无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？
无源逆变电路和有源逆变电路是两种常见的逆变电路，它们在工作原理和特点上有一些不同之处。
无源逆变电路（Passive Inverter）：
1.无源逆变电路是基于电容、电感和二极管等被动元件构成
的。
2.无源逆变电路依赖于负载的特性或外部电源提供的能量，
并通过切换元件改变电流和电压的方向来实现逆变。
3.无源逆变电路没有独立的功率放大器或控制元件，不能主
动控制输出波形，输出波形受限于其负载和电源的特性。
4.无源逆变电路一般适用于低功率、较简单的应用场景，例
如小功率逆变器、逆变电路的充电和放电等。
有源逆变电路（Active Inverter）：
1.有源逆变电路基于晶体管、MOSFET、IGBT等有源元件构
成的。
2.有源逆变电路包含独立的功率放大器和控制元件，能够主
动控制输出波形，实现精确的逆变操作。
3.有源逆变电路能够提供较高的功率密度、高效率和更精确
的电压/频率输出。
4.有源逆变电路通常适用于高功率、高精度的逆变应用，例
如工业变频器、UPS电源、太阳能逆变器等。
总体而言，无源逆变电路是基于被动元件，无法主动控制输出
波形，适用于低功率场景；而有源逆变电路则使用主动元件，具备主动控制能力，适用于高功率和高精度的逆变需求。选择适用的逆变电路取决于所需功率、精度和控制要求等因素。
目录 第1章电力电子器件 (1) 第2章整流电路 (4) 第3章直流斩波电路 (20) 第4章交流电力控制电路和交交变频电路 (26) 第5章逆变电路 (31) 第6章PWM控制技术 (35) 第7章软开关技术 (40) 第8章组合变流电路 (42)
第5章逆变电路 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
一、填空题 1、晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是：______极、______极和______极。 2、晶闸管一旦导通，门极就失去了控制作用，故晶闸管为____ 器件。能保持晶闸管导通的最小电流称为______。 3、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。 4、在GTR 和IGBT 两种自关断器件中，属于电压驱动的器件是______，属于电流驱动的器件是______。 5、电力电子电路中为了实现主电路与控制电路的隔离，常采用的隔离方法有_________隔离和_________隔离。 6、为了使电力晶体管安全、可靠地运行，驱动电路和主电路应该实行_________。 7、把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_________，而把直流电能转换成交流电能称_________。 8、可关断晶闸管（GTO ）的电流关断增益βoff 的定义式为βoff=___________，其值越______越好。 9、单相半波可控整流电路中，控制角α的最大移相范围是__________。 10、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_____________，应用最为广泛的是___________。 晶闸管对触发脉冲的要求是 、 和 。（要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高、触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。） 1、请在正确的空格内标出下面元件的简称： 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 ；IGBT 是 和 的复合管。（GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 、MOSFET 、GTR 。） 5、型号为KS100-8的元件表示 晶闸管、它的额定电压为 伏、额定有效电流为 安。 6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在_ 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_ 上的元件之间进行的。 7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会 、正反向漏电流会 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 、正反向漏电流会 。 8、 在有环流逆变系统中，环流指的是只流经 、 而不流经 的电流。环流可在电路中加 来限制。为了减小环流一般采控用控制角α β的工作方式。 9、常用的过电流保护措施有 、 、 、 。（写出四种即可） （5、双向晶闸管、800V 、 100A 。；6、同一桥臂、不同桥臂。；7、增加、下降、下降、增加。；8、逆变电源、 逆变桥。负载、 电抗器、 大于。；9、快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。） 2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。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） 3、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用 触发；二是用 触发。 5、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 、 、 、 。 6、软开关电路种类很多，大致可分成 电路、 电路两大类。 7、变流电路常用的换流方式有 、 、 、 四种。 8、逆变器环流指的是只流经 、 而不流经 的电流，环流可在电路中加 来限制。 9、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 。 10、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极，以 作为发射极与集电极复合而成。 （2、22U 2；6U 2。；3、大于60o小于120o的宽脉冲，脉冲前沿相差60o的双窄脉冲；5、恒压频比控制、转差劲频率控制、矢量
有源逆变和无源逆变的原理 有源逆变和无源逆变是指电力电子技术中用于将直流电转换为交流电的两种不同的转换方式。它们在电力变频调速、电力变换与控制等领域有着广泛的应用。 有源逆变是指通过外部能源来驱动逆变器，将直流电源的电能转变为交流电源的电能。常用的有源逆变器包括晶闸管逆变器、继电器逆变器和三相桥臂逆变器等。其工作原理基本上都是利用键控开关元件去控制电源电压的极性和大小，从而实现直流电到交流电的转换。 晶闸管逆变器是最早应用于有源逆变的一种方式。它的原理是通过控制晶闸管的导通和关断状态来改变整流电源的电压和频率，从而实现逆变输出。当直流电压施加在晶闸管上时，只有当控制端加上一个脉冲触发信号时，晶闸管才会导通；否则，晶闸管则会保持关断状态。通过这样的方式，可以控制直流电源电压的正负极性和大小，实现逆变输出。 继电器逆变器则是通过控制继电器的开关状态来实现逆变功能。当控制电流施加在继电器的线圈上时，继电器的触点就会改变状态，从而控制输出电源的电流方向和大小，实现逆变输出。 三相桥臂逆变器是目前应用最广泛的有源逆变器。它通过将直流侧电压切割成一组宽度不同的脉冲，然后经过高频变压器的变换，将脉冲信号转换成交流输出。其中，控制信号可以分为宽度调制信号和频率调制信号，通过对宽度和频率的调
节，可以实现无线电发射的功率调制。 而无源逆变是指通过相互感应的方式将直流电能转换为交流电能。常用的无源逆变器包括机械式逆变器、铁芯密度调变逆变器等。它们主要利用电感和电容的相互感应特性，通过电路组合和控制方式的变化，来实现直流到交流的转换。 机械式逆变器是早期发展起来的一种无源逆变器，它的原理是通过机械装置将直流电源的机械能转化为交流电源的电能。机械式逆变器一般由电动机、机械传动装置和发电机组成。当电动机运行时，通过机械传动装置将直流电源的机械能转化为旋转的机械能，然后经由发电机将这种机械能转化为交流电能输出。 铁芯密度调变逆变器是一种利用铁芯磁能的不对称性来实现直流电到交流电的 转换的无源逆变器。它的原理是通过改变铁芯的饱和磁密，从而改变电感的磁能和储存能量的大小，再利用电容器和电路网络将储存的能量转换为交流电能输出。 综上所述，有源逆变和无源逆变是两种不同的转换方式。有源逆变是通过外部能源来驱动逆变器，将直流电转换为交流电；而无源逆变则是通过电感和电容的相互感应特性，利用电路组合和控制方式的变化，将直流电转换为交流电。
华东理工大学网络教育学院 （全部答在答题纸上，请写清题号，反面可用。试卷与答题纸分开交） 电力电子技术_201906_模拟卷2_答案 一、单选题（共10题,每题2分,共20分） 1. 单相全控桥，带反电动势负载，当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ为（2分） A.π-α-δ B.π-α+δ C.π-2α D.π-2δ .★标准答案：A 2. 三相全控桥，工作在有源逆变状态，则晶闸管所承受的最大正向电压为（）。（2分） A. B. C. D. .★标准答案：D 3. 三相全控桥式整流电路中，晶闸管可能承受的最大反向电压峰值为（其中U2为变压器二次侧相电压有效值）（）（2分） A. B. C. D. .★标准答案：C 4. 晶闸管的三个引出电极分别是（）（2分） 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 .★标准答案：A 5. SPWM逆变器有两种调制方式：双极性和( )。（2分） A.单极性 B.多极性 C.三极性 D.四极性 .★标准答案：A 6. PWM斩波电路一般采用（）。（2分） A.定频调宽控制 B.定宽调频控制 C.调频调宽控制 D.瞬时值控制 .★标准答案：A 7. 三相半波可控电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为（），设U2为变压器二次侧相电压有效值。（2分） A. B. C. D. .★标准答案：B 8. 单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能受的最大正向电压为 ( ) （2分） A. B. C. D. .★标准答案：C 9. 单相半波可控整流带电阻性负载R电路，设变压器二次侧相电压有效值为U2，则直流电流平均值为（）（2分） A. B. C. D. .★标准答案：A 10. 单相半控桥式无续流二极管整流电路输出电压平均值为（），设变压器二次侧相电压有效值为U2（2分） A. B. C. D. .★标准答案：A 二、判断题（共10题,每题2分,共20分） 1. 三相半波可控整流电路能否用于有源逆变电路中？可以。（）（2分）( ) .★标准答案：正确 2. 恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是保持在临界饱和状态。（）（2分）
1）. 简单地讲就是需能（电）源的器件叫有源器件，无需能（电）源的器件就是无源器件。有源器件一般用来信号放大、变换等，无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性进行“信号放大”。容、阻、感都是无源器件，IC、模块等都是有源器件。（通俗的说就是需要电源才能显示其特性的就是有源元件，如三极管。而不用电源就能显示其特性的就叫无源元件） 2. ） 1. 无源器件的简单定义 如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。从电路性质上看，无源器件有两个基本特点： （1）自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量。 （2）只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。 2. 有源器件的基本定义 如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件。 从电路性质上看，有源器件有两个基本特点： 1）自身也消耗电能。 ( 2) 除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。 由此可知，有源器件和无源器件对电路的工作条件要求、工作方式完全不同，这在
电子技术的学习过程中必须十分注意。 一．常见的无源电子器件 电子系统中的无源器件可以按照所担当的电路功能分为电路类器件、连接类器件。1．电路类器件 1) 二极管( diode ) 2) 电阻器( resistor ) 3) 电阻排（resistor network 4) 电容器( capacitor ) 5) 电感( inductor ) 6) 变压器( transformer ) 7) 继电器( relay ) 8) 按键( key ) 9) 蜂鸣器、喇叭( speaker ) )
10）开关（switch ） 2．连接类器件 1）连接器（connector ） 2）插座（shoket ） 3）连接电缆（line ） 4）印刷电路板（pcb） 二．常见的有源电子器件 有源器件是电子电路的主要器件，从物理结构、电路功能和工程参数上，有源器件可以分为分立器件和集成电路两大类。 1．分立器件 （1）双极型晶体三极管（bipolar transistor ），一般简称三 极管，bjt （2）场效应晶体管( field effective transistor ) （3）晶闸管（thyristor），也叫可控硅 （4）半导体电阻与电容——用集成技术制造的电阻和电容，用 于集成电路中 2．模拟集成电路器件模拟集成电路器件是用来处理随时间连续变化的模拟电压或电流信号的集成电路器件。
第2章电力电子器件 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能使它具有耐受高电压和大电流的能力？ 解：1.电力二极管是垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，提高通流能力2.电力二极管在P区和N区多了一层低掺杂区，可以承受很高的电压而不致被击穿；3.具有电导调制效应。 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：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。 或者U AK>0且U GK>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。 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Im ,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 1，I 2，I
3 解:a)Id1=0.2717 ImI1==0.4767Im b)Id2==0.5434 ImI2=0.6741 Im c)Id3==0.25 ImI3==0.5 Im 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Id1、Id2、Id3各为多少?这时,相应的电流最大值Im1,Im2,Im3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)Im1=I/0.4767A=329.35A,Id10.2717Im189.48A b)Im2=I/0.6741 =232.90AId2=0.5434Im2=126.56A c)Im3=2I=314Id3=0.25Im3 =78.5A 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： 1 l)GTO在设计时2较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO关断; 2)GTO导通时12的更接近于l,普通晶闸管12 1.5,而GTO则为12 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。 2.11.试列举你所知道的电力电子器件，并从不同的角度对这些电力电子器件进行分类。目前常用的控型电力电子器件有哪些? 解：1.按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：
简单地讲就是需能（电）源的器件叫有源器件，有源器件一般用来信号放大、变换等，无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性进行“信号放大”；无需能（电）源的器件就是无源器件。容、阻、感都是无源器件，不用电源就能显示其特性的就叫无源元件。IC、模块和三极管等都是有源器件，通俗的说就是需要电源才能显示其特性的就是有源元件。 无源器件的简单定义 如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。从电路性质上看，无源器件有两个基本特点：（1）自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量。 （2）只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。 （3）常见的无源电子器件 电子系统中的无源器件可以按照所担当的电路功能分为电路类器件、连接类器件。 1．电路类器件二极管（diode）、电阻器（resistor）、电阻排（resistor network）、电容器（capacitor）、电感（inductor）、变压器（transformer）、继电器（relay）、按键（key）、蜂鸣器、喇叭（speaker）、开关（switch）
2．连接类器件连接器（connector）、插座（shoket）、连接电缆（line）、印刷电路板（pcb） 有源器件的基本定义 如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件。 从电路性质上看，有源器件有两个基本特点： （1）自身也消耗电能。 （2）除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。 由此可知，有源器件和无源器件对电路的工作条件要求、工作方式完全不同，这在电子技术的学习过程中必须十分注意。 有源器件是电子电路的主要器件，从物理结构、电路功能和工程参数上，有源器件可以分为分立器件和集成电路两大类。 1．分立器件双极型晶体三极管（bipolar transistor），一般简称三极管，bjt、场效应晶体管（field effective transistor）、晶闸管（thyristor），也叫可控硅、半导体电阻与电容——用集成技术制造的电阻和电容，用于集成电路中。 2．模拟集成电路器件
《电力电子技术》练习题 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的二极管要求采用________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______。
电力电子技术第3章直流-交流变换电路习题和答案K 一、选择题 3-1、当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为（A ）逆变；当交流侧直接和负载连接时，称为（B ）逆变。 A、有源 B、无源 C、电压型 D、电流型 3-2、逆变电路最基本的工作原理是把直流电变成交流电，改变两组开关的切换（D ），即可改变输出交流电的频率。 A、周期 B、电流 C、电压 D、频率 3-3、不属于换流方式的是（C ）。 A、器件换流 B、电网换流 C、单相换流 D、负载换流 3-4、要实现负载换流，负载电流的相位必须（ B ）于负载电压。 A、滞后 B、超前 C、相同 D、三个都不对 3-5、可实现有源逆变的电路为（A ）。 A、三相半波可控整流电路， B、三相桥式半控整流电路， C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相半控桥整流电路。
3-6、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理（A ）。 A、30o-35o， B、10o-15o， C、0o-10o， D、0o。 3-7、在有源逆变电路中，逆变角β的移相范围应选（B ）为最好。 A、β=90o~180o， B、β=35o~90o， C、β=0o~90o 3-8、电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式是( C )导电方式。 A、90° B、120° C、180° D、270° 3-9、PWM控制是对脉冲的（ C ）进行调制的技术。 A、长度 B、高度 C、宽度 D、面积 3-10、在调制法中，通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波，其中（A ）应用最多。 A、等腰三角波 B、锯齿波 二、判断题 3-1、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（╳）3-2、变频调速装置是属于无源逆变的范畴。（√） 3-3、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。（√） 3-4、无源逆变电路是把直流电能逆变成交流电能，送给电网，（╳）
有源和无源的区别 Jenny was compiled in January 2021
1）.简单地讲就是需能（电）源的器件叫有源器件，无需能（电）源的器件就是无源器件。有源器件一般用来信号放大、变换等，无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性进行“信号放大”。容、阻、感都是无源器件，IC、模块等都是有源器件。（通俗的说就是需要电源才能显示其特性的就是有源元件，如三极管。而不用电源就能显示其特性的就叫无源元件） 2.） 1. 无源器件的简单定义 如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。 从电路性质上看，无源器件有两个基本特点： （1）自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量。 （2）只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。 2. 有源器件的基本定义 如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件。 从电路性质上看，有源器件有两个基本特点： （1）自身也消耗电能。 （2）除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。 由此可知，有源器件和无源器件对电路的工作条件要求、工作方式完全不同，这在电子技术的学习过程中必须十分注意。 一．常见的无源电子器件 电子系统中的无源器件可以按照所担当的电路功能分为电路类器件、连接类器件。 1．电路类器件 （1）二极管（diode） （2）电阻器（resistor）
（3）电阻排（resistor network） （4）电容器（capacitor） （5）电感（inductor） （6）变压器（transformer） （7）继电器（relay） （8）按键（key） （9）蜂鸣器、喇叭（speaker） （10）开关（switch） 2．连接类器件 （1）连接器（connector） （2）插座（shoket） （3）连接电缆（line） （4）印刷电路板（pcb） 二．常见的有源电子器件 有源器件是电子电路的主要器件，从物理结构、电路功能和工程参数上，有源器件可以分为分立器件和集成电路两大类。 1．分立器件 （1）双极型晶体三极管（bipolar transistor），一般简称三极管，bjt （2）场效应晶体管（field effective transistor） （3）晶闸管（thyristor），也叫可控硅 （4）半导体电阻与电容——用集成技术制造的电阻和电容，用于集成电路中。 2．模拟集成电路器件 模拟集成电路器件是用来处理随时间连续变化的模拟电压或电流信号的集成电路器件。基本模拟集成电路器件一般包括：
有源和无源的区别
简单地讲就是需能（电）源的器件叫有源器件，有源器件一般用来信号放大、变换等，无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性进行“信号放大”；无需能（电）源的器件就是无源器件。容、阻、感都是无源器件，不用电源就能显示其特性的就叫无源元件。IC、模块和三极管等都是有源器件，通俗的说就是需要电源才能显示其特性的就是有源元件。 无源器件的简单定义 如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。从电路性质上看，无源器件有两个基本特点：（1）自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量。 （2）只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。 （3）常见的无源电子器件 电子系统中的无源器件可以按照所担当的电路功能分为电路类器件、连接类器件。 1．电路类器件二极管（diode）、电阻器（resistor）、电阻排（resistor network）、电容器（capacitor）、电感（inductor）、变压器（transformer）、继电器（relay）、按键（key）、蜂鸣器、喇叭（speaker）、开关（switch）
千欧KΩ，兆欧MΩ。IKΩ=1000Ω1MΩ=1000KΩ 2.电容 电容器也是电子线路中最常见的元器件之一，它是一种存储电能的元器件。电容器由两块同大同质的导体中间夹一层绝缘介质构成。当在其两端加上电压时，电容器上就会存储电荷。一旦没有电压，只要有闭合回路，它又会放出电能。电容器在电路中阻止直流通过，而允许交流通过，交流的频率越高，通过的能力越强。因此，电容在电路中常用耦合，旁路滤波、反馈、定时及振荡等作用。电容器的字母代号为C。电容量的单位为法拉(记作F)，常用有μF(微法)、PF(即μμF、微微法)。 1F=1000000μF1μF=1000000PF 电容在电路中表现的特性是非线性的。对电流的阻抗称为容抗。容抗与电容量和信号的频率反比。 3.电感 电感与电容一样，也是一种储能元器件。电感器一般由线圈做成，当线圈两端加上交流电压时，在线圈中产生感应电动势，阻碍通过线圈的电流发生变化。这种阻碍称作感抗。感抗与电感量和信号的频率成正比。它对直流电不起阻碍作用(不计线圈的直流电阻)。所以电感在电子线路中的作用是：阻流、变压、耦合及与电容配合用作调谐、滤波、选频、分频等。电感在电路中的代号为L。电感量的单位是亨利(记作H)，常用的有毫亨(mH)，微亨(μH)。 1H=1000mH 1mH=1000μH 电感是典型的电磁感应和电磁转换的元器件，最常见的应用是变压器。
第5章逆变电路 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。
电力电子作业题 习题（二） 第一部分：填空题 1、在特定场合下，同一套整流电路即可工作在状态，又可工作在状态，故简称变流电路。 2、控制角α与逆变角β之间的关系为。 3、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。 4.电容滤波的单相不可控整流电路中，空载时，放电时间常数为，输出电压最大， U 。 d 5.整流是把电变换为电的过程； 6. 逆变与整流的区别仅仅是控制角不同，时，电路工作在整流状态，时，电路工作在逆变状态。 7. 产生逆变的条件：要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；要求晶闸管的控制角90度，使为负值。 8. 三相桥式全控整流电路的触发方式有触发和触发两种。 第二部分：选择题 1、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( ) A.90° B.120° C.150° D.180° 2、三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（）。
A 三相的大 B 单相的大C一样大 3、单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为() 6U2 A. 2U22U2 C. 12 2 4、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角γ与哪几个参数有关() A. α、负载电流I d以及变压器漏抗X C B. α以及负载电流I d C. α和U2 D. α、U2以及变压器漏抗X C 5、能够实现有源逆变的电路为()。 A、三相半波可控整流桥带续流二极管电路 B、单相全波可控整流电路 C、单相全控桥接续流二极管电路 D、单相半控桥整流电路 6、三相半波可控整流电路的自然换相点是() 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°。 7、三相半波带电阻性负载时，α为（）度时，可控整流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 8、三相桥式全控整流电路中6个晶闸管的导通顺序正确的是（）
绪论 第一部分：填空题 1.电力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。 2.电力电子技术是应用于电力变换领域的电子技术。 3.电能变换的含义是在输入和输出之间，将电压/电流/频率（包含直流）/相位/相 数中的一项以上加以改变。 4.在功率变换电路中，为了尽量提高电能变换的效率，所以器件只能工作在开关 状态，这样才能降低损耗。 5.电力电子技术的研究内容包括两大分支：电力电子器件制造技术和变流技术。 6.半导体变流技术包括用电力电子器件构成的电力变换电路和对其进行控制的技 术，以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术。 简答题： 1.什么是电力电子技术？ 答：电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。 2.电能变换电路有什么特点，机械式开关为什么不适合做电能变换电路的开关？答：电能变换电路在输入和输出之间将电压，电流，频率，相位，相数中的一种加以变换。点能变换电路中理想开关应该满足切换时开关时间为0,使用寿命长，而机械开关不能满 足这些要求。 3∙电力电子变换电路包括哪几个大类？ 答：交流变直流-整流，直流变交流-逆变，直流变直流-斩波，交流变交流-交流调压，变频。 电力电子器件 第一部分： 1.电力电子器件是直接用于主电路电路中，实现电能的变换或控制的器件。 2.主电路是在电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制的电路 3.电力电子器件一般工作在开关状态。 4∙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。 5.按照器件能够被控制的性质，电力电子器件可分为以下三类：不可控器件，半 控型器件，全控型器件。 6.按照驱动电路信号的性质，电力电子器件可分为以下两类：电流驱动型，电压 驱动型。 7.电力二极管的工作性质可以概括为单向导电性。
选择判断填空 1.电力电子学由电力学、电子学、控制理论，三个学科交叉而成 2.电力电子技术的诞生：1957年美国通用公司研制出第一个晶闸管为标志的 3.二极管基本原理：PN节的单向导电性 4.电导调制效应可以解决PN结低参杂N区由于掺杂浓度低，而具有的高电阻率对于电力二极管儿的正向导通的不利 5.反向击穿按照机理的不同：有雪崩击穿和齐纳击穿 当反向击穿发生时，只要外电路中采取了措施，将反向电流限制在一定范围，则当反向电压降低后PN结仍可恢复原来的状态。 但如果反向电流未被限制住，使得反向电流和反向电压的乘积超过了PN结允许的的耗散功率，就会因为热量散发不出去，而导致PN节温度上升直至过热而烧毁，这就是热击穿 6.电力二极管儿的正向平均电流为I F(av)，即它允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值为1.57I F(av) 正弦半波波形的平均值与有效值之比等于1：1.57。所以，电力二极管允许流过的最大电流有效值为1.57I F(av) 1
8.晶闸管的静态特征: 1、晶闸管承受反向电压，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通 2、晶闸管承受正向电压，仅在门极是有触发电流的情况下，晶闸管才会导通 3、晶闸管一旦道童，门极就失去了控制作用。不论门极触发电流是否纯在，晶闸管都保持导通。 4、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是流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下 9.晶闸管一般取额定电压为，正常工作时晶闸管所承受峰值电压的二到三倍 10.晶闸管一般取通态平均电流为按该原则计算结果的1.5到二倍 11.晶闸管得类别:快速晶闸管双向晶闸管逆导晶闸管，光控晶闸管 2
思考题与习题 2.1 什么是整流？它与逆变有何区别？ 答：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逆变，它是对应于整流的逆向过程。 2.2 单相半波可控整流电路中，如果： (1)晶闸管门极不加触发脉冲； (2)晶闸管内部短路； (3)晶闸管内部断开； 试分析上述三种情况负载两端电压u d和晶闸管两端电压u T的波形。 答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同； （2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0； （3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。 2.3某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些? 答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流
增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。 2.4某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。 解：设α=0，T 2被烧坏，如下图： 2.5相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么?带大电感负载时，负载电阻R d 上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么? 答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率d d d I U P =不等于负载有功功率UI P =。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流U d 与I d 外还有谐波分量 ,,21U U 和 ,,21I I ，负载上有功功率为 +++=22212P P P P d >d d d I U P =。 相控整流电路带大电感负载时，虽然U d 存在谐波，但电流是恒定的直流，故负载电阻R d 上的U d 与I d 的乘积等于负载有功功率。 2.6某电阻性负载要求0~24V 直流电压，最大负载电流I d =30A ，如采用由220V
第2章 电力电子器件 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？ 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。 3. 怎样才能使晶闸管由导通变为关断？ 答：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。 4. 图1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 1、I 2、I 3。 π4 π 4 π2 5π4a) b) c) 图1-43 图1 晶闸管导电波形 解：a) I d1= π 21⎰ π π ωω4 )(sin t td I m = π 2m I ( 12 2 +)≈0.2717 I m I 1= ⎰ π π ωωπ 4 2)()sin (21t d t I m = 2m I π 21 43+ ≈0.4767 I m b) I d2 =π 1 ⎰ π π ωω4 )(sin t td I m = π m I ( 12 2 +)≈0.5434 I m I 2 = ⎰π πωωπ 4 2 )()sin (1 t d t I m =2m I π 21 23+ ≈0.898 I m c) I d3=π 21 ⎰ 2 )(π ωt d I m =0.25I m I 3 = ⎰ 20 2 ) (21π ωπ t d I m =0.5I m