电力电子技术期末考试复习..
绪论
电力电子技术：就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制技术。包括信息电子技术和电力电子技术两大类。
电力电子技术的诞生石以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志。
电力电子技术应用：1一般工业，2交通运输，3电力系统，4电子装置用电源，5家用电器，6其他。 第二章
电力电子器件课分为：1电真空器件，2半导体器件。
应用电力电子器件的系统组成：1控制电路，2驱动电路，3检测电路，4主电路。 电力电子器件的分类：
1） 按照电路；按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度可分;1半控型器件，2，
全控型器件，不可控器件。
2)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分为：1电流驱动型，电压驱动型
3）按载流子参与导电的情况分：1单极型器件，2双极型器件，3复合型器件。 晶闸管的外形，结构，符号，工作原理，静态特性：P20页。 晶闸管的基本特性：静态特性和动态特性
静态特性：1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。 2当晶闸管承受正向电压死，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。 3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。 晶闸管的主要参数： 1电压定额：
（1） 断态重复峰值电压DRM U 断态重复峰值电压是在门极断路而结温为额定值时，允
许重复加在器件上的正向峰值电压。
（2） 反向重复峰值电压RRM U 反向从夫峰值电压是在门极断路而结温为额定值时，允
许重复加在器件上的反向峰值电压。
（3） 通态（峰值）电压TM U 这是晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压。
2电流定额：
(1) 通态平均电流 )(AV T I 国际规定通态平均电流为晶闸管在环境温度为40℃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 (2) 维持电流H I 维持电流是指使晶闸管维持导通所必须的最小电流，一般为几十到几百毫安。H I 与结温有关，结温越高，则H I 越小。
典型全控型器件：
（1） 门极可关断晶闸管（GTO ）它与普通晶闸管不同的是：
1） 在设计器件时使得2 较大，这样晶体管2V 控制灵敏，使得GTO 易于关断。
2） 使得导通时的21αα+更接近于1. 普通晶闸管设计为21αα+≥1.15，而GTO 设计为
21αα+≥1.05，这样使GTO 导通时饱和程度不深，更接近临界饱和，从而为门极控制
开关提供了有利条件。
3） 多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小门极和阴极间的距离大为缩短，使得2P 基区所谓的横向电阻小。从而使门极抽出较大的电流成为可能。 电力晶体管（GTR ）：
与GTO 类似，GTR 开通时需要经过延迟时间d t 和上升时间r t ，二者之和为开通时间
on t ，关断时需要经过存储时间s t 和下降时间f t 二者之和为关断时间off t 。
GTR 的开关时间在几微妙以内，必晶闸管和GTO 都短很多。 电力场效应晶体管（MOSFET ）：
由于MOSFET 只靠多子导电，不存在少子存储效应，因而其关断过程是非常迅速的。开关时间在1~100ms 之间，工作频率可达100Khz 以上是主要电力电子器件中最高的。MOSFET 是场控器件。在静态不需要输入电流。但是，在开关过程中需要对输入电容器充放电，仍需要一定的驱动功率。开关频率越高，所需的驱动功率越大。
单极型器件和复合型器件都是电压驱动型器件，而双极型器件均为电流驱动器件。电压驱动器件的共同特点是：输入阻抗高，所需驱动功率小，驱动电路简单，工作频率高。电流驱动器件的共同特点具有电导调制效应，因而通态压降低。导通损耗小，但工作频率较低，所需驱动功率大，驱动电路也比较复杂。
习题及思考题：
1. 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：u AK >0且u GK >0。
2. 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。
3. 图1-43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 、I 、I 与电流有效值I 、I 、I 。
π4
π
4
π2
5π4a)
b)
c)
图1-43
图1-43 晶闸管导电波形
解：a) I d1=
π21?π
πωω4
)(sin t td I m =
π2m
I (
12
2+)≈0.2717 I m I 1=
?π
πωωπ
4
2
)()sin (21t d t I m =2m I π
2143+≈0.4767 I m b) I d2 =
π
1
?π
πωω4
)(sin t td I m =
πm
I (122+)≈0.5434 I m I 2 =
?
π
πωωπ
4
2)()sin (1
t d t I m =
2
2m I π
2143+≈0.6741I m c) I d3=
π
21
?
2
)(π
ωt d I m =
41 I m I 3 =
?
20
2
)(21π
ωπ
t d I m =
2
1 I m
4. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸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
第三章：整流电路
单相可控整流电路：1单相半波可控整流电路，2单相整流电路，3单相全波可控整流电路，4单相桥式半控整流电路。
触发角（控制角）：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称为触发延迟角，用α表示，也称触发角或控制角。
导通角:晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为导通角。用θ表示，απθ-=。
相控方式：通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式
三相可控整流电路：三相半波可控整流电路，应用最广的是三相桥式全控整流电路，双反星型可控整流电路以及十二脉波可控整流电路。
有源逆变电路常用于：1直流可逆调速系统；2交流绕线转子异步电动机串级调速，3高压直流电。
产生逆变的条件： （1） 要有直流电动势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直
流侧的平均电压。
（2）
要求晶闸管的控制角2/πα>，使d U 为负值。
习题及思考题：
3．单相桥式全控整流电路，U 2＝100V ，负载中R ＝2Ω，L 值极大，当α＝30°时，要求：①作出u d 、i d 、和i 2的波形；
②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2；
③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：①u d、i d、和i2的波形如下图：
②输出平均电压U d、电流I d，变压器二次电流有效值I2分别为
U d＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97（V）
I d＝U d/R＝77.97/2＝38.99（A）
I2＝I d＝38.99（A）
③晶闸管承受的最大反向电压为：
2U2＝1002＝141.4（V）
考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：
U N＝（2~3）×141.4＝283~424（V）
具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
流过晶闸管的电流有效值为：
I VT＝I d∕2＝27.57（A）
晶闸管的额定电流为：
I N＝（1.5~2）×27.57∕1.57＝26~35（A）
具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
5．单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当α=30?时，要求：
①作出u d、i d和i2的波形；
②求整流输出平均电压U d、电流I d，变压器二次侧电流有效值I2；
③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：①u d、i d和i2的波形如下图：
②整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次侧电流有效值I 2分别为
U d ＝0.9 U 2 cos α＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
I d ＝(U d －E )/R ＝(77.97－60)/2＝9(A)
I 2＝I d ＝9(A)
③晶闸管承受的最大反向电压为：
2U 2＝1002＝141.4（V ）
流过每个晶闸管的电流的有效值为：
I VT ＝I d ∕2＝6.36（A ）
故晶闸管的额定电压为：
U N ＝(2~3)×141.4＝283~424（V ）
晶闸管的额定电流为：
I N ＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A ）
晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
11．三相半波可控整流电路，U 2=100V ，带电阻电感负载，R =5Ω，L 值极大，当α=60?时，要求：
① 画出u d 、i d 和i VT1的波形； ② 计算U d 、I d 、I dT 和I VT 。 解：①u d 、i d 和i VT1的波形如下图：
ωt
i u
②U d、I d、I dT和I VT分别如下
U d＝1.17U2cosα＝1.17×100×cos60°＝58.5（V）
I d＝U d∕R＝58.5∕5＝11.7（A）
I dVT＝I d∕3＝11.7∕3＝3.9（A）
I VT＝I d∕3＝6.755（A）
13．三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当α=60?时，要求：
①画出u d、i d和i VT1的波形；
②计算U d、I d、I dT和I VT。
解：①u d、i d和i VT1的波形如下：
i
②U d、I d、I dT和I VT分别如下
U d＝2.34U2cosα＝2.34×100×cos60°＝117（V）
I d＝U d∕R＝117∕5＝23.4（A）
I DVT＝I d∕3＝23.4∕3＝7.8（A）
I VT＝I d∕3＝23.4∕3＝13.51（A）
26．使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？
答：条件有二：
①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；
②要求晶闸管的控制角α>π/2，使U d为负值。
29．什么是逆变失败？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。
第四章：习题及思考题
1．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？
答：两种电路的不同主要是：
有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
2．换流方式各有那几种？各有什么特点？
答：换流方式有4种：
器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。
电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。
强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
3．什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点。
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，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路
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。
电流型逆变电路的主要特点是：
①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则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，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
4．电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？
答：在电压型逆变电路中，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。当输出交流电压和电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。
在电流型逆变电路中，直流电流极性是一定的，无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时，电流并不反向，依然经电路中的可控开关器件流通，因此不需要并联反馈二极管。
第五章:习题及思考题
1．简述图5-1a 所示的降压斩波电路工作原理。
答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V 导通一段时间t on ，由电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间，u o ＝E 。然后使V 关断一段时间t off ，此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，u o ＝0。一个周期内的平均电压U o ＝E t t t ?+off
on on
。输出电压小于电源电压，起
到降压的作用。
2．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，已知E =200V ，R =10Ω，L 值极大，E M =30V ，T =50μs ,t on =20μs ,计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。 解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为
U o =
E T t on =50
20020?=80(V) 输出电流平均值为
I o =
R E U M o -=10
30
80-=5(A)
3．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，E =100V ， L =1mH ，R =0.5Ω，E M =10V ，采用脉宽调制控制方式，T =20μs ，当t on =5μs 时，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o ，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当t on =3μs 时，重新进行上述计算。
解：由题目已知条件可得：
m =
E E M =10010
=0.1 τ=R
L =5.0001.0=0.002
当t on =5μs 时，有
ρ=
τ
T
=0.01
αρ=
τ
on
t =0.0025 由于
11--ραρe e =1
1
01.00025.0--e e =0.249>m
所以输出电流连续。 此时输出平均电压为
U o =
E T t on =20
5100?=25(V) 输出平均电流为
I o =
R E U M o -=5
.010
25-=30(A) 输出电流的最大和最小值瞬时值分别为
I max =R E m e e ???? ??-----ραρ11=5.0100
1.01101.00025.0???? ??-----e e =30.19(A)
I min =R E m e e ???
? ??---11αρ=5.01001.01
101.00025.0???? ??---e e =29.81(A) 当t on =3μs 时，采用同样的方法可以得出：
αρ=0.0015
由于
11--ρ
αρe e =1
101.0015.0--e e =0.149>m 所以输出电流仍然连续。
此时输出电压、电流的平均值以及输出电流最大、最小瞬时值分别为：
U o =
E T
t on =203100?=15(V)
I o =R
E U M o -=5.01015-=10(A)
I max =5.01001.01101.00015.0???
? ??-----e e =10.13(A)
I min =5.01001.01101.00015.0???
? ??---e e =9.873(A)
4．简述图5-2a 所示升压斩波电路的基本工作原理。
答：假设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大。当V 处于通态时，电源E 向电感L 充电，充电电流基本恒定为I 1，同时电容C 上的电压向负载R 供电，因C 值很大，基本保持输出
电压为恒值U o 。设V 处于通态的时间为t on ，此阶段电感L 上积蓄的能量为on 1t EI 。当V 处于断态时E 和L 共同向电容C 充电并向负载R 提供能量。设V 处于断态的时间为t off ，则在此期间电感L 释放的能量为()off 1o t I E U -。当电路工作于稳态时，一个周期T 中电感L 积蓄的能量与释放的能量相等，即： ()off 1o on 1t I E U t EI -=
化简得：
E t T
E t t t U off
off off on o =+=
式中的1/off ≥t T ，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。
5．在图5-2a 所示的升压斩波电路中，已知E =50V ，L 值和C 值极大，R =20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T =40μs ，t on =25μs 时，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。 解：输出电压平均值为：
U o =
E t T
off
=
50254040?-=133.3(V) 输出电流平均值为：
I o =
R U o =20
3.133=6.667(A)
第六章：习题及思考题
1. 一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看作电阻负载，在α=0时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的80%，50%时的开通角α。 解：α=0时的输出电压最大，为
10
2
1omax )sin 2(1
U t d t U U ==
?π
ωωπ
此时负载电流最大，为
R
U R U I 1
omax omax ==
因此最大输出功率为
R
U I U P 2
1max
o max o max == 输出功率为最大输出功率的80%时，有：
R
U P P 2
1max
o )8.0(8.0=
= 此时，
1o 8.0U U =
又由
π
α
ππα-+
=22sin 1
o U U 解得
α=60.54°
同理，输出功率为最大输出功率的50%时，有：
1o 5.0U U =
又由
π
α
ππα-+
=22sin 1
o U U α=90°
3．交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？ 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。
交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。在供用电系统中，还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。
交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。
第七章：习题及思考题
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δi （i =1, 2, 3, 4, 5）表示，根据面积等效原理可得
δ1=
m
5
m 2d sin U t t U ?
π
ωω=5
02cos π
ωt -
=0.09549(rad)=0.3040(ms) δ2 =
m
5
25
m 2d sin U t t U ω?ππ
?=5
25
2
cos ππωt -
=0.2500(rad)=0.7958(ms)
δ3 =
m
535
2m 2d sin U t t ω?ππ?
=535
22
cos ππωt -
=0.3090(rad)=0.9836(ms)
δ4 =
m
545
3m 2d sin U t t U ω?ππ?
=δ2 =0.2500(rad)=0.7958(ms)
δ5 =
m
5
4m
2d sin U t
t U
ω?π
π?=δ1 =0.0955(rad)=0.3040(ms)
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
电力电子技术总复习
《电力电子技术》综合复习资料 一、填空题 1、开关型DC/DC 变换电路的3个基本元件是、和。 2、逆变角β与控制角α之间的关系为。 3、GTO 的全称是。 4、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斩波电路； 斩波电路； ----斩波电路。 5、变频电路从变频过程可分为变频和变频两大类。 6、晶闸管的工作状态有正向状态，正向状态和反向状态。 7、只有当阳极电流小于电流时，晶闸管才会由导通转为截止。 8、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为角。 9、GTR 的全称是。 10、在电流型逆变器中，输出电压波形为波，输出电流波形为波。 11、GTO 的关断是靠门极加出现门极来实现的。 12、普通晶闸管的图形符号是，三个电极分别是，和。 13、整流指的是把能量转变成能量。 14脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的和时间比，即调节来控制逆变电压的大小和频率。 15、型号为KP100-8的元件表示管、它的额定电压为伏、额定电流为安。 16、在电力电子器件驱动电路的设计中要考虑强弱电隔离的问题，通常主要采取的隔离措施包括：和。 二、判断题 1、KP2—5表示的是额定电压200V ，额定电流500A 的普通型晶闸管。 2、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 3、普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。 4、逆变电路分为有源逆变电路和无源逆变电路两种。 5、只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。 6、普通晶闸管部有两个PN 结。 7、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。 8、应急电源中将直流电变为交流电供灯照明，其电路中发生的“逆变”称有源逆变。 9、单相桥式可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 22U 。
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
电力电子技术总复习
电力电子技术总复习-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《电力电子技术》综合复习资料 一、填空题 1、开关型DC/DC变换电路的3个基本元件是、和。 2、逆变角β与控制角α之间的关系为。 3、GTO的全称是。 4、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斩波电路；斩波电路； ----斩波电路。 5、变频电路从变频过程可分为变频和变频两大类。 6、晶闸管的工作状态有正向状态，正向状态和反向状态。 7、只有当阳极电流小于电流时，晶闸管才会由导通转为截止。 8、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为角。 9、GTR的全称是。 10、在电流型逆变器中，输出电压波形为波，输出电流波形为波。 11、GTO的关断是靠门极加出现门极来实现的。 12、普通晶闸管的图形符号是，三个电极分别是，和。 13、整流指的是把能量转变成能量。 14脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的和时间比，即调节来控制逆变电压的大小和频率。 15、型号为KP100-8的元件表示管、它的额定电压为伏、额定电流为安。 16、在电力电子器件驱动电路的设计中要考虑强弱电隔离的问题，通常主要采取的隔离措施包括：和。 二、判断题 1、KP2—5表示的是额定电压200V，额定电流500A的普通型晶闸管。 2、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 3、普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。 4、逆变电路分为有源逆变电路和无源逆变电路两种。 5、只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。 6、普通晶闸管内部有两个PN结。 7、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。 8、应急电源中将直流电变为交流电供灯照明，其电路中发生的“逆变”称有源逆变。
《电力电子技术课程标准
《电力电子技术》课程标准 一、课程信息 课程名称：电力电子技术课程类型：电气自动化专业核心课 课程代码：0722006 授课对象：电气自动化专业 学分：3.0 先修课：电路、电子技术 学时：50 后续课：交流调速系统 制定人：杨立波制定时间：2010年10月10日 二、课程性质 电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的，已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养本专业人才中占有重要地位。通过本课程的学习，使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能；熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标。为后续课程打好基础。 三、课程设计 1、课程目标设计 （1）能力目标 总体目标：1、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 2、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 具体目标：1、单相、三相可控整流技术的工程应用 2、降压斩波变换技术的工程应用 3、升压斩波变换技术的工程应用 4、交流调压或交流调功技术的工程应用 5、变频技术的工程应用 6、有源、无源逆变技术的工程应用 （2）知识目标 1、熟悉和掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT等电力电子器件的结构、原理、特性和使用方法； 2、熟悉和掌握各种基本的整流电路、直流斩波电路、交流—交流电力变换电路和逆变电路的结构、工作原理、波形分析和控制方法。 3、掌握PWM技术的工作原理和控制特性，了解软开关技术的基本原理。
4、了解电力电子技术的应用范围和发展动向。 5、掌握基本电力电子装置的实验和调试方法。 2、课程内容设计 （1）设计的整体思路：以工作过程和教学进程为设计依据，以相对独立的知识为模块。（2）模块设计表：
电力电子技术期末复习资料汇总
电力电子技术复习题库 第二章： 1.使晶闸管导通的条件是什么？ ①加正向阳极电压；②加上足够大的正向门极电压。 备注：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流。 2.由于通过其门极能控制其开通，但是不能控制其关断，晶闸管才被称为（半控型）器件。 3.在电力电子系统中，电力MOSFET通常工作在（ A ）状态。 A. 开关 B. 放大 C. 截止 D. 饱和 4.肖特基二极管（SBD）是（ A ）型器件。 A. 单极 B. 双极 C. 混合 5.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度可以分为： ①不可控器件；②半控型器件；③全控型器件 6.下列电力电子器件中，（C）不属于双极型电力电子器件。 A. SCR B. 基于PN结的电力二极管 C. 电力MOSFET D. GTR 7.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，可以将电力电子器件（电力二极管除外）分为（电流驱动型）和（电压驱动型）两类。 8.同处理信息的电子器件类似，电力电子器件还可以按照器件部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为（单极性器件）、（双极型器件）和（复合型器件）。 9.（通态）损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。当器件的开关频率较高时，（开关）损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。（填“通态”、“断态”或“开关”） 10.电力电子器件在实际应用中，一般是由（控制电路）、（驱动电路）和以电力电子器件为核心的（主电路）组成一个系统。 11. 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，肖特基二极管（SBD）属于（不可控）
型器件。 12.型号为“KS100-8”的晶闸管是（双向晶闸管）晶闸管，其中“100”表示（额定有效电流为100A ），“8”表示（额定电压为800V）。 13.型号为“KK200-9”的晶闸管是（快速晶闸管）晶闸管，其中“200”表示（额定有效电流为200A），“9”表示（额定电压为900V ）。 14.单极型器件和复合型器件都是（电压驱动）型器件，而双极型器件均为（电流驱动）型器件。（填“电压驱动”或“电流驱动”） 15. 对同一晶闸管，维持电流I H<擎住电流I L。（填“>”、“<”或“=”） 16.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阳极电流大于维持电流（保持晶闸管导通的最小电流）； 要使晶闸管由导通变为关断，可使阳极电流小于维持电流可以使晶闸管由导通变为关断。在实际电路中，常采用使阳极电压反向、减小阳极电压，或增大回路阻抗等方式使晶闸管关断。 17.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：CTO的开通控制方式与晶闸管相似，但是可以通过门极施加负的脉冲电流使其关断。 GTO 和普通晶闸管同为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1 a 和2 a ，由普通晶闸管的分析可得：1 a + 2 a =1 是器件临界导通的条件。 1 a + 2 a ＞1，两个等效晶体管过饱和而导通；1 a + 2 a ＜1，不能维持饱和导通而关断。 GTO 之所以能够自行关断，而普通晶闸管不能，是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同： ②GTO 在设计时2 a 较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO 关断； ②GTO 导通时的1 a + 2 a 更接近于1，普通晶闸管1 a + 2 a 31.15，而GTO 则为1 a + 2 a 1.05，GTO 的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件； ③多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区
电力电子技术-期末考试复习要点
课程学习的基本要求及重点难点内容分析 第一章电力电子器件的原理与特性 1、本章学习要求 1.1 电力电子器件概述，要求达到“熟悉”层次。 1）电力电子器件的发展概况及其发展趋势。 2）电力电子器件的分类及其各自的特点。 1.2 功率二极管，要求达到“熟悉”层次。 1）功率二极管的工作原理、基本特性、主要参数和主要类型。 2）功率二极管额定电流的定义。 1.3 晶闸管，要求达到“掌握”层次。 1）晶闸管的结构、工作原理及伏安特性。 2）晶闸管主要参数的定义及其含义。 3）电流波形系数k f的定义及计算方法。 4）晶闸管导通和关断条件 5）能够根据要求选用晶闸管。 1.4 门极可关断晶闸管（GTO），要求达到“熟悉”层次。 1）GTO的工作原理、特点及主要参数。 1.5 功率场效应管，要求达到“熟悉”层次。 1）功率场效应管的特点，基本特性及安全工作区。 1.6 绝缘栅双极型晶体管（IGBT），要求达到“熟悉”层次。 1）IGBT的工作原理、特点、擎住效应及安全工作区。 1.7 新型电力电子器件简介，要求达到“熟悉”层次。 2、本章重点难点分析 有关晶闸管电流计算的问题： 晶闸管是整流电路中用得比较多的一种电力电子器件，在进行有关晶闸管的电流计算时，针对实际流过晶闸管的不同电流波形，应根据电流有效值相等的原则选择计算公式，即允许流过晶闸管的实际电流有效值应等于额定电流I T对应的电流有效值。 利用公式I = k f×I d = 1.57I T进行晶闸管电流计算时，一般可解决两个方面的问题：一是已知晶闸管的实际工作条件（包括流过的电流波形、幅值等），确定所要选用的晶闸管额定
电力电子技术期末复习考试题及其答案
第一章复习题 1.使晶闸管导通的条件是什么？ 答：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导通。 2．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：（1）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。 （2）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，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 3.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：（1）GTO在设计时，a2较大，这样晶体管v2控制灵敏，易于GTO关断； （2）GTO导通时a1+a2的更接近于1，普通晶闸管a1+a2≥1.5，而GTO则为约等于1.05，GTO的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制提供了有利条件； （3）多元集成结构每个GTO元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得p2极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。 4．如何防止电力MOSFET因静电感应引起的损坏？ 答：（1）一般在不用时将其三个电极短接； （2）装配时人体，工作台，电烙铁必须接地，测试时所有仪器外壳必须接地； （3）电路中，栅，源极间常并联齐纳二极管以防止电压过高。 （4）漏，源极间也要采取缓冲电路等措施吸收过电压。 5.IGBT,GTR,GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点？ 答：IGBT驱动电路的特点是：驱动电路具有较小的输出电阻，IGBT是电压驱动型器件，IGBT 的驱动多采用专用的混合集成驱动器。 GTR驱动电路的特点是：驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿，并有一定的过冲，这样可加速开通过程，减小开通损耗，关断时，驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流，并加反偏截止电压，以加速关断速度。 GTO驱动电路的特点是：GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度，且一般需要在整个导通期间施加正门极电流，关断需施加负门极电流，幅值和陡度要求更高，其驱动电路通常包括开通驱动电路，关断驱动电路和门极反偏电路三部分。 电力MOSFET驱动电路的特点：要求驱动电路具有较小的输入电阻，驱动功率小且电路简单。 6.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析RCD缓冲电路中各元件的作用。 答：全控型器件缓冲电路的主要作用是抑制器件的内因过电压，du/dt或过电流和di/dt，
电力电子技术总复习
电力电子技术总复习 第一章：绪论 1、什么是电力电子技术？ 2、电力电子技术应用于电力领域的电子技术，是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。 3、电力变换的种类？ 4、电力电子技术的有哪两个分支？电力电子器件制造技术和变流技术，变流技术也称为电力电子器件的应用技术。 5、电力电子器件制造技术是电力电子技术的基础，而变流技术是电力电子技术的核心。 6、他们的理论基础分别是半导体物理和电路理论。 7、电力电子技术与那些学科有关？ 第二章：电力电子器件 1、什么是主电路？ 2、什么是电力电子器件？ 3、电力电子器件的分类？ 4、电力电子器件的工作状态？ 5、电力电子器件的损耗有哪几部分组成？ 6、电力电子系统的组成？ 7、电力电子器件按控制程度的分类？ 8、电力电子器件按控制信号的分类？ 9、电力电子器件按器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的
情况分类？ 10、常用的电力二极管主要有哪些？ 11、晶闸管的外形结构？ 12、晶闸管正常工作时的特性？ 13、晶闸管的主要参数？ 14、晶闸管的派生器件？ 15、GTO的结构？ 16、GTO与普通晶闸管不同的是什么？ 17、GTO的主要参数？GTO的一个主要缺点？ 18、GTR的输出特性曲线？ 19、GTR的主要参数？ 20、GTR的二次击穿现象？ 21、GTR的安全工作区？ 22、MOSFET的特点？ 23、MOSFET的结构？ 24、MOSFET的输出特性曲线？ 25、MOSFET具有正温度系数。 26、MOSFET的主要参数？ 27、IGBT是GTR和MOSFET结合而成的复合器件。 28、IGBT的输出特性曲线？ 29、IGBT的主要参数？ 30、IGBT的擎柱效应和安全工作区？
电力电子技术课程重点知识点总结
1.解释GTO、GTR、电力MOSFET、BJT、IGBT，以及这些元件的应用范围、基本特性。 2.解释什么是整流、什么是逆变。 3.解释PN结的特性，以及正向偏置、反向偏置时会有什么样的电流通过。 4.肖特基二极管的结构，和普通二极管有什么不同 5.画出单相半波可控整流电路、单相全波可控整流电路、单相整流电路、单相桥式半控整流电路电路图。 6.如何选配二极管（选用二极管时考虑的电压电流裕量） 7.单相半波可控整流的输出电压计算（P44） 8.可控整流和不可控整流电路的区别在哪 9.当负载串联电感线圈时输出电压有什么变化（P45） 10.单相桥式全控整流电路中，元件承受的最大正向电压和反向电压。 11.保证电流连续所需电感量计算。 12.单相全波可控整流电路中元件承受的最大正向、反向电压（思考题，书上没答案，自己试着算） 13.什么是自然换相点，为什么会有自然换相点。 14.会画三相桥式全控整流电路电路图，波形图（P56、57、P58、P59、P60，对比着记忆），以及这些管子的导通顺序。
15.三相桥式全控整流输出电压、电流计算。 16.为什么会有换相重叠角换相压降和换相重叠角计算。 17.什么是无源逆变什么是有源逆变 18.逆变产生的条件。 19.逆变失败原因、最小逆变角如何确定公式。 做题：P95：1 3 5 13 16 17，重点会做 27 28，非常重要。 20.四种换流方式，实现的原理。 21.电压型、电流型逆变电路有什么区别这两个图要会画。 22.单相全桥逆变电路的电压计算。P102 23.会画buck、boost电路，以及这两种电路的输出电压计算。 24.这两种电路的电压、电流连续性有什么特点 做题，P138 2 3题，非常重要。 25.什么是PWM,SPWM。 26.什么是同步调制什么是异步调制什么是载波比，如何计算 27.载波频率过大过小有什么影响 28.会画同步调制单相PWM波形。 29.软开关技术实现原理。
电力电子技术复习资料
电力电子技术 复习资料 一、名词解释 (每小题2分，共10分) 1.自然换相点 2.GTR 3.换相重叠角γ 4.同步 5.脉宽调制法 二、填空题(每空1分，共20分) 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________，若di/dt 过大，会导致晶闸管________。 2.单相全控桥可控整流电路中功率因数cos φ 比单相半波可控整流电路的功率因数提高了________倍。各管上承受的最大反向电压为________。 3.三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________。晶闸管所承受的最大反向电压为________。 4.在单相全控桥整流电路带反电势负载时，若交流电源有效值为U 2，反电势为E 时，不导电角δ=________，若晶闸管不导通时，输出电压应为______。 5.三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=________。此电路的移相范围为________。 6.三相全控桥可控整流，其输出电压的脉动频率为________，十二相可控整流，其输出电压的脉动频率为________。 7.在晶闸管触发脉冲产生电路中，常用的同步电压有________和________两种。 8.单结晶体管又称为________，利用它伏安特性的________，可作成弛张振荡器。 9.在晶闸管触发脉冲产生的电路中，为满足不会产生逆变失败所需的最小逆变角 βmin 值，常将________和________相叠加，从而有效地限制了逆变角β的大小。 10.在逆变器中，晶闸管的自然关断法，是利用负载回路中的电感L 和________在产生振荡时，电路中的电流具有________的特点，从而使晶闸管发生自然关断。 三、画图题(6分) 说明下面斩波电路的类型及其工作原理，画出输出电压o u 、输出电流o i 波形 四、问答题(第1小题6分，第2小题8分，共14分) 1.对整流电路的输出电压进行谐波分析后，能得出什么结论?
电力电子技术期末复习考卷综合
一、填空题： 1、电力电子技术的两个分支是电力电子器件制造技术和 变流技术 。 2、举例说明一个电力电子技术的应用实例 变频器、 调光台灯等 。 3、电力电子承担电能的变换或控制任务，主要为①交流变直流（AC —DC ）、②直流变交流（DC —AC ）、③直流变直流（DC —DC ）、④交流变交流（AC —AC ）四种。 4、为了减小电力电子器件本身的损耗提高效率，电力电子器件一般都工作在 开关状态，但是其自身的功率损耗（开通损耗、关断损耗）通常任远大于信息电子器件，在其工作是一般都需要安装 散热器 。 5、电力电子技术的一个重要特征是为避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状态，其损耗包括 三个方面：通态损耗、断态损耗和 开关损耗 。 6、通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 中较 小 标值作为该器件的额电电压。选用时，额定电压要留有一定的裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2~3倍。 7、只有当阳极电流小于 维持 电流时，晶闸管才会由导通转为截止。导通：正向电压、触发电流 （移相触发方式） 8、半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路可能会出现 失控 现象，为了避免单相桥式 半控整流电路的失控，可以在加入 续流二极管 来防止失控。 9、整流电路中，变压器的漏抗会产生换相重叠角，使整流输出的直流电压平均值 降低 。 10、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称为 触发角 。 ☆从晶闸管导通到关断称为导通角。 ☆单相全控带电阻性负载触发角为180度 ☆三相全控带阻感性负载触发角为90度 11、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 2√2U1 。（电源相电压为U1） 三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。（电源相电压为U 2） 12、四种换流方式分别为 器件换流 、电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 。 13、强迫换流需要设置附加的换流电路，给与欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流而关断。 14、直流—直流变流电路，包括 直接直流变流电路 电路和 间接直流变流电路 。（是否有交流环节） 15、直流斩波电路只能实现直流 电压大小 或者极性反转的作用。 ☆6种斩波电路：电压大小变换：降压斩波电路（buck 变换器)、升压斩波电路、 Cuk 斩波电路、Sepic 斩波电路、Zeta 斩波电路 升压斩波电路输出电压的计算公式 U= 1E β=1- ɑ 。 降压斩波电路输出电压计算公式： U=ɑE ɑ=占空比，E=电源电压 ☆直流斩波电路的三种控制方式是PWM 、 频率调制型 、 混合型 。 16、交流电力控制电路包括 交流调压电路 ，即在没半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，调节输出电压有效值的电路， 调功电路 即以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断，改变通态周期数和断态周期数的比，调节输出功率平均值的电路， 交流电力电子开关即控制串入电路中晶闸管根据需要接通或断开的电路。
电力电子技术课程综述.doc
HefeiUniversity 合肥学院电力电子技术课程综述 系别：电子信息及电气工程系 专业：自动化 班级： 姓名: 学号：
目录 摘要： (3) 绪论 (4) 1.1电力电子技术简介： (4) 1.2电力电子技术的应用： (4) 1.3电力电子技术的重要作用： (5) 1.4电力电子技术的发展 (5) 本课程简介 (6) 2.1电力电子器件： (6) 2.1.1根据开关器件是否可控分类 (6) 2.1.2 根据门极)驱动信号的不同 (6) 2.1.3 根据载流子参与导电情况之不同，开关器件又可分为单极型器件、双极型器 件和复合型器件。 (6) 2.2 DC-DC变换器 (7) 2.2.1主要内容： (7) 2.2.2直流-直流变换器的控制 (7) 2.3 DC-AC变换器（无源逆变电路） (8) 2.3.1电压型变换器 (8) 2.3.2电流型变换器 (8) 2.3.3脉宽调制(PWM)变换器 (9) 2.4 AC-DC变换器（整流和有源逆变电路） (9) 2.4.1简介 (9) 2.4.2工作原理 (9) 2.5 AC-AC变换器 (10) 2.5.1 简介 (10) 2.5.2 分类 (10) 2.6 软开关变换器 (10) 2.6.1分类 (10) 2.6.2 重点 (10) 总结 (11) 参考文献 (11)
摘要：电力电子技术是在电子、电力与控制技术上发展起来的一门新兴交 叉学科，被国际电工委员会（IEC）命名为电力电子学（Power Electronics）或称为电力电子技术。近20年来，电力电子技术已渗透到国民经济各领域，并取得了迅速的发展。作为电气工程及其自动化、工业自动化或相关专业的一门重要基础课，电力电子技术课程讲述了电力电子器件、电力电子电路及变流技术的基本理论、基本概念和基本分析方法，为后续专业课程的学习和电力电子技术的研究与应用打下良好的基础。 关键词：电力电子技术控制技术自动化电力电子器件 Abstract: Power electronic technology is in Electronics, electric Power and control technology developed on an emerging interdisciplinary, is the international electrotechnical commission (IEC) named Power Electronics (Power Electronics) or called Power electronic technology. Nearly 20 years, power electronic technology has penetrated into every field of national economy, and have achieved rapid development. As electrical engineering and automation, industrial automation or related professional one important courses, power electronic technology course about power electronics device, power electronic circuits, the basic theory of converter technology, the basic concept and basic analysis for subsequent specialized course of study and power electronic technology research and application lay a good foundation. Keywords:Power electronic technology control technology automation power electronics device
电力电子技术复习总结(王兆安)
电力电子技术复习题1 第1章电力电子器件 J电力电子器件一般工作在开关状态。 乙在通常情况下，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。 L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_。乙肖特基二极管的开关损耗小于快恢复二极管的开关损耗。 匕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。 乞对同一晶闸管，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UDSMt转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM大于 _UbQ 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。 12(TO的_多元集成_结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 13. MOSFET勺漏极伏安特性中的三个区域与GTRft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_截止区一、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MOSFE的通态电阻具有正温度系数。 15JGBT的开启电压UGE(th )随温度升高而_略有下降一,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。 IZIGBT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
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；
电力电子技术考试试题(doc 8页)
一、填空题（11 小题，每空0.5分，共 22 分） 1、电力电子学是 由、和交叉而形成的边缘学科。 2、按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，可以将电力电子器件分为以下三类； 1) 的电力电子器件被称为半控型器件，这类器件主要是指 及其大部分派生器件。 2) 的电力电子器件被称为全控型器件，这类器件品种很多，目前常用的有和。 3) 的电力电子器件被称为不可控器件，如。 3、根据下面列出的电力电子器件参数的定义，在空格处填写该参数的名称。 4、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中，开关速度最快的是_________，单管输出功率最大的是_____________，在中小功率领域应用最为广泛的是___________。 5、电力电子器件的驱动电路一般应具有电路与之间的电气隔离环节，一般采用光隔离，例如；或磁隔离，例如 。 6、缓冲电路又称为吸收电路，缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。其中缓冲电路又称为du／dt 抑制电路，用于吸收器件的过电压。缓冲电路又称为di／dt抑制电路，用于抑制器件时的电流过冲和di／dt，减小器件的损耗。
7、单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相半波可控整流电路和三相桥式全控整流电路，当负载分别为电阻负载和电感负载时，晶闸管的控制角移相范围分别是多少（用角度表示，如0°～180°）？ 8、在单相全控桥式电阻-反电动势负载电路中，当控制角α大于停止导电角δ时，晶闸管的导通角θ=_____________。当控制角α小于停止导电角δ时，且采用宽脉冲触发，则晶闸管的导通角θ=_____________。 9、由于器件关断过程比开通过程复杂得多，因此研究换流方式主要是研究器件的关断方法。换流方式可分以下四种：，， ，。 10、正弦脉宽调制（SPWM）技术运用于电压型逆变电路中，改变_可改变逆变器输出电压幅值；改变 _ _可改变逆变器输出电压频率；改变 _ _可改变开关管的工作频率。 11、在SPWM控制电路中，根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制可分为与_______ _两种类型，采用_______ _调制可以综合二者的优点。 二、选择题（5 小题，每空0.5分，共3分） 1、晶闸管稳定导通的条件（） A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流 B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流 C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流 D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流 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700V，则该晶闸管的额定电压是（） A 500V B 600V C 700V D1200V 3、（）存在二次击穿问题。 A. SCR B. GTO C. GTR D. P.MOSFET E. IGBT 4、下图所示的是（）的理想驱动信号波形。 A. SCR B. GTO C. GTR D. P.MOSFET E. IGBT
电力电子技术期末考试题_答案
1.IGBT 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 。 2.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 。 3.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_。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）。 4.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.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。 6.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)。 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 ，u d 波形连续的条件是α≤60°。 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_ 9.滤波单相不可控整流带电阻负载电路中，空载时，输出电压为__22U _，随负载加重Ud 逐渐趋近于_0.9 U 2_，通常设计时，应取RC≥1.5-2.5 T ，此时输出电压为Ud ≈1.2_U 2(U 2为相电压有效值，T 为交流电源的周期)。 10.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。 11.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。 12.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。 13.晶闸管直流电动机系统工作于整流状态，当电流连续时，电动机的机械特性为一组平行的直线，当电流断续时，