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电力电子技术练习题库

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1 / 15

〔a〕

答： 不合理； 合理； 不合理

图1-32 习题1图

〔a〕

图1-33 习题6图

第一章

1．晶闸管导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由哪些因素决定？

答：导通条件：〔1〕要有适当的正向阳极电压；〔2〕还要有适当的正向门极电压,且晶闸管一旦导通,门极将失去作用.

2．维持晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？

答：流过晶闸管的电流大于维持电流IH .流过晶闸管的电流降低至小于维持电流.

3．型号为KP100—3,维持电流IH = 4mA晶闸管使用在图1-32的各电路中是否合理,为什么？

4．晶闸管阻断时,其承受的电压大小决定于什么？

答：BOUROU

5．某元件测得VUDRM840,VURRM980,试确定此元件的额定电压是多少,属于哪个电压等级？

答：800V 8级

6．图1-33中的阴影部分表示流过晶闸管的电流的波形,各波形的峰值均为Im,试计算各波形的平均值与有效值各为多少？若晶闸管的额定通态平均电流为100A,问晶闸管在这些波形情况下允许流过的平均电流IdT各为多少？ .

2 / 15 答： mI2mI 100A mI22mI 141A mI4343322mI 89A

mI23mI8331 118A 2mI2mI 111A mI41mI21 78.5A

7．单向正弦交流电源,其电压有效值为220V,晶闸管和电阻串联相接,试计算晶闸管实际承受的正、反向电压最大值是多少？考虑晶闸管的安全裕量,其额定电压如何选取？

答：381v

8．为什么要考虑断态电压上升率du/ dt和通态电流上升率di/dt？

答：限制元件正向电压上升率的原因是：在正向阻断状态下,反偏的J2结相当于一个结电容,如果阳极电压突然增大,便会有一充电电流流过J2结,相当于有触发电流.若du／dt过大,即充电电流过大,就会造成晶闸管的误导通.如果电流上升太快,则晶闸管刚一导通,便会有很大的电流集中在门极附近的小区域内,造成J2结局部过热而出现"烧焦点〞,从而使元件损坏.

9．何谓单极型和双极型器件？

答：双极型器件是指器件内部参与导电的是电子和空穴两种载流子的半导体器件.单极型器件是指器件内只有一种载流子即多数载流子参与导电的半导体器件.

10．双向晶闸管有哪几种触发方式？常用的是哪几种？

答：Ⅰ+触发方式：T1极为正,T2极为负；门极为正,T2极为负.Ⅰ-触发方式：T1极为正,T2极为负；门极为负,T2极为正.Ⅰ-触发方式：T1极为正,T2极为负；门极为负,T2极为正.Ⅲ-触发方式：T1极为负,T2极为正；门极为负,T2极为正.

触发方式常选〔Ⅰ+、Ⅲ-〕或〔Ⅰ-、Ⅲ-〕.

11．某一双向晶闸管的额定电流为200A,问它可以代替两只反并联的额定电流为多少的普通型晶闸管？

答：100A

12．某变流装置的一个晶闸损坏,换上同型号的晶闸管后,其温升较高,是什么原因？

答：由于晶闸管工作条件没有变化,因此温升较高的原因在于晶闸管本身.温升的大小发热和冷却两方面条件决定,后者未变,说明是发热较严重,而发热的原因是损耗,主要是导通时的管压降UT引起的损耗,还有断态重复峰值电流IDRM,反向重复峰值电流IRRM引起的损耗`门极损耗和开关频率引起的损耗.综上所述,引起温生较高的原因主要是新换上的晶闸管压降UT较大造成的

13．为什么晶闸管在夏天比冬天容易出事故？

答：晶闸管在正常工作时所允许的最高结温叫额定结温,在此温度下,一切有关的额定值和特性都得到保证.夏天时,环境温度和冷却介质的温度都比较高,使晶闸管的冷却条件变差,导致晶闸管结温过高而损坏.另外,晶闸管结温上升,使所需的门极出发电压UGT门极触发电流IGT降低,晶闸管在外来干扰下容易造成误触发.总之,结温上升,使晶闸管的参数发生变化,性能变差,容易出现故障.解决办法是加强冷却或降低额定使用,确保金宝钢闸管的接吻不超过定额值.

14. 为什么晶闸管在夏天工作正常,而到了动态酿酒不可靠了？

答：主要原因是：冬天的环境和冷却介质的温度都较低,因而晶闸管的结温较夏天低,导致门极触发电压UCT、门极触发电流IGT偏高,使原来开的触发电路发出的触发信号不能使晶闸管导通.解决的办法是适当提高触发信号的功率,使加到你门极上的电压、电流离不可靠触发区远一些,即留有一定裕量,即使温度变化,也保证在可靠触发区内,这样就能始终保障可靠工作.

15. 晶闸管在使用时门极常加上负电压,有何利弊？

答：晶闸管门极加负电压的好处是避免干扰造成的误触发,但负电压最大值不能超过5V；不利方面是门极损耗增加,且降低晶闸管的触发灵敏度.

16. 在调试晶闸管整流时,有触发脉冲时晶闸管导通,脉冲消失后则关断,是何原因？

答：晶闸管的阳极—阴极间家正向电压,门机上正向触发脉冲时,竟闸管被触发导通.此后阳极电流逐渐上升到擎住电流IL值时,去掉触发脉冲,则管子继续导通.,直到电流升到负载电流,进入正常工作状态.如果阳极电流还没有升到擎住电流值就去掉门极脉冲,则晶闸管竟不.

3 / 15 能继续导通而关断.此情况多发生在电感性负载时,解决办法是X家触发脉冲的宽度.另一帧情况时负载电阻过大,殃与电流根本升不到擎住电流值,此时要调整负载电阻,才能解决.对于同一晶闸管来说,庆祝电流IL通常为维持电流TH的2~4倍,后者在产品合格证上或有关资料中可以查到.

第二章

1．一电热装置〔电阻性负载〕,要求直流平均电压75V,负载电流20A,采用单相半波可控整流电路直接从220V交流电网供电.试计算晶闸管的控制角、导通角T与负载电流有效值并选择晶闸管元件〔考虑2倍的安全裕量〕.

解：由2cos145.02uud

当Vud75时,有

导通角121180T

负载电流有效值I为

42sin22dRuI,其中59,75.32075dddIuR

则AI4.374592sin3605918075.3220

晶闸管承受的最大电压为VuuTM31122

考虑2倍裕量,则晶闸管额定电压VuuTM62222

在该电路中,流过负载的电流有效值I也是流过晶闸管电流的有效值TI,即

考虑2倍裕量,则晶闸管额定电流应为：

因此,所选晶闸管的额定电压要大于622V,按标准选为800V

额定电流要大于47.64A,按标准选为50A

晶闸管型号为KP50-800

2．有一大电感负载,其电阻值为35Ω,要求在0～75VX围内连续可调,采用单相半波可控整流加续流二极管的电路,电源电压为220V,试计算晶闸管和续流二极管的额定电压和电流,考虑2倍的安全裕量.

解：由2cos145.02uud

当752u时,有

当Vud0时,对应180

因为是大电感负载,则输出电流波形为一水平直线,即

du在V75~0之间,dI在A14.2~0之间,流过晶闸管电流有效值为

当59时,TT取最大值即

考虑2倍裕量,则晶闸管的额定电流为

晶闸管承受的最高电压为

考虑2倍裕量,晶闸管额定电压VuTM622.

选择晶闸管时,额定电压要大于622V,额定电流要大于1.58A,流过续流二极管电流有效值为：2)(2102ddDRIutdII,59

考虑2倍裕量,则续流二极管的额定电流为

I)(AVDR=57.12DRI=A22.257.174.1*2 .

4 / 15 续流二极管承受的最高电压为

uDRM=2u2=311V .

考虑2倍裕量,续流二极管额定电压大于等于622V .

3．具有续流二极管的单相半波可控整流电路对大电感负载供电,其中电阻5.7dR,电源电压为220V.试计算当控制角为30°和60°时,流过晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值.并分析什么情况下续流二极管的电流平均值大于晶闸管的电流平均值.

解：由ud=0.45u22cos1

当30时

ud=0.45*220*230cos1=92.4V

Id=Rud=5.74.92=12.3A

流过晶闸管电流平均值为

IdT=2Id=36030180*12.3=5.1A

流过晶闸管电流有效值为

IT=2Id=360150*12.3=7.9A

流过续流二极管VD的电流平均值为

IdDR=2Id=36030180*12.3=7.2A

流过续流二极管VD的电流有效值为

IDR=2Id=36030180*12.3=9.4A

当60时,有

ud=0.45*220*260cos1=74.3V

Id=ddRu=5.73.74=9.9A

IdT=2Id=36060180A3.39.9

IT=2Id=36060180A7.59.9

IdDR=2Id=A6.69.936060180

IAIdDR1.89.9360601802

要使IdTdDRI, 只需满足

22,即0 .

5 / 15

图2-17 习题4图

图2-18 习题6图

4．图2-17是中小型发电机采用的单相半波自激稳压可控整流电路.当发电机满负荷运行时,相电压为220V,要求的励磁电压为40V.已知：励磁线圈的电阻为2Ω,电感量为0.1H.试求：晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值各是多少？晶闸管和续流二极管可能承受的最大电压各是多少？并选择晶闸管和续流二极管的型号.

解：由2cos145.02uud

当励磁电压即Vud40时

由于,,2,14.3RwLRwL可认为是大电感负载

流过晶闸管的电流平均值为

流过晶闸管的电流有效值为

流过续流二极管的电流平均值为

流过续流二极管的电流的有效值为

晶闸管的最大正反向峰值电压均为

二极管承受的正向电压为

反向电压为

VuuRRM31122,

考虑安全裕量取2,则晶闸管额定电流大于等于

额定电压大于等于622V,晶闸管型号为KP20—8

5．在可控整流电路中,若负载是纯电阻,试问电阻上的电压平均值与电流平均值的乘积是否就等于负载消耗的有功功率？为什么？若是大电感负载呢？

答：负载功率不等于平均功率.因为负载功率P=UI,现在负载上是副正弦的电流,电压波形.除直流分量udId,外,还有一系列谐波,...,,,....;,,321321uuuIII相同频率的谐波电压,电流的乘积组成谐波功率...,,321ppp,而总的有功功率...22212pppPd

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第二章 电力电子器件

一、填空题

1、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为100A 。若该晶闸管阳、阴间电压为60sinwtV，则其额定电压应为60V 。（不考虑晶闸管的电流、电压安全裕量。）

2、功率开关管的损耗包括两方面，一方面是导通损耗；另一方是开关损耗。

3、在电力电子电路中，常设置缓冲电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。

4、缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。

5、电力开关管由于承受过电流，过电压的能力太差。所以其控制电路必须设有过流和过压保护电路。

二、判断题

1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。（ √ ）

2、某晶闸管，若其断态重复峰值电压为500V，反向重复峰值电压为700V，则该晶闸管的额定电压是700V。（ × ）

3、晶闸管导通后，流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。（ × ）

4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。（ √ ）

5、在晶闸管的电流上升至其维护电流后，去掉门极触发信号，晶闸管级能维护导通。（ × ）

6、在GTR 的驱动电路设计中，为了使GTR 快速导通，应尽可能使其基极极驱动电流大些。（ × ）

7、达林顿复合管和电力晶体管属电流驱动型开关管；而电力场效应晶体管和绝缘栅极双极型晶体管则属电压驱动型开关管。（ √ ）

8、IGBT 相比MOSFET，其通态电阻较大，因而导通损耗也较大。（ × ）

9、整流二级管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。（ × ）

10、导致开关管损坏的原因可能有过流、过压、过热或驱动电路故障等。（ √ ）

三、选择题

1、下列元器件中，（ BH ）属于不控型，（ DEFIJKLM）属于全控型,（ ACG ）属于半控型。

电力电子技术练习题1

电力电子技术练习题1

一、选择题（每题3分，共15分）

1、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；

2、α= C 度时，三相半波可控整流电路，在电阻性负载时，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；

3、通常在晶闸管触发电路中，若改变 B 的大小时，输出脉冲相位产生移动，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、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

1．晶闸管属于（C）。

A.不可控器件 B. 全控器件 C.半控器件

2．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（B）。

A．180O B.90O C.120O

3．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（C）度。

A.60 B. 180 C. 120

4．把交流电变成直流电的是（A）。

A. 逆变电路 B.整流电路 C.斩波电路

5． 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、90° B、120° C、150° D、180°

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第二章 电力电子器件

一、填空题

1、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为100A 。若该晶闸管阳、阴间电压为60sinwtV，则其额定电压应为60V 。（不考虑晶闸管的电流、电压安全裕量。）

2、功率开关管的损耗包括两方面，一方面是导通损耗；另一方是开关损耗。

3、在电力电子电路中，常设置缓冲电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。

4、缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。

5、电力开关管由于承受过电流，过电压的能力太差。所以其控制电路必须设有过流和过压保护电路。

二、判断题

1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。（ √ ）

2、某晶闸管，若其断态重复峰值电压为500V，反向重复峰值电压为700V，则该晶闸管的额定电压是700V。（ × ）

3、晶闸管导通后，流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。（ × ）

4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。（ √ ）

5、在晶闸管的电流上升至其维护电流后，去掉门极触发信号，晶闸管级能维护导通。（ × ）

6、在GTR 的驱动电路设计中，为了使GTR 快速导通，应尽可能使其基极极驱动电流大些。（ × ）

7、达林顿复合管和电力晶体管属电流驱动型开关管；而电力场效应晶体管和绝缘栅极双极型晶体管则属电压驱动型开关管。（ √ ）

8、IGBT 相比MOSFET，其通态电阻较大，因而导通损耗也较大。（ × ）

9、整流二级管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。（ × ）

10、导致开关管损坏的原因可能有过流、过压、过热或驱动电路故障等。（ √ ） 三、选择题

1、下列元器件中，（ BH ）属于不控型，（ DEFIJKLM）属于全控型,（ ACG ）属于半控型。

A、普通晶闸管 B、整流二极管 C、逆导晶闸管 D、大功率晶体管

电力电子技术题库2

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电力电子技术题库二

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。

7、在有源逆变电路中，逆变角的移相范围应选B为最好。

A、=90º∽180º B、=35º∽90ºC、=0º∽90

11、下面哪种功能不属于变流的功能（ C ）

A、有源逆B、交流C、变压器降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 )