电力电子技术期末复习题
一、辨析题要点：
1、由交流到直流的电力变换称为整流，由直流到直流的电力变换称为直流斩波，由交流到交流的
电力变换称为交交变频或交流电力控制，由直流到交流的电力变换称为逆变___
2、电力电子器件目前专指电力半导体器件，一般都工作在开关状态。
3、按照器件能够被控制电路信号所控制的程度，分为以下三类：半控型器件、全控型器件、不可—控
器件。
4、半控型器件一通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。器件的关断由其在主电路中承受的
电压和电流决定，如晶闸管( Thyristor )及其大部分派生器件。
5、全控型器件一通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件。如：
绝缘栅双极晶体管(IGBT --------- Insulated-Gate Bipolar Transisto)
电力场效应晶体管(Power MOSFET)
门极可关断晶闸管(GTO，Gate Turn-Off)
电力晶体管(GTR，Gia nt Tran sistor)
12、不可控器件不能用控制信号来控制其通断,因此也就不需要驱动电路。
女如:电力二极管(Power Diode)，只有两个端子，器件的通和断是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。
13、按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质，分为两类：
1) 电流驱动型一通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。口：门极可关
断晶闸管(GTO，Gate Turn-Off)和电力晶体管(GTR，Gia nt Tran sistor)
2) 电压驱动型一仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的
控制。如:绝缘栅双极晶体管( In sulated-Gate Bipolar Transisto — IGBT)
电力场效应晶体管(Power MOSFET)
14、电力二极管是以半导体PN结为基础，主要特性为不可控的单向导电性。目前常用的电力二极
管有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三类。
15、晶闸管的外形有螺栓型和平板型两种封装, 并在上面引出阳极A、阴极K和门极(控制端)
G三个联接端。内部是PNPN四层半导体机构。
16、只有门极触发(包括光触发)是最精确、迅谏而可靠的控制手段。
17、一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3倍。
18、使用晶闸管时应按实际电流与通态平均电流有效值相等的原则来选取晶闸管，并留一定的裕
量，一般取1.5~2倍。
19、使晶闸管维持导通所必需的最小电流叫维持电流I H，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叫擎住电流I L。通常I L约为I H的2~4倍。
20、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流减小至维持电流I H以下。
21、晶闸管的派生器件主要有：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管和光控晶闸管。
22、造成在不加门极触发控制信号即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折，有两
种因素：一是阳极的电压上升率du/dt太快，二是阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应。
23、电力MOSFET工作在开关状态，既是在截止区和非饱和区之间来回转换。
24、绝缘栅双极晶体管是GTR和MOSFET器件技术的复合，结合二者的优点，具有好的特性。
25、电力电子器件的驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节，一般采用光隔
离或磁隔离。光隔离一般采用光耦合器，磁隔离的元件通常是脉冲变压器。
26、抑制过电压的方法之一是用RC阻容电路吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。
27、用快速熔断器是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流保护措施。
28、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，称触发角或控制角。用.
表示。
29、晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，叫导通角，用上表示。
30、低频整流电路一般采用相位控制方式，高频整流电路一般采用PWM控制方式。
31、在整流主电路直流输出侧串联一个平波电抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时
间。
32、单相全波可控整流电路的特性与单相桥式全控整流电路基本一致，主要的区别为：单相全
波只用乙个晶闸管；晶闸管承受的最大电压为22 U2。单相半波可控整流电路中，晶闸管可能承受的最大反向峰值电压为 2 U2
33、单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的目的是防止失控现象的产
生。
34、驱动电路是电力电子器件主电路与控制电路之间的接口。
35、三相半波可控整流电路常用共阴极接法。
36、三相半波可控整流电路中将二极管换相时刻，作为各相晶闸管能触发导通的最早时刻，即
=0的位置，这些点也称为自然换相点。
37、单相全控桥式整流电阻性负载电路中，触发角的最大移相范围是皿。
38、单相桥可控整流电路，控制角为：?，带阻感性负载时的功率因数是0.9cos
39、三相桥可控整流电路，控制角为：?，带阻感性负载时的功率因数是0.955cos
40、三相桥可控整流电路阻感负载时按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6 的顺序，相位依次差60。
41、三相桥可控整流电路采用两种脉冲触发方法：一种是宽脉冲触发,另一种是双窄脉冲触发,
其中常用的是双窄脉冲触发。
42、由于整流电路中变压器漏感的存在，出现了换相重叠角，整流输出电压平均值Ug降低。
43、双反星形可控整流电路设置电感量为Lp的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能
同时导电。其绕组极性相反的目的：消除直流磁通势。
44、双反星形可控整流电路阻感负载时U d的计算公式为U
d"皿沁，每只晶闸管导
通120，晶闸管承受的最大正反向电压均为U FM=U RM =2.456。
45、电力机车下坡行驶要求整流电路工作在有源逆变方式。全控桥式变流器直流电动机卷扬机
拖动系统中，当提升重物时，U d与E d的关系为Uj>Ed o
46、逆变分为有源逆变和无源逆变两种。
47、产生逆变的条件有二：1）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。（2）晶闸管的控制角：? >二/2,使U d为负值。
48、半控桥或有续流二极管的电路,因其整流电压U d不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的
电动势，故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变，只能采用全控电路。
49、三相桥整流电路的有源逆变和整流的区别：控制角 :不同
「八：：：二：时，电路工作在整流状态。二上…：二时，电路工作在逆变状态。
50、一⑺门亡时的控制角用二一：?= 一：表示，称为逆变角。
51、逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压
和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。这种现象成为逆变失败（或逆变颠覆）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。
52、两种最基本的电路是降压斩波电路和升压斩波电路。
53、直流斩波电路常用PWM控制方式。
54、交流-交流变流电路：一种形式的交流变成另一种形式交流的电路，可改变相关的电压、电流、
频率和相数等。交流电力控制电路:只改变电压、电流或控制电路的通断，不改变频率。
55、交流电力控制电路的类型有：交流调压电路、交流调功电路和交流电子开关。其中交流_______
压电路采用移相控制方式，交流调功电路和交流电子开关采用过零通断控制方式。
56、晶闸管交交变频电路，也称周波变流器。单相交交变频电路由P组和N组反并联相控整流
电路组成。改变两组变流器的切换频率，就可改变输出频率?二,改变变流电路的控制角：?，就
可以改变交流输出电压的幅值。
57、交交变频电路输出正弦波电压的调制方法：余弦交点法。
58、交交变频也称为直接变频，交直交变频也称为间接变频。和交直交变频电路比较，交交变频电
路的优点：只用一次变流，效率较高，可方便地实现四象限工作，低频输出波形接近正弦波。缺点是：输入功率因数较低，输入电流谐波含量大。
59、逆变一一与整流相对应，直流电变成交流电。交流侧接电网，为有源逆变，交流侧接负载，为
无源逆变。
60、无源逆变电路换流方式：器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流，器件换流——适用
于全控型器件，其余三种方式――针对晶闸管。
61、逆变电路按其直流电源性质不同分为两种：电压型逆变电路，电流型逆变电路。
电压型逆变电路的特点：(1)直流侧为电压源或并联大电容储能，直流侧电压基本无脉动；
(2) 输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；
(3) 阻感负载时需提供无功，为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管(或续流二极管)。
电流型逆变电路的特点：(1)直流侧为电流源或串联大电感储能，直流侧电流基本无脉动；
(2)输出电流为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；(3)直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。
62、三相电压型逆变电路常用180°导电方式，每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵
向换流。
63、三相电流型逆变电路常用120°导电方式,每个臂一周期内导电120_,每时刻上下桥臂组各有一个
臂导通，横向换流。
64、三相电压型逆变电路防止同一相上下两桥臂开关器件直通采取“先断后通”的方法。
65、单相并联谐振式逆变电路由C和L、R构成并联谐振电路。属于电流型逆变电路，采用负—载
换相方式，要求负载电流略超前于负载电压，输出电流波形接近矩形波，负载电压波形接近
正弦波。
66、PWM控制的理论基础是面积等效原理。
67、逆变电路中的PWM波形的产生方法有三大类：
计算法：代表为特定谐波消去法
调制法：异步调制一载波信号和调制信号不同步的调制方式和同步调制一载波信号和调制信号保持同步的调制方式；工程实用方法是规则采样法。
跟踪控制法：常用的有滞环比较方式和三角波比较方式。
若要减小SPWM逆变器输出电压基波频率，可采用的控制方法是减小正弦调制电压频率。改
变SPWM逆变器中的调制比，可以改变输出正弦波的幅值。
采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为了减小输出谐波。
68、可在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式，这样把两者的优点结合
起来，和分段同步方式效果接近。
69、软开关与硬开关的定义。软开关的作用：可降低开关损耗和开关噪声。
70、软开关分类：零电压开关和零电流开关。
71、软开关电路的分类：准谐振电路、零开关PWM电路和零转换PWM电路。
、简答题:
2、3
26、29
第4章一一逆变与变频电路的区别与联系?
3、5 6、8
看图分析题:
三相整流、逆变电路的绘制；各章主要变流电路中电路元件的作用及整个电路的原理及功能分析;
计算题:
第2章：例题、课后练习题-4、5 （不考虑安全裕量和考虑安全裕量两种情况）
第 3 章：例题、练习题一3、5、11、13、14、15、17、27、28
重点掌握：（单相桥可控整流电路阻感负载、三相半波可控整流电路阻感负载、三相桥式可控整流电路阻感负载，可能有反电动势）电路图、波形绘制与计算公式（包括整流与逆变，考虑变压器漏抗影响等）、晶闸管两端波形分析、移相范围、晶闸管承受的正反向电压峰值、换向压降、换向重更多精品文档
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叠角、每只晶闸管导通的范围、整流输出电压的脉波数和脉动的频率功率因数计算：
单相桥式全控整流电路阻感负载'=0.9c o s
三相桥式全控整流电路阻感负载■ = 0.9 5 C o s
第4章：例题、练习题—5,掌握计算公式
第、章：例题、练习题一2, 3, 5,重点是基本降压斩波电路和升压斩波电路的计算，注意先判断负
载电流是否连续，再计算。
第6章：例题、练习题—2,重点是单相交流调压电路阻感负载，注意：?与?的关系对电路的影响、计算公式的变化
第章：例题、练习题-2,掌握电路的工作原理和计算公式
辨析题判断下列说法是否正确，并说明理由，
1、图1中若晶闸管的维持电流I H 15mA，给晶闸管门极注入足够电流，晶闸管能够导通。图中E=15V ,R=1000
Q。
R 2、2所示电路是有源逆变电路。
图2
3、晶闸管投切电容器（TSC ）中晶闸管用作电力电子开关。
4、带续流二极管的整流电路可以工作在有源逆变状态。
5、如图3所示整流电路，电源电压U2 fi2U2Sin「t，输出开路时，直流侧输出电压U d =0.9U2COS〉，：?为晶闸管触发角。
6、晶闸管带大电感负载整流电路中，假设网侧电压为基波正弦波，则电网输出的有功功率为
:为晶闸管触发角，U2、I l分别为整流器交流侧电压有效值和电流基波有效值。
7、对PWM同步调制，调制信号频率发生变化时，载波频率可以不变。
8、三相半波整流电路，触发脉冲位置如图4所示，触发角〉=30
图4
9、晶闸管整流电路的换流方式是电网换流。
10、全控型器件是指通过控制端既可以控制器件的导通，又可以控制器件的关断。
分析题
1、分别画出V导通和关断时的等效电路，并分析如图5所示电路是升压斩波电路，还是降压斩波电路。
L VD
“ °
E v 〔:丰诃
円
分析该整流电路此时是否可以工作在有源逆变状态。
VI,予呼§
2、如图6 (a)所示的逆变电路，器件的控制信号如图并分析有哪
些方法可以改变逆变器输出基波电压有效值。
6( b)所示，试分析逆变器输出电压波形和输出电流波形，
3、如图7所示整流电路中，变压器二次侧相电压有效值U2 = 220V，触发角〉=120 ，直流侧电势E M =150V，
f d
+
(a)
(b)
Ct
VT^VT：吗
4、试画出图8所示电路当触发脉冲】-45负载上的电压波形，并推导负载电压平均值和触发角 :-的关系。
5、如图9所示逆变电路，采用双极性 PWM 控制方式，调制信号波形和载波信号波形如图 8所示，试分别画出 器件V i 、V 2、V 3、、V 4控制信号波形和逆变器输出电压波形，并根据输出电压波形分析，要提高逆变器输出基波 电压的幅值和频率，可以通过改变什么来实现。
(b )
单相全控桥式整流电路，带大电感负载，且 R= 111，如图10所示，变压器二次侧电压有效值 U 2 =220V ， 整流器输出电压为 99V,请解答（1）整流电路此时工作在什么状态； （2）触发角〉为多少；（3）画出此时负载电
压和电流波形；（4）画出此时VT1承受的电压波形和 VT1承受的最大电压；（5）此时晶闸管的导通角是多少；（6） 计算流过负载电阻电流的平均值；
（7）计算流过器件电流的有效值； （8）计算变压器二次测电流的有效值； （9）
计算变压器输出的实际容量；（10）为了在相同触发角：?时，提高输出电压的平均值，
试在图中画出续流二极管， 并进行正确连接。（本题共20分）
(a ) 信号波
载波
vq
VD
3
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图10
一交流调压电路如图11 （a ）所示，电源电压有效值 U , = 220V ，带阻感性负载，电感 L=2mH ，回路总电阻
R =0.618」，试问（1）此电路触发角:-的移相范围是多少？ （ 2）此电路输出的最大功率是多少，此时
:-为多 少？ （ 3）此时电源侧功率因数是多少？（ 4）试画出 时，负载上的电压和电流波形。 （本题共10分）
2
(a )
0 20 60 100 1-10 180
a/C)
(b) 图11
L
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_。
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。
电力电子技术的实际应用 摘要 随着科技的飞速进步，时代的高速发展，电力电子技术作为一个新兴的学科诞生并被迅速应用于电力电子领域中，已在国民经济中发挥着巨大作用，已对输变电系统性能将产生巨大影响。目前电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面，包括发电环节、输配电系统、储能系统等等。电力电子技术是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术，其发展在优化电能使用、改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业、扩大电网规模和功能等方面起到了重要作用。本文将重点介绍电力电子技术在电 理网络中的应用。 关键字：电力电子技术、输配电系统、晶闸管、电力网络。 在电气工程领域，电力电子技术作为一个新兴的学科，因其在电力领域中起到的巨大作用，越来越受到重视。随着晶闸管等电力器件的发明并被应用于电力领域，正式标志着电力电子技术被应用于电力系统，其在全球电力领域的发展中，有着里程碑的意义。 电力电子技术主要应用于电力领域中的电力系统中。电力系统由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。其功能就是产生电能，再经输电系统、变电系统和配电系统将电能供应到用户。为了实现此功能，电力电子技术的应用起到了举足轻重的作用。保证了用户能够获得安全、经济、优质的电能。 电力电子技术最初应用到电力领域的历史最早是在20世纪50年代利用不可控器件二极管构成的整流器来替代直流发电机对同步发电机进行励磁调节。随后出现的利用半控器件晶闸管构成的可控整流器更是为发电机的励磁提供里一个快捷有效的控制手段，从根本上改变了发电机的动态和静态性能，有效的改善了系统的稳定性。 在当前大范围使用的电力系统中，通常都是以固定的电压和频率来向用户提供交流电能的（例如我国使用220V、50Hz的交流电），但是最终的用户需要的电能可能形式会有着各式各样的差别，可能是不同频率的交流电、可能是同频率但电压不同的交流电也可能是直流电等等、如果这些要由普通的常规电力系统器件来完成，例如使用变频器，变压器和整流器等，这就需要大量的此类设备，且还要根据不同用户的要求而使用不同的器件，这是很不经济的，也不可能实现。而电力电气器件可以作为电力系统和用户之间的接口，通过受控的开关作用对系统输送到用户的电能进行不同的变换来满足用户不同的需求。故而自其问世以来，就被广泛的应用在电力领域的各个角落。 在电力领域中，实现常规电流变换的装置包括：整流器、逆变器、交流变换器和斩波器四种基本类型。整流器是利用电力电子器件的单向导电性和可控性将交流电能转换为可控的直流电能的变流装置；逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置；交流变换器是把一种交流电能变换为另一种交流电能的装置；斩波器是把一种直流电脑变为另一种直流电能的装置。
《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》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：
电力电子技术课程设计 题目：直流降压斩波电路的设计 专业：电气自动化 班级：14电气 姓名：周方舟 学号： 指导教师：喻丽丽
目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2．3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1M a t l a b仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致 (26) 一．设计要求与方案 供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生
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。
电力电子技术实验总结 随着大功率半导体开关器件的发明和变流电路的进步和发展，产生了利用这类器件和电路实现电能变换与控制的技术——电力电子技术。电力电子技术横跨电力、电子和控制三个领域，是现代电子技术的基础之一，是弱电子对强电力实现控制的桥梁和纽带，已被广泛应用于工农业生产、国防、交通、能源和人民生活的各个领域，有着极其广阔的应用前景，成为电气工程中的基础电子技术。 本学期实验课程共进行了四个实验。包括单结晶体管触发电路实验，单相半波整流电路实验，三相半波有源逆变电路实验，单相交流调压电路实验. 单结晶体管触发电路实验 实验目的 (1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的基本调试步骤。 实验线路及原理单结晶体管触发电路利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和rc充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路。v6为单结晶体管，其常用型号有 bt33和bt35两种，由等效电阻v5和c1组成rc充电回路，由c1-v6-脉冲变压器原边组成电容放电回路，调节rp1电位器即可改变c1充电回路中的等效电阻，即改变电路的充电时间。由同步变压器副边输出60v的交流同步电压，经vd1半波整流，再由稳压管v1、v2 进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过r7及等效可变电阻v5向电容c1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压up时，v6导通，电容通过脉冲变压器原边迅速放电，同时脉冲变压器副边输出触发脉冲；同时由于放电时间常数很小，c1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压uv，使得v6重新关断，c1再次被充电，周而复始，就会在电容c1两端呈现锯齿波形，在每次v6导通的时刻，均在脉冲变压器副边输出触发脉冲；在一个梯形波周期内，v6可能导通、关断多次，但对晶闸管而言只有第一个输出脉冲起作用。电容c1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节rp1电位器改变c1的充电时间，控制第一个有效触发脉冲的出现时刻，从而实现移相控制。 实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 单相半波整流电路实验 实验目的 1、熟悉强电实验的操作规程； 2、进一步了解晶闸管的工作原理； 3、掌握单相半波可控整流电路的工作原理。 4、了解不同负载下单相半波可控整流电路的工作情况。 实验原理 1、晶闸管的工作原理晶闸管的双晶体管模型和内部结构如下：晶闸管在正常工作时，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。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降 到接近于零的某一数值一下。 2.单相半波可控整流电路（电阻性负载） 2.1电路结构若用晶闸管t替代单相半波整流电路中的二极管d，就可以得到单相半波可控整流电路的主电路。变压器副边电压u2为50hz正弦波，负载 rl为电阻性负载。 三相半波有源逆变电路实验 实验目的 1、掌握三相半波有源逆变电路的工作原理，验证可控整流电路在有源逆变时的工作条件，并比较与整流工作时的区别。
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
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；
第一章绪论 1.1题解实例 一、填空题： 1、电力电子技术是一门交叉学科，其内容涉及、 和三大学科。 答：电气工程、电子科学与技术、控制理论 2、电力电子技术是依靠电力电子器件组成各种电力变换电路，实现电能的高效率转换与控制的一门学科，它包括、和三个组成部分。 答：电力电子器件、电力电子电路、控制技术 3、电力电子电路的根本任务是实现电能变换和控制。电能变换的基本形式有：变换、变换、变换、变换四种。 答：AC/DC、DC/AC、DC/DC、 AC/AC 4、硅晶闸管派生器件双向晶闸管常用于交流和电路中。 答：调压、调功 5、光控晶闸管是通过光信号控制晶闸管导通的器件，它具有很强的、良好的和较高的瞬时承受能力，因而被应用于高压直流输电、静止无功功率补偿等领域。 答：光信号、抗干扰能力、高压绝缘性能、过电压
6、第二代电力电子器件以具有自关断能力的全控型器件、和 为代表。 答：GTR、MOSFET、IGBT 7、IGBT器件是一种复合器件。它兼有和的开关速度快、安全工作区宽、驱动功率小、耐高压、载流能力大等优点。 答：功率MOSFET、双极型器件 8、直流电动机变速传动控制是利用或获得可变的直流电源，对直流电动机电枢或励磁绕组供电，实现直流电动机的变速传动控制。 答：整流器、斩波器 9、交流电动机变速传动控制则是利用或对交流电动机供电，通过改变的供电电源的频率和电压等来达到交流电动机的变速传动。 答：逆变器、交－交直接变频器 10、太阳能电池板获得的原始直流电压是与太阳光强度等因素有关的，它需要通过一个变换器来稳定直流电压，再通过变换器变为所要求的交流电供负载使用或将电能馈入市电。 答： DC－DC、DC－AC 二、问答题： 1、什么是电力电子技术？它有几个组成部分？
保护电路 控的器件中，容量最大的是 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 a 的最大移相范围是 0-180 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 a 的最大移相范围是 3.单相桥式全控整流电路中, 带纯电阻负载时，a 角移相范围为 0-180°，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 _岛丄/2_和_/2丄; __购2_和_血2=；带反电动势负载时，欲使电阻上的 电力电子技术试题 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。 冬在通常情况下，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 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 一单极型器件_、—双极型器件_、一复合型器件_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 _。 匚电力二极管的主要类型有 一普通二极管_、_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。 二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 —。 生对同一晶闸管，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—Uba 丄逆导晶闸管是将_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。 生GTO 勺__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 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 勺通态电阻具有—正—温度系数。 15J GBT 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 。 生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_和一电流驱动型_两类。 17J GBT 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。 生在如下器件：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 MOSFE ）、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 亠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 _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 _，其承受的最大正反向电压均为 =屈2 —，续流二极管承受的最大反向电压为 _卮2_ （设U 2为相电压有效值）。 带阻感负载时，a 角移相范围为 0-90°，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 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a 大于不导电角 时，晶闸管的导通角 =_n- a- _； 当控制角 小于不导电角 时，晶闸管的导通角 =_ n-2 _o L 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_J2U 2_，晶闸管控制角 a 的最大移相范围是_0-150°，使负载电流连 续的条件为__ 30o __（U2为相电压有效值）。 L 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 120°，当它带阻感负载时， 的移相范围为 0-90°。 乙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 一最高_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_ 60o _。 L 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 一下降_。 0-180 O