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现代电力电子及变流技术试 卷（作业考核 线下） A 卷
答案1027888482
一、单选题（每题2分，共10分）
1. 晶闸管的额定电流是以（ ）的形式定义的。
A.电流峰值
B.电流有效值
C.电流平均值
D.电流瞬时值 2. （ ）是电流控制型电力电子器件。
A.GTR 、SITH
B.TRIAC 、GTR
C.P-MOSFET 、IGBT
D.GTO 、MCT 3. 晶闸管变流电路逆变工作时，（ ）。
A. 90≤α
B. 90>α C ． 180>α D ． 90>β
4. 场效应管三个电极分别为( )。
A.发射极，基极，集电极；
B.第一基极，发射极，第二基极；
C.源极，栅极，漏极；
D.阴极，门极，阳极。
5. 120°导电型交-直-交电流变频器，任意时刻有（ ）导通。
A. 一只开关管
B. 两只开关管
C. 三只开关管
D. 四只开关管
二、多选题（每题3分，共15分）
1. 全控型电力电子器件有（ ）。 A. Thyristor 、GTR 、P-MOSFET 、IGBT B. GTR 、P-MOSFET 、IGBT 、IGCT C. IGBT 、MCT 、GTR 、GTO
D. Power Diode 、MCT 、GTO 、IGBT
2. 晶闸管导通的条件是（ ）。
A. 阳极电位高于阴极电位
B. 在控制极施加对阴极为正的且满足要求的触发脉冲
C. 阴极电位高于阳极电位
D. 在控制极施加对阳极为正的且满足要求的触发脉冲 3. 交流调功电路（ ）。
A. 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；
B. 靠改变移相触发角来改变输出功率；
C. 将电源接通几个周波，再断开几个周波；
D. 每个周期的控制触发角固定不变。
4. 三相桥式全控整流电路，自然换相点是（ ）。
A. 三相电源线电压的过零点
B. 三相电源相电压正半周波形的交点
C. 三相电源相电压负半周波形的交点
D. 三相电源线电压正半周波形的交点
5. 三相桥式全控整流电路，触发信号应采用（）。
A.宽脉冲
B.窄脉冲
C.双宽脉冲
D.双窄脉冲
三、问答题（每题4分，共24分）
1．晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？
2．试说明晶闸管的动态参数断态电压临界上升率du/dt。
3．GTO为什么能用负脉冲关断？它与普通晶闸管在结构和参数上有何不同？4．两象限和四象限DC-DC变换器有何区别？
5. 多相多重DC-DC变换器中，多相、多重指的是什么意思？
6. 说明同步调制有何优缺点。
四、判断题（回答对或错，每小题2分，共20分）
1. 共阴极组变流电路，整流电压负半波大于正半波。（）
2. 三相半波可控整流电路，电阻性负载，最大移相范围是150°。（）
3. 三相半波可控整流电路，阻感性负载，晶闸管承受的最大正反向电压是变压器二次线电压的峰值。（）
4. 考虑变压器漏抗后，可控整流电路输出电压，比不考虑变压器漏抗时减小△U d。（）
5. 缓冲电路的基本设计思路是：在器件开通时，使电压缓升：在器件关断时，使电流缓升。（）
6. 电压型交-直-交变频器中间滤波环节采用大电感滤波。（）
7. 电流型交-直-交变频器输出电流为矩形波。（）
8. 降压式直流斩波器也称为Buck变换器。（）
9. 降压式直流斩波器，输入电流连续，输出电流连续。（）
10. 三组三相-单相变频电路可以组合成三相-三相交-交变频电路。（）
五、单相桥式全控整流电路，U2=100V，R=2Ω，L足够大，当 =30o时，
1）画出u d、i d和i2的波形；
2）计算U d、I d和I2；
3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。（10分）
六、简述正弦脉宽调制（SPWM）技术的工作原理。（6分）
七、两象限和四象限DC-DC变换器有何区别？（5分）
八、采用晶闸管反并联的单相调压电路，输入电压220V，负载为RL串联，其中R=1Ω，L=5.5mH。求：1）控制角移相范围；2）负载电流最大值；3）最大输出功率。（10分）
2.1 试说明功率二极管的主要类型及其主要工作特点。 2.2 人们希望的可控开关的理想特性有哪些？ 2.3 阅读参考文献一，说明常用功率半导体器件的性能特点及其一般应用场合。 2.4 说明MOSFET和IGBT驱动电路的作用、基本任务和工作特点。 3.1 什么是半波整流、全波整流、不控整流、半控整流、全控整流、相控整流？ 3.2 什么是电压纹波系数、脉动系数、基波电流数值因数、基波电流移位因数（基波功率因素）和整流输入功率因数？ 3.3 简述谐波与低功率因数（电力公害）的危害，并说明当前抑制相控整流电路网侧电流谐波的措施。 4.1 画出降压换流器（Buck电路）的基本电路结构，简要叙述其工作原理，并根据临界负载电流表达式说明当负载电压VO和电流IO一定时，如何避免负载电流断续。 4.2 画出升压换流器（Boost电路）的基本电路结构，推证其输入/输出电压的变压比M表达式，说明Boost电路输出电压的外特性。 4.3 画出升降压换流器（Buck-Boost电路）的基本电路结构，说明电路工作原理，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。 4.4 画出丘克换流器（Cuk电路）的基本电路结构，说明电路工作原理及主要优点，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。 5.1 正弦脉宽调制SPWM的基本原理是什么？幅值调制率ma和频率调制率mf的定义是什么？ 5.2 逆变器载波频率fs的选取原则是什么？ 5.3 简要说明逆变器方波控制方式与PWM控制方式的优缺点。 5.4 画出三相电压型逆变器双极性驱动信号生成的电路原理图，指出图中各变量的含义，简要叙述其工作原理。 6.1 柔性交流输电系统（FACTS）的定义是什么？FACTS控制器具有哪些基本功能类型？ 6.2 什么是高压直流输电（HVDC）系统？轻型高压直流输电系统在哪些方面具有良好的应用前景？ 6.3 晶闸管控制电抗器（TCR）的基本原理是什么？晶闸管触发控制角α<90°与α=90°两种情况下等效电抗是否相等，为什么？ 6.4 作图说明静止无功发生器（SVG）的工作原理与控制方式，分析其与5.4节所述三相逆变器的异同点？ 6.5 简要说明有源电力滤波器（APF）和动态电压恢复器（DVR）的基本功能和系统组成？ 6.6 阅读参考文献三，简要说明当前在风力发电技术领域中运用的储能技术、输电技术以及滤波与补偿技术？
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
《简单电力电子装置设计与调试》复习大纲 I. 晶闸管及单相相控整流电路 1、 掌握晶闸管的工作原理、导通及关断条件、理解晶闸管主要参数 的含义、怎样选用晶闸管的额定电压和额定电流； 1）晶闸管导通条件：阳极加正向电压、门极加适当正向电压。 注意：阳极加正向电压是指阳极电位高于阴极电位，阳极电位可以是正也可以是负。门极正向电压是指门极电位高于阴极电位。 2）关断条件：流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。可以通过降低晶闸管阳极－阴极间电压或增大主电路中的电阻。 在室温且控制极开路时，维持晶闸管继续导通的最小电流称为维持电流I H 。 当元件刚从阻断状态转为导通状态时就撤除触发电压，此时元件维持导通所需要的最小阳极电流称为掣住电流I L 。对同一晶闸管来说，掣住电流I L 要比维持电流IH 大2～4倍。 2、 晶闸管主要参数 1）额定电压：用等级表示，选用管子时额定电压常常是实际工作时可能承受的最大电压的2～3倍。 2）额定电流 TM )3~2(: U U T n 若考虑安全裕量
注意：不同于通常电气元件以有效值来定义额定电流，而是以平均值来定义的。选择管子时要用有效值相等原则即流过晶闸管实际电流的有效值等于（小于）管子的额定电流有效值。 3．单相半波可控整流电路工作原理及参数计算 几个名词术语和概念 控制角α：控制角α也叫触发角或触发延迟角，是指晶闸管从承受正向电压开始到触发脉冲出现之间的电角度。 导通角θ：是指晶闸管在一周期内处于导通的电角度。 移相：移相是指改变触发脉冲出现的时刻，即改变控制角α的大小。 移相范围：移相范围是指一个周期内触发脉冲的移动范围，它决定了输出电压的变化范围。 分析工作原理、绘制输出电压Ud波形时要抓住晶闸管什么时候导通、什么时候关断这个关键。 电感性负载时，理解输出负电压的原因。关键是理解电感储存、释放能量的性质。 4、掌握晶闸管对触发电路的要求(见p42)； 5、理解相控电路半波、全波、半控、全控的概念，知道单相半 波、单相桥式全控整流电路电阻性负载、电感性负载的移相 范围、输出电压的计算公式以及输出基波脉动频率（可以参 见发给同学们的可控整流电路的参数表）。 6、双向晶闸管的触发方式(掌握双向晶闸管工作状态I+、III-的
电力电子技术 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I1、I2、I3。 解：a) I d1= Im 2717 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 2 1 4 ≈ + = ?π ω π π π t I1= Im 4767 .0 2 1 4 3 2 Im ) ( ) sin (Im 2 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t b) I d2= Im 5434 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 1 4 = + = ?wt d t π π ? π I2= Im 6741 .0 2 1 4 3 2 Im 2 ) ( ) sin (Im 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t
现代电力电子技术第1次作业 二、主观题(共12道小题) 11.电力电子技术的研究内容？ 答：主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 12.电力电子技术的分支？ 答：电力学、电子学、材料学和控制理论等。 13.电力变换的基本类型？ 答： 包括四种变换类型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ （２）逆变ＤＣ－ＡＣ （３）斩波ＤＣ－ＤＣ （４）交交电力变换ＡＣ－ＡＣ 14.电力电子系统的基本结构及特点？ 答： 电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路，功率变换主电路是属于电路变换的强电电路，控制电路是弱电电路，两者在控制理论的支持下实现接口，从而获得期望性能指标的输出电能。' 15.电力电子的发展历史及其特点？ 答：主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍，并说明电力电子技术的未来发展趋势 16.电力电子技术的典型应用领域？ 答：介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍，要说明电力电子技术应用的主要特征。 17.电力电子器件的分类方式？ 答： 电力电子器件的分类 （１）从门极驱动特性可以分为：电压型和电流型 （２）从载流特性可以分为：单极型、双极型和复合型 （３）从门极控制特性可以分为：不可控、半控及全控型 18.晶闸管的基本结构及通断条件是什么？ 答：晶闸管由四层半导体结构组成，是个半控型电力电子器件，导通条件：承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件：流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。
19.维持晶闸管导通的条件是什么？ 答：流过晶闸管的电流大于维持电流。 20.对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。 答：I L__〉____I H 21.整流电路的主要分类方式？ 答： 按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种； 按电路结构可分为桥式电路和半波电路； 按交流输入相数分为单相电路和三相电路。 22.单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=________。 答：180o 现代电力电子技术第2次作业 二、主观题(共12道小题) 11.单相全控桥式整流阻性负载电路中，晶闸管的移相范围________。 答：0-180o 12.有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须与整流时输出的极性___ ________，且满足|Ud|<|Ed|。 答：相反 13.
全国2018年4月自学考试电力电子变流技术试题 课程代码：02308 一、单项选择题(本大题共10小题.每小题1分，共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.电阻性负载三相半波可控整流电路，在合理的控制角范围内，当控制角α为何值时，输出负载电压出现断续( ) A.<30° B.>30° C.>45° D.>90° 2.电阻性负载三相半波可控整流电路中，该输入电源相电压有效值为U2，晶闸管所承受的最大反向电压U Rm等于多少( ) A.U Rm=3U2 B. U Rm=6U2 2U2 C. U Rm=2 2U2 D. U Rm=3 3.三相桥式不控整流电路中，二极管在自然换相点按1、2、3、4、5、6、l的顺序每隔多少度换相一次( ) A.45° B.60° C.90° D.120° 4.三相全控桥式整流电路中，共阴极组的三个晶闸管的触发脉冲相位互差( ) A.60° B.90° C.120° D.150° 5.单相全波可控整流电感性负载电路中，在理想的条件下( ) A.电感消耗的能量大于电阻消耗的能量 B.电感消耗的能量小于电阻消耗的能量 C.电感消耗的能量等于电阻消耗的能量 D.电感本身不消耗能量 6.单相全控桥式整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( ) 1
A.90° B.120° C.150° D.180° 7.下面给出的四个电力半导体器件中，哪个是全控型电力半导体器件( ) A.二极管 B.晶闸管 C.功率晶体管 D.逆导晶闸管 8.单相桥式全控电压源型逆变电路，直流侧电压为E，采用180°导电控制，则输出方波电压的有效值为( ) 1 A.E B.E 2 C.2E D.0 9.变流电路能进行有源逆变的条件之一是( ) A.直流侧接有续流二极管 B.电阻性负载 C.直流侧接有RC保护电器 D.直流侧有直流电动势E d 10.三相半波可控变流电路，输出电压U d的脉动频率与交流电源的频率之比为( ) A.6 B.3 C.2 D.1 二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 请在每小题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分。 11.单相全控桥式整流电路电阻负载，控制角α=____时，整流输出电压平均值U d=0。 12.单相全桥相控电阻性负载电路中，设触发角为α，则晶闸管的导通角为_____。 13.单相半波可控整流纯电阻负载电路，控制角α=_____时，负载电流的平均值最大。 14.按照控制信号的性质来分，晶闸管是属于_______驱动型电力电子器件。 15.电压型三相桥式逆变电路中，采用180°导电控制方式时，同一相上、下两桥臂控制信号的相位差_____度。 16.SPWM调制，设正弦调制波的幅值为U rm，三角载波的幅值为U cm，则调制比为_____。 17.单相桥式逆变电路采用双极性SPWM调制，设逆变器直流侧电压幅值为U d，则输出电压有-U d和______。 18.将直流电能转换为交流电能，直接提供给交流_______的逆变电路称为无源逆变器。 19.三相桥式不控整流电路中，在—个输入电源周期内每个整流二极管换相_____次。 20.对同一只晶闸管，擎住电流I L和维持电流I H的大小关系为I L____I H。 2
第一章 电力半导体器件 习题与思考题解 1-1．晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？ 解：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。 1-2．型号为KP100-3的晶闸管，维持电流I H =4mA ，使用在题1-2图中的电路中是否合理？为什么（不考虑电压、电流裕量）？ 解：根据机械工业部标准JB1144-75规定，ＫＰ型为普通闸管，KP100-3的晶闸管，其中100是指允许流过晶闸管的额定通态平均电流为100A ，3表示额定电压为300V 。 对于图(a)，假若晶闸管V 被触发开通，由于电源为直流电源，则晶闸管流过的最大电流为 ()mA I V 210500100 3 =?= 因为I V < I H ，而I H < I L ，I L 为擎住电流，通常I L =(2~4) I H 。可见，晶闸管流过的最大电流远小于擎住电流，所以，图(a)不合理。 对于图(b)，电源为交流220V ，当α=0°时，最大输出平均电压 9922045.045.02=?=≈U U d （Ｖ） 平均电流 9.910 99 === R U d VAR I (A)
波形系数 57.1≈= VAR V f I I K 所以， ＩＶ＝K f 。ＩＶＡＲ＝1.57×9.9＝15.5(A) 而KP100-3允许流过的电流有效值为I VE ＝1.57×100＝157(A)， I L < I V 300(V) 所以，图(b)不满足电压指标，不合理。 对于图(c)，电源为直流电源，Ｖ触发导通后，流过Ｖ的最大电流为I V ＝150／1＝150(A),即为平均值，亦是有效值。而I VE ＝150A ，I V ＝150(A)<157（A ），即I L < I V 现代电力电子技术的发展(精)
现代电力电子技术的发展 浙江大学电气工程学院电气工程及其自动化992班马玥 (浙江杭州310027 E-mail: yeair@https://www.doczj.com/doc/2d16269763.html,学号:3991001053 摘要:本文简要回顾电力电子技术的发展,阐述了现代电力电子技术发展的趋势,论述了走向信息时代的电力电子技术和器件的创新、应用,将对我国工业尤其是信息产业领域形成巨大的生产力,从而推动国民经济高速、高效可持续发展。 关键词:现代电力电子技术;应用;发展趋势 The Development of Modern Power Electronics Technique Ma Yue Electrical Engineering College. Zhejiang University. Hangzhou 310027, China E-mail: yeair@https://www.doczj.com/doc/2d16269763.html, Abstract: This paper reviews the development of power electronics technique, as well as its current situation and anticipated trend of development. Keywords: modern power electronics technique, application, development trend. 1、概述 自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装臵,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。
??????????????????????精品自学考试资料推荐?????????????????? 全国 2018 年 7 月自考电力电子变流技术试题 课程代码： 02308 一、填空题 (每小题 1 分，共 15 分) 1．对于普通晶闸管，在没有门极触发脉冲的情况下，有两种因素会使其导通，一是正向阳极电压U A过高，二是 _________________。 2．为防止晶闸管误触发，应使干扰信号不超过_________________ 。 3．由逆阻型晶闸管和整流管集成的晶闸管称为_________________ 4．单相全控桥能在Ⅰ、_________________象限中工作。 5．逆变失败是指工作在逆变状态的变流器由于某种原因，出现了U d和 E d _______________ 的状态。 6．采用α1=π-α2配合有环流的控制的单相反并联(双重 )全控桥式整流电路，当变流器Ⅱ工作在逆变状态时，变流器Ⅰ工作在_________________状态。 7．常用的抑制过电压的方法有两种，一是用储能元件吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。 二是用 _________________ 元件限制过电压的幅值。 8．在整流电路中，晶闸管的换流属于_________________。 9 ．若用集成触发电路KC04触发三相全控桥，则KC04的引脚 1 和15 分别接至三相全控桥 _________________ 的上下两只晶闸管。 10．电压型单相桥式逆变电路中，与开关管反并联的二极管起着_________________ 和防止开关器件承受反压的作用。 11．脉冲宽度调制(PWM) 电路的调制比M 愈高，输出电压基波幅值愈_________________。 12．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_________________ 。 13．为防止过电压和抑制功率晶体管的du/dt ，对功率晶体管需加接_________________ 。 14．普通晶闸管为半控型器件，在直流斩波电路中，由触发脉冲控制其开通，关断则由_________________ 完成。 15．三相全控桥中，晶闸管的控制角的起算点在_________________。 二、单项选择题 (在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。 每小题 1 分，共 20 分 ) 1．晶闸管门极触发信号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（）。 A ．维持电流B．擎住电流 C．浪涌电流D．额定电流 2．为了减小门极损耗，晶闸管正常导通的方法是阳极加正向电压，门极加（）。 A ．正脉冲B．负脉冲 C．直流D．正弦波 3．在 GTR 作为开关的电路中，若在转换的过程中出现从高电压小电流到低电压大电流的现象，则说明晶体管（）。 A ．失控B．二次击穿 C．不能控制关断D．不能控制开通 4．下列器件中为全控型器件的是（）。 1
第2章电力电子器件课后复习题 第1部分：填空题 1. 电力电子器件是直接用于主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。 2. 主电路是在电气设备或电力系统中，直接承担电能变换或控制任务的电路。 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程度，电力电子器件可分为以下三类：不可控器件、半控型器件 和全控型器件。 6．按照驱动电路信号的性质，电力电子器件可分为以下分为两类：电流驱动型和电压驱动型。 7. 电力二极管的工作特性可概括为单向导电性。 8. 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。 9. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为1K Hz以下的整流电路。其 反向恢复时间较长，一般在5μs以上。 10.快恢复二极管简称快速二极管，其反向恢复时间较短，一般在5μs以下。 11.肖特基二极管的反向恢复时间很短,其范围一般在10～40ns之间。 12.晶闸管的基本工作特性可概括为：承受反向电压时，不论是否触发，晶闸管都不会导 通；承受正向电压时，仅在门极正确触发情况下，晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通， 门极就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降至维持电流以下。 13.通常取晶闸管的U DRM和U RRM中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，一般取 为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3 倍。 14.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流。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称为擎住电流。对同一晶闸管来说，通常I L约为I H的称为2~4 倍。 15.晶闸管的派生器件有：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管。 16. 普通晶闸管关断时间数百微秒，快速晶闸管数十微秒，高频晶闸管10微秒左右。 高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额不易做高。 17.双向晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。 18.逆导晶闸管是将晶闸管反并联一个二极管制作在同一管芯上的功率集成器件。 19. 光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号触发导通的晶闸管。光触 发保证了主电路与控制电路之间的绝缘，且可避免电磁干扰的影响。
现代电力电子技术发展及其应用 摘要：电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气工程三大主要领域——电力、电子和控制之间的交叉学科，在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。 一、引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台，标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢？电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术，它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前，电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪，随着新的理论、器件、技术的不断出现，特别是与微控制器技术的日益融合，电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展，随之而来的必将是智能电力电子时代。 二、电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压
和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1、整流器时代 大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 2、逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 3、变频器时代 进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能
电力电子变流技术练习题A 一、选择题 1、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在( ) A、导通状态C、饱与状态D、不定 2、带平衡电抗器得双反星型可控整流电路适用于( )负载。 B 高电压, C 电动机 D 发电机 3.为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作,应在电路中接入( )。 A 三极管, C 保险丝 D 电抗器 4、、单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α得最大移相范围就是( ) A、90° B、120° C、150° 5、单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受得最大正向电压为( ) A、U2C、2 U2D、U2 6、三相半波可控整流电路得自然换相点就是 ( ) A、交流相电压得过零点 C、比三相不控整流电路得自然换相点超前30° D、比三相不控整流电路得自然换相点滞后60° 7、普通晶闸管得通态电流(额定电流)就是用电流得( )来表示得。 A 有效值 B 最大值不一定 8、快速熔断器可以用于过电流保护得电力电子器件就是( ) A、功率晶体管 B、IGBT C、功率 MOSFET 9、可实现有源逆变得电路为( )。
、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。 10、在大电感负载三相全控桥中,当α=90°时,整流电路得输出就是( ) A、 C、1、414U2 D、1、732U2 11、属于半控型电力电子器件得就是( ) A、功率晶体管 B、IGBT C、功率 12、当三相桥式全控整流电路正常工作时,同时处于导通状态得晶闸管数量就是多少个( ) A、1个、3个 D、2个与3个交替 13、对于可控整流电路,以下说法正确得就是 ( )。 将直流变成交流, C 将交流变成交流 D 将直流变成直流14、单相桥式可控整流电阻性负载电路中,控制角α得最大移相范围就是( ) A、90° B、120° C、150° 二、填空题 1、在1个工频周期内,当负载电流连续时,在典型三相桥式全控整流电路中,每个晶闸管得导通角为 120 度,度 2.三相半波可控整流电路中,当触发角α在正常范围内增大时,输出电压 3.无流整流电路得输入就是 输出就是。 4、有源逆变产生得条件有 5 6 三、简答题 1.简述下图所示得降压斩波电路工作原理。
0-1.什么是电力电子技术? 电力电子技术是应用于电力技术领域中的电子技术；它是以利用大功率电子器件对能量进行变换和控制为主要内容的技术。国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学会对电力电子技术的定义为：“有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。” 0-2.电力电子技术的基础与核心分别是什么? 电力电子器件是基础。电能变换技术是核心. 0-3.请列举电力电子技术的 3 个主要应用领域。 电源装置;电源电网净化设备;电机调速系统;电能传输和电力控制;清洁能源开发和新蓄能系统;照明及其它。 0-4.电能变换电路有哪几种形式?其常用基本控制方式有哪三种类型? AD-DC整流电;DC-AC逆变电路;AC-AC交流变换电路;DC-DC直流变换电路。 常用基本控制方式主要有三类：相控方式、频控方式、斩控方式。 0-5.从发展过程看，电力电子器件可分为哪几个阶段? 简述各阶段的主要标志。可分为：集成电晶闸管及其应用；自关断器件及其应用；功率集成电路和智能功率器件及其应用三个发展阶段。集成电晶闸管及其应用：大功率整流器。自关断器件及其应用：各类节能的全控型器件问世。功率集成电路和智能功率器件及其应用：功率集成电路（PIC），智能功率模块（IPM）器件发展。 0-6.传统电力电子技术与现代电力电子技术各自特征是什么? 传统电力电子技术的特征：电力电子器件以半控型晶闸管为主，变流电路一般 为相控型，控制技术多采用模拟控制方式。 现代电力电子技术特征：电力电子器件以全控型器件为主，变流电路采用脉宽 调制型，控制技术采用PWM数字控制技术。 0-7.电力电子技术的发展方向是什么? 新器件：器件性能优化，新型半导体材料。高频化与高效率。集成化与模块化。数字化。绿色化。 1-1.按可控性分类，电力电子器件分哪几类? 按可控性分类，电力电子器件分为不可控器件、半控器件和全控器件。 1-2.电力二极管有哪些类型?各类型电力二极管的反向恢复时间大约为多少? 电力二极管类型以及反向恢复时间如下： 1）普通二极管，反向恢复时间在5us以上。 2）快恢复二极管，反向恢复时间在5us以下。快恢复极管从性能上可分为快速恢复和超快速恢复二极管。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者在100ns 以下，甚至达到20~30ns，多用于高频整流和逆变电路中。 3）肖特基二极管，反向恢复时间为10～40ns。 1-3.在哪些情况下，晶闸管可以从断态转变为通态? 维持晶闸管导通的条件是什么? 1、正向的阳极电压； 2、正向的门极电流。两者缺一不可。阳极电流大于维持电流。
现代电力电子技术的发展、现状与未来展 望综述
课程报告 现代电力电子技术的发展、现状与 未来展望综述 学院：电气工程学院 姓名： ********* 学号: 14********* 专业： ***************** 指导教师： *******老师 0 引言
电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术，它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。随着经济技术水平的不断提高，电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面，现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用，它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。毫无疑问，电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。 1 电力电子技术的发展［1］ 电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支，电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。 1.1半控型器件（第一代电力电子器件） 上世纪50年代，美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR)，标志着电力电子技术的诞生。此后，晶闸管得到了迅速发展，器件容量越来越大，性能得到不断提高，并产生了各种晶闸管派生器件，如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。但是，晶闸管作为半控型器件，只能通过门极控制器开通，不能控制其关断，要关断器件必须通过强迫换相电路，从而使整个装置体积增加，复杂程度提高，效率降低。另外，晶闸管为双极型器件，有少子存储效应，所以工作频率低，一般低于400 Hz。由于以上这些原因，使得晶闸管的应用受到很大限制。 1.2全控型器件（第二代电力电气器件） 随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展，从上世纪70年代后期开始，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。此外，这些器件的开关速度普遍高于晶闸管，可用于开关频率较高的电路。这些优点使电力电子技术的面貌焕然一新，把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。 1.3电力电子器件的新发展 为了解决MSOFET在高压下存在的导通电阻大的问题，RCA公司和GE公司于1982年开发出了绝缘栅双极晶体管（IGBT）,并于1986年开始正式生产并逐渐系列化。IGBT是MOS?FET和BJT得复合，它把MOSFET驱动功率小、开关速度快的优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点集于一身，性能十分优越，使之很快成为现代电力电子技术的主导器件。与IGBT 相对应，MOS 控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管（IGCT）都是MOSFET和GTO的复合，它们都综合
全国2018年7月自考电力电子变流技术试题 课程代码：02308 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 l.三相半波可控整流电路的自然换相点( ) A.是交流相电压的过零点 B.是相邻相电压正半周的交点R 、S 、T 处 C.比三相不控整流电路的自然换相点超前 D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后 2.三相半波可控整流电路换相重叠角γ与( ) A.控制角α、负载电流I d 和变压器漏抗X c 有关 B.控制角α和负载电阻R 有关 C.控制角α和相电压U 2有关 D.控制角α、相电压U 2和变压器漏抗X c 有关 3.整流变压器中的漏抗( ) A.可以抑制dt di B.可以抑制 dt du C.使输出电压升高 D.使换相重叠角γ减小 4.单相半波电阻负载可控整流电路，直流输出电压平均值U d 是( ) A.0.45U 2 2 cos 1α+ B.0.45U 2cos α C.0.9U 2cos α D.0.9U 2 2 cos 1α + 5.降压斩波电路中，已知电源电压U d =16V ，导通比K t =4 3 ，则负载电压U 0=( ) A.4V B.9V C.12V D.15V 6.功率晶体管GTR 的安全工作区由几条曲线所限定( ) A.2条 B.3条 C.4条 D.5条 7.电感性负载三相半波可控整流电路，三个晶闸管的导通角相等且等于( ) A.90° B.120° C.150° D.180° 8.三相全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统，当α>2 π 时，变流器输出电压波形u d 的正面积与负面积之比为( )
电力电子变流技术 交卷时间：2016-01-05 17:55:56 一、单选题 1. (4分)单相桥式可控整流电路，电阻性负载，当触发角等90度时，电压波形正确的是（） A. B. C. D. 得分： 0 知识点： 电力电子变流技术作业题展开解析.答案D .解析考查要点： 试题解答： 总结拓展： ..2. (4分)单相桥式可控整流电路，电阻—电感性负载时，当负载电阻减小时，发生的变化是（） A. 输出电压增高 B. 输出电压降低 C. 输出电流增大 D. 输出电流减小 得分： 0 知识点： 电力电子变流技术作业题展开解析.答案C .解析考查要点： 试题解答： 总结拓展： ..3. (4分)单相半波可控整流电路，电阻—电感性负载时，晶闸管承受的最大反向电压为（） A. B. C. D. 得分： 0 知识点： 电力电子变流技术作业题展开解析.答案A .解析考查要点： 试题解答： 总结拓展： ..4. (4分)三相桥式可控整流电路，电阻性负载时，当负载电阻减小时，发生的变化是（） A. 输出电压增高 B. 输出电压降低
C. 输出电流增大 D. 输出电流减小 得分： 0 知识点： 电力电子变流技术作业题展开解析.答案C .解析考查要点： 试题解答： 总结拓展： ..5. (4分)单相桥式可控整流电路，电阻性负载，当触发角等150度时，电压波形正确的是（） A. B. C. D. 得分： 0 知识点： 电力电子变流技术作业题展开解析.答案B .解析考查要点： 试题解答： 总结拓展： ..6. (4分)单相半波可控整流电路，电阻性负载时，当触发角增大时，输出电压将如何变化（） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 波形平滑 得分： 0 知识点： 电力电子变流技术作业题展开解析.答案B .解析考查要点： 试题解答： 总结拓展： ..7. (4分)单相桥式可控整流电路，电阻性负载，当触发角等90度时，电压波形正确的是（） A. B. C. D. 得分： 0 知识点： 电力电子变流技术作业题展开解析.答案B .解析考查要点： 试题解答： 总结拓展： ..8.
《现代电力电子技术》第一次作业（主观题） 本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下： 二、主观题(共12道小题) 11.电力电子技术的研究内容？ 参考答案：主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 12.电力电子技术的分支？ 参考答案：电力学、电子学、材料学和控制理论等。 13.电力变换的基本类型？ 参考答案： 包括四种变换类型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ （２）逆变ＤＣ－ＡＣ （３）斩波ＤＣ－ＤＣ （４）交交电力变换ＡＣ－ＡＣ 14.电力电子系统的基本结构及特点？ 参考答案： 电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路，功率变换主电路是属于电路变换的强电电路，控制电路是弱电电路，两者在控制理论的支持下实现接口，从而获得期望性能指标的输出电能。' 15.电力电子的发展历史及其特点？ 参考答案：主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍，并说明电力电子技术的未来发展趋势 16.电力电子技术的典型应用领域？ 参考答案：介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍，要说明电力电子技术应用的主要特征。 17.电力电子器件的分类方式？
参考答案： 电力电子器件的分类 （１）从门极驱动特性可以分为：电压型和电流型 （２）从载流特性可以分为：单极型、双极型和复合型 （３）从门极控制特性可以分为：不可控、半控及全控型 18.晶闸管的基本结构及通断条件是什么？ 参考答案：晶闸管由四层半导体结构组成，是个半控型电力电子器件，导通条件：承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件：流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。 19.维持晶闸管导通的条件是什么？ 参考答案：流过晶闸管的电流大于维持电流。 20.对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。 参考答案：I L__〉____I H 21.整流电路的主要分类方式？ 参考答案： 按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种； 按电路结构可分为桥式电路和半波电路； 按交流输入相数分为单相电路和三相电路。 22.单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=________。 参考答案：180o 《现代电力电子技术》第二次作业（主观题） 本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下： 二、主观题(共12道小题) 11.单相全控桥式整流阻性负载电路中，晶闸管的移相范围________。 参考答案：0-180o 12.有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须与整流时输出的极性___________，且满足|Ud|<|Ed|。 参考答案：相反 13.