电力电子课l练习题答案
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2-11试列举你所知道的电力电子器件,并从不同的角度对这些电力电子器件进行分类。
目前常用的控型电力电子器件有哪些?欧阳歌谷(2021.02.01)答:1. 按照器件能够被控制的程度,分为以下三类:(1)半控型器件:晶闸管及其派生器件(2)全控型器件:IGBT,MOSFET,GTO,GTR(3)不可控器件:电力二极管2. 按照驱动信号的波形(电力二极管除外)(1)脉冲触发型:晶闸管及其派生器件(2)电平控制型:(全控型器件)IGBT,MOSFET,GTO,GTR 3. 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类:(1)单极型器件:电力 MOSFET,功率 SIT,肖特基二极管(2)双极型器件:GTR,GTO,晶闸管,电力二极管等(3)复合型器件:IGBT,MCT,IGCT 等4.按照驱动电路信号的性质,分为两类:(1)电流驱动型:晶闸管,GTO,GTR 等(2)电压驱动型:电力 MOSFET,IGBT 等常用的控型电力电子器件: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。
2-15 对晶闸管触发电路有哪些基本要求?晶闸管触发电路应满足下列要求:1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管的可靠导通;2)触发脉冲应有足够的幅度,对户外寒冷场合,脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的3-5倍,脉冲前沿的陡度也需增加,一般需达到1-2A/US。
3)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠出发区域之内。
4)应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
2-18 IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?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。
GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗;关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。
电力电子技术习题(附参考答案)一、单选题(共20题,每题1分,共20分)1、单相全控桥式整流电路电阻性负载中,控制角的最大移相范围是()A、150°B、180°C、120°D、90°正确答案:B2、电流型三相桥式逆变电路,120°导通型,则在任一时刻开关管导通的个数是不同相的上、下桥臂( )。
A、共三只B、共四只C、各一只D、各二只正确答案:C3、单相全控桥式整流电路大电感性负载中,控制角的最大移相范围是()A、180°B、90°C、120°D、150°正确答案:B4、对于升降压直流斩波器,当其输出电压小于其电源电压时,有()。
A、α无法确定B、0.5<α<1C、0<α<0.5D、以上说法均是错误的正确答案:C5、为了防止逆变失败,最小逆变角限制为(),单位为度。
A、30~35B、20~25C、10~15D、40~45正确答案:A6、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()A、减小至维持电流以下B、减小至擎住电流以下C、减小至门极触发电流以下D、减小至5A以下正确答案:A7、电力电子器件一般工作在()状态A、开关B、放大C、开关和放大D、其他正确答案:A8、在晶闸管整流电路中,变压器二次侧所供给的有功功率P=()A、I2RdB、I2dRdC、UIdD、U2Id正确答案:D9、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是()。
A、PWMB、PAMC、SPWMD、SPAM正确答案:C10、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()A、干扰信号和触发信号B、干扰信号C、触发电流信号D、触发电压信号正确答案:B11、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在()A、关断状态B、饱和状态C、不定D、导通状态正确答案:A12、单相全控桥式整流大电感负载电路中,控制角α的移相范围是()A、0度-90度B、0度C、90度-180度D、180度-360度正确答案:A13、IGBT属于()控制型元件。
《电力电子技术》练习题及参考题答案《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)。
电力电子技术练习题库+参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.单相半波可控整流电路电阻负载上电压与电流的波形形状相同。
()A、正确B、错误正确答案:A2.当晶闸管承受反向电压时,不论门极是否有触发电流晶闸管都不会导通。
()A、正确B、错误正确答案:A3.降压斩波电路滤波电容C的容量足够大,则输出的电压Uo为常数。
()A、正确B、错误正确答案:A4.电力电子技术研究的对象是电力电子器件的应用、电力电子电路的电能变换原理和电力电子装置的开发与应用。
()A、正确B、错误正确答案:A5.变频调速实际上是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变输出转速的目的。
()A、正确B、错误正确答案:A6.无源逆变电路,是把直流电能逆变成交流电能,送给电网()A、正确B、错误正确答案:B7.触发脉冲具有一定的脉宽,前沿要陡。
()A、正确B、错误正确答案:A8.斩波电路具有效率高、体积小、重量轻、成本低等优点。
()A、正确B、错误正确答案:A9.无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。
()A、正确B、错误正确答案:B10.GTO的结构与普通晶闸管相似,也为PNPN四层半导体三端元件。
()A、正确B、错误正确答案:A11.直流变换电路输出的电压都小于输入电压。
()A、正确B、错误正确答案:B12.电流的波形系数是电流的有效值与平均值之比。
()A、正确B、错误正确答案:A13.触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法,目前采用较多的是双窄脉冲触发方法。
()A、正确B、错误正确答案:A14.晶闸管的不重复峰值电压为额定电压。
()A、正确B、错误正确答案:B15.电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
()A、正确B、错误正确答案:A16.降压斩波电路斩波开关关断时,电感充电。
()B、错误正确答案:B17.三相半波可控整流电路,是三相可控整流电路最基本的组成形式。
()A、正确B、错误正确答案:A18.触发脉冲必须具有足够的功率。
第 1 章 习题3. 把一个晶闸管与灯泡串联,加上交流电压,如图 1-37 所示图 1-37问:(1)开关 S 闭合前灯泡亮不亮?(2)开关 S 闭合后灯泡亮不亮?(3)开关 S 闭合一段时间后再打开,断开开关后灯泡亮不亮?原因是什么?答:(1)不亮;(2)亮;(3)不亮,出现电压负半周后晶闸管关断。
1) 开关 S 闭合前,灯泡不亮;因为晶闸管门极没有正向门极电压,故晶闸管不能导通。
2) 开关 S 闭合后灯泡亮;因为此时晶闸管门极加上了正向电压,而 U2 为交流电源,故只有当晶闸管阳极承受正向电压时,晶闸管才导通,当晶闸管阳极电压为负时,不导通;但在电源为工频交流的情况下, 灯泡表现为始终亮。
3) 开关 S 闭合一段时间后,再打开,灯泡不亮;因为当晶闸管阳极电压为负时,即使有正向的门极电压,也会使晶闸管很快关断(晶闸管关断时间只有约 40us );打开 S 后,即使晶闸管阳极承受正向电压,但因为门极没有正向电压,故晶闸管也不导通。
4. 在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠,可能是什么现象和原因?冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因?答:晶闸管的门极参数 I GT 、U GT 受温度影响,温度升高时,两者会降低,温度升高时,两者会升高,故会引起题中所述现象。
夏天工作正常、冬天工作不正常的原因可能是电路提供的触发电流偏小,夏天勉强能触发,到冬天则就不能满足对触发电流的要求了。
冬天正常、夏天不正常的原因可能 是晶闸管的维持电流小,冬天勉强能关断,到夏天不容易关断;或者,因所选用的晶闸管电压 偏低,到夏天管子转折电压与击穿电压值下降, 而造成硬开通或击穿。
5. 型号为 KP100-3,维持电流 I H =4mA 的晶闸管,使用在如图 1-38 电路中是否合理 ?为什么?(分析时不考虑电压、电流裕量)(a)(b)(c)图 1-38 习题 5 图答:(1)I d =10050 ⨯103= 0.002 A = 2mA < I H = 4mA故不能维持导通2 (2)I 2 =220= 15.56...I d = I 2 /1.57 = 9.9 A > I H 10 2而 U TM = 220 = 311V > U R故不能正常工作(3)I d =150/1=150A>I HI T =I d =150A<1.57×100=157A 故能正常工作16. 说明 GTO 的关断原理。
电力电子试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 电力电子技术中,用于将交流电转换为直流电的设备是:A. 变压器B. 整流器C. 逆变器D. 稳压器答案:B2. 下列哪个不是电力电子器件?A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)C. 继电器D. 功率MOSFET答案:C3. 电力电子技术中,PWM调制的全称是:A. 脉冲宽度调制B. 脉冲频率调制C. 脉冲密度调制D. 脉冲相位调制答案:A4. 电力电子变换器中,升压变换器的输出电压与输入电压的关系是:A. 输出电压低于输入电压B. 输出电压等于输入电压C. 输出电压高于输入电压D. 输出电压与输入电压无关答案:C5. 在电力电子应用中,软开关技术的主要作用是:A. 提高系统的功率因数B. 减少开关损耗C. 提高系统的稳定性D. 降低系统的噪声答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 电力电子技术中,_________器件是实现交流到直流转换的关键。
答案:整流器2. 电力电子变换器的效率可以通过_________来提高。
答案:软开关技术3. 电力电子技术在_________和_________领域有着广泛的应用。
答案:能源转换;电机控制4. 电力电子技术中,_________调制是一种常用的控制策略。
答案:PWM5. 电力电子变换器中的_________变换器可以将直流电转换为交流电。
答案:逆变器三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述电力电子技术在现代电力系统中的作用。
答案:电力电子技术在现代电力系统中起着至关重要的作用,包括提高电能的传输效率、实现电能的高效转换、优化电力系统的稳定性和可靠性、以及支持可再生能源的接入和利用。
2. 描述PWM调制在电力电子变换器中的应用。
答案:PWM调制在电力电子变换器中应用广泛,主要用于控制逆变器的输出电压和频率。
通过调整脉冲的宽度,可以控制输出电压的大小,同时通过改变脉冲的频率,可以控制输出电压的频率。
电力电子技术练习题库及参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.斩波电路中斩波开关不能用晶闸管来实现。
(×)A、正确B、错误正确答案:B2.GTO制成逆导型,能够承受反向电压。
()A、正确B、错误正确答案:B3.在DC/DC变换电路中,可以采用电网换流方法。
()A、正确B、错误正确答案:B4.直流变换电路输出的电压都小于输入电压。
()A、正确B、错误正确答案:B5.提高电力电子装置的工作频率,可以使电力电子装置的体积和重量减小。
()A、正确B、错误正确答案:A6.电力电子电路只能实现电能的变换,而不能实现电能的控制。
()A、正确B、错误正确答案:B7.为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在开关状态。
()A、正确B、错误正确答案:A8.直流变换电路多用于牵引调速。
()A、正确B、错误正确答案:A9.变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质,无直接关系。
()A、正确B、错误正确答案:A10.三相半波可控整流电路也必需要采用双窄脉冲触发。
()A、正确B、错误正确答案:B11.有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。
()A、正确B、错误正确答案:A12.单相半波可控整流电路带电阻负载时输出电压平均值的最大值为U2。
()A、正确B、错误正确答案:B13.当晶闸管承受反向电压时,不论门极是否有触发电流晶闸管都不会导通。
()A、正确B、错误正确答案:A14.降压斩波电路滤波电容C的容量足够大,则输出的电压Uo为常数。
()A、正确B、错误正确答案:A15.有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。
()A、正确B、错误正确答案:B16.三相半波可控整流电路,是三相可控整流电路最基本的组成形式。
()A、正确B、错误正确答案:A17.GTO的缺点是电流关断增益很小。
()A、正确B、错误正确答案:A18.β反映基极电流对集电极电流的控制力。
()A、正确B、错误正确答案:A19.降压斩波电路运行情况只有一种:电感电流连续模式。
电力电子试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电力电子器件中,以下哪个不是晶闸管的别称?A. SCRB. GTOC. TRIACD. DIAC2. 以下哪个是电力电子变换器的主要功能?A. 信号放大B. 功率放大C. 电压转换D. 电流转换3. PWM(脉冲宽度调制)技术主要用于控制什么?A. 电压B. 电流C. 频率D. 功率4. 以下哪个不是电力电子变换器的拓扑结构?A. 单相全桥B. 三相半桥C. 推挽变换器D. 串联稳压器5. 以下哪个是电力电子变换器的控制方式?A. 线性控制B. 开关控制C. 脉冲控制D. 模拟控制二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述电力电子技术在现代电力系统中的应用。
7. 解释什么是软开关技术,并说明其优点。
8. 描述PWM控制技术在电力电子变换器中的应用。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 给定一个单相桥式整流电路,输入电压为220V(有效值),负载电阻为100Ω。
计算输出直流电压的平均值和纹波系数。
10. 假设有一个三相全控桥式整流电路,输入电压为380V(线电压),负载为50Ω。
计算在全导通状态下的输出直流电压。
答案一、选择题1. 答案:B(GTO是门极可关断晶闸管的缩写)2. 答案:C(电力电子变换器主要用于电压转换)3. 答案:D(PWM技术主要用于控制功率)4. 答案:D(串联稳压器不是电力电子变换器的拓扑结构)5. 答案:B(电力电子变换器的控制方式主要是开关控制)二、简答题6. 答案:电力电子技术在现代电力系统中的应用包括但不限于:- 电力系统的稳定与控制- 电能质量的改善- 可再生能源的接入与利用- 电动汽车的充电技术- 高效照明与节能技术7. 答案:软开关技术是一种减少开关器件在开关过程中损耗的技术。
它通过在器件两端电压或电流为零时进行开关操作,从而减少开关损耗,提高效率。
其优点包括:- 降低开关损耗- 减少电磁干扰- 提高系统效率- 延长器件寿命8. 答案:PWM控制技术在电力电子变换器中的应用主要包括:- 调节输出电压的大小- 控制输出功率- 实现负载的调速- 提高系统的动态响应三、计算题9. 答案:对于单相桥式整流电路,输出直流电压的平均值为:\[ V_{DC} = \frac{2V_m}{\pi} = \frac{2 \times 220}{\pi}\approx 140V \]纹波系数为:\[ \text{Ripple Factor} = \frac{I_{max} - I_{min}}{I_{DC}} \]其中 \( I_{DC} \) 为直流电流,\( I_{max} \) 和 \( I_{min} \) 分别为纹波电流的最大值和最小值。
电力电子试题及答案一、选择题1. 电力电子技术中的“电力”二字指的是:A. 电力系统B. 电力设备C. 电力变换D. 电力传输答案:C2. 以下哪个不是电力电子器件?A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)C. 继电器D. 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)答案:C二、填空题1. 电力电子技术主要研究_______和_______的变换技术。
答案:电能;信息2. 电力电子装置中常用的PWM控制方式是指_______。
答案:脉冲宽度调制三、简答题1. 简述电力电子技术在现代电力系统中的作用。
答案:电力电子技术在现代电力系统中主要起到电能的高效转换和控制作用,包括电能的生成、传输、分配和利用等各个环节,能够提高电能的使用效率,减少能源损耗,实现电能的智能化管理。
2. 列举至少三种常见的电力电子变换器,并简述其主要功能。
答案:常见的电力电子变换器包括:- AC/DC变换器:将交流电转换为直流电。
- DC/AC变换器:将直流电转换为交流电。
- DC/DC变换器:在直流电系统中实现不同电压等级的转换。
四、计算题1. 已知一个理想整流电路,输入电压为正弦波形,其峰值为100V,求整流后的直流电压有效值。
答案:理想整流电路的输出直流电压有效值V_DC = (2/π) *V_peak = (2/π) * 100V ≈ 63.66V2. 假设有一个PWM控制的DC/DC变换器,其开关频率为10kHz,占空比为0.5,求输出电压的平均值。
答案:对于PWM控制的DC/DC变换器,输出电压的平均值 V_out = D * V_in,其中D为占空比,V_in为输入电压。
假设输入电压为100V,则 V_out = 0.5 * 100V = 50V。
五、论述题1. 论述电力电子技术在新能源领域的应用及其发展趋势。
答案:电力电子技术在新能源领域的应用主要包括太阳能光伏发电、风力发电等可再生能源的电能转换与控制。
第1章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:u AK>0且u GK>0。
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I1、I2、I3。
第2章3.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,当 =30°时,要求:①作出u d、i d、和i2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I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
6、晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管),电路如图3-12所示,U2=100V,电阻电感负载,R=2Ω,L 值很大,当a=60 时求流过器件电流的有效值,并作出u d、i d、i VT、i D的波形。
解:u d、i d、i VT、i D的波形如下图:7. 在三相半波整流电路中,如果a相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压u d的波形。
解:假设α= 0°,当负载为电阻时,u d的波形如下:9、三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b 两相的自然换相点是同一点吗?如果不是,它们在相位上差多少度?答:三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b 两相之间换相的的自然换相点不是同一点。
它们在相位上相差180°。
11. 三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大,当α=60°时,要求: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。
12、在三相桥式全控整流电路中,电阻负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时的整流电压u d波形如何?如果有一个晶闸管被击穿而短路,其他晶闸管受什么影响?答:假设VT1不能导通,整流电压u d波形如下:假设VT1被击穿而短路,则当晶闸管VT3或VT5导通时,将发生电源相间短路,使得VT3、VT5也可能分别被击穿。
1.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. 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。
26.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?答:条件有二:①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud为负值。
6.交交变频电路的最高输出频率是多少?制约输出频率提高的因素是什么?答:当交交变频电路中采用常用的6脉波三相桥式整流电路时,最高输出频率不应高于电网频率的1/3~1/2。
当电网频率为50Hz时,交交变频电路输出的上限频率为20Hz左右。
电压波形畸变和由此引起的电流波形畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。
1.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同?答:两种电路的不同主要是:有源逆变电路的交流侧接电网,即交流侧接有电源。
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
2电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?答:在电压型逆变电路中,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。
当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。
在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。
当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。
1. 电力电子器件一般工作在—开关—状态。
乙在通常情况下,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—。
丄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。
匚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_。
L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_。
乙肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。
L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—。
匹对同一晶闸管,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。
企逆导晶闸管是将_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. MOSFE的漏极伏安特性中的三个区域与GTF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MOSFE的通态电阻具有—正—温度系数。
15. IGBT的开启电压UG(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_和一电流驱动型_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MOSFE J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 _试列举你所知道的电力电子器件,并从不同的角度对这些电力电子器件进行分类。
(第一章)一、填空题1、普通晶闸管内部有PN结,,外部有三个电极,分别是极极和极。
1、两个、阳极A、阴极K、门极G。
2、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时,门极上加上电压,晶闸管就导通。
2、正向、触发。
3、、晶闸管的工作状态有正向状态,正向状态和反向状态。
阻断、导通、阻断。
4、某半导体器件的型号为KP50—7的,其中KP表示该器件的名称为,50表示,7表示。
4、普通晶闸管、额定电流50A、额定电压100V。
5、只有当阳极电流小于电流时,晶闸管才会由导通转为截止。
5、维持电流。
6、当增大晶闸管可控整流的控制角α,负载上得到的直流电压平均值会。
减小。
7、按负载的性质不同,晶闸管可控整流电路的负载分为性负载,性负载和负载三大类。
7、电阻、电感、反电动势。
8、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时,负载两端的直流电压平均值会,解决的办法就是在负载的两端接一个。
8、减小、并接、续流二极管。
9、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角、电流波形不连续、呈状、电流的平均值。
要求管子的额定电流值要些。
9、小、脉冲、小、大。
10、单结晶体管的内部一共有个PN结,外部一共有3个电极,它们分别是极、极和极。
10、一个、发射极E、第一基极B1、第二基极B2。
11、当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通;低于电压时就截止。
11、峰点、谷点。
12、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压,保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发,才能得到稳定的直流电压。
12、同步、时刻。
13、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。
13、正弦波、锯齿波。
14、正弦波触发电路的同步移相一般都是采用与一个或几个的叠加,利用改变的大小,来实现移相控制。
14、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。
15、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。
15、关断过电压。
16、为了防止雷电对晶闸管的损坏,可在整流变压器的一次线圈两端并接一个或。
《电力电子技术》课后习题答案《电力电子技术》课后习题答案1.什么是电力电子技术?电力电子技术是指利用电子器件和电力电子装置来控制、调节和转换电能的一门技术。
它包括了电力电子器件的设计与应用、电力电子装置的控制与调节以及电力电子系统的设计和优化等方面的内容。
2.电力电子技术的应用领域有哪些?电力电子技术在工业、交通、通信、农业、家庭等领域都有广泛的应用。
常见的应用包括变频调速、UPS电源、电力传输与分配、电动汽车、太阳能和风能发电等。
3.什么是电力电子器件?电力电子器件是指能够实现电力电子技术所需功能的电子器件。
常见的电力电子器件包括二极管、晶闸管、场效应管、双向晶闸管等。
4.什么是晶闸管?晶闸管是一种具有双向导电性的电力电子器件,它由四层半导体材料组成,具有控制极、阳极和阴极三个电极。
晶闸管的主要作用是实现电流的单向导通和双向导通。
5.什么是PWM调制技术?PWM调制技术是一种通过改变脉冲宽度来实现信号调制的技术。
在电力电子技术中,PWM调制技术常用于实现电力电子装置的输出电压和电流的调节和控制。
6.什么是变频调速技术?变频调速技术是通过改变电机的供电频率来实现电机转速调节的一种技术。
在电力电子技术中,常用的变频调速技术包括直流调速、感应电动机调速和永磁同步电动机调速等。
7.什么是电力传输与分配?电力传输与分配是指将电能从发电厂传输到用户的过程,以及在用户之间进行电能分配的过程。
在电力电子技术中,常用的电力传输与分配技术包括高压直流输电和电力变压器调压等。
8.什么是电动汽车?电动汽车是指使用电能作为动力源的汽车。
电动汽车的主要部件包括电池组、电机和电力电子控制系统等。
9.什么是太阳能和风能发电?太阳能和风能发电是利用太阳能和风能将其转化为电能的过程。
太阳能发电主要通过太阳能电池板将太阳能转化为直流电能,而风能发电则通过风力发电机将风能转化为交流电能。
10.电力电子技术的发展趋势是什么?电力电子技术的发展趋势主要包括功率密度的提高、效率的提高、可靠性的提高和智能化的发展等。
电力电子技术题库含参考答案一、单选题(共30题,每题1分,共30分)1、下面选项中属于晶闸管派生器件的是()。
A、电力场效应晶体管B、绝缘栅双极晶体管C、门极可关断晶闸管D、电力晶体管正确答案:C2、带中心抽头变压器的逆变电路,变压器匝比为( )时,uo和io波形及幅值与全桥逆变电路完全相同。
A、1:2:1B、1:1:2C、3:1:1D、1:1:1正确答案:D3、单相半波可控制整流电路阻感负载需要()续流。
A、晶闸管B、二极管C、GTRD、IGBT正确答案:B4、()不属于换流技术。
A、整流B、电力电子器件制造C、逆变D、斩波正确答案:B5、单相桥式全控整流阻感性负载电路中,控制角α的最大移相范围是( )。
A、0º-180°B、0º-150°C、0º-120°D、0º-90°正确答案:D6、电压型逆变电路输出的电流波形为()。
A、因负载不同而不同B、锯齿波C、正弦波D、矩形波正确答案:A7、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、0º-150°B、0º-180°C、0º-120°D、0º-90°正确答案:B8、目前所用的电力电子器件均由()制成,故也称电力半导体器件。
A、绝缘体B、金属C、半导体D、导体正确答案:C9、采用调制法得到PWM波形,把希望输出的波形作为()。
A、载波B、锯齿波C、调制信号D、正玄波正确答案:C10、斩波电路中,输出电压高于输入电压的电路称为()。
A、降压斩波B、升压斩波C、升降压斩波D、CUK斩波正确答案:B11、晶闸管额定电压一般取正常工作时晶闸管所承受峰电压的( )。
A、3~4倍B、4~5倍C、2~3倍D、1~2倍正确答案:C12、与单相全波可控整流电路功能相同的电路是()。
A、斩波电路B、单相半波可控整流电路C、三相桥式整流电路D、单相桥式整流电路正确答案:D13、逆导晶闸管是将()反并联在同一管芯上的功率集成器件。
电力电子习题答案六到八章电力电子习题答案六到八章第六章:开关电源和逆变器在电力电子领域中,开关电源和逆变器是非常重要的部分。
它们可以将电能转换为所需的形式,以满足不同的电气设备的需求。
本章主要涉及开关电源和逆变器的工作原理和常见的问题。
1. 什么是开关电源?开关电源是一种将交流电能转换为直流电能的装置。
它通常由开关器件(如晶体管、MOSFET等)、变压器和滤波器组成。
开关电源具有高效率、小体积和稳定的输出特性,被广泛应用于电子设备中。
2. 开关电源的工作原理是什么?开关电源的工作原理基于开关器件的开关行为。
当开关器件导通时,电能从输入端传输到输出端;当开关器件关断时,输出端断开,电能无法传输。
通过控制开关器件的导通和关断,可以实现对输入电能的调节。
3. 逆变器是什么?逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置。
它通常由开关器件、滤波器和输出变压器组成。
逆变器具有频率可调和输出电压可控的特点,被广泛应用于太阳能发电系统、电动车辆等领域。
4. 逆变器的工作原理是什么?逆变器的工作原理与开关电源类似,都是基于开关器件的开关行为。
不同之处在于逆变器将直流电能转换为交流电能,并且需要控制开关器件的导通和关断来生成不同频率和幅值的交流电。
第七章:交流电机控制交流电机是工业生产中最常用的电动机之一。
本章主要介绍交流电机的控制方法和相关的习题。
1. 交流电机的控制方法有哪些?常见的交流电机控制方法包括直接启动控制、自耦变压器启动控制、星三角启动控制、变频调速控制等。
不同的控制方法适用于不同的应用场景,可以根据需求选择合适的控制方式。
2. 什么是变频调速控制?变频调速控制是一种通过改变电机供电频率来实现调速的方法。
通过控制变频器的输出频率,可以改变电机的转速,从而满足不同的工作要求。
变频调速控制具有调速范围广、精度高的优点,被广泛应用于工业生产中。
3. 交流电机的启动方法有哪些?交流电机的启动方法包括直接启动、自耦变压器启动、星三角启动等。
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 _。
试列举你所知道的电力电子器件,并从不同的角度对这些电力电子器件进行分类。
目前常用的控型电力电子器件有哪些答:1. 按照器件能够被控制的程度,分为以下三类:(1)半控型器件:晶闸管及其派生器件(2)全控型器件:IGBT,MOSFET,GTO,GTR(3)不可控器件:电力二极管2. 按照驱动信号的波形(电力二极管除外)(1)脉冲触发型:晶闸管及其派生器件(2)电平控制型:(全控型器件)IGBT,MOSFET,GTO,GTR—3. 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类:(1)单极型器件:电力MOSFET,功率SIT,肖特基二极管(2)双极型器件:GTR,GTO,晶闸管,电力二极管等(3)复合型器件:IGBT,MCT,IGCT 等4.按照驱动电路信号的性质,分为两类:(1)电流驱动型:晶闸管,GTO,GTR 等(2)电压驱动型:电力MOSFET,IGBT 等常用的控型电力电子器件: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。
2-15 对晶闸管触发电路有哪些基本要求晶闸管触发电路应满足下列要求:1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管的可靠导通;2),3)触发脉冲应有足够的幅度,对户外寒冷场合,脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的3-5倍,脉冲前沿的陡度也需增加,一般需达到1-2A/US。
4)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠出发区域之内。
5)应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
2-18 IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点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。
GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗;关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。
GTO驱动电路的特点是:GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。
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、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。
1.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: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。
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。
、8、指出下图中①~⑦各保护元件及VD、Ld的名称和作用。
答:①星形接法的硒堆过电压保护;②三角形接法的阻容过电压保护;]③桥臂上的快速熔断器过电流保护;④晶闸管的并联阻容过电压保护;⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护;⑥直流侧的压敏电阻过电压保护;⑦直流回路上过电流快速开关保护;VD是电感性负载的续流二极管;L d是电动机回路的平波电抗器;9、为使晶闸管变流装置正常工作,触发电路必须满足什么要求答:A、触发电路必须有足够的输出功率;B、触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步;C、触发脉冲要有一定的宽度,且脉冲前沿要陡;D、触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求;10、下图为一单相交流调压电路,试分析当开关Q置于位置1、2、3时,电路的工作情况并画出开关置于不同位置时,负载上得到的电压波形。
答:Q置于位置1:双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上无电压。
Q置于位置2:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。
负半周,由于二极管VD反偏,双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上得到半波整流电压。
…Q置于位置3:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。
负半周,双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通,负载上得到近似单相交流电压。
11、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…整流电动机状态:电流方向从上到下,电压方向上正下负,反电势E方向上正下负,Ud大于E,控制角的移相范围0°~90°。
逆变发电机状态:电流方向从上到下,电压Ud方向上负下正,发电机电势E方向上负下正,Ud小于E,控制角的移相范围90°~150°。
1、图为采用双向晶闸管的单相电源漏电检测原理图,试分析其工作原理。
$答:三相插座漏电,双向晶闸管以I+或III-的方式触发导通,继电器线圈得电,J1,4常开触头闭合,常闭触头断开,切断插座电源;同时J1,2常开触头闭合,常闭触头断开,晶闸管门极接通电源;双向晶闸管导通使指示灯亮,提示插座漏电。
正常工作时,双向晶闸管门极无触发信号,不导通,继电器线圈不得电,三相插座带电,指示灯不亮,提示正常工作。
3、由下面单结晶体管的触发电路图画出各点波形。
(答:1、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件答:(1)直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E,其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud,才能提供逆变能量。
'(2)逆变器必需工作在β<90º(α>90º)区域,使Ud< 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
2、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求答:(1)触发信号应有足够的功率。
(2)触发脉冲应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能陡,使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
(3)触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。
2、PWM逆变电路的控制方法主要有哪几种简述异步调制与同步调制各有哪些优点答:(1)PWM逆变电路的常用控制方法有两种,一是计算法;二是调制法。
其中调制法又可分为两种,一是异步调制法;二是同步调制法。
(2)通常异步调制法是保持载波频率不变,信号频率根据需要而改变时,载波比是变化的。
优点是:信号频率较低时载波比较大,一周期内脉冲数较多,输出较接近正弦波。
(3)同步调制时,保持载波比为常数,并在变频时使载波和信号波保持同步变化。
优点是:信号波一周内输出的脉冲数是固定的,脉冲相位也是固定的,对称性好。
3、什么是逆变失败逆变失败后有什么后果形成的原因是什么?答:(1)逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件末关断,该导通的器件末导通。
从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。
(2)逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件。
(3)产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。
2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同,直流斩波电路可有哪三种控制方式并简述其控制原理。
答:(1)第一种调制方式为:保持开关周期不变,改变开关导通时间t on称为脉宽调制。
简称“PWM”调制。
(2)第二种调制方式为:保持开关导通时间t on不变,改变开关周期,称为频率调制。
简称为“PFM”调制。
(3)第三种调制方式为:同时改变周期T与导通时间t on。
使占空比改变,称为混合调制。
3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么答:电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时,需要向电源反馈无功功率。
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,逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。
1、 对晶闸管的触发电路有哪些要求"答:为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率;门极正向偏压愈小愈好;触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求;要能满足主电路移相范围的要求;触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。