北京交通大学学生考试试题
课程名称：电力电子技术（B 卷） 2008–2009 学年 2学期 出题：课程组
一、 单选题（每题2分，共20分）
1、下列哪种功率器件具有正的电阻温度特性（负的电流温度特性）？
① MOSFET
② 晶闸管
③ 功率二极管
2、电力电子器件工作时的开关频率越高，则
① 通态损耗越大 ② 断态损耗越大 ③ 开关损耗越大 ④ 开关损耗越小 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、下列哪个电路可能会产生“失控”现象？
① 单相半控桥 ② 单相全控桥 ③ 三相半波整流电路 ④ 三相全控桥
5、单端正激变换器是
① 丘克变换器的派生电路
② BUCK 变换器的派生电路
③ BOOST 变换器的派生电路 ④ BUCK —BOOST 变换器的派生电路
6、若要增大SPWM 逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是
① 增大三角波载波幅度 ② 增大三角波载波频率 ③ 增大正弦调制波幅度
④ 增大正弦调制波频率
7、单相电压型脉冲整流器，交流侧电网电压的峰值为U NM ，直流侧电压为U d ，该脉冲整流器正常工作时应满足的条件是：
① U d ＞ U NM ② U d ＜ U NM ③ U d ＞2U NM ④ U d ＜2U NM 8、以下对ZVS 准谐振变换器的描述那一个是正确的？
① 一般采用开关频率固定的PWM 控制方式工作 ② ZVS 是表示硬开关
③ ZVS 是表示零电流开关
④ ZVS 是表示零电压开关
学院 班级 学号 姓名 ------------------------------------装 -------------------------------------------------------------------订--------------------------------------线-----------------
9、下列哪种电路不属于交流电力控制电路的范畴？
①交流调压电路；②交流调功电路；③交—交变频电路
10、晶闸管串联时，为实现动态均压，可在晶闸管两端并联等值的
①电阻②电容③电感④阻感元件
二、判断题，正确的划“√”，不正确的划“×”（每题2分，共10分）
（注意：本题共有5个小题。每个小题后面有4个判断，答对4个判断得2分；答对3个判断得1分；其它不得分）
1、晶闸管有源逆变电路：
①当某个晶闸管发生故障、失去关断能力时，肯定会导致逆变失败（）
②可以是全控型电路、也可以是半控型电路（）
③可以用作并网逆变器（）
④交流侧可以与电网连接，也可以与负载连接（）
2、PWM整流器：
①无论电压型还是电流型，同一桥臂上、下开关管必须设置死区时间（）
②交流侧一般接电机负载（）
③一般采用脉宽调制方式工作（）
④属于AC—AC变换器（）
3、谐振变换器
①能有效减小开关损耗（）
②开关器件的电压或电流应力比较大（）
③可提高功率器件的开关频率、减小EMI （）
④与缓冲电路一样只是转移了能耗，变换器效率并没有提高（）
4、电压型无源逆变器：
①输出电压波形与负载性质无关（）
②输出电流波形与负载性质无关（）
③直流侧电流有脉动（）
④上、下桥臂开关管允许同时导通（）
5、在某些情况下晶闸管仅承受正向电压u AK ，门极与阴极之间没有施加触发脉冲便导通，即发生误导通。可能导致晶闸管发生误导通的因素是：
① 晶闸管承受的电压u AK 过高 （ ） ② 晶闸管承受的du AK /dt 过大 （ ） ③ 晶闸管承受的电流过大
（ ） ④ 晶闸管承受的di/dt 过大
（
）
三、简答题（共20分）
1、电压型逆变电路可以采用SPWM 控制也可以采用方波控制，试说明这两种控制方式各有哪些优、缺点。
（4分）
2、交交变频电路主要应用在什么场合？其最高输出频率（输出频率上限）一般取多少？为什么要限制最高输出频率？
（5分）
3、说出五种带隔离变压器的开关电源常用电路的名称，下图所示电路属于哪一种？（5分）
o
4、在电力电子装置中，缓冲（吸收）电路的作用是什么？说明图示缓冲电路中各元件的作用。
（6分）
s s
四、单相全控桥有源逆变电路，交流输入电压U 2=220V ，直流负载R=5Ω、L d =∞，反电势E=-300V, 相控角α=150o，交流侧电感L B =0.8mH ，计算此时输出电压平均值Ｕd 和I d 的值，并画出u d 波形（考虑换相重叠角）。
（12分）
五、三相全控桥整流电路接阻感负载，L d =∞，直流侧电流连续，正常工作时突然有一个晶闸管烧断，出现如下图u d 波形，通过该波形回答下列问题： （12分） 1、正常工作时触发角α等于多少？
2、判断T 1-T 6中的哪一个管子损坏？（注T 1、T
3、T 5分别对应a 、b 、c 三相的上桥臂；T
4、T 6、T 2分别对应a 、b 、c 三相的下桥臂）
2、已知该u d 波形中最高电压为500V ，求此时输出电压平均值U d 。
t ω
u
六、图示电路， C 值极大，R=50Ω，采用脉宽调制控制方式。试完成下列内容：（13分） 1、写出该电路的名称；
2、求输入电压U d 为27V±10％，输出电压U o 为45V 时该电路开关管的最大占空比；
3、设占空比一定，在正常工作情况下负载突然开路，会造成什么后果？
4、试画出连续导电模式下电感电压u L 波形、电感电流i L 波形、开关器件两端的电压u S 波形及二极管电流i D 波形。
L
i
+
o
U -
七、图示电路： （13分）
+
-d
u
1、 写出该电路的名称；
2、 说明元件L N 、L 2、C 2、C d 的作用；
3、此电路的直流侧能否接蓄电池？
4、画出I N 超前电源电压u N 30°情况下交流侧基波相量图（忽略线路电阻）。
参考答案
课程名称：电力电子学（B卷）2008-2009学年2学期出题：课程组
第一题：1、①2、③3、③4、①5、②
6、④
7、①
8、④
9、③10、②
第二题：1、√×√×2、××√×3、√√√× 4、√×√× 5、√√××
第三题：
1、答：采用方波控制时，逆变器本身不能调节输出电压幅值，且输出电压中含有大量的5、7、11次等低次谐波，优点是控制简单，开关损耗小。（2分）
采用PWM控制技术，可以通过改变调制比调节输出电压幅值，输出电压中只含有高次谐波，低次谐波含量小，缺点是控制较复杂，开关损耗较大。（2分）
2、交交变频电路主要用于大功率、低转速的三相交流电机调速系统中。（1分）
最高输出频率受限制，f o / f i < 1 / 3 ；（2分）因为要减小谐波含量，降低负载转矩脉动，应保证f o / f i < 1 / 3，即f o< 16.7 Hz。
（2分）
3、带隔离变压器的开关电源常用电路有单端正激式变换器、单端反激式变换器、推挽式变
换器、半桥式变换器、全桥式变换器。（3分）
图示电路属于推挽式变换器。（2分）
4、答：缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内部过电压、抑制过电流、抑制电力电子器件关断时的du/dt、抑制电力电子器件开通时的di/dt、减小器件的开关损耗。（3分）
图示并联RCD缓冲电路中C的作用是限制du/dt，吸收关断过电压；（1分）
R的作用是当器件开通时C上的能量经R泄放；（1分）
D的作用是使C充电时通过D快速充电，放电时通过R限流放电。（1分）
第四题：解：
1、0.08πωL X B B ==
（2分） d d
B o 2do d 0.16I 171.472π
2I 2X cos300.9U Δu U U --=?-
-=-= （2分）
300
5I U R
E
U I d d d d -=-=
（2分）
24.91A
I 175.46V
U d d =-=
（2分）
2、u d 波形 （略） （4分，没画重叠角扣2分）
第五题：
解： 1、α=30o
（4分） 2、T 3管损坏
（4分）
3、V 81.275cos302
35002.346
4U o d =?
?=
（4分，因电压值的问题而出现的计算错误扣2分）
第六题：
1、此电路为升压斩波电路（Boost 电路）。
（2分）
2、U o =U d /(1-D) （2分） D max =(U o -U dmin )/U o =(45-(27-2. 7))/45=0.46 （3分）
3、造成输出端电压急剧上升，击穿电路中的器件（如电容、二极管、功率管等）。
（2分）
4、各波形如下图： （1×4分）
第七题：
1、单相电压型脉冲整流电路
（2分）
2、L N 起滤波作用，同时承受电网电压和PWM 波之间的电压差；L 2、C 2用于滤除直流侧二倍频脉动电流；C d 为直流支撑电容。 （2+2+2分）
3、能
（2分）
4、相量图
（3分）
t
t
t
t
(a)
(b)
(c)(d)(e)