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电力电子技术期末复习要点资料讲解

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电力电子技术期末复习要点资料讲解

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—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—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 Transistor)

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,Giant Transistor)

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。

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→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。如:门极可关断晶闸管(GTO,Gate Turn-Off)和电力晶体管(GTR,Giant Transistor)

2)电压驱动型→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(Insulated-Gate Bipolar Transistor——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、迅速而可靠的控制手段。

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。

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d u /d t 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α

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θ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2个晶闸管;晶闸管承受的最大电压为22 U 2。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2U 2 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180°。 38、 单相桥可控整流电路,控制角为α,带阻感性负载时的功率因数是0.9cos α 39、

三相桥可控整流电路,控制角为α,带阻感性负载时的功率因数是0.955cos α

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γ ,整流输出电压平均值U d 降低。 43、

双反星形可控整流电路设置电感量为L p 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

α

cos 17.12U U =d ,每只晶闸管导

通120?,晶闸管承受的最大正反向电压均为 2RM FM 45.2U U U ==。 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U d > E d 。 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α > π/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 α 不同

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。

50、 α> π /2时的控制角用π-α=β 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。其中交流调

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ωο,改变变流电路的控制角α,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——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-载波信号和调制信号不同步的调制方式和同步调制—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。

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。

二、简答题:

第2章——2、3 第3章——26、29

第4章——逆变与变频电路的区别与联系? 第6章——3、5 第7章——6、8 第8章——1

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-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 αλcos 9.0=

三相桥式全控整流电路阻感负载 αλcos 955.0=

第4章:例题、练习题-5,掌握计算公式

第5章:例题、练习题-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α与φ的关系对电路的影响、计算公式的变化

第7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m A 15=H I ,给晶闸管门极注入足够电流,晶闸管能够导通。图中E =15V ,R =1000Ω。

图1

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t U u ωsin 222=,输出开路时,直流侧输出电压αcos 9.02U U d =,α为

晶闸管触发角。

图3

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αcos 12I U P =,

α为晶闸管触发角,2U 、1I 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ο

30=α。

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。

图5

2、如图6(a)所示的逆变电路,器件的控制信号如图6(b)所示,试分析逆变器输出电压波形和输出电流波形,并分析有哪些方法可以改变逆变器输出基波电压有效值。

(a )

t

Vg2,3

Vg1,4u 0

i 0

t t

t

(b )

3、如图7所示整流电路中,变压器二次侧相电压有效值V 2202=U ,触发角ο

120=α,直流侧电势M E =150V ,分析该整流电路此时是否可以工作在有源逆变状态。

图7

4、试画出图8所示电路当触发脉冲ο

45=α负载上的电压波形,并推导负载电压平均值和触发角α的关系。

图8

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 1、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。

信号波 载波

调制

电路

U d +

V 1

V 2 V 3

V 4

VD 1

VD 2

VD 3

VD 4

u o R L u

r u

c 0

0.0020.0040.0060.008

0.010.0120.0140.0160.018

0.02

-1-0.50

0.51

载波信号

调制信号

(a ) (b )

图9

单相全控桥式整流电路,带大电感负载,且Ω=11R ,如图10所示,变压器二次侧电压有效值V 2202=U ,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α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α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)

图10

一交流调压电路如图11(a )所示,电源电压有效值V 2201=U ,带阻感性负载,电感mH 2=L ,回路总电阻

Ω=618.0R ,试问(1)此电路触发角α的移相范围是多少?(2)此电路输出的最大功率是多少,此时α为多

少?(3)此时电源侧功率因数是多少?(4)试画出2

π

α=时,负载上的电压和电流波形。(本题共10分)

(a )

图11

电力电子技术基础参考资料(doc 10页)

电力电子技术基础参考资料(doc 10页)

思考题与习题 1. 独立思考以下各小题,分别从“SCR、GTO、GTR、功率MOSEFT和IGBT”中选择合适的词填写在各小题的括号里。 (1)()是半控器件,()和()是全控器件。 (2)()和()所需驱动电路的静态功耗接近于0。 (3)如果希望导通电流为15A时,器件主回路的导通压降小于220mV,则应选用()作为主开关器件。 (4)除功率MOSFET外,()的输入特性与功率MOSFET的输入特性类似。 (5)()在导通电流为500A条件下,为了将它关断,它的控制极所需反向关断电流之峰值的绝对值需超过100A。 (6)()的输入特性与双极型三极管的输入特性类似。 (7)如果希望制做一个升压型DC-DC变换电路,将450V 直流电源升高为650V直流电源,最大输出电流为200A,斩波频率为15KHz,则应选用()作为主开关器件。 (8)()如果已经导通,在主回路电流大于10A条件下,即使控制信号变为负值,它也不能关断。 2. 分析比较SCR(普通晶闸管)、双向SCR(双向晶闸管)、GTO (可 关断晶闸管)、GTR(电力双极型晶体管)、功率MOSFET和IGBT

(9)当U IN变化20%时,哪几种整流电路输出电压平均值的变化可小于3%? (10)哪几种整流电路的功率因数低? (11)哪几种整流电路的对交流输入电源造成的干扰小? (12)如果在整流电路的输出与R L之间串接平波电感L,并希望在I RL达100A时R L两端电压的纹波因数小于1%,问:选用哪种整流电路所需L的电感量最小? 6. 单相桥式二极管整流电路的交流输入电压有效值为220V,分别计算下列两种不同负载条件下整流输出电压的平均值U d、负载电流的平均值I d、每只整流二极管电流的平均值I DT 和有效值I T: (1)负载为纯阻性,R=10Ω。 (2)负载为电阻与电感相串联,R=10Ω,L可视为无穷大。 7. 由晶闸管构成的单相桥式全控整流电路的交流输入电压之有效值为100V,负载R=2Ω,L可视为无穷大,反电动势E=50V。试求α=30°时整流输出电流的平均值I d、每只晶闸管电流的平均值I dT和有效值I T。 8. 设晶闸管三相桥式可控整流电路输出带阻感负载,R=10Ω,L可视为∞?,它的三相交流输入线电压之有效值和全控整流输出电压之平均值分别为U lL和U d,U lL随电网电压波动的变化范围是320V至420V,晶闸管的导通压降可视为0,试求:

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 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_。

电力电子技术第二版张兴课后习题问题详解

一、简答题 2.1 晶闸管串入如图所示的电路,试分析开关闭合和关断时电压表的读数。 题2.1图 在晶闸管有触发脉冲的情况下,S开关闭合,电压表读数接近输入直流电压;当S开关断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管有出发脉冲,但是流过晶闸管电流低于擎住电流,晶闸管关断,电压表读数近似为0(管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值)。 2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比,有何不同。 电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率;通常工作在开关状态;需要专门的驱动电路来控制;需要缓冲和保护电路。 2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。 电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断;电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通,通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。 2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时,会出现电压过冲,请解释原因。 导致电压过冲的原因有两个:阻性机制和感性机制。阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降,管压降随之降低,因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降,最后稳定在U F。感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降,d i/d t 越大,峰值电压U FP 越高。 2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低,且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。 若流过 PN 结的电流较小,二极管的电阻主要是低掺杂 N-区的欧姆电阻,阻值较高且为常数,因而其管压降随正向电流的上升而增加;当流过 PN 结的电流较大时,注入并积累在低掺杂 N-区的少子空穴浓度将增大,为了维持半导体电中性条件,其多子浓度也相应大幅度增加,导致其电阻率明显下降,即电导率大大增加,该现象称为电导调制效应。 2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。从减小反向过冲电压的角度出发,应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管? 肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短,通流能力比普通二极管小。从减少反向过冲电压的角度出发,应选择恢复特性软的二极管。

《电力电子技术》练习题及参考答案

《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______。

电力电子技术简答题学霸整理

四种电力变换: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)。晶闸管的导通条件:晶闸管承受的正向电压且门极有触发电流。 晶闸管关断条件是:(1)晶闸管承受反向电压时,无论门极是否触发电流,晶闸管都不会导通;(2)当晶闸管承受正向电压时,反在门极有触发电流,晶闸管都不会导通;(3)晶闸管一旦导通,门极就是去控制作用;(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使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值一下。 晶闸管额定电流是指:晶闸管在环境温度40和规定的冷却状态下,稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 晶闸管对触发电路脉冲的要求是:1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2)触发脉冲应有足够的幅度3)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压,电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域之内4)应有良好的抗干扰性能,温度稳定性与主电路的电气隔离。 单相桥式全控整流电路结构组成: A.纯电阻负载:α的移相范围0~180o,U d和I d的计算公式, 要求能画出在α角下的U d,I d及变压器二次测电流的波形(参图3-5); B.阻感负载:R+大电感L下,α的移相范围0~90o,U d和I d计算公式 要求能画出在α角下的U d,I d,U vt1及I2的波形(参图3-6); 三相半波可控整流电路:α=0 o的位置是三相电源自然换相点 A)纯电阻负载α的移相范围0~150 o B)阻感负载(R+极大电感L)①α的移相范围0~90 o②U d I d I vt计算公式 ③参图3-17 能画出在α角下能U d I d I vt的波形(Id电流波形可认为近似恒定) 3、A)能画出三相全控电阻负载整流电路,并括出电源相序及VT器件的编号。 B)纯电阻负载α的移相范围0~120 o C)阻感负载R+L(极大)的移相范围0~90 o D) U d I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流I t(AV)及额定电压U tn的确定 三相桥式全控整流电路的工作特点: 1)每个时刻均需要两个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其中一个晶闸管是共阴极组的,一个共阳极组的,且不能为同一相得晶闸管。 2)对触发脉冲的要求:六个晶闸管的脉冲按V T1-V T2-V T3-V T4-V T5-V T6的顺序,相位一次差60 o;共阴极组V T1,V T3,V T5的脉冲依次差120 o,共阴极组V T4,V T6,V T2也依次差120 o;同一相得上下两个桥臂,即V T1与V T4,V T3与V T6,V T5与V T2,脉冲相差180o 3)整流输出电压U d一周期脉动六次,每次脉动的波形都一样,故该电路为六脉波整流电路。 4)在整流电路合闸启动过程种或电流断续时,为确保电路的正常工作,需保证导通的两个晶闸管均有脉冲。为此可采用两种方法:一种是使脉冲宽度大于60o(一般取80~100o),称为宽脉冲触发;另一种方法是,在触发某个晶闸管的同时,给前一个晶闸管补发脉冲,即用两个窄脉冲代替宽脉冲,连个窄脉冲的前沿相差60o,脉宽一般为20~30 o,称为双脉冲触发。 5)α=0 o时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是根号6Uα 有源逆变:当交流侧接在电网上,即交流侧接有电源是,称为有源逆变。 逆变条件:1)要有直流电动势,其极性和晶闸管的到导通方向一致,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α大于π/2,使U d为负值。 有源逆变失败:逆变运行时,一旦发生换相失败,外接的直流电源就会通过晶体管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联,由于逆变电路的内阻很小,形成很大的短路电流,这种情况称为逆变失败。 有源逆变失败原因: 1)触发电路工作不可靠,不能适时,准确的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,使交流电源电压和直流电动势顺向串联,形成短路。 2)晶闸管发生故障,在应该阻断期间,器件失去阻断能力,或在应该导通时,器件不能导通,造成逆变失败。 3)在逆变工作时,交流电源发生缺相或突然消失,由于直流电动势Em的存在,晶闸管仍可导通,此时变流器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的电压,因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路。 4)换相的裕量角不足,引起换相失败,应考虑变压器漏抗引起重叠角,对逆变电路换相的影响。

电力电子技术简答题汇总

电力电子简答题汇总 问题1:电力电子器件是如何定义和分类的? 答:电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中, 实现电能变换或控制的电子器件。 电力电子器件的分类: 按照器件能够被控制的程度分类:半控型、全控型、不控型 按照驱动电路信号的性质分类:电流驱动型、电压驱动型 按照内部导电机理:单极型、双极型、复合型 根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形,可分为脉冲触发型和电平控制型。 问题2:同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的特点是什么? 解答:①能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要的参数。其处理电功率的能力大多都远大于处理信息的电子器件。 ②电力电子器件一般都工作在开关状态。

③由信息电子电路来控制,需要驱动电路。 问题3:使晶闸管导通的条件是什么? 解答:两个条件缺一不可: (1)晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。 (2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。 问题4: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? 解答:维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。 欲使之关断,只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。 问题5: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? 解答:GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别:设计α2较大,使晶体管V2控制灵敏,易于关断GTO。 导通时α1+α2更接近1,导通时接近临界饱和,有利门极控制关断,但导通时管压降增大。多元集成结构,使得P2基区横向电阻很小,能从门极抽出较大电流。 问题6:试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。 解答:GTR的容量中等,工作频率一般在10kHz以下,所需驱动功率较大, 耐压高,电流大,开关特性好,。 GTO:容量大,但驱动复杂,速度低,电流关断增益很小,功耗达,效率较低。 MOSFET器件:工作频率最高,所需驱动功率最小,热稳定性好, 但其容量较小、通态压降大,开通损耗相应较大,耐压低。 IGBT:容量和GTR的容量属同一等级,但属电压控制型器件, 驱动功率小,工作频率高,通态压降低,输入阻抗高。 问题7:换流方式各有那几种?各有什么特点?

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

电力电子技术简答题汇总

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电力电子简答题汇总 问题1:电力电子器件是如何定义和分类的? 答:电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中, 实现电能变换或控制的电子器件。 电力电子器件的分类: 按照器件能够被控制的程度分类:半控型、全控型、不控型 按照驱动电路信号的性质分类:电流驱动型、电压驱动型 按照内部导电机理:单极型、双极型、复合型 根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形,可分为脉冲触发型和电平控制型。 问题2:同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的特点是什么? 解答:①能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要的参数。其处理电功率的能力大多都远大于处理信息的电子器件。 ②电力电子器件一般都工作在开关状态。

③由信息电子电路来控制,需要驱动电路。 问题3:使晶闸管导通的条件是什么? 解答:两个条件缺一不可: (1)晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。 (2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。 问题4: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? 解答:维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。 欲使之关断,只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。 问题5: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? 解答:GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别: 设计α2较大,使晶体管V2控制灵敏,易于关断GTO。 导通时α1+α2更接近1,导通时接近临界饱和,有利门极控制关断,但导通时管压降增大。多元集成结构,使得P2基区横向电阻很小,能从门极抽出较大电流。问题6:试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

电力电子技术课后简答

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。 2-7 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它具有耐受高电压电流的能力?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。 2-8 试分析IGBT和电力MOSFET在内部结构和开关特性上的相似与不同之处. IGBT比电力MOSFET在背面多一个P型层,IGBT开关速度小,开关损耗少具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小。开关速度低于电力MOSFET。电力MOSFET开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好。所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题。 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。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。 2-11目前常用的全控型电力电子器件有哪些?答:门极可关断晶闸管, 电力晶闸管,电力场效应晶体管,绝缘栅双极晶体管。 3-23.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同?答:带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点:①三相桥式电路是两组三相半波电路串联,而双反星形电路是两组三相半波电路并联,且后者需要用平衡电抗器; ②当变压器二次电压有效值U2相等时,双反星形电路的整流电压平均值U d是三相桥式电路的1/2,而整流电流平均值I d是三相桥式电路的2倍。 ③在两种电路中,晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的,整流电压u d和整流电流 i d的波形形状一样。 3-24.整流电路多重化的主要目的是什么? 答:整流电路多重化的目的主要包括两个方面,一是可以使装置总体的功率容量大,二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。 3-25.12脉波、24脉波整流电路的整流输出电压和交流输入电流中各含哪些次数的谐波?答:12脉波电路整流电路的交流输入电流中含有11次、13次、23次、25次等即12k±1、(k=1,2,3···)次谐波,整流输出电压中含有12、24等即12k(k=1,2,3···)次谐波。 24脉波整流电路的交流输入电流中含有23次、25次、47次、49次等,即24k±1(k=1,2,3···)次谐波,整流输出电压中含有24、48等即24k(k=1,2,3···)次谐波。

电力电子技术期末考试试题及答案最新版本

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_,

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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最新电力电子技术复习题-(2)

电力电子技术总习题试题答案 一、简答题 1、晶闸管导通的条件是什么? (1)晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压 (2)晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压和电流 2、有源逆变实现的条件是什么? (1)晶闸管的控制角大于90度,使整流器输出电压Ud为负 (2)整流器直流侧有直流电动势,其极性必须和晶闸管导通方向一致,其幅值应大于变流器直流侧的平均电压 3、电压源逆变电路与电流源逆变电路的区别? (1)电压型无源逆变电路直流侧接大电容滤波,输出电压为方波交流,输出电流的波形与负载性质有关;电流型无源逆变电路直流侧接大电感滤波,输出电流为方波交流,输出电压的波形与负载性质有关 (2)电压型无源逆变电路各逆变开关管都必须反并联二极管,以提供之后的感性负载电流回路;电流型无源逆变电路各逆变开关管不需反并联二极管,但是应在负载两端并联电容,以吸收换流时负载电感中的储能 4、单极性调制与双极性调制的区别? (1)单极性调制是指逆变器输出的半个周期中,被调制成的脉冲输出电压只有一种极性,正半周为+Ud和零,负半周为-Ud和零 (2)双极性调制是指逆变器输出的每半个周期中都被调制成+/-Ud之间变化的等幅不等宽的脉冲列 在近似相同的条件下,单极性调制比双极性调制具有更好的谐波抑制效果。 5、电力变换的基本类型包括哪些? 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 6、半控桥能否用于有源逆变?为什么。 半控桥不能用于有源逆变,因为半控桥整流输出电压在移相范围内始终大于零。 7、直流斩波器的控制方式? 时间比控制方式:定频调宽定宽调频调频调宽 瞬时值控制和平均值控制 8、电压型无源逆变的特点是什么? 电压型无源逆变电路输入为恒定的直流电压,输出电压为方波交流电压,输出电流波形与负载的性质有关,阻感需要在功率电子器件旁边反并联二极管,以提供滞后电流的续流回路。 9、简述正弦脉宽调制技术的基本原理? 正弦脉宽调制技术是把正弦波调制成一系列幅值相等,宽度按正弦规律变化的脉冲列,实现的方式有计算法和调制法两种,调制法分为单极型调制和双极型调制。 10、电力电子技术的定义和作用 电力电子技术是研究利用电力电子器件实现电能变换和控制的电路,内容涉及电力电子器件、功率变换技术和控制理论,作用是把粗电变成负载需要的精电。 11、电力电子系统的基本结构 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

电力电子技术第2章习题-答案

班级姓名学号 第2/9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5s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5s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。

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;

电力电子技术简答题

1.晶闸管导通和关断的条件是什么?.晶闸管可否作线性放大器使用?为什么?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。 晶闸管不能作线性放大器使用。因为它只有两种状态(导通和截至),没有晶体管、场效应管那样的线性工作区(放大状态) 2.在有源逆变的整流系统中,逆变颠覆的原因是什么? 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。 防止逆变夫败的方法有: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 等。 逆变失败的原因: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。 晶闸管发生故障,该断时不断,或该通时不通。 交流电源缺相或突然消失。 换相的裕量角不足,引起换相失败。 3.谐振开关逆变技术的主要思想是什么? 主要解决电路中的开关损耗和开关噪声问题,使开关频率可以大幅度提高。通过在开关过程前引入谐振,使开关开通前电压先降到零,关断前电流先降到零,就可以消除开关过程中电压、电流的重叠,降低他们的变化率,从而大大减小甚至消除开关损耗。同时,谐振过程限制了开关过程中的电压和电流的变化率,这使得开关噪声也明显减小。 4. 简述现代电力电子技术主要研究的内容及其应用领域。 现代电力电子技术,是弱电和强电的接口,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。因此,其主要研究内容为:利用大功率电子器件对电能进行变换和控制,分为电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术,以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术即交流技术还有电力电子制造技术。 应用领域:电力电子技术的应用范围十分广泛,它不仅用于一般工业,也广泛应于于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等,在照明、空调等家用电器及其他领域也有着广泛的应用。 6.逆变电路多重化的目的是什么?如何实现?串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场合? 逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提供,二是可以改善输出

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