电力电子技术复习（数控）
1、晶闸管导通和关断的条件是什么？
解：晶闸管导通条件是：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加上适当的正向脉冲电压和电流。
在晶闸管导通后，门极就失去控制作用，欲使其关断，只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极加反向电压、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。
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、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点？
答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路
电压型逆变电路的主要特点是：
①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是：
①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
4、桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？
答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 180?，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90?。
三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 120?，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90?。
5、画出降压斩波电路原理图并简述降压斩波电路工作原理。
答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V 导通一段时间t on ，由电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间，u o ＝E 。然后使V 关断一段时间t off ，此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，u o ＝0。一个周期内的平均电压U o ＝
E t t t ?+off
on on
。输出电压小于电源电压，起到降压的
6、 交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？
答：交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方式不同。 交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，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。
交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。在供用电系统中，还常用于对无功功率的连续调节。
交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。
7、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？
8、单相半波可控整流电路，如（1）晶闸管内部短路，（2）晶闸管内部开路，在下面的坐标中画出其直流输出电压U d和晶闸管两端电压U T的波形。
13、双向晶闸管有哪几种触发方式？
用的最多的有哪两种？
9、画出单结晶体管自激震荡电路的电
路图，并画出电容两端电压与输出电
压波形。
15、对直流斩波电路的控制方式通常有哪几种？画出不同控制方式的输出电压波形。
16、在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？
答：（1）R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，
动态均压作用。
（2）R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振
荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。、
二、填空题
1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：
电力晶体管GTR；可关断晶闸管GTO；功率场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT ；IGBT是 MOSFET和GTR的复合管。
2、晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。
3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是串专用均流电抗器。
4、在电流型逆变器中，输出电压波形为正弦波，输出电流波形为方波。
5、型号为KS100-8的元件表示双向晶闸管晶闸管、它的额定电压为800V伏、额定有效电流为 100A。
6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。
7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会增加、正反向漏电流会下降；当温度升高时，晶闸管的触发电流会下降、正反向漏电流会增加。
8、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫（脉冲）换流。
9、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为有源逆变器与无源逆变器两大类。
10、有一晶闸管的型号为KK200－9，请说明KK快速晶闸管；200表示表示200A，9表示900V。
11、单结晶体管产生的触发脉冲是尖脉冲脉冲；主要用于驱动小功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为强触发脉冲脉冲；可以触发大功率的晶闸管。
12、普通晶闸管的图形符号是，三个电极分别是阳极A，阴极K和门极G晶闸管的导通条件是阳极加正电压，阴极接负电压，门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通；关断条件是当晶闸管阳极电流小于维持电流I H时，导通的晶闸管关断。
13、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；
14、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在 0o—180o变化，在阻感性负载时移相范围在
—180o变化。
15、变流电路的换流方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流等四种。
16、提高变流置的功率因数的常用方法有 减小触发角 、 增加整流相数 、 采用多组变流装置串联供电 、 设置补偿电容 。 17、在电力晶闸管电路中，常用的过电流保护有 快速熔断器 ； 电路串电抗器 ； 过流时快速移相 ；和 直流快速开关 等几种。
18、晶闸管的换相重叠角与电路的 触发角α 、 变压器漏抗X B 、 平均电流I d 、 电源相电压U 2 等参数有关。
19、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 22U 2 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 6U 2 。（电源相电压为U 2）
20、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用 大于60o小于120o的宽脉冲 触发；二是用 脉冲前沿相差60o的双窄脉冲 触发。 21、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 240o 度；实际移相才能达 0o-180 o 度。
21，它的三个极分是 第一阳极T1、 第二阳极T2、和 门极G 。
22、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为 控制角，用 α 表示。 5、同步电压为锯齿波的触发电路锯齿波底宽可达 240o 度；正弦波触发电路的理想移相范围可达 180o 度，实际移相范围只有 150o 。
23、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压，经常使用的保护方法是 阻容保护 而对于能量较大的过电压，还需要设置非线性电阻保护，目前常用的方法有压敏电阻和 硒堆 。
24、交流零触发开关电路就是利用 过零触发 方式来控制晶闸管导通与关断的。
25、请在空格内标出下面元件的简称：电力晶体管 GTR ；可关断晶闸管 GTO ；功率
场效应晶体管 MOSFET ；绝缘栅双极型晶体管IGBT ；IGBT 是 MOSFET 和 GTR 的复合管。
30、常用的过电流保护措施有 快速熔断器 、 串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降 。（写出四种即可）
31、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有 降压 斩波电路； 升压 斩波电路； 升降压 斩波电路。
35、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为I Tn 等于 1.57 倍I T （A V ），如果I T （A V ）
=100安培，则它允许的有效电流为 157 安培。通常在选择晶闸管时还要留出 1.5—2 倍的裕量。。
36、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是 π→0 ，负载是阻感性时移相范围
是 π?→ 。
37、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有 避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻；整流式阻容吸收等几种。 39、。晶闸管的维持电流I H 是指在温40度以下 温度条件下，门极断开时，晶闸管从较大通态电流下降到刚好能保持导通所必须的最小 阳极 电流。
40、单相全波可控整流电路中，2 。
三相半波可控整流电路中，
2 。
（电源相电压为U 2） 41、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用
大于60o小于120o的宽脉冲， 触发；二是用 脉冲前沿相差60o的双窄脉冲 触发。
42、三相桥式全控整流电路是由一组共阴极三只晶闸管和一组共阳极的三只晶闸管串
联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。每隔60度换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通120度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有两只晶闸管同时导通，，一个是共阴极的，另一个是共阳极的元件，且要求不是不在同一桥臂上的两个元件。
43、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为控制角角，用α表示。
44、交流零触发开关电路就是利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断的。
45、在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工作在正组
整流状态、逆变状态、反组整流状态，逆变状态。
43、有源逆变指的是把直流能量转变成交流能量后送给电网的装置。
44、给晶闸管阳极加上一定的正向电压；在门极加上正向门极电压，并形成足够的
门极触发电流，晶闸管才能导通。
45、当负载为大电感负载，如不加续流二极管时，在电路中出现触发脉冲丢失时单相桥式半控整流桥，，与三相桥式半控整流桥电路会出现失控现象。
小。
48、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于掣住电流之前，如去掉触发脉冲，晶闸管又会关断。
49、对三相桥式全控变流电路实施触发时，如采用单宽脉冲触发，单宽脉冲的宽度一般取90o度较合适；如采用双窄脉冲触发时，双窄脉冲的间隔应为60o度。
50、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围0o--150o，三相全控桥电阻性负载时，
电路的移相范围0o--120o，三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围0o--150。
51、锯齿波触发电路的主要环节是由同步环节；锯齿波形成；脉冲形成；整形放大；强触发及输出环节组成。
选择题
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( D )
A、0o-90°
B、0o-120°
C、0o-150°
D、0o-180°
3、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；
4、可实现有源逆变的电路为 A 。
A、单相全控桥可控整流电路
B、三相半控桥可控整流电路
C、单相全控桥接续流二极管电路
D、单相半控桥整流电路
5、由晶闸管构成的可逆调速系统中，逆变角βmin选 A 时系统工作才可靠。
A、300~350
B、100~150
C、00~100
D、00
6、α= B 度时，三相全控桥式整流电路带电阻负载电路，输出负载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；
7、变流装置的功率因数总是 C 。
A、大于1；
B、等于1；
C、小于1；
8、变流器工作在逆变状态时，控制角α必须在 D 度。
A、0°-90°；
B、30°-120°；
C、60°-150°；
D、90°-150°；
9、三相半波可控整流电阻性负载电路，如果三个晶闸管采用同一相触发脉冲，α的移相范围
D 。
A、0o--60o；
B、0o--90o；
C、0o--120o；
D、0o--150o；
10、在单相桥式全控整流电路中，大电感负载时，控制角α的有效移相范围是 A 。
A、0°～90°
B、0°～180°
C、90°～180°
11、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0o时，输出的负载电压平均值为 D 。
A、0.45U
2； B、0.9U
2
；
C、1.17U
2； D、2.34U
2
；
12、变流装置的功率因数总是 C 。
A、大于1；
B、等于1；
C、小于1；
13、三相全控桥式整流电路带大电感负载时，控制角α的有效移相范围是 A 度。
A、0°-90°；
B、30°-120°；
C、60°-150°；
D、90°-150°；
二、判断题（对√、错×）
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。（）。
6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（）
7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（）
8、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（）
9、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。（）
11、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，而采取的一
种解决方法，但必须采取均压措施。（）
14、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。（）
15、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。（）
16、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。
18、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。（）
20、用稳压管削波的梯形波给单结晶体管自激振荡电路供电，目的是为了使触发脉冲与晶闸管主电路
实现同步。（）
21、三相桥式半控整流电路，带大电感性负载，有续流二极管时，当电路出故障时会发生失控现象。
（）
22、晶闸管并联使用时，必须采取均压措施。（）
26、三相桥式全控整流电路，输出电压波形的脉动频率是150H Z。（）
27、在普通晶闸管组成的全控整流电路中，带电感性负载，没有续流二极管时，导通的晶闸管在电源电压过零时不关断。（）
28、在桥式半控整流电路大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形没有负面积。（）
30、无源逆变电路，是把直流电能逆变成交流电能，送给电网，（）
31、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（）
32、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。（）
33、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用（）
34、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。（）
35、逆变角太小会造成逆变失败。（）
36、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。（）
37、在单相全控桥电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（）
38、三相半波可控整流电路中，如果三个晶闸管采用同一组触发装置，则α的移相范围只有120o。
（）
39、三相半波可控整流电路也必需要采用双窄脉冲触发。（）
40、KP2—5表示的是额定电压200V，额定电流500A的普通型晶闸管。（）
41、在单结晶体管触发电路中，稳压管削波的作用是为了扩大脉冲移相范围。（）
42、在三相桥式全控整流电路中，采用双窄脉冲触发晶闸管元件时，电源相序还要满足触发电路相序
要求时才能正常工作。（）
43、双向晶闸管与普通晶闸管一样，额定电流也用通态电流平均值表示（）
44、双向晶闸管的结构与普通晶闸管一样，也是由四层半导体（P1N1P2N2）材料构成（）
47、只要采用双窄脉冲触发三相桥式全控整流电路的晶闸管，电路就能正常工作。（）
48、KP10—5表示的是额定电压1000V，额定电流500A的普通型晶闸管。（）
49、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。（）
51、双向晶闸管的结构与普通晶闸管不一样，它是五层半导体材料。（）
56、在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在
整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。（×）
3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（×）
5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。（√）
6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（×）
7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（×）
1、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。（√）
2、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。（√）
5、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。（×）
6、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。（√）
8、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。（√）
10、用稳压管削波的梯形波给单结晶体管自激振荡电路供电，目的是为了使触发脉冲与晶闸管主电路实现同步。（×）
1、半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，电路出故障时可能会出现失控现象。（√）.
3、晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。（×）
4、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。（×）
6、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用（×）
7、无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。（×）
8、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。（×）
9、三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为150Hz。（×）
4、逆变角太小会造成逆变失败。（√）
5、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。（√）
8、在单相全控桥电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（×）
9、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压的波形脉动频率为300Hz。（×）
1、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。（√）
2、为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。（×）
3、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。（×）
4、硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。（×）
5、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。（√）
6、为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。（×）
7、快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。（√）
8、晶闸管并联使用须采取“均压措施”。（×）
10、单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。（√）
11、单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或反电动势负载的要求。（√）
13、正弦波移相触发电路不会受电网电压的影响。（×）
14、对低电压大电流的负载供电，应该用带平衡电抗器的双反星型可控整流装置。（√）
15、晶闸管触发电路与主电路的同步，主要是通过同步变压器的不同结线方式来实现的（√）
计算题
1、单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝3Ω，L足够大，当α＝60°时，要求：
① 作出u d 、i d 、i VT1和i 2的波形。 ② 求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2。 ③ 取2倍安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。 ④ 若接续流二极管，整流输出平均电压U d 、电流I d 是多少？并求流过二极管的 电流平均值和有效值为多少。
2、单相桥式全控整流电路，U 2
α＝30°时，要求：①
作出u d 、i d 、和i 2的波形；
②求整流输出平均电压U d 解：①u d 、i d 、和i 2的波形如下图：
②输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2分别为
U d ＝0.9 U 2 cos α＝0.9×100×cos30°＝77.97（V ）
I d ＝U d /R ＝77.97/2＝38.99（A ）
I 2＝I d ＝38.99（A ）
③晶闸管承受的最大反向电压为：
2U 2＝1002＝141.4（V ）
考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：
U N ＝（2~3）×141.4＝283~424（V ）
具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
流过晶闸管的电流有效值为：
I VT ＝I d ∕2＝27.57（A ）
晶闸管的额定电流为：
I N ＝（1.5~2）×27.57∕1.57＝26~35（A ）
3、单相桥式全控整流，U 2=220V ，R =5Ω，L 足够大，反电动势E=100V ，当α=45o ，求
① 画出U d ，i d 和i 2的的波形；
② 求输出平均电压U d 、输出平均电流I d ，和变压器二次侧的电流有效值；
4、三相桥式全控整流电路，U 2=100V ，带电阻电感负载，R =5Ω，L 值极大，当 =60?时，要求：
① 画出三相桥式晶闸管整流电路； ①画出u d 、i d 和i VT1的波形； ②计算U d 、I d 、I dT 和I VT 。 解：①u d 、i d 和i VT1的波形如下：
i
②U d 、I d 、I dT 和VT U d ＝2.34U 2cos ＝2.34×100×cos60°＝117（V ）
I d ＝U d ∕R ＝117∕5＝23.4（A ） I DVT ＝I d ∕3＝23.4∕3＝7.8（A ） I VT ＝I d ∕3＝23.4∕3＝13.51（A ）
5、图所示的三相半波可控电路中，相电压V U 2202=、触发角?
=30a ，反电动势V E 30=，电
感L 的值极大，Ω=15R 。
1、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值、a 相的电流a i 的有效值；
2、绘制输出电压d
u 、输出电流d i 、a 相的电流a i 的波形
R L
图2
答案：
1．电路参数计算
)(91.22230cos 22017.1cos 17.12V U U d =???=??=α )(86.1215
30
91.222A R E U I d d =-=-=
)(43.73
86
.123
A I I d a ==
= 2．波形绘制
6、三相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载，已知：负载电阻Ω=1R ，电感=∝d L ，相电压
V U 2202=，mH L B 1=，当反电动势V E 400=，控制角α=120°或逆变角β=60°时，请计算输出电压平均值d U 、输出电流平均值d I 和换相重叠角γ。 答案：
π
26cos 34.22d
B d I X a U U ??-
???=
R
U I d d 400
+=
代入数据，解得：
)(31.290V U d -= )(69.109A I d = 换相重叠角γ计算： 6
sin
6)cos(cos 2π
γα???=--U I X a d B
解得：
?=9.8γ
7、在教材中所示的降压斩波电路中，已知E =200V ，R =10Ω，L 值极大，E M =30V ，T =50μs,t on =20μs,计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。
解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为
U o =E T t on =50
20020?=80(V)
输出电流平均值为
I o =R E U M o -=10
3080-=5(A)
8、指出下图中①～⑦各保护元件及VD 、Ld 的名称和作用。
d u d i a i t t t
9、三相桥式全控整流电路，L d 极大，R d =4Ω，要求U d 从0—220V 之间变化。试求：
（1） 不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压。
（2） 计算晶闸管电压、电流平均值，如电压、电流裕量取2倍，请选择晶闸管型号。 （3） 变压器二次电流有效值I 2。 （4） 计算整流变压器二次侧容量S 2
10、在下面两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工作在逆变发电
机状态。
（1）、标出U d 、E D 及i d 的方向。
（2）、说明E 与U d 的大小关系。 （3）、当α与β的最小值均为30度时，控制角α的移向范围为多少？
9、单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角 α=90o时，画出：负载电压u d 、
晶闸管VT1电压u VT1、整流二极管VD2电压u VD2，在一周期内的电压波形图。
电力电子技术答案 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。 2-4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I 、I 、I 。 πππ4 π4 π2 5π4a) b)c) 图1-43 图2-27 晶闸管导电波形 解：a) I d1= π21?π πωω4 )(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1= ?π πωωπ 4 2 )()sin (21 t d t I m =2m I π 2143+≈0.4767 I m b) I d2 = π1?π πωω4)(sin t td I m =π m I ( 12 2 +)≈0.5434 I m I 2 = ? π π ωωπ 4 2) ()sin (1 t d t I m = 2 2m I π 21 43+ ≈0.6741I m c) I d3=π21?2 )(π ωt d I m =41 I m I 3 =? 2 2 ) (21π ωπt d I m = 2 1 I m 2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时，相应的电流最大值I m1、I m2、 I m3各为多少? 解：额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知 a) I m1≈4767.0I ≈329.35， I d1≈0.2717 I m1≈89.48 b) I m2≈ 6741 .0I ≈232.90, I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314, I d3= 4 1 I m3=78.5 2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能? 答：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益 1α和2α， 由普通晶阐管的分析可得， 121=+αα是器件临界导通的条件。1 21＞αα+两个等效晶体管过饱和而导通；
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》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》试卷 一．填空（共15分，1分/空） 1.电力电子技术通常可分为（）技术和（）技术两个分支。 2.按驱动电路信号的性质可以将电力电子器件分为（）型器件和（）型器件两类，晶闸管属于其中的（）型器件。 3.晶闸管单相桥式全控整流电路带反电动势负载E时（变压器二次侧电压有效值为U ，忽略主电路 2 各部分的电感），与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为（）角，数量关系为δ=（）。 4.三相桥式全控整流电路的触发方式有（）触发和（）触发两种，常用的是（）触发。 5.三相半波可控整流电路按联接方式可分为（）组和（）组两种。 6.在特定场合下，同一套整流电路即可工作在（）状态，又可工作在（）状态，故简称变流电路。 7.控制角α与逆变角β之间的关系为（）。 二．单选（共10分，2分/题） 1．采用（）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。 A.直流断路器 B. 快速熔断器 C.过电流继电器 2．晶闸管属于（）。 A.不可控器件 B. 全控器件 C.半控器件 3．单相全控桥式整流电路，带阻感负载（L足够大）时的移相范围是（）。 A．180O B.90O C.120O 4．对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说，正常工作时触发脉冲相位应依次差（）度。 A.60 B. 180 C. 120 5．把交流电变成直流电的是（）。 A. 逆变电路 B.整流电路 C.斩波电路 三．多选（共10分，2分/题） 1．电力电子器件一般具有的特征有。 A.所能处理电功率的大小是其最重要的参数 B.一般工作在开关状态 C.一般需要信息电子电路来控制 D.不仅讲究散热设计，工作时一般还需接散热器 2．下列电路中，不存在变压器直流磁化问题的有。 A.单相全控桥整流电路 B.单相全波可控整流电路 C.三相全控桥整流电路 D.三相半波可控整流电路 3．使晶闸管关断的方法有。 A.给门极施加反压 B.去掉阳极的正向电压 C.增大回路阻抗 D.给阳极施加反压 4．逆变失败的原因有。 A.触发电路不可靠 B.晶闸管发生故障 C.交流电源发生故障 D.换相裕量角不足 5．变压器漏抗对整流电路的影响有。 A.输出电压平均值降低 B.整流电路的工作状态增多 C.晶闸管的di/dt减小 D.换相时晶闸管电压出现缺口 四．判断（共5分,1分/题） 1.三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围是150O。（） 2.晶闸管是一种四层三端器件。（）
《电力电子技术》教学大纲 课程编号：131504269 课程类型：专业必修课 课程名称：电力电子技术学分：4 适用专业：电气自动化技术 第一部分大纲说明 一、课程的性质、目的和任务 本课程是电气自动化技术专业的专业必修课，主要目的和任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握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。 二、课程的基本要求 1.熟悉和掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT等典型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。 三、本课程与相关课程的联系 通过该课程的学习为《供配电技术》、《电力拖动》等课程准备必要的基础知识。 四、学时分配 本课程学分为4学分，建议开设56学时。
五、教材与参考书 教材：《电力电子技术》（第5版），王兆安、刘进军主编，机械工业出版社，2009 主要参考书： 1.《电力电子技术习题集》，李先允，陈刚，中国电力出版社，2007 2.《电力电子技术》，黄家善，机械工业出版社，2011 3.《电力电子技术》，高文华，机械工业出版社，2012 六、教学方法与手段建议 本课程是电气自动化技术专业的专业必修课程，主要教学目标是构建学生电力电子技术的基本理论、基本技能和培养学生应用与创新能力。因此，通过改革教学模式、教学内容、教学方法与手段，激发学生学习兴趣和求知欲，增进学习效果，提高学习质量。为此，在教学过程中，要注重理论联系实际，重视工程观点，着重于基本概念的熟悉、基本原理的理解以及系统应用案例的分析设计能力；采用灵活多样的教学方法，因材施教，具体包括：启发式教学法、讨论研究式教学法、多媒体教学法、现场教学法、实物教学法、案例教学法等；积极探索理论和实践相结合的教学模式，使理论学习和技能训练与生产生活中的实际应用相结合，通过典型知识的实践应用，提高学习兴趣，激发学习动力，掌握相应知识和技能。 七、课程考核方式与成绩评定办法 闭卷考试。平时成绩：30%；期末考试成绩：70%（笔试，闭卷）。 第二部分课程内容大纲 第一章绪论（2学时） 一、教学目的和要求 掌握电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容；了解电力电子技术的发展史；了解电力电子技术的应用、电力电子技术的发展前景；了解本教材的内容。 二、教学内容 1.电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容和发展历史； 2.电力电子技术的应用范围；
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
20××－20××学年第一学期期末考试 《电力电子技术》试卷(A) （时间90分钟 满分100分） （适用于 ××学院 ××级 ××专业学生） 一、 填空题（30分,每空1分）。 1．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________，属于半控型器件的是________，属于全控型器件的是________；属于单极型电力电子器件的有________，属于双极型器件的有________，属于复合型电力电子器件得有 ________；在可控的器件中，容量最大的是________，工作频率最高的是________，属于电压驱动的是________，属于电流驱动的是________。（只写简称） 2．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 _，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 ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 和 。 3．直流斩波电路中最基本的两种电路是 和 。 4．升降压斩波电路呈现升压状态时，占空比取值范围是__ _。 5．与CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有 、 和 。 6．当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz 时，单相交交变频电路的输出上限频率约为 。 7．三相交交变频电路主要有两种接线方式，即 _和 。 8．矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器件是 ；控制方式是 。 9．逆变器按直流侧提供的电源的性质来分，可分为 型逆变器和 型逆变器。 10．把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为 。 二、简答题（18分,每题6分）。 1．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应用于什么场合？ 2．交流调压电路和交流调功电路有什么异同？ 3．功率因数校正电路的作用是什么？有哪些校正方法？其基本原理是什么？ 三、计算题（40分，1题20分，2题10分，3题10分）。 1．一单相交流调压器，电源为工频220V ，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH 。 试求：①开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；④当2πα＝时，晶闸管电流有效值，晶闸管导通角和电源侧功率因数。 2．.三相桥式电压型逆变电路，工作在180°导电方式，U d =200V 。试求输出相电压的基波幅值U UN1m 和有效值U UN1、输出线电压的基波幅值U UV1m 和有效值U UV1、输出线电压中7次谐波的有效值U UV7。 3 ．如图所示降压斩波电路E=100V ，L 值极大，R=0.5Ω，E m =10V ，采用脉宽调制控制方式，T=20μs ，当t on =5μs 时，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值
德州科技职业学院机电系14级机电专业 期末考试试题 《电力电子技术》试卷 一、选择（每题1.5分，共60分） 1、 晶闸管内部有（ ）个PN 结。 A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 2、晶闸管在电路中的门极正向偏压（ ）越好。 A 、越大 B 、越小 C 、不变 D 、越稳定 3、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 4、双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（ ）个电极。 A 、一个 B 、两个 C 、三个 D 、四个 5、下列电力半导体器件电路符号中，表示IGBT 器件电路符号的是（ ） 6、比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 7、比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 8、比较而言，下列半导体器件中性能最好的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 9、比较而言，下列半导体器件中输入阻抗最大的的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 10、下列半导体器件中属于电流型控制器件的是（ ） A 、IPM B 、MOSFET C 、IGBT D 、GTO 11、逆变电路输出频率较高时，电路中的开关元件应采用（ ） A 、晶闸管 B 、单结晶体管 C 、电力晶体管 D 、绝缘栅双极型晶体管 12、电力场效应管MOSFET 适于在（ ）条件下工作 A 、直流 B 、低频 C 、中频 D 、高频 13、要使绝缘栅双极型晶体管导通，应（ ） A 、在栅极加正电压 B 、在集电极加正电压 C 、在栅极加负电压 D 、
教学大纲 课程代码：10120480 课程名称：电力电子技术 学分：3 周学时 2.5-1.0 面向对象：电气工程及其自动化、自动化等电气类专业学生 预修课程要求：电路原理，模拟电子技术基础，数字电子技术基础 一、课程介绍（100-150字） （一）中文简介 《电力电子技术》内容包括功率半导体器件、驱动及保护电路、交流-直流(AC-DC)变换电路、直流-直流(DC-DC)交换电路、直流-交流(DC-AC)变换电路、交流-交流(AC-AC)变换电路、软开关技术等。教学上除考虑课程本身的系统性外，还特别注意在电力电子技术在电力工程中的应用。通过本课程的学习，可掌握各电力电子变换装置的电路结构、基本原理、控制方法、设计计算，为今后从事相关科研工作打下坚实基础。 （二）英文简介 The course introduces power electronic devices, drive and snubber circuits, AC-DC Converters (Rectifiers), DC-DC Converters (Choppers), DC-AC Converters (Inverters ), AC-AC Converters (AC Controllers and Frequency Converters ), soft-switching techniques. Both theoretics and applications of power electronic technology are discussed in this course. The circuit configurations, fundamental theory, control and design methods of power electronic apparatus can be mastered , and a solid foundation for future research can be acquired through studying this course. 二、教学目标 (一)学习目标 电力电子技术横跨“电力”、“电子”与“控制”三个领域，是现代电子技术的基础之一，已被广泛地应用在工农业生产、国防、交通等各个领域，有着极其广阔的应用前景。《电力电子技术Ⅰ》是电类专业重要的专业基础课程。 （二）可测量结果 本课程通过对功率半导体器件、驱动及保护电路、交流-直流(AC-DC)变换电路、直流-直流(DC-DC)交换电路、直流-交流(DC-AC)变换电路、交流-交流(AC-AC)变换电路、软开关技术等内容的学习，使学生能掌握各类电能变换的基本原理，各电力电子变换装置的电路结构、基本原理、控制方法、设计计算；使学生具有初步设计、调试、分析电力电子变流装置的能力。 三、课程要求 （一）授课方式与要求
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
考试试卷 一、填空题（本题共17小题，每空1分，共20分） 1、晶闸管是硅晶体闸流管的简称，常用的外形有与。 2、选用晶闸管的额定电流时，根据实际最大电流计算后至少还要乘以。 3、晶闸管的导通条件是。 4、晶闸管的断态不重复峰值电压U DSM与转折电压U BO在数值大小上应为U DSM U BO。 5、从晶闸管的伏安特性曲线可知，晶闸管具有的特性。 6、把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为。 7、触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法，目前采用较多的是 触发方法。 8、可控整流电路，是三相可控整流电路最基本的组成形式。 9、在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制角时，输出电压波形出现负值，因而常加续流二极管。 10、三相桥式整流电路中，当控制角α＝300时，则在对应的线电压波形上触发脉冲距波形原点为。 11、考虑变压器漏抗的可控整流电路中，如与不考虑漏抗的相比，则使输出电压平均值。 12、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回的逆变电路。 13、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U d的极性必 须保证与直流电源电势E d的极性成相连，且满足|U d|<|E d|。 14、为了防止因逆变角β过小而造成逆变失败，一般βmin应取，以保 证逆变时能正常换相。 15、载波比(又称频率比)K是PWM主要参数。设正弦调制波的频率为f r，三 角波的频率为f c，则载波比表达式为K= 。 16、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。 17、斩波器的时间比控制方式分为、、三种方式。 二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分） 1、晶闸管的伏安特性是指( ) A、阳极电压与门极电流的关系 B、门极电压与门极电流的关系 C、阳极电压与阳极电流的关系 D、门极电压与阳极电流的关系
《电力电子技术》教学大纲 学时：51 学分：3 适用专业：电子信息工程 一、课程的性质、目的和任务 电力电子技术是电子信息工程专业的一门专业选修课。其教学目的和任务：掌握各种主要的电力半导体器件的基本原理、特性及参数；熟悉AC/DC变换技术及DC/AC变换技术的基本原理及主要变换方法；对AC/AC变换技术、电力电子装置作一般了解；能阅读常见的电力电子电路及设计简单电力电子电路。 二、课程教学的基本要求 （1）了解新型电力电子器件； （2）理解可关断晶闸管；升降压变换电路；直流变换的PWM控制技术；电流型逆变电路；有源逆变电路；AC/AC变换电路；电力电子装置； （3）掌握电力二极管；晶闸管；电力晶体管；电力场效应管；绝缘栅双极型晶体管；电力电子器件的驱动与保护；DC/DC变换技术；DC/AC变换技术；整流电路；软开关技术。 三、课程教学内容 （一）概述 1．电力电子技术的发展 2．电力电子技术的应用领域 说明： 本章为电力电子技术课程的一般介绍。 （二）电力电子器件 1．电力电子器件概述 电力电子器件基本模型与特性电力电子器件的种类 2．电力二极管 电力二极管及其工作原理电力二极管的特性参数 3．晶闸管 晶闸管及其工作原理晶闸管的特性参数晶闸管的派生器件 4．可关断晶闸管 可关断晶闸管及其工作原理可关断晶闸管的特性参数 5．电力晶体管
电力晶体管及其工作原理电力晶体管的特性参数 6．电力场效应管 电力场效应管及其工作原理电力场效应管的特性参数 7．绝缘栅双极型晶体管 绝缘栅双极型晶体管及其工作原理绝缘栅双极型晶体管的特性参数 8．其它新型电力电子器件 静电感应晶体管静电感应晶闸管MOS控制晶闸管集成门换流晶闸管功率模块与功率集成电路 9．电力电子器件的驱动与保护 驱动电路保护电路缓冲电路散热系统 说明： 本章的重点是电力二极管、晶闸管、电力晶体管、电力场效应管的工作原理、特性、主要参数和使用方法。难点是电力电子器件的驱动与保护。 （三）DC/DC变换技术 1．直流变换电路工作原理 2．降压变换电路 3．升压变换电路 4．升降压变换电路 5．Cuk电路 6．带隔离变压器的直流变换器 反激式变换器正激式变换器半桥变换器全桥变换器 7．直流变换的PWM控制技术 直流PWM控制的基本原理直流变换的PWM控制技术 说明： 本章的重点是直流变换电路工作原理，降压变换电路，升压变换电路，带隔离变压器的直流变换器。难点是流变换的PWM控制技术。 （四）DC/AC变换技术 1．逆变器的性能指标与分类 逆变器的性能指标逆变器的分类 2．电力器件的换流方式与逆变电路的工作原理
北京交通大学学生考试试题 课程名称：电力电子技术（A 卷） 2009 –2010学年 2学期 出题：课程组 题号 一 二 三 四 五 六 七 总成绩 得分 阅卷人 一、单选题（每题2分，共20分） 1、下列功率器件中，哪种器件最适合于小功率、高开关频率的变换器？ ① SCR ② IGBT ③ MOSFET ④ IGCT 2、在单相全控桥带大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为： ① 0.707U 2 ② 1.414U 2 ③ 0.9U 2 ④ 3.14U 2 3、对三相半波可控整流电路电阻性负载来说，触发脉冲的移相范围是： ① 0 ~90 ② 0 ~120 ③ 0 ~150 ④ 0 ~180 4、下列哪个电路不能实现输入输出之间的能量双向流动： ① PWM 整流电路 ② 无源逆变电路 ③ 交交变频电路 ④ BUCK 电路 5、单端反激变换器是 ① BOOST 变换器的派生电路 ② BUCK 变换器的派生电路 ③ 丘克变换器的派生电路 ④ BUCK —BOOST 变换器的派生电路 6、在谐振变换器中，ZVS 表示 ① 零电压开关 ② 零电流开关 ③ 硬开关 ④ PWM 开关 7、采用并联缓冲吸收电路的目的是为了 学院 班级 学号 姓名 ------------------------------------装 -------------------------------------------------------------------订--------------------------------------线-----------------
西安交通大学 电力电子技术教学大纲 56学时 3.5学分 西安交通大学电气工程学院
一、课程的性质、目的和任务 1. 本课程是电气工程与自动化专业必修的技术基础课。 2. 本课程的目的和任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握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。同时，为《电力拖动自动控制系统》等后续课程打好基础。 二、使用的教材 王兆安、黄俊主编，电力电子技术，第4版，机械工业出版社，2000年6月。该教材为“九五”国家重点教材，教育部面向21世纪课程教材。 三、课程的基本要求 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。 四、课程内容 绪论 ?电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容和发展历史 ?电力电子技术的应用范围 ?电力电子技术的发展前景 ?本课程的任务与要求
电力电子器件 ?各种二极管 ?半控型器件：晶闸管 ?典型全控型器件：GTO、电力MOSFET、IGBT、BJT ?IGCT、MCT、SIT、STIH等其他电力电子器件 ?功率集成电路和智能功率模块 ?电力电子器件的串并联 ?电力电子器件的保护 ?电力电子器件的驱动电路 整流电路 ?单相可控整流电路 ?三相可控整流电路 ?变压器漏抗对整流电路的影响 ?电容滤波的二极管整流电路 ?整流电路的谐波和功率因数 ?大功率整流电路 ?整流电路的有源逆变工作状态 ?相位控制电路 直流斩波电路 ?降压斩波电路 ?升压斩波电路 ?升降压斩波电路 ?复合斩波电路 交流电力控制电路和交交变频电路 ?单相相控式交流调压电路 ?三相相控式交流调压电路 ?交流调功电路 ?交流电子开关 ?单相输出交—交变频电路 ?三相输出交—交变频电路 ?矩阵式变频电路
《电力电子及变频器技术》课程标准 课程名称：电力电子及变频器技术计划学时： 72学时 适用专业：电气自动化（大专）开设学期：第二学期 制订：张进年审定： 一、前言 1.课程性质 《电力电子及变频器》是自动化、电气工程及其自动化专业一门重要的专业必修课。是一门横跨电力、电子和控制的新兴学科，是在多年教学改革的基础上，通过对工业自动控制相关职业工作岗位进行充分调研和分析，借鉴先进的课程开发理念和基于工作过程的课程开发理论，进行重点建设与实施的学习领域课程。它以《电工电子技术》课程的学习为基础，也是进一步学习《PLC 技术及应用》课程的基础。 2.课程设计思路 本课程以基于工作过程的课程开发理念为指导，以职业能力培养和职业素养养成为重点，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，融合维修电工职业资格标准，以变流与变频典型工作过程，以来源于企业的实际案例为载体，以理实一体化的教学实训室为工作与学习场所，对课程内容进行序化，要求学生在对电力电子器件及应用有初步认识的基础上，能组建并调试简单直流调速系统、调光灯，能对开关电源进行检查与简单故障的维修，能使用和维护变频器。通过任务驱动教学及任务单的完成提高学生积极的行动意识和职业规划能力，培养学生的创新创业能力，为后续课程学习作前期准备，为学生顶岗就业夯实基础，同时使学生具备较强的工作方法能力和社会能力。 二、课程目标 通过本课程的学习，要求学生达到的知识目标有： (1)熟悉电力电子器件的特性、主要参数、驱动及保护，熟悉单相可控整流、三相可控整流电路的组成并了解其工作原理，了解触发电路的类型， (2)理解交流调压调光电路的组成并了解其工作原理，理解开关电源的组成并了解其工作原理， (3)熟悉变频器的组成并了解其工作原理。 技能目标： (1)能正确识别、选用电子电子器件，判断其好坏，能组建、调试单结晶体管触发电路，能组建、调试简单直流调速系统及调光灯。 （2）能检查维修开关电源，能使用和维护变频器，学会搜集资料、阅读资料和利用资料。 社会能力目标： （1）服从领导工作分配、遵守厂纪厂规、有职业道德，有一定的社交和应变能，
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。 12.GTO 的__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 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。 15.IGBT 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。 17.IGBT 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、
《电力电子技术》课程教学大纲 Technology of Power Electronic 课程负责人：高艳玲执笔人: 高艳玲编写日期：2012年2月 一、课程基本信息 1．课程编号：L08111 2．学分：3.5学分 3．学时：56（理论44，实验12） 4．适用专业：电气工程及其自动化专业、自动化专业 二、课程教学目标及学生应达到的能力 本课程属电气工程及其自动化、自动化等相关专业必修的专业基础课程，是一门理论分析与实践性很强的课程。在培养计划中列为必修课程。 本课程的教学任务是使学生掌握电力电子器件结构、原理及其特性，掌握典型线路的工作原理分析和波形分析的方法，掌握基本实验的调试方法等内容。 本课程的教学目标是使学生掌握电力电子技术的基本原理、基本概念、基本实验技能，了解该领域出现的新理论、新技术、新方法、新设备，毕业后为从事本专业范围内的科研和电力相关工作奠定基础。 三、课程教学内容与基本要求 （一）绪论（2课时） 主要内容：电力电子技术的发展史、电力电子技术的分类；本课程的教与学的方法，即学习本课程的方法与技巧。 1. 基本要求 （1）掌握电力电子技术的概念，电力电子技术在电力领域的作用。 （2）理解电力电子器件、电力电子电路、控制技术之间的关系。 （3）理解电力电子技术的发展史及发展趋势。 （4）了解本课程的教学方法，掌握学习本课程的方法。 2. 学时分配 课堂教学2学时，其中，电力电子技术的基本概念、电力变换电路的种类、电力电子技术的发展史、电力电子技术的应用（100分钟）；对电力电子技术的基本要求（10分钟）；电力电子技术的教学方法（10分钟）。 （二）电力电子器件（6课时） 主要内容：电力电子器件概述；不可控器件、半控器件、典型全控器件的构造与原理、特性、主要参数； 1. 基本要求 （1）掌握晶闸管的构造、开通关断的原理、参数的定义方法及计算方法。 （2）掌握三GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT、及其它新型电力电子器件的多元集成结构、符号、特性。 2. 学时分配 课堂教学6学时，其中，电力电子器件概述、不可控器件—电力二极管（2学时）；半
电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院：电子与电气工程学院 年级专业：201５级电气工程及其自动化 姓名： 学号: 指导教师：高婷婷,林建华 成绩:
摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路，不仅用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用，因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词：电力电子,三相，整流
目录 1 设计的目的和意义………………………………………１ 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?３.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.１三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.１.2整流变压器的设计 (2) ?3．1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3．2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3．2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………４ 3.2．3 晶闸管的过流保护………………………………………………５ 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.１三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)
4.2仿真结果及其分析……………………………………………７ 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)
1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识，同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 １.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时，负载两端电压和电流，晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时，负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 ３ 设计方案 ３.１三相全控整流电路设计