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一、2020年南京大学电力电子技术考研复试核心题库之简答题精编
1．试说明功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由哪几条曲线所限定?
【答案】功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由以下条曲线所限定：最高电压UceM、集电极最大电流IcM、最大耗散功率PcM以及二次击穿临界线。
2．电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么？
【答案】电流型变频器的直流环节是电感器，而电压型变频器的直流环节是电容器。
电压型变频器不能工作于再生制动状态，因为电容两端电压不能跃变。
3．什么是可控整流?它是利用晶闸管的哪些特性来实现的?
【答案】将交流电通过电力电子器件变换成大小可以调节的直流电的过程称为可控整流。
可控整流主要利用了晶闸管的单向可控导电特性。
4．什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么？
【答案】晶闸管变流器在逆变运行时，一旦不能正常换相，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大的短路电流，这种情况叫逆变失败，或叫逆变颠覆。
造成逆变失败的原因主要有：
触发电路工作不可靠。例如脉冲丢失、脉冲延迟等。
晶闸管本身性能不好。在应该阻断期间管子失去阻断能力，或在应该导通时不能导通。
交流电源故障。例如突然断电、缺相或电压过低等。
换相的裕量角过小。主要是对换相重叠角 估计不足，使换相的裕量时间小于晶闸管的关断时间。
5．维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能由导通变为关断？
【答案】（1）维持晶闸管导通的条件是阳极电流大于维持电流IH。
（2）要使晶闸管关断，必须去掉阳极正向电压，或者给阳极加反压，或者降低正向阳极电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH。
6．IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?。
【答案】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。
7．晶闸管实现导通的条件是什么？关断的条件及如何实现关断？
【答案】在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压，门极也加正向电压，产生足够的门极电流Ig，则晶闸管导通，其导通过程叫触发。关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
实现关断的方式：1>减小阳极电压。
2>增大负载阻抗。
3>加反向电压。
8．什么是组合变流电路？一般的开关电源是怎样组合的？为什么要这样组合？
【答案】组合变流电路是将某几种基本的变流电路（AC/DC.DC/DC.AC/AC.DC/DC）组合起来，以实现一定新功能的变流电路。开关电源通常采用交-直-交-直方式组合。由于开关电源采用了工作频率较高的交流环节，变压器和滤波器都大大减小，因此同等功率条件下其体积和重量都远小于相控整流电源。除此之外，工作频率的提高还有利于控制性能的提高。由于这些原因，在数百KW以下的功率范围内，开关电源正逐渐取代相控整流电源。
9．简述对触发电路的三点要求。
【答案】（1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠通电。
（2）触发脉冲应有足够的幅度。
（3）不超过门级电压，电流和功率定额，且在可能触发区域之间。
10．简述晶闸管导通的条件与关断条件。
【答案】晶闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流ＩＬ以上。导通后的晶闸管管压降很小。
使导通了的晶闸管关断的条件是：使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值－维持电流ＩＨ以下。
其方法有二：
（1）减小正向阳极电压至某一最小值以下，或加反向阳极电压；
（2）增加负载回路中的电阻。
11．试说明PWM控制的基本原理。
【答案】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蚌的环节上时,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Ⅳ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 /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