电力电子技术随堂练习 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
电力电子技术随堂练习
第一章电力二极管和晶闸管
一、单选题
1．晶闸管内部有（）PN结
A．一个B．二个C．三个D．四个【答案：C】
2. 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C ）
A．分流B．降压C．过电压保护D．过电流保护【答案：C】
3. 普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（）来表示的A．有效值 B．最大值 C．平均值 D．瞬时值【答案：C】
4. 晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好
A．愈大 B．愈小 C．不变 D．0 【答案：B】
二、判断题
1．晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（）
【答案：×】
2．给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（）
【答案：×】
3. 两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜任电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。（）【答案：√】
4. 触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。（）【答案：×】
5. 普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。
（）【答案：×】
6. 只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。（）【答案：×】
7. 只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。（）
【答案：×】
第二章单相可控整流电路
一、单选题
1．单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差（）度A．180° B．60° C．360° D．120°【答案：A】
2. 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°【答案：D】
3. 晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（）。
A．不变， B．增大， C．减小。【答案：B】
4. 单相半波可控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（）倍。
A．1， B．， C．， D．.
【答案：C 】
5. 单相桥式全控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（）倍。
A. 1，
B. ，
C. ，
D. .【答案：D 】
6. 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，
B. 续流二极管，
C. 保险丝,
D. 开关管。【答案：B】
7. 普通的单相半控桥式整流装置中一共用了（）晶闸管。
A. 一只，
B. 二只，
C. 三只，
D. 四只。【答案：A】
二、判断题
1．在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。（）【答案：√】
2.在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（）
3.【答案：×】
3. 半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，输出电压波形中没有负向面积。( )【答案：√】
4. 单向半控桥可控整流电路中，两只晶闸管采用的是“共阳”接法。（）【答案：×】
第三章三相可控整流电路
一、单选题
1、α为( )度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波
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【答案：C】
2、三相半波可控整流电路的自然换相点是(B)
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°。
【答案：B】
3、α为( )度时，三相桥式全控整流电路，带电阻性负载，输出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【答案：B】
二、判断题
1、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为
300Hz。（）【答案：×】
2、三相半波可控整流电路，不需要用大于60o小于120o的宽脉冲触发，
也不需要相隔60o的双脉冲触发，只用符合要求的相隔120o的三组脉冲触发就能正常工作。（）【答案：√】
3、三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为150Hz。（）【答案：×】
4、在三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反压为2倍相电压
U2。（）【答案：×】
第四章有源逆变电路
一、单选题
1、可实现有源逆变的电路为 ( )。
A、三相半波可控整流电路，
B、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。
【答案：A 】
2、一般可逆电路中的βmin 选 ( ) 合理。
A 、30o-35o ，
B 、10o-25o ，
C 、0o-10o ，
D 、0o 。
【答案：A 】
3、在有源逆变电路中，逆变角β的移相范围应选 ( ) 为最好。
A 、β=90o ∽180o ，
B 、β=35o ∽90o ，
C 、β=0o ∽90o ，
D 、β=0o ∽180o ，【答案： B 】
二、判断题
1、 逆变角太大会造成逆变失败。（×）【答案：×】
2、逆变角太小会造成逆变失败。（√ ）【答案：√】
3、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。（√）【答案：√】
4、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。（√）
【答案：√】
5、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（×）
【答案：×】
第五章 其它整流电路及谐波和功率因数问题
一、单选题
1、电容滤波的单相不可控整流电路中，电阻负载的电阻值越小，输出电
压平均值越接近 ( )，in U 为输入电压有效值。
A 、in U ，
B in ，
C 、in U ，
D in 。
【答案：C 】
2、电容滤波的单相不可控整流电路中，空载时，输出电压平均值等于
( )，in U 为输入电压有效值。
A 、in U ，
B in ，
C 、in U ，
D 、in U 。【答案：B 】
3、电容滤波的三相不可控整流电路中，空载时，输出电压平均值等于
( )，in U 为输入电压有效值。
A 、
in U ，B in ，C 、in U ，D in 。【答案：A 】
4、电容滤波的三相不可控整流电路中，随着负载加重，输出电压平均值越接近 ( )，in U 为输入电压有效值。
A 、in U ，
B in ，
C 、in U ，
D in 。【答案：C 】
5、电容滤波的三相不可控整流电路中，负载为纯电阻，输出电压平均值在 ( )内变化，in U 为输入电压有效值。
A 、（~）
in U ，B 、in ~U ，
C 、(0~in U ，
D 、in (1~U 。【答案：A 】
6、电容滤波的单相桥式不可控整流电路，串联滤波电感，其交流侧谐波组成有哪些规律（ ）。
A 、谐波次数为奇数
B 、谐波次数为偶数
C 、谐波次数越高，谐波幅值越大
D 、A 】
7、电容滤波的单相桥式不可控整流电路，串联滤波电感，其功率因数的特点为（ ）。
A 、无论轻载还是重载，功率因数等于1
B 、负载越轻，功率因数越接近1
C 、负载越重，功率因数越接近1
D 、滤波电感越大，功率因数越小【答案：C 】
8、电容滤波的三相桥式不可控整流电路，串联滤波电感，其交流侧谐波组成有哪些规律（ ）。
A 、负载越轻，谐波越小
B 、谐波次数为偶数
C 、谐波次数越高，谐波幅值越小
D 、C 】
9、电容滤波的三相桥式不可控整流电路，串联滤波电感，其功率因数的特点为（ ）。
A 、与单相桥式不可控整流电路相比，功率因数越1
B 、比单相桥式不可控整流电路的功率因数低
C 、负载越重，功率因数越小
D 、滤波电感越大，功率因数越小【答案：A 】
10、带平衡电抗器的双反星型可控整流电路适用于（ ）负载。
A 、大电流
B 、高电压
C 、电动机
D 、小电流【答案：A 】
二、判断题
1、电容滤波的单相不可控整流电路，3~52
RC T ≥时，输出电压平均值等于倍输入电压有效值。（）【答案：√】
2、电容滤波的三相不可控整流电路，负载越重，输出电压平均值越小。（）【答案：√】
3、电容滤波的单相不可控整流电路，负载越重，功率因数越低。（）
【答案：×】
4、电容滤波的三相不可控整流电路，负载越重，谐波越小。（ ）
【答案：√】第六章 交流电力控制电路
一、单选题
1、单相交流调压电路，带电阻负载，开通角的移相范围为（ ）。
A 、[0,]π
B 、[0,2]π
C 、[0,]2π
D 、[,]2π
π【答案：A 】 2、单相交流调压电路，带电感负载，开通角的移相范围为（ ）。
A 、[0,]2π
B 、[,2]?π
C 、[,]2π
? D 、[,]?π【答案：D 】 二、判断题
1、单相交流调压电路，带电阻负载，开通角越大，输出电压有效值越
大。（ ）【答案：×】
2、单相交流调压电路，带电阻负载，开通角越大，功率因数越低。（）
【答案：√】
3、单相交流调压电路，含有直流分量和偶次谐波。（）
【答案：×】
第七章 电力电子全控器件及驱动与保护
一、单选题
1、以下器件中属于电流驱动器件的是（ ）。
A 、GTO 和GTR
B 、IGBT
C 、MOSFET
D 、IGBT 和GTR
【答案：A 】
2、以下器件中开关速度较快的器件是（ ）。
A 、GTO
B 、IGBT
C 、MOSFET
D 、GTR 【答案：C 】
二、判断题
1、GTO可以通过在门极施加负的脉冲电流使其管断。（）
【答案：√】
2、电力MOSFET的开关速度比GTR的快，但电流容量较小。（）
【答案：√】
3、电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件，驱动电路比较简单。（）【答案：√】
4、缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路.（）
【答案：√】
5、关断缓冲电路可以抑制di/dt，抑制电流过冲。（）
【答案：X】
第八章无源逆变电路及PWM控制技术
一、单选题
1、以下哪种换流方式适用于全控型器件（）。
A、器件换流
B、电网换流
C、负载换流
D、强迫换流【答案：A】
2、不是依靠变流器自身原因，而是借助于外部手段来实现换流的换流
方式是（）。
A、器件换流和电网换流
B、电网换流和负载换流
C、器件换流
D、强迫换流【答案：B】
3、以下哪一点不属于电压型逆变电路的特点，（）。
A、输出电压为矩形方波
B、输出电流为矩形方波
C、直流侧电压基本无脉动
D、直流回路为低阻抗【答案：B】
4、电压型半桥逆变电路，带纯电阻负载时，为了调节输出电压，从控
制方法上可以采用（）。
A、移相调压方式
B、改变正负脉冲宽度的方法
C、改变负载值的方法
D、改变输入电压值的方法【答案：B】
5、不属于电压型半桥逆变电路特点的是（）。
A、输出电压幅值等于输入电压幅值
B、直流侧需要两个电容器串联
C、相对全桥逆变电路使用的开关器件少
D、需要控制两个电容器电压的均衡【答案：A】
6、以下哪一点不属于电流型逆变电路的特点（）。
A、输出电压为矩形方波
B、输出电流为矩形方波
C、直流侧电流基本无脉动
D、直流回路呈现高阻抗【答案：A】
7.以下哪一点不是电流型逆变电路直流侧的电感元件起到的作用
（）。
A、缓冲无功能量的作用
B、使直流侧电流恒定
C、使直流侧电压恒定
D、防止直流侧电流突变【答案：C】
二、判断题
1.无源逆变的目的是将直流电变成交流电，通过改变开关管的切换频率来改变输出交流电的频率。（）【答案：√】
2.无源逆变电路，是把直流电能逆变成交流电能，送给电网。（）
【答案：X】
3.无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。（）
【答案：X】
4.由负载提供换流电流的换流方式称为负载换流。（）
【答案：X】
5.当负载电流的相位滞后于负载电压时，可以实现负载换流。（）
【答案：X】
6.当负载为电容性时，可以实现负载换流。（）【答案：√】
7.电网换流方式适用于无源逆变电路。（）【答案：X】
8.变频调速装置是属于无源逆变的范畴。（）【答案：√】
9.电压型逆变电路，为了反馈感性负载上的无功能量，必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。（）【答案：√】
10.电压型全桥逆变电路，带阻感负载时，可以通过移相的方式来调节输出电压。（）【答案：√】
11.电压型全桥逆变电路，负载为纯电阻时，可以不用在电力开关器件上反并联反馈二极管。（）【答案：√】
12.电压型半桥、全桥逆变电路中，为了防止同桥臂开关管直通而引起直流侧电源的短路，同桥臂两个开关管必须采取先断后通的方法。（）【答案：√】
13.电流型逆变电路，为了反馈感性负载上的无功能量，必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。（）【答案：X】
14.电流型逆变电路中采用半控型器件时，可以采用负载换流的方式实现换流。（）【答案：√】
15.电流型全桥逆变电路中，同桥臂开关管不能同时导通，因此同桥臂两个开关管必须采取先断后通的方法。（）【答案：X】
控制技术采用的主要原理是面积等效原理.（）【答案：√】
第九章直流变换电路
一、单选题
斩波电路，输入电压是48V，当导通占空比是，且不考虑开关损耗时，输出电压平均值是（）。
A、48
B、20
C、24
D、96【答案：C】
斩波电路，输入电压是48V，当导通占空比是，且不考虑开关损耗时，输出电压平均值是（）。
A、80
B、48
C、24
D、96【答案：A】
3.升降压斩波电路，输入电压是48V，为了获得12V输出电压，且不考虑开关损耗时，导通占空比必须控制在（）。
A、1
B、
C、
D、【答案：D】
斩波电路，输入电压是12V，为了获得48V输出电压，且不考虑开关损耗时，导通占空比必须控制在（）。
A、1
B、
C、
D、【答案：C】
5.不是间接式直流变换电路的优点的是（）。
A、具有隔离功能
B、便于提供多路输出直流电源
C、输出电压范围宽
D、电路更简单【答案：C】
6.与双端间接式直流变换电路相比，单端间接式直流变换电路的优势是（）。
A、高频变压器铁芯中的磁通只工作在磁化曲线的第1 象限
B、使用的开关管较少
C、变压器利用率低
D、控制电路复杂【答案：B】
7.双端间接式直流变换电路比单端间接式的更适用于大容量的开关电源，其中一个原因是（）。
A、高频变压器的铁芯利用率较高
B、使用的开关管较多
C、变压器利用率低
D、控制电路简单【答案：A】
二、判断题
斩波电路的输出端没有滤波电容时，输出电压是脉冲式的。（）【答案：X】
斩波电路的电感越小，输出电流的纹波越大。（）
【答案：√】
斩波电路的输入电流是断续的。（）【答案：√】
4.当电感足够大时，Boost斩波电路的输入电流是连续的。（）
【答案：√】
斩波电路的输入和输出电流是断续的。（）【答案：X】
6.单端间接式直流变换电路比双端间接式直流变换电路适用于中大容量的开关电源。（）【答案：X】
7.单端间接式直流变换电路的输出电压比双端间接式直流变换电路的纹波小。（）【答案：X】
7.为了降低间接式直流变换电路输出电压的纹波，可以在输出端加电感电容滤波电路（LC滤波）。（）【答案：√】
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？
三相桥式SPWM逆变电路仿真 一、设计的技术指标： 直流母线电压输入：650V； 输出三相交流相电压：220V； 调制方式：SPWM； 频率调制比：N=5； 幅值调制比为：0.8； 二、工作原理 三相桥式逆变电路如图所示，图中应用V1-V6作为逆变开关，也可用其它全控型器件构成逆变器，若用晶闸管时，还应有强迫换流电路。 从电路结构上看，如果把三相负载看成三相整流变压器的三个绕组，那么三相桥式逆变电路犹如三相桥式可控整流电路与三相二极管整流电路的反并联，其中可控电路用来实现直流到交流的逆变，不可控电路为感性负载电流提供续流回路，完成无功能量的续流和反馈，因此VD1～VD6称为续流二极管或反馈二极管。 在三相桥式逆变电路中，各管的导通次序同整流电路一样，也是T1、T2、T3……T6、T1……各管的触发信号依次互差60?。根据各管的导通时间可以分为180?导通型和120?导通型两种工作方式，在180?导通型的逆变电路中，任意瞬间都有三只管子导通，各管导通时间为180?，同一桥臂中上下两只管子轮流导通，称为互补管。在120?导通型逆变电路中，各管导通120?，任意瞬间只有不同相的两只管子导通，同一桥臂中的两只管子不是瞬时互补导通，而是有60?的间隙时间，当某相中没有逆变管导通时，其感性电流经该相中的二极管流通。
上图中的uao`、ubo`与uco`是逆变器输出端a、b、c分别与直流电源中点o`之间的电压，o`点与负载的零点o并不一定是等电位的，uao`等并不代表负载上的相电压。令负载零点o与直流电源中点o`之间的电压为uoo`，则负载各相的相电压分别为 (3-1) 将式(3-1)中各式相加并整理后得 一般负载三相对称，则uao+ubo+uco=0，故有 (3-2) 由此可求得a相负载电压为 (3-3) 在图3.3中绘出了相应的负载a相电压波形，ubo和uco波形与此相似。 三、仿真电路图
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_。
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.
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/611568678.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/611568678.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。
电力电子技术模拟试题2（开卷，时间：120分钟） （所有答案必须写在答题纸上） 一、填空题（40分，每空1分） 1. GTO的结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 2.GTO的开通控制方式与晶闸管相似，但是可以通过在门极使其关断。 3. GTO导通过程与普通晶闸管一样，只是导通时饱和程度,导通时管压降。 4. GTO最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值I GM之比称 为, 该值一般很小，只有左右，这是GTO的一个主要缺点。 5. GTR导通的条件是：且。 6. 在电力电子电路中GTR工作在开关状态, 在开关过程中，在区和 区之间过渡时，要经过放大区。 7. 电力MOSFET导通的条件是：且。 8. 电力MOSFET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、前者的饱和区对应后者的、前者的非饱和区对应后者的。 9.电力MOSFET的通态电阻具有温度系数。 10.IGBT是由和两类器件取长补短结合而成的复合器件10.PWM控制的理论基础是原理，即相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。 11.根据“面积等效原理”，SPWM控制用一组的脉冲（宽度按 规律变化）来等效一个正弦波。 12.PWM控制就是对脉冲的进行调制的技术；直流斩波电路得到的PWM波是等效波形，SPWM控制得到的是等效波形。 13.PWM波形只在单个极性范围内变化的控制方式称控制方式，PWM 波形在正负极性间变化的控制方式称控制方式，三相桥式PWM型逆变电路采用控制方式。 14.SPWM波形的控制方法：改变调制信号u r的可改变基波幅值；改变
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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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
电力电子技术考前模拟题 一、选择题 1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差A度。 A、180°， B、60°，c、360°，D、120° 2、α为C度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。 A，0度，B，60度，C，30度，D，120度， 3、晶闸管触发电路中，若改变B 的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。 A、同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变比。 4、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。 5、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。
6、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种BCD。 A、三相半波可控整流电路。 B、三相半控整流桥电路。 C、单相全控桥接续流二极管电路。 D、单相半控桥整流电路。 11、下面哪种功能不属于变流的功能（C） A、有源逆变 B、交流调压 C、变压器降压 D、直流斩波 12、三相半波可控整流电路的自然换相点是( B ) 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°。 13、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管 的额定电压应为（B） A、700V B、750V C、800V D、850V 14、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( D ) A、0o-90° B、0o-120° C、0o-150° D、0o-180° 15、在单相全控桥整流电路中，两对晶闸管的触发脉冲，应依次相差A度。 A 、180度；B、60度；C、360度；D、120度；
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，因此，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。而电力电子技术的不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体地说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，主要用于电力变换。目前所用的电力电子器件均用半导体制成，故也称电力半导体器件。通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术（理论基础是半导体物理）和变流技术（理论基础是电路理论）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，而变流技术则是电力电子技术的核心。 电力电子技术的发展史 自 20 世纪50 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传动技术舞台，以此为基础开发的可控硅整流装置，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，这标志着电力电子技术的诞生。在随后的40 余年里，电力电子技术在器件、变流电路、控制技术等方面都发生了日新月异的变化，在国际上，电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。 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，因此，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。1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为电力电子技术的诞生奠定了基础。晶闸管自诞生以来，电力电子器件已经走过了五十多年的概念更新、性能换代的发展历程。 第一代电力电子器件 以电力二极管和晶闸管(SCR)为代表的第一代电力电子器件，以其体积小、功耗低等优势首先在大功率整流电路中迅速取代老式的汞弧整流器，取得了明显的节能效果，并奠定了现代电力电子技术的基础。电力二极管对改善各种电力电子电路的性能、降低电路损耗和提高电源使用效率等方面都具有非常重要的作用。目前，硅整流管已形成普通整流管、快恢复整流管和肖特基整流管三种主要类型。晶闸管诞生后，其结构的改进和工艺的改革，为新器件的不断出现提供了条件。由晶闸管及其派生器件构成的各种电力电子系统在工业应用中主要解决了传统的电能变换装置中所存在的能耗大和装置笨重等问题，因而大大提高电能的利用率，同时也使工业噪声得到一定程度的控制。 第二代电力电子器件 自20世纪70 年代中期起，电力晶体管(GTR)、可关断晶闸管(GTO)、电力场控晶体管(功率MOSFET)、静电感应晶体管(SIT)、MOS 控制晶闸管(MCT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等通断两态双可控器件相继问世，电力电子器件日趋成熟。一般将这类具有自关断能力的器件称为第二代电力电子器件。全控型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。 第三代电力电子器件 进入20 世纪90 年代以后，为了使电力电子装置的结构紧凑、体积减少，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助元件做成模块的形式，这给应用带来了很大的方便。后来，又把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC），也就是说，电力电子器件的研究和开发已进入高频化、标准模块化、集成化和智能化时代。电力电子器件的高频化是今后电力电子技术创新
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；
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
二、单项选择题（每小题1分，共16分）在每小题烈出的四个选项中只有一个选项是符合题 目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 功率晶体管GTR 从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为 ①一次击穿 ②二次击穿 ③临界饱和 逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成 ①大功率三极管 ②逆阻型晶闸管 ③双向晶闸管 在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区内的信号是（ ） ①干扰信号 ②触发电压信号 ③触发电流信号 ④干扰信号和触发信号 当晶闸管随反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（ ①导通状态 ②关断状态 ③饱和状态 单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角a 的最大移相范围是（ ① 90° ② 120° ③ 150 ° 单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能随的电大正向电压为（ ① T U2 ② 2U 2 ③ 2.2U 2 单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能随的电大正向电压为（ 厂 L ① 2U 2 ②2 2U 2 ③ 2 U2 单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角a 的移相范围是（ ①0° ~90° ②0° ~180° ③90° ~180° 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3时， 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. ） ④反向截止 （） ④可关断晶闸管 P. H / ④不定 ） ④ 180° ） ④6U 2 ) ④6U 2 ） ④ 180° ~360° 晶闸管的导通角9= 电力电子技术模拟试卷四 （考试时间 150 分钟） 、填空题（每小题 1分，共 14分） 1. 1 . 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 。 2. 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. 3. 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U 2为相电压有效值。 4. 4. 同一晶闸管，维持电流I H 与擎住电流I L 的数值大小上有I L I H 。 5. 5. 对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使输出电压平均值 。 6. 6. 晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻 R 是 措 施。 7. 7. 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 —种方式。 & 8 . 晶闸管断态不重复电压U DSN 与转折电压U BO 数值大小上应为， U DSM _ U BO 。 9. 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?为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是 ______________________________________ 。 11. ____________________________________________________________ 改变SPWM 逆变器中的调制比，可以改变 ________________________________________________________________ 的幅值。 12. 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。 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。