2011/2012
2 《电力电子技术》A 卷
自动化与电子工程学院 电气工程及其自动化 审批人：
（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）
一、填空题（每空1分，共20分）
1. 电力变换的四大基本类型是 。
2. 电力电子器件通常工作在 状态；电力电子器件的损耗包括： 、 、
和 。
3. 按照电力电子器件能够被控制信号所控制的程度，可将电力电子器件分为三类，即：
型、 型和 型器件。
4. 在+25°C 时，IGBT 的开启电压一般为 ，使IGBT 开通的栅射极间驱动电压一般
取 。
5. 使普通晶闸管的导通条件是 ，使晶闸管由导通变为关断的条件
是 。
6. 驱动电路的任务之一是提供控制电路与主电路的电气隔离环节，一般采用 或 。
7. 对三相全控桥式整流电路，必须采用_ ____脉冲或___ ___脉冲触发。
8. 开关电源由以下几部分组成： 、 、变压器、 、滤波电路。
二、简答题（每题5分，共30分）
1. 直流-直流变流电路的功能是什么？分为哪两类？
2. 什么是逆变？分别说明有源逆变和无源逆变的概念。
3. 什么是PWM 控制技术？它依据的理论基础是什么？
4. 画出电压型交-直-交变频器主电路的原理框图，并简述其变频原理。与交-交变频电路相
比其主要的优点是什么？
5. 说明交流调压电路和交流调功电路在控制方式上的区别，二者各运用于什么样的负载？
课程考试试题 学期学年拟题学院（系）:
适 用 专 业:
6. 画图说明什么是SPWM 波形的规则化采样法？和自然采样法比规则采样法有什么优
点？
三、分析与计算题（共30分）
1. (8分) 单相桥式全控整流电路，U 2=200V ，负载中R =2Ω，L 值极大，α=0°，求：（1）输出电压的平均值U d ，输出电流平均值I d ，流过晶闸管电流的有效值I VT ；（2）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
2. （7分）在图2所示的降压电路中，E ＝200V ，L 值极大，R ＝10Ω，E M ＝50V ，采用脉宽调制控制方式，已知开关周期T ＝40μs ，（1）电动机欲获得的平均电流I o=10A ，求占空比α, 开通时间ton, 关断时间toff 。（2）画出IGBT 驱动电压u GE 、输出电压u o 以及输出电流i o 的波形。
3. （15分）单相全桥电压型逆变电路如图3所示，其中u r 为调制信号，u c 为载波信号（等腰
三角波形），问：
图3 单相全桥电压型逆变电路
信号波
载波u c
V D 3
VD4
图2 降压斩波电路原理图
（1）若要在负载上获得正弦PWM 波，采用双极性PWM 控制方式，以载波比等于10为例画出调制信号u r 、载波信号u c 、各个管子的驱动信号以及负载输出电压u o 的波形，并对工作过程作出分析。（10分）
（2）设载波比N=20，采用同步调制方式，若要在负载上获得100Hz 的正弦PWM 波，问：调制波ur 的频率是多少？载波信号的频率uc 应为多少？（5分）
四、综合题（共20分）
三相桥式全控整流电路如图4所示，触发电路采用锯齿波同步触发电路，双窄脉冲触发，完成下列各题：
（1）用双踪示波器观察双脉冲观察孔的波形时，请画出观察到的1#和3#孔的波形，并注明它们的相位关系；（5分）
（2）要求调节偏移电压U p 使当控制电压U ct =0时整流电压u d 的平均值U d =0，即α=90°，在三相相电压波形的基础上画出VT1触发脉冲α=90°的位置，并说明具体的实验操作过程；（5分）
（3）若为电阻电感负载，U 2=100V ，R=2Ω，L 值极大，当α=60°时，画出u d ，i d 和u VT1的波形；（5分）
（4）并计算U d 和I d 值。（5分）
图4 三相桥式全控整流电路
d VT VT
VT 5VT
4 VT 6 VT 2
