___，续流二极管承受的最大反向电压为___（设U2为相电压有效值）。 3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为__0-180O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 和_；带阻感负载时，α角移相范围为_0-90O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为___和___；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。 4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角时，晶闸管的导通角=_π-α-_; 当控制角小于不导电角时，晶闸管的导通角=_π-2_。

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第二章电力电子器件一、填空题 1、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为100A。若该晶闸管阳、阴间电压为60sinwtV，则其额定电压应为60V。（不考虑晶闸管的电流、电压安全裕量。） 2、功率开关管的损耗包括两方面，一方面是导通损耗；另一方是开关损耗。 3、在电力电子电路中，常设置缓冲电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。 4、缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。 5、电力开关管由于承受过电流，过电压的能力太差。所以其控制电路必须设有过流和过压保护电路。二、判断题 1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。（√） 2、某晶闸管，若其断态重复峰值电压为500V，反向重复峰值电压为700V，则该晶闸管的额定电压是700V。（×） 3、晶闸管导通后，流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。（×） 4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。（√） 5、在晶闸管的电流上升至其维护电流后，去掉门极触发信号，晶闸管级能维护导通。（×） 6、在GTR 的驱动电路设计中，为了使GTR 快速导通，应尽可能使其基极极驱动电流大些。（×） 7、达林顿复合管和电力晶体管属电流驱动型开关管；而电力场效应晶体管和绝缘栅极双极型晶体管则属电压驱动型开关管。（√） 8、IGBT 相比MOSFET，其通态电阻较大，因而导通损耗也较大。（×） 9、整流二级管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。（×） 10、导致开关管损坏的原因可能有过流、过压、过热或驱动电路故障等。（√）三、选择题 1、下列元器件中，（ BH ）属于不控型，（ DEFIJKLM）属于全控型,（ ACG ）属于半控型。 A、普通晶闸管 B、整流二极管 C、逆导晶闸管 D、大功率晶体管 E、绝缘栅场效应晶体管 F、达林顿复合管 G、双向晶闸管 H、肖特基二极管 I、可关断晶闸管 J、绝缘栅极双极型晶体管 K、MOS 控制晶闸管 L、静电感应晶闸管 M、静电感应晶体管 2、下列器件中，（ c ）最适合用在小功率，高开关频率的变换器中。 A、GTR B、IGBT C、MOSFET D、GTO 3、开关管的驱动电路采用的隔离技术有（ ad ） A、磁隔离 B、电容隔离 C、电感隔离 D、光耦隔离四、问答题 1、使晶闸管导通的条件是什么？答：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流或脉冲（uak＞0且ugk＞0）。

电力电子技术期末考试试题及答案最新版本

电力电子技术试题
第 1 章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 18.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力 MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不可控器件的是_电力二极管__，属于半控型器件的是__晶闸管_，属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力 MOSFET 、 IGBT _；属于单极型电力电子器件的有_电力 MOSFET _，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _，属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是_电力 MOSFET，属于电压驱动的是电力 MOSFET 、IGBT _，属于电流驱动的是_晶闸管、
GTO 、GTR _。2、可关断晶闸管的图形符号是；电力场效应晶体管的图形符号是
绝缘栅双极晶体管的图形符号是
；电力晶体管的图形符号是
；
第 2 章整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角 α 的最大移相范围是_0-180O_。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角 α 的最大移相范围是__0-180O
_ ，其承受的最大正反向电压均为_ 2U2 __，续流二极管承受的最大反向电压为__ 2U2 _（设 U2 为相电压有效值）。
3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α 角移相范围为__0-180O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 2U2 2 和_ 2U2 ；
带阻感负载时，α 角移相范围为_0-90O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 2U2 _和__ 2U2 _；带反电动势负载时，欲使电阻上的电
流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。
5.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压 UFm 等于__ 2U2 _，晶闸管控制角 α 的最大移相范围是_0-150o_，使负载电流连
续的条件为__ 30o __(U2 为相电压有效值)。
6.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差_120o _，当它带阻感负载时，的移相范围为__0-90o _。 7.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_最高__的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_
的相电压；这种电路
角的移相范围是_0-120o _，ud 波形连续的条件是_ 60o _。
8.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使用输出电压平均值__下降_。
11.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当
从 0°～90°变化时，整流输出的电压 ud 的谐波幅值随
的增大而 _增大_，
当
从 90°～180°变化时，整流输出的电压 ud 的谐波幅值随
的增大而_减小_。
12. 逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为 _ 有源逆变 _ ，欲实现有源逆变，只能采用 __ 全控 _ 电路；对于单相全波电路，当控制角
0<
<
时，电路工作在__整流_状态；
时，电路工作在__逆变_状态。
13.在整流电路中，能够实现有源逆变的有_单相全波_、_三相桥式整流电路_等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是_有直流电动势，
其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压_和__晶闸管的控制角 a > 90O，使输出平均电压 Ud 为负值_。第 3 章直流斩波电路
1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。
2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路和_升压斩波电路_。
3.斩波电路有三种控制方式：_脉冲宽度调制（PWM）_、_频率调制_和_（ton 和 T 都可调，改变占空比）混合型。
6.CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有__升压斩波电路___、__Sepic 斩波电路_和__Zeta 斩波电路__。
7.Sepic 斩波电路和 Zeta 斩波电路具有相同的输入输出关系，所不同的是：_ Sepic 斩波电路_的电源电流和负载电流均连续，_ Zeta 斩波电路_的输入、输
出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为__正_极性的。
8.斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第__1__象限，升压斩波电路能使电动机工作于第__2__象限，_电流可逆斩波电路能
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电力电子技术期末考试试题及答案修订稿

电力电子技术期末考试试题及答案 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

电力电子技术经典试题

1.什么是电力电子技术？答：应用于电力领域的、使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。是一门与电子、控制和电力紧密相关的边缘学科。 2.说“电力电子技术的核心技术是变流技术”对吗？答：对。 3.模拟电子技术和数字电子技术也是电力电子技术吗？答：不是。 4.举几例日常生活中应用电力电子技术的装置。答：电动自行车的充电器，手机充电器，电警棍等。 5.简答“开关电源”和“线性电源”的主要优缺点。答：开关电源：优点：体积小、重量轻、效率高、自身抗干扰性强、输入和输出的电压范围宽、可模块化。缺点：由于开关工作模式和高频工作状态，对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地。线性电源：优点：电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的噪声干扰。缺点：是需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，效率低。将逐步被开关电源所取代。 6.解释：不可控器件 ( 说明导通和关断的条件 ) 、半控型器件、全控型器件，并举出代表性器件的名称。答：不可控器件：不用控制信号来控制其通、断。导通和关断取决于其在主电路中承受电压的方向和大小。典型器件：电力二极管导通条件：正向偏置，即承受正向电压，且正向电压＞阀值电压。关断条件：反向偏置，即承受反向电压。半控型器件：用控制信号来控制其导通，一旦导通门极就失去控制作用。关断取决于其在主电路中承受的电压、电流的方向和大小。典型器件：晶闸管

全控型器件：导通和关断均由电路的触发控制信号驱动（驱动状态需保持）。典型器件： GTR、IGBT、 POWER MOSFET。 7.如图示的二极管伏安特性曲线，示意性地在坐标曲线上标注二极管的参数“反向击穿电压 UB”、“门槛电压 UTO”、“正向导通电流 IF ”及其对应的“正向压降 UF”、“反向漏电流”。答：

《电力电子技术》题库含答案

一、填空题(每空1分，共５０分) 1、对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L _________ I H。 2、功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是________________________________。 3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM ________ U BO。 4、电阻负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于_____，设U2为相电压有效值。 5、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差___________________________。 6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均值_______________________。 7、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是______________________________________措施。 8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有______________二种方式。 9、抑制过电压的方法之一是用_____________________吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。 10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在___________的上、下二个开关元件之间进行。 11、改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变_____________________________________________的幅值。 12、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是___________________________________________。 13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是__________________________________________________。 14、功率晶体管缓冲保护电路中二极管要求采用________型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。 15、晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为：___________________________________________________________________________________________。 16、晶闸管的额定电压为断态重复峰值电压U DRm和反向重复峰值电压U RRm中较________________的规化值。 17、普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定，双向晶闸管的额定电流用___________________标定。 18、晶闸管的导通条件是：晶闸管_________________和阴极间施加正向电压，并在______________和阴极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。 19、温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而__________，正反向漏电流随温度升高而__________，维持电流I H会____________________，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而_________________。导通后流过晶闸管的电流由_____________________决定，负载上电压由______________________决定。 20、晶闸管的派生器件有： ____________ 、 ____________ 、 ____________ 、 ____________等。 21、功率场效应管在应用中的注意事项有：（1）_________________________________________，（2）______________________________________，（3）_________________________________________，（4）_____________________________________。22、整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为__________________________，它是对应于整流的逆向过程。 23、____________________________________________与开关的频率和变换电路的形态性能等因素有关。

电力电子技术试题20套及答案

考试试卷( 1 )卷一、填空题（本题共8小题，每空1分，共20分） 1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。 2、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在_________状态。当器件的工作频率较高时， _________损耗会成为主要的损耗。 3、在PWM控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为_____________，当它为常数时的调制方式称为 _________调制。在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段，每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为___分段同步_________调制。 4、面积等效原理指的是，___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。 5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中，开关速度最快的是__MOSFET_，单管输出功率最大的是__GTO_，应用最为广泛的是__IGBT___。 6、设三相电源的相电压为U2，三相半波可控整流电路接电阻负载时，晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值，即，其承受的最大正向电压为。 7、逆变电路的负载如果接到电源，则称为逆变，如果接到负载，则称为逆变。 8、如下图，指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。 (1) 0~t1时间段内，电流的通路为___VD1_____；(2) t1~t2时间段内，电流的通路为___V1____； (3) t2~t3时间段内，电流的通路为__VD2_____；(4) t3~t4时间段内，电流的通路为__V2_____；(5) t4~t5 时间段内，电流的通路为___VD1____；

(完整版)电力电子技术期末考试试题及答案

电力电子复习姓名：杨少航

电力电子技术试题及答案(B)

电力电子技术答案 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P 区和N 区之间多了一层低掺杂N 区，也称漂移区。低掺杂N 区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N 区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。 2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 、I 、I 。 πππ4 π4 π2 5π4a) b)c) 图1-43 图2-27 晶闸管导电波形解：a) I d1= π21?π πωω4 )(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1= ?π πωωπ 4 2 )()sin (21 t d t I m =2m I π 2143+≈0.4767 I m b) I d2 = π1?π πωω4)(sin t td I m =π m I ( 12 2 +)≈0.5434 I m I 2 = ? π π ωωπ 4 2) ()sin (1 t d t I m = 2 2m I π 21 43+ ≈0.6741I m c) I d3=π21?2 )(π ωt d I m =41 I m I 3 =? 2 2 ) (21π ωπt d I m = 2 1 I m 2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时，相应的电流最大值I m1、I m2、 I m3各为多少? 解：额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知 a) I m1≈4767.0I ≈329.35， I d1≈0.2717 I m1≈89.48 b) I m2≈ 6741 .0I ≈232.90, I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314, I d3= 4 1 I m3=78.5 2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能? 答：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益 1α和2α，由普通晶阐管的分析可得， 121=+αα是器件临界导通的条件。1 21＞αα+两个等效晶体管过饱和而导通；

电力电子技术试卷及答案..

一、填空题（每空1分，34分） 1、实现有源逆变的条件为和。 2、在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工作在正组状态、状态、反组状态、状态。 3、在有环流反并联可逆系统中，环流指的是只流经而不流经的电流。为了减小环流，一般采用αβ状态。 4、有源逆变指的是把能量转变成能量后送给装置。 5、给晶闸管阳极加上一定的电压；在门极加上电压，并形成足够的电流，晶闸管才能导通。 6、当负载为大电感负载，如不加续流二极管时，在电路中出现触发脉冲丢失时与电路会出现失控现象。 7、三相半波可控整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为H Z；而三相全控桥整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为H Z；这说明电路的纹波系数比电路要小。 8、造成逆变失败的原因有、、、等几种。 9、提高可控整流电路的功率因数的措施有、、、等四种。 10、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于电流之前，如去掉脉冲，晶闸管又会关断。三、选择题（10分） 1、在单相全控桥整流电路中，两对晶闸管的触发脉冲，应依次相差度。 A 、180度；B、60度；C、360度；D、120度； 2、α= 度时，三相半波可控整流电路，在电阻性负载时，输出电压波形处于连续和断续的临界状态。 A、0度； B、60度； C 、30度；D、120度； 3、通常在晶闸管触发电路中，若改变的大小时，输出脉冲相位产生移动，达到移相控制的目的。 A、同步电压； B、控制电压； C、脉冲变压器变比； 4、可实现有源逆变的电路为。

A、单相全控桥可控整流电路 B、三相半控桥可控整流电路 C、单相全控桥接续流二极管电路 D、单相半控桥整流电路 5、由晶闸管构成的可逆调速系统中，逆变角βmin选时系统工作才可靠。 A、300~350 B、100~150 C、00~100 D、00 四、问答题（每题9分，18分） 1、什么是逆变失败？形成的原因是什么？ 2、为使晶闸管变流装置正常工作，触发电路必须满足什么要求？五、分析、计算题：（每题9分，18分） 1、三相半波可控整流电路，整流变压器的联接组别是D/Y—5，锯齿波同步触发电路中的信号综合管是NPN型三极管。试确定同步变压器TS的接法钟点数为几点钟时，触发同步定相才是正确的，并画出矢量图。（8分） 2、如图所示：变压器一次电压有效值为220V，二次各段电压有效值为100V，电阻性负载，R=10Ω，当控制角α=90o时，求输出整流电压的平均值U d，负载电流I d，并绘出晶闸管、整流二极管和变压器一次绕组电流的波形。（10分）一、填空题 1、要有一个直流逆变电源，它的极性方向与晶闸管的导通方向一致，其幅极应稍大于逆变桥直流侧输出的平均

电力电子技术期末考试试题及答案

电力电子技术试题第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 18.在如下器件：电力二极管（Power Diode ）、晶闸管（SCR ）、门极可关断晶闸管（GTO ）、电力晶体管（GTR ）、电力场效应管（电力MOSFET ）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）中，属于不可控器件的是_电力二极管__，属于半控型器件的是__晶闸管_，属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _；属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _，属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是_电力MOSFET ，属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _，属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。 2、可关断晶闸管的图形符号是；电力场效应晶体管的图形符号是绝缘栅双极晶体管的图形符号是；电力晶体管的图形符号是；第2章整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O _。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ，其承受的最大正反向电压均为_22U __，续流二极管承受的最大反向电压为__22U _（设U 2为相电压有效值）。 3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为__0-180O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__222U 和_22U ；带阻感负载时，α角移相范围为_0-90O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__22U _和__22U _；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。 5.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UFm 等于__22U _，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-150o _，使负载电流连续的条件为__o 30≤α__(U2为相电压有效值)。 6.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差_120o _，当它带阻感负载时，α的移相范围为__0-90o _。 7.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_最高__的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_ 的相电压；这种电路 α 角的移相范围是_0-120o _，u d 波形连续的条件是_o 60≤α_。 8.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使用输出电压平均值__下降_。 11.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当 α 从0°～90°变化时，整流输出的电压ud 的谐波幅值随 α 的增大而 _增大_，当 α 从90°～180°变化时，整流输出的电压 ud 的谐波幅值随 α 的增大而_减小_。 12.逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为_有源逆变_，欲实现有源逆变，只能采用__全控_电路；对于单相全波电路，当控制角 0< α < π /2 时，电路工作在__整流_状态； π /2< α < π 时，电路工作在__逆变_状态。 13.在整流电路中，能够实现有源逆变的有_单相全波_、_三相桥式整流电路_等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是_有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压_和__晶闸管的控制角α > 90O ，使输出平均电压U d 为负值_。第3章直流斩波电路 1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。 2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路和_升压斩波电路_。 3.斩波电路有三种控制方式：_脉冲宽度调制（PWM ）_、_频率调制_和_（t on 和T 都可调，改变占空比）混合型。 6.CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有__升压斩波电路___、__Sepic 斩波电路_和__Zeta 斩波电路__。 7.Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路具有相同的输入输出关系，所不同的是：_ Sepic 斩波电路_的电源电流和负载电流均连续，_ Zeta 斩波电路_的输入、输出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为__正_极性的。 8.斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第__1__象限，升压斩波电路能使电动机工作于第__2__象限，_电流可逆斩波电路能使电动机工作于第1和第2象限。 10.复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作一个_升压_斩波电路和一个__降压_斩波电路的组合；

电力电子技术试题

1. 什么是电力电子技术？答：应用于电力领域的、使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。是一门与电子、控制和电力紧密相关的边缘学科。 2. 说“电力电子技术的核心技术是变流技术”对吗？答：对。 3. 模拟电子技术和数字电子技术也是电力电子技术吗？答：不是。 4. 举几例日常生活中应用电力电子技术的装置。答：电动自行车的充电器，手机充电器，电警棍等。 5. 简答“开关电源”和“线性电源”的主要优缺点。答：开关电源：优点：体积小、重量轻、效率高、自身抗干扰性强、输入和输出的电压范围宽、可模块化。缺点：由于开关工作模式和高频工作状态，对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地。线性电源：优点：电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的噪声干扰。缺点：是需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，效率低。将逐步被开关电源所取代。 6. 解释：不可控器件(说明导通和关断的条件)、半控型器件、全控型器件，并举出代表性器件的名称。答：不可控器件：不用控制信号来控制其通、断。导通和关断取决于其在主电路中承受电压的方向和大小。典型器件：电力二极管导通条件：正向偏置，即承受正向电压，且正向电压＞阀值电压。关断条件：反向偏置，即承受反向电压。半控型器件：用控制信号来控制其导通，一旦导通门极就失去控制作用。关断取决于其

在主电路中承受的电压、电流的方向和大小。典型器件：晶闸管全控型器件：导通和关断均由电路的触发控制信号驱动（驱动状态需保持）。典型器件：GTR、IGBT、POWER MOSFET。 7. 如图示的二极管伏安特性曲线，示意性地在坐标曲线上标注二极管的参数“反向击穿电压UB”、“门槛电压UTO”、“正向导通电流IF”及其对应的“正向压降UF”、“反向漏电流”。答：

电力电子技术复习试题与答案

电力电子技术复习2011 一、选择题（每小题10分,共20分） 1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差A度。 A、180°， B、60°， c、360°， D、120° 2、α为C度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。 A，0度， B，60度， C，30度， D，120度， 3、晶闸管触发电路中，若改变 B 的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。 A、同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变比。 4、可实现有源逆变的电路为A。 A、三相半波可控整流电路， B、三相半控桥整流桥电路， C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相半控桥整流电路。 5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种围合理A。 A、30o-35o， B、10o-15o， C、0o-10o， D、0o。 6、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种BCD。 A、三相半波可控整流电路。 B、三相半控整流桥电路。 C、单相全控桥接续流二极管电路。 D、单相半控桥整流电路。 7、在有源逆变电路中，逆变角的移相围应选B为最好。 A、=90o∽180o， B、=35o∽90o， C、 =0o∽90o， 8、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于C。

A、U相换相时刻电压u U ， B、V相换相时刻电压u V ， C、等于u U +u V 的一半即： 9、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。请选择B。 10、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C =0，改变C的大小，可使直流电动机负载电压U d =0，使触发角α=90o。达到调定移相控制围，实现整流、逆变的控制要求。 B、同步电压， B、控制电压， C、偏移调正电压。 11、下面哪种功能不属于变流的功能（C） A、有源逆变 B、交流调压 C、变压器降压 D、直流斩波 12、三相半波可控整流电路的自然换相点是( B ) A、交流相电压的过零点； B、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处； C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°； D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。 13、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为（B） A、700V B、750V C、800V D、850V 14、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相围是( D )

电力电子技术试题库

电力电子技术作业题一、选择题（每题20分） 1．（）晶闸管额定电压一般取正常工作时晶闸管所承受峰电压的( B )。 A. 1～2倍 B. 2～3倍 C. 3～4倍 D. 4～5倍 2．（）选用晶闸管的额定电流时，根据实际最大电流计算后至少还要乘以（ A ）。 A. 1.5～2倍 B. 2～2.5倍 C. 2.5～3倍 D. 3～3.5倍 3.（）晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持通态所需要的最小电流是（ B ）。 A. 维持电流IH B. 擎住电流IL C. 浪涌电流ITSM D. 最小工作电流IMIN 4.（）对同一只晶闸管，擎住电流IL约为维持电流IH的( B )。 A. 1～2倍 B. 2～4倍 C. 3～5倍 D. 6～8倍 5.( )普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定，而双向晶闸管通常用在交流电路中，因此其额定电流用( D )标定。 A. 平均值 B. 最大值 C. 最小值 D. 有效值 6.( C )晶闸管属于 A. 全控型器件 B.场效应器件 C.半控型器件 D.不可控器件 7.( )晶闸管可通过门极( C )。 A. 既可控制开通，又可控制关断 B.不能控制开通，只能控制关断 C.只能控制开通，不能控制关断 D.开通和关断都不能控制 8.（）使导通的晶闸管关断只能是( C )。 A. 外加反向电压 B.撤除触发电流 C. 使流过晶闸管的电流降到接近于零 D. 在门极加反向触发 9．（）在螺栓式晶闸管上有螺栓的一端是( A )。 A. 阴极K B. 阳极A C. 门极K D. 发射极E 10. （）晶闸管导通的条件是（ A ）。 A. 阳极加正向电压，门极有正向脉冲 B. 阳极加正向电压，门极有负向脉冲 C. 阳极加反向电压，门极有正向脉冲 D. 阳极加反向电压，门极有负向脉冲 11. ( )可关断晶闸管（GTO）是一种（ A ）结构的半导体器件。 A.四层三端 B.五层三端 C.三层二端 D.三层三端 12 . （）晶闸管的三个引出电极分别是（A）。 A.阳极、阴极、门极 B.阳极、阴极、栅极 C.栅极、漏极、源极 D.发射极、基极、集电极 13. （）已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的电流（ A ）。 A.减小至维持电流I H以下 B.减小至擎住电流I L以下 C.减小至门极触发电流I G以下 D.减小至5A以下 14. ( )单相半波可控整流电路，阻性负载，控制角α的最大移相范围是（ B ）。 A．0～90° B. 0～120°C. 0～150°D. 0～180° 15. ( )单相半波可控整流电路，阻性负载，当α=（ D ）时，U d = 0。 A．90° B. 120°C. 150°D. 180° 16. ( )单相半波可控整流电路，阻性负载，当α=（ D ）时，U d=0.45 U2。 A．0° B. 90°C. 150°D. 180° 17.( )单相半波可控整流电路，阻性负载，晶闸管承受的最大正反向电压均为（ C ）。 A．U2 B. 2 C. 2 D. 2U2 18.（）单相半波可控整流电路，带电阻性负载R，设变压器二次侧相电压有效值为U2，

电力电子技术 复习题答案