电力电子技术计算题

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。

电力电子技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电力电子技术主要研究的是（）。

A. 电力系统的运行与控制B. 电力系统的规划与设计C. 电力电子器件及其应用D. 电力系统的保护与自动化答案：C2. 下列哪个不是电力电子技术中常用的电力电子器件？（）A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管C. 继电器D. 功率场效应晶体管答案：C3. 电力电子变换器的主要功能是（）。

A. 功率放大B. 电压变换C. 电流变换D. 以上都是答案：D4. 电力电子技术在以下哪个领域应用最为广泛？（）A. 通信技术B. 电力系统C. 计算机技术D. 机械制造答案：B5. 晶闸管的导通条件是（）。

A. 阳极电压高于阴极电压B. 门极电压高于阳极电压C. 阳极电流大于阴极电流D. 门极电流大于零答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 电力电子技术在以下哪些领域有应用？（）A. 电力系统B. 交通系统C. 工业自动化D. 家用电器答案：ABCD2. 电力电子变换器可以实现以下哪些功能？（）A. 交直流转换B. 直流电压变换C. 交流电压变换D. 功率因数校正答案：ABCD3. 下列哪些是电力电子技术中常用的控制方式？（）A. 脉宽调制B. 脉冲频率调制C. 恒压控制D. 恒流控制答案：ABD三、填空题（每题2分，共10分）1. 电力电子技术中，______是一种常用的交流-直流变换器。

答案：整流器2. 电力电子器件的开关特性决定了其在______电路中的应用。

答案：开关电源3. 电力电子技术在______领域可以实现能量的高效转换。

答案：新能源4. 电力电子变换器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过______实现控制。

答案：调制技术5. 电力电子技术在______系统中可以实现对电机的精确控制。

答案：伺服驱动四、简答题（每题5分，共20分）1. 简述电力电子技术在电力系统中的应用。

答案：电力电子技术在电力系统中的应用主要包括电力系统的稳定控制、电能质量的改善、电力系统的自动化管理、以及电力系统的保护等。

电力电子技术考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 电力电子技术是研究什么的学科？A. 电力系统的运行与控制B. 电力设备的设计与制造C. 电力电子器件的工作原理和应用D. 电力系统的经济性分析2. 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. 变压器D. 功率模块（PM）3. 电力电子变换器中的整流器主要功能是什么？A. 将交流电转换为直流电B. 将直流电转换为交流电C. 将高压电转换为低压电D. 将交流电的频率进行调节4. PWM控制技术在电力电子技术中主要应用在哪些方面？A. 电机速度控制B. 照明调光C. 电网频率调节D. 所有以上选项5. 电力电子系统中的开关损耗主要由什么引起？A. 电流的变化率B. 电压的变化率C. 电流和电压的乘积D. 器件的热阻6. 以下哪个是电力电子技术中常见的软开关技术？A. 零电压开关（ZVS）B. 零电流开关（ZCS）C. 零电压零电流开关（ZVZCS）D. 所有以上选项7. 电力电子系统中的谐波产生的主要原因是什么？A. 电源的不稳定B. 负载的非线性特性C. 电网的干扰D. 电力电子器件的老化8. 电力电子技术中，同步整流技术的主要优点是什么？A. 提高系统的功率因数B. 减少系统的体积和重量C. 降低系统的电磁干扰D. 减少开关损耗，提高效率9. 电力电子技术中，为什么需要进行电磁兼容性（EMC）设计？A. 为了提高系统的可靠性B. 为了满足安全标准C. 为了减少对其他设备的干扰D. 所有以上选项10. 以下哪个不是电力电子技术中的控制策略？A. 线性控制B. 非线性控制C. 模糊控制D. 遗传算法控制二、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述电力电子技术在新能源领域的应用。

2. 简述电力电子技术中软开关技术的优点及其实现方式。

三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设一个单相桥式整流电路，负载为纯电阻性，输入电压为220V交流电，求整流后的直流电压值。

《电力电子技术》试题(1)一、填空（30分）1、双向晶闸管的图形符号是 ，三个电极分别是 ， 和 ；双向晶闸管的的触发方式有 、 、 、 .。

2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。

三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。

（电源相电压为U 2）3、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 触发；二是用 触发。

4、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 度；实际移相才能达 度。

5、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 、 、 、 。

6、软开关电路种类很多，大致可分成 电路、 电路两大类。

7、变流电路常用的换流方式有 、 、 、 四种。

8、逆变器环流指的是只流经 、 而不流经 的电流，环流可在电路中加 来限制。

9、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 。

10、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极，以 作为发射极与集电极复合而成。

三、选择题（每题2分 10分）1、α为 度时，三相桥式全控整流电路，带电阻性负载，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。

2、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C =0，改变 的大小，使触发角α=90º，可使直流电机负载电压U d =0。

达到调整移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。

A 、 同步电压， B 、控制电压， C 、偏移调正电压。

3、能够实现有源逆变的电路为 。

A 、三相半波可控整流电路，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 、单相桥式全控整流电路。

4、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（ ）A 、700VB 、750VC 、800VD 、850V5、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 、90° B 、120° C 、150° D 、180° 四、问答题（20分）1、 实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件？（6分）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。

10电力电子技术 计算部分例题 2013.01第一章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：u AK >0且u GK >0。

3. 图1-43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 1、I 2、I 3。

π4π4π25π4a)b)c)图1-43图1-43 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I mI 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I mb) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td Im=πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I mc) I d3=π21⎰2)(πωt d I m =41 I mI 3 =⎰22)(21πωπt d I m =21I m4. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸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=41I m3=78.5 8. 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析 RCD 缓冲电路中各元件的作用。

五、计算题5分题（8题）：1、分别画三相半波有源逆变电路电感性负载β=60°和三相全控整流电路电感性负载α=60°的输出电压ud波形2、单相桥式半控整流电路，电阻性负载，画出整流二极管在一周内承受的电压波形。

3、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。

4、三相全控桥，电动机负载，要求可逆，整流变压器的接法是D，y-5，采用NPN锯齿波触发器，并附有滞后30 的R-C滤波器，满足上述关系的同步电压相量图如图所示，试为晶闸管选取同步电压。

5、在图3-1a所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs,ton=20μs,计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。

6、在图3-2a所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。

7、绘制直流降压斩波电路图，并且已知E=600V，R=20Ω，L值极大，EM=20V，T=60μs,ton=20μs,计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。

8、绘制升压斩波电路中，并且已知E=60V，L值和C值极大，R=10Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=10μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。

10分题：（11题）1．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝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。

2．单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当a =30︒时，要求：①作出ud、id和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

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。

word 文档可自由复制编辑六、分析题（本题共2小题，共20分）1、三相全控桥阻感负载，主回路整流变压器的接法是△/Y －5，采用NPN 管的锯齿波触发器，要求在整流与逆变状态运行。

同步变压器二侧电压经R-C 滤波器滤波后（滞后角为30°）接到触发电路。

试问：同步变压器的的接法为？画出主回路整流变压器和同步变压器接法。

（要求给出矢量分析图）（10分） 解：∵有300R-C 滤波环节 ∴同步变压器接线为Y/Y4-10四、作图题（共 2 小题，每题12分，共24分）1、三相全控桥，阻感负载，主回路整流变压器的接法是D,y5，采用NPN 管的锯齿波触发器，要求在整流与逆变状态运行。

同步变压器二侧电压经R-C 滤波器滤波后（滞后角为30°）接到触发电路。

同步变压器的的接法为Y/Y-10，4接法，如下图所示，选择晶闸管的同步电压。

（要给出分析过程，分U AU a U a △△Y/Y-1U a2、电路与波形如图所示。

（1）若在t1时刻合上K，在t2时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形；（2）若在t1时刻合上K，在t3时刻断开K，画出负载电R上的电压波形（ug）宽度大于360度。

（a）电路图（b）输入电压u2的波形word文档可自由复制编辑word 文档可自由复制编辑五、计算题（共 1 小题，共20分）1、电路如图所示，单相全控桥式整流电路接大电感负载，R=4Ω，U 2=220V 。

（1）触发角为60°时，(a) 试求U d 、I d 、晶闸管电流平均值I dVT 、晶闸管电流有效值I VT 、变压器副边电流有效值I 2；（b ）作出u d 、i d 、i VT2、i 2的波形图（图标清楚，比例适当）。

1、(1) (a)Ud=0.9U2cosα=0.9×220×cos600=99V （1分） Id=Ud/R=99/4=24.75A （1分） I2=Id=24.75A （1分） IdVT=1800/3600×Id=24.75/2=13.38A （1分） IVT=（2分）（b ）波形如图1所示（3分）（2）当负载两端接有续流二极管时，（a ）试求U d 、I d 、I dVT 、I VT 、I VD 、I dVD 、I 2；（b ）作出u d 、i d 、i VT2、i VD 、i 2的波形图（图标清楚，比例适当）。

一、填空（30分）1、双向晶闸管的图形符号是 ，三个电极分别是 ， 和 ；双向晶闸管的的触发方式有 、 、 、 .。

2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。

三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。

（电源相电压为U 2）3、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 触发；二是用 触发。

4、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 度；实际移相才能达 度。

5、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 、 、 、 。

6、软开关电路种类很多，大致可分成 电路、 电路两大类。

7、变流电路常用的换流方式有 、 、 、 四种。

8、逆变器环流指的是只流经 、 而不流经 的电流，环流可在电路中加 来限制。

9、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 。

10、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极，以 作为发射极与集电极复合而成。

三、选择题（每题2分 10分）1、α为 度时，三相桥式全控整流电路，带电阻性负载，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。

2、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C =0，改变 的大小，使触发角α=90º，可使直流电机负载电压U d =0。

达到调整移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。

A 、 同步电压，B 、控制电压，C 、偏移调正电压。

3、能够实现有源逆变的电路为 。

A 、三相半波可控整流电路，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 、单相桥式全控整流电路。

4、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（ ） A 、700V B 、750V C 、800V D 、850V5、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 、90° B 、120° C 、150° D 、180° 四、问答题（20分）1、 实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件？（6分）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。

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。

电力电子技术计算题1、π/2；；0.707；2、通过对电压检测，实施对两组反并联晶闸管门极予以操纵。

例如：输进电压高于10%时，让VT1、VT2这组反并联的晶闸管的触发脉冲移到180°，使它不输出电压，而让VT3、VT4这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分不在正负半周全导通时输出电压落低；当输进电压低于额定值10%时，让VT1、VT2这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分不在正负半周全导通。

让VT3、VT4反并联晶闸管的触发脉冲移到180°使他们截止，从而使输出电压提高10%，到达稳定输出电压的目的。

3、2.4KW4、U0=133。

3V；I0=6。

67A；5、U d=117V；I d=23。

4A；I dVT=7。

8A；I VT=13。

5A；6、①星形接法的硒堆过电压保卫；②三角形接法的阻容过电压保卫；③桥臂上的快速熔断器过电流保卫；④晶闸管的并联阻容过电压保卫；⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保卫；⑥直流侧的压敏电阻过电压保卫；⑦直流回路上过电流快速开关保卫；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；7、U2φ=94V；KP50—5；I2=44。

9A；S2=12。

66KV A。

8、133．3V；6。

67A。

没有被磁化。

因为在曲曲折折曲曲折折折折折接法时，流过同一相的两段绕组的电流大小相等，方向相反，故变压器铁心内可不能被直流磁化。

10、U d11、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，操纵角的移相范围0°~90°。

逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压U d方向上负下正，发电机电势E 方向上负下正，Ud小于E，操纵角的移相范围90°~150°。

12、由于采纳锯齿波同步触发电路，用NPN三极管做综合管，故同步电压应滞后于晶闸管阳极电压180º相位角。

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。

《电力电子技术》测试题及其答案一、判断题1、表示各种电力半导体器件的额定电流，都是以平均电流表示的。

（错）2、对于门极可关断晶闸管，当门极上加正触发脉冲时可使晶闸管导通，当门极加上足够的负触发脉冲时又可使导通着的晶闸管关断。

（对）3、晶闸管由正向阻断状态变为导通状态所需要的最小门极电流，称为该管的维持电流。

（错）4、在规定条件下，不论流过晶闸管的电流波形如何，也不论晶闸管的导通角是多大，只要通过管子的电流的有效值不超过该管额定电流的有效值，管子的发热就是允许的。

（错）5、三相半波可控整流电路的最大移相范围是0°～180°。

（错）6、无源逆变是将直流电变换为某一频率或可变频率的交流电供给负载使用。

（错）7、正弦波脉宽调制（SPWM）是指参考信号为正弦波的脉冲宽度调制方式。

（对）8、直流斩波器可以把直流电源的固定电压变为可调的直流电压输出。

（错）9、斩波器的定频调宽工作方式，是指保持斩波器通端频率不变，通过改变电压脉冲的宽度来使输出电压平均值改变。

（对）10、电流型逆变器抑制过电流能力比电压型逆变器强，适用于经常要求起动、制动与反转拖动装置。

（对）11、三相桥式全控整流大电感负载电路工作于整流状态时，其触发延迟角的最大移相范围为0°～90°。

（对）12、额定电流为100A的双向晶闸管与额定电流为50A两只反并联的普通晶闸管，两者的电流容量是相同的。

（错）13、晶闸管的正向阻断峰值电压，即在门极断开和正向阻断条件下，可以重复加于晶闸管的正向峰值电压，其值低于转折电压。

（对）14、在SPWM调制方式的逆变器中，只要改变参考信号正弦波的幅值，就可以调节逆变器输出交流电压的大小。

（错）15、在SPWM调制方式的逆变器中，只要改变载波信号的频率，就可以改变逆变器输出交流电压的频率16、若加到晶闸管两端电压的上升率过大，就可能造成晶闸管误导通。

（对）17、晶闸管整流电路中的续流二极管只是起到了及时关断晶闸管的作用，而不影响整流输出电压值及电流值。

《电力电子技术》课程习题集一、单选题1.晶闸管内部有（）PN结。

A、一个B、二个C、三个D、四个2.电力二极管内部有（）个PN结。

A、一个B、二个C、三个D、四个3.双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（）电极。

A、一个B、两个C、三个D、四个4.比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（）。

A、GTOB、GTRC、MOSFETD、SR5.下列半导体器件中属于电流型控制器件的是（）A、GTRB、MOSFETC、IGBTD、SR6.比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的是（）。

A、GTOB、GTRC、MOSFETD、IGBT7.下列半导体器件中属于电压型控制器件的是（）。

A、GTOB、GTRC、MOSFETD、SR8.压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来作（）。

A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护9.晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（）。

A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护10.普通晶闸管的通态电流（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、最小值11.晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好。

A、愈大B、愈小C、不变D、为零12.快速熔断器在晶闸管整流电路中主要是用来作（）。

A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护13.当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以用两个以上同型号的器件相( )。

A、串联B、并联C、串并联14.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、导通状态B、关断状态C、饱和状态D、不定15.当晶闸管的额定电流小于实际要求时，可以用两个以上同型号的器件相 ( )。

A、串联B、并联C、串并联16.晶闸管整流电路中直流电动机应该属于（）负载。

A、电阻性B、电感性C、反电动势D、不定17.晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（）。

A、不变B、增大C、减小D、不定18.三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（）。

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。

电力电子技术习题集习题一1. 试说明什么是电导调制效应与其作用。

2. 晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？晶闸管由导通变为关断的条件是什么，如何实现？3. 有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因？4.图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值、有效值。

如不考虑安全裕量，额定电流100A 的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值I d 各位多少？(f)图1-30 习题1-4附图5. 在图1-31所示电路中，若使用一次脉冲触发，试问为保证晶闸管充分导通，触发脉冲宽度至少要多宽？图中，E =50V ；L =0.5H ；R =0.5Ω; I L =50mA 〔擎住电流〕。

图1-31习题1-5附图 图1-32习题1-9附图6. 为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流，而GTO 却可以？7. GTO 与GTR 同为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同？ 8. 试比较GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 之间的差异和各自的优缺点与主要应用领域。

9. 请将VDMOS 〔或IGBT 〕管栅极电流波形画于图1-32中，并说明电流峰值和栅极电阻有何关系以与栅极电阻的作用。

10. 全控型器件的缓冲吸收电路的主要作用是什么？试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。

11. 限制功率MOSFET 应用的主要原因是什么？实际使用时如何提高MOSFET 的功率容量？习题二1．具有续流二极管的单相半波可控整流电路，带阻感性负载，电阻为5Ω，电感为0.2H，电源电压的有效值为220V，直流平均电流为10A，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出晶闸管的电压定额〔考虑电压2-3倍裕度〕。

2．单相桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压在0～100V连续可调，输出电压平均值为30 V时，负载电流平均值达到20A。

1、在题图所示的单相半波整流电路中，R=10Ω，L=50mH，E=100V，Rr=1Ω，u=（1002 sinωt）V，f=50Hz，当纯电阻负载，纯电感与电阻串联负载以及反电动势负载三种情况下，试计算：①直流输出电压的平均值Ud。

②直流输出电流的平均值Id。

③加在二极管上的反向峰值电压。

答：题图电阻性负载时输出波形如上图a所示。

Ud =⎰ππ0221sinωtd（ωt）=π2⨯100V=45AId=RUd=1045A=4.5AU RV =2⨯100V=141.4V题图感性负载时输出波形如上图b 所示。

二极管一导通，下面电压方程式成立。

Ldtdi t+Ri d =2Usin ωt 当ωt=0时，id=0 则i d =Imsin （ωt-Φ）+Imsinv Φe LRt-其中I m =22)(2L R U ω+ ⎪⎭⎫⎝⎛=R L arctg ωφ 图b 中在三种时间常数时电流波形曲线β角随)(t R ω的减小而增大。

负载为纯电感时，1)/(0lim =->-L t R R eωω20)(lim πω=>-RLarctg Ri d =()t LUωωcos 12- β变为2π，即ππω4,2=t ，...时，0=d i ，即二极管在此时刻才截止。

()()A LU t d t L UU d 92cos 122120==-=⎰ωωωωππ 0=Rv U 题图c 反电动势负载时输出波形如图c 所示。

设二极管导通时的角度为α1，截止时的角度为β1，则⎪⎭⎫ ⎝⎛=U E 2arcsin 1α1β=⎪⎭⎫⎝⎛U E 2arcsin =π—1απβπ≤≤12U d =E+()()=-⨯⎰t d E t ωωπβαsin 10022111()=-⨯-⎪⎭⎫⎝⎛--1111cos cos 2100221αβππαβE106.8Vd I =()()=-⨯⎰t d E t R rωωπβαsin 100212111()A E U R d r8.61=-V U E U RV 4.2412=+=2、晶闸管单相半波可控整流，设交流电压有效值为U ，频率为f ，负载为电感性负载，延迟角为α，如图所示。

.考试十二一、选择题：（本题共10小题，每小题2分，共20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2、晶闸管电流的波形系数定义为( )A.T dTf I I K =B.dTT f I I K =C. K f =I dT ·I TD.K f =Id T -I T3、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级后，定为该晶闸管的( ) A.转折电压B.反向击穿电压C.阈值电压D.额定电压4、单相半控桥式整流电路带纯电阻性负载时，晶闸管承受正向电压的最大值为( )A.2U 221B.2U 2C.2U 22D.2U 65、在三相桥式不可控整流电路中，整流输出电压的平均值为( )A.22U 34.2U 63≈π或B.22U 17.1U 263≈π或C ．22U 56.1U 62≈π或D.22U 78.0U 6≈π或6、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是( ) A.有源逆变器 B.A/D 变换器 C.D/A 变换器D.无源逆变器7、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当降下重物时，Ud 与Ed 的比值为( )A.1E U dd> B.1E U dd< C.1E U dd= D.0E U dd=8、三相全控桥式有源逆变电路，晶闸管电流的有效值I T 为( ).A.d I 31B.dI 31C.d I 32D.I d9、三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态的条件是( )A.3π=αB.2π<α C.4π=αD.2π>α10、触发电路中的触发信号应具有（ ） A.足够大的触发功率 B.足够小的触发功率 C.尽可能缓的前沿D.尽可能窄的宽度二、问答题：（本题共4小题，每小题5分，共20分）1、什么是控制角а？导通角θ？为什么一定要在晶闸管承受正向电压时触发晶闸管？（5分）2、什么是有源逆变？实现有源逆变的条件是什么？哪些电路可以实现有源逆变？（5分）3、为什么半控桥的负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变？（5分）4、用单结晶体管的触发电路,当移相到晶闸管达到某一导通角时,再继续调大导通角时,忽然晶闸管变成全关断是何原因?（5分）三、计算题：（本题共1小题，共10分）1、具有续流二极管VDR 半波可控整流电路，对发电机励磁绕组供电。

一、填空题（每空1分，共15分）1、晶闸管导通的条件是正向阳极电压、正向门极触发电流。

2、电子器件据其能被控制信号所控制的程度，可分为三大类: 不控型、半控型、全控型。

3、擎住电流是指晶闸管刚从断态转入通态, 移除触发信号使元件保持导通所需最小阳极电流。

4、绝缘栅晶体管（IGBT）是GTR（或电力晶体管）和MOSFET（或功率场效应管或电力场效应管) 的复合型器件.5、根据无源逆变器直流输入端接入滤波器的不同，可分为电压(或电压源) 型逆变器和电流(或电流源）型逆变器,按电子开关的工作规律分，无源逆变器的基本类型为1800导电型和1200导电型。

6、将一个不可控直流电压变换为适合于负载要求的可控直流电压的技术称为直流斩波技术。

二、简答题（每题5分,共30分)1、全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析RCD缓冲电路各元件的作用？(1）抑制电力电子器件内因过电压，du/dt 或过电流和di/dt，减少器件的开关损耗。

（2）C限制关断时电压的上升,R限制电流的大小。

D利用单向导电性, 关断时起作用.2、简述电压型逆变器和电流型逆变器主电路中每一桥臂的结构,并分析二极管的作用。

（1）电压型逆变器每个桥臂由电子开关和一个反并联的二极管组成，二极管起续流作用。

(2）电流型逆变器每个桥臂由电子开关串联一个二极管组成,二极管确保每一个桥臂的电流单方向流动。

3、什么是逆变失败? 如何防止逆变失败？(1）逆变运行时,一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败。

（2)防止逆变失败的方法: 采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电流的质量，留出充足的换向裕量角等.4、什么是IGBT掣住效应？它有什么危害?(1）在额定集电极电流范围内,在NPN管的基极与发射极之间的体内短路电阻Rs上的偏压很小，对NPN管无影响.(2)如果集电极电流大到一定程度，Rs上压降上升，相当于加一正偏电压,使NPN管导通,进而使NPN、PNP两晶体管同时处于饱和状态，造成寄生晶闸管开通IGBT 栅极失去控制作用，这就是所谓的掣住效应。