电力电子期末考试复习提纲(考点大全)
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电力电子技术期末考试复习要点课程学习的基本要求及重点难点内容分析第一章电力电子器件的原理与特性1、本章学习要求1.1 电力电子器件概述,要求达到“熟悉”层次。
1)电力电子器件的发展概况及其发展趋势。
2)电力电子器件的分类及其各自的特点。
1.2 功率二极管,要求达到“熟悉”层次。
1)功率二极管的工作原理、基本特性、主要参数和主要类型。
2)功率二极管额定电流的定义。
1.3 晶闸管,要求达到“掌握”层次。
1)晶闸管的结构、工作原理及伏安特性。
2)晶闸管主要参数的定义及其含义。
3)电流波形系数k f的定义及计算方法。
4)晶闸管导通和关断条件5)能够根据要求选用晶闸管。
1.4 门极可关断晶闸管(GTO),要求达到“熟悉”层次。
1)GTO的工作原理、特点及主要参数。
1.5 功率场效应管,要求达到“熟悉”层次。
1)功率场效应管的特点,基本特性及安全工作区。
1.6 绝缘栅双极型晶体管(IGBT),要求达到“熟悉”层次。
1)IGBT的工作原理、特点、擎住效应及安全工作区。
1.7 新型电力电子器件简介,要求达到“熟悉”层次。
2、本章重点难点分析有关晶闸管电流计算的问题:晶闸管是整流电路中用得比较多的一种电力电子器件,在进行有关晶闸管的电流计算时,针对实际流过晶闸管的不同电流波形,应根据电流有效值相等的原则选择计算公式,即允许流过晶闸管的实际电流有效值应等于额定电流I T对应的电流有效值。
利用公式I = k f×I d = 1.57I T进行晶闸管电流计算时,一般可解决两个方面的问题:一是已知晶闸管的实际工作条件(包括流过的电流波形、幅值等),确定所要选用的晶闸管额定电流值;二是已知晶闸管的额定电流,根据实际工作情况,计算晶闸管的通流能力。
前者属于选用晶闸管的问题,后者属于校核晶闸管的问题。
1)计算与选择晶闸管的额定电流解决这类问题的方法是:首先从题目的已知条件中,找出实际通过晶闸管的电流波形或有关参数(如电流幅值、触发角等),据此算出通过晶闸管的实际电流有效值I,考虑(1.5~2)倍的安全裕量,算得额定电流为I T = (1.5~2) I /1.57,再根据I T值选择相近电流系列的晶闸管。
《电力电子技术》期末复习提纲绪论1 电力电子技术定义:是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,是应用于电力领域的电子技术,主要用于电力变换。
2 电力变换的种类(1)交流变直流AC-DC:整流(2)直流变交流DC-AC:逆变(3)直流变直流DC-DC:一般通过直流斩波电路实现(4)交流变交流AC-AC:一般称作交流电力控制3 电力电子技术分类:分为电力电子器件制造技术和变流技术。
第1章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系(1)主电路:指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。
(2)电力电子器件:指应用于主电路中,能够实现电能变换或控制的电子器件。
2 电力电子器件一般都工作于开关状态,以减小本身损耗。
3 电力电子系统基本组成与工作原理(1)一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
(2)检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
(3)控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
(4)同时,在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类(1)半控型器件:通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。
如SCR晶闸管。
(2)全控型器件:通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。
如GTO、GTR、MOSFET和IGBT。
(3)不可控器件:不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。
如电力二极管。
根据驱动信号的性质分类(1)电流型器件:通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。
如SCR、GTO、GTR。
(2)电压型器件:通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。
如MOSFET、IGBT。
根据器件内部载流子参与导电的情况分类(1)单极型器件:内部由一种载流子参与导电的器件。
《电力电子技术》课程复习与考试提纲绪论什么是电力电子技术?1)电力电子技术的定义2)电力变换的类型3)电力电子技术的分类、学科组成、重要特征。
一、电力电子器件课后习题:第1题,第3题、第4题、第8题、第9题1)电力电子器件的概念、特征,与信息电子器件的区别。
2)电力电子器件的分类,3)电力二极管的分类。
4)晶闸管的静态工作特性,参数计算。
5)4种全控型器件的优缺点比较。
6)电力电子器件驱动电路的任务.7)缓冲电路的定义、作用。
二、整流电路课后习题:第2题,第3题、第5题、第7题、第11题、第13题、第26题1)单相半波可控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,参数计算,触发角的移相范围。
2)单相桥式全控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,参数计算,触发角的移相范围。
3)单相半波可控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,优缺点。
4)三相可控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,参数计算,触发角的移相范围。
5)三相桥式全控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,参数计算,触发角的移相范围。
6)逆变、有源逆变的定义,逆变的条件。
三、直流斩波电路课后习题:第2题、第3题、第5题1)直流斩波电路的定义。
2)buck电路的电路结构,工作原理,波形,参数计算。
(电流连续、断续情况下)3)boost电路的电路结构,工作原理,波形,参数计算。
四、交流电力控制电路和交交变频电路课后习题:第1题、第6题、第7题1)交流电力控制电路和交交变频电路的定义、分类。
2)单相交流调压电路不同负载情况下的电路结构,工作原理,波形,参数计算。
3)单相交交变频电路的电路结构,工作原理,输入输出特性。
五、逆变电路课后习题:第1题、第2题、第3题、第4题、第5题1)有源逆变与无源逆变的的区别。
电力电子技术复习大纲一、基本概念1.电力电子技术是什么技术?它包含哪几类变换?电力电子系统一般包含哪四部分?电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,即应用于电力领域的电子技术。
它包含四类变换 整流(AC-DC ),逆变(DC-AC ),斩波(DC-DC (可调)),交流-交流变换(AC-AC )。
电力电子系统:由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。
2.谁是半控型器件?哪些是全控型器件?哪些是单极型器件?哪些是双极型器件?哪些是复合型器件?按照器件能够被控制电路信号所控制的程度,分为以下三类:1)不可控器件(不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动电路。
) 电力二极管(Power Diode )只有两个端子,器件的通和断是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。
2)半控型器件(通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。
) 晶闸管(SCR )(Thyristor )及其大部分派生器件 器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定3)全控型器件(通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断,又称自关断器件。
)绝缘栅双极晶体管(Insulated-Gate Bipolar Transistor ——IGBT ) 电力场效应晶体管(电力MOSFET ) 电力晶体管(GTR ,BJT ) 门极可关断晶闸管(GTO )控制电 路测 测驱电RL 主电V1V2 控制电路检测电路驱动电路主电路V1LR2U 22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(由一种载流子参与导电的器件) 如:电力场效应晶体管(电力MOSFET )2) 双极型器件(由电子和空穴两种载流子参与导电的器件) 如:电力二极管 晶闸管(SCR )电力晶体管(GTR ,BJT ) 门极可关断晶闸管(GTO )3) 复合型器件(由单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件) 如:绝缘栅双极晶体管(IGBT )MCT (MOS 控制晶闸管)3.单相桥式全控整流电路带纯阻负载时,晶闸管控制角α的移相范围为?单个晶闸管所承受的最大正向电压为?三相半波整流电路带纯阻(或阻感,大电感)负载时,晶闸管控制角α的移相范围是?单个晶闸管所承受的最大电压为?三相桥式全控整流电路带纯阻(或阻感,大电感)负载时,晶闸管控制角α的移相范围是?单个晶闸管所承受的最大电压为?单相桥式全控整流电路带纯阻负载时,晶闸管控制角α的移相范围[0 °,180 °]单个晶闸管所承受的最大正向电压为三相半波整流电路带纯阻(或阻感,大电感)负载时,晶闸管控制角α的移相范围是[0 °,150 °](纯阻负载);[0 °,90 °](大电感负载) 单个晶闸管所承受的最大正向电压为2U 6三相桥式全控整流电路带纯阻(或阻感,大电感)负载时,晶闸管控制角α的移相范围是[0 °,120 °](纯阻负载);[0 °,90 °](大电感负载) 单个晶闸管所承受的最大正向电压为2U 6知识点巩固:1.单相桥式全控整流带纯阻负载工作波形:2.三相半波整流电路带纯阻负载工作情况分析:工作波形:基本数量关系:3.三相半波整流电路带大电感负载工作情况分析:工作波形:基本数量关系:4.三相桥式全控整流电路带纯阻负载工作情况分析:工作波形:基本数量关系:5.三相桥式全控整流电路带大电感工作波形:4.逆变电路可以根据直流侧滤波元件的不同进行分类,当直流侧采用电感滤波时,是哪一种逆变电路?直流侧采用电容滤波时,是哪一种逆变电路?逆变电路可以根据直流侧滤波元件的不同进行分类,当直流侧采用电感滤波时,是电压型逆变电路;直流侧采用电容滤波时,是电流型逆变电路。
《电力电子技术》复习提要
一、主要知识点:
1、电力电子技术的概念。
电力电子器件的分类。
电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术。
电力电子技术的节能效果十分显著,因此它也被称为是节能技术。
2、晶闸管的结构与工作原理,晶闸管得导通条件,GTO与晶闸管区别。
这样做的目的?晶闸管的各电流参数的定义。
GTR的二次击穿。
3、电力电子器件的主要消耗。
4、各种整流电流的移相范围,触发脉冲间隔与晶闸管的最大反向电压。
5、空电路对电感性负载来讲,都存在一个失控的问题,必须加续流二极管才能得以解决。
半空电路或带续流二极管的可控整流电路均不能实现逆变。
原因?
6、三相半波与三相全控可控整流电路带阻感性负载时,电流是否连续的临界角。
7、整流电路波形的画法,特别是三相带在电感性负载电路各电流波形的画法与电压电流的定量计算。
8、同步信号为锯齿波的触发电路的结构。
9、晶闸管可控整流电路可否在其输出两端并联电容?
10、逆变电路的分类,有源逆变的条件,逆变失败的原因,最小
逆变的限制。
11、逆变电路的换流方式。
电压、电流型逆变电路的特点,工作原理,波形的画法
12、晶闸管串联时实现动态均匀压的方法,晶闸管并联时实现动态均压的方法。
13、PWM控制技术。
二、题型及分值:
填空题30分,选择题;20分,判断题20分,简答题20分,作图与计算题10分。
电力电子技术期末复习题一、辨析题要点:1、由交流到直流的电力变换称为整流,由直流到直流的电力变换称为直流斩波,由交流到交流的电力变换称为交交变频或交流电力控制,由直流到交流的电力变换称为逆变。
2、电力电子器件目前专指电力半导体器件,一般都工作在开关状态。
3、按照器件能够被控制电路信号所控制的程度,分为以下三类:半控型器件、全控型器件、不可控器件。
4、半控型器件—通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。
器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定,如晶闸管(Thyristor)及其大部分派生器件。
5、全控型器件—通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断,又称自关断器件。
如:绝缘栅双极晶体管(IGBT——Insulated-Gate Bipolar Transistor)电力场效应晶体管(Power MOSFET)门极可关断晶闸管(GTO,Gate Turn-Off)电力晶体管(GTR,Giant Transistor)12、不可控器件不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动电路。
如:电力二极管(Power Diode),只有两个端子,器件的通和断是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。
13、按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质,分为两类:1)电流驱动型→通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。
如:门极可关断晶闸管(GTO,Gate Turn-Off)和电力晶体管(GTR,Giant Transistor)2)电压驱动型→仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。
如:绝缘栅双极晶体管(Insulated-Gate Bipolar Transistor ——IGBT)电力场效应晶体管(Power MOSFET)14、电力二极管是以半导体PN结为基础,主要特性为不可控的单向导电性。
目前常用的电力二极管有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三类。
数学基础1、平均值、有效值公式和波形系数x设()f x 为表示周期性电压或电流的函数,则它在12x x -期间的平均值和有效值用下式来定义:平均值:21211()x x f x dx x x -ò波形系数:f K =电压或电流的有效值电压或电流的平均值(对正弦半波为1.57)2、电力电子电路工作于稳态,电感电压平均值和电容电流平均值为零的证明 (1) 电感两端电压平均值:设电路工作于稳态,则一个周期开始电流和此周期的结束电流是相等的000011()0T T T i L L T i di L LU u dt L dt di i i T Tdt T T====-=蝌 (2) 流过电容电流平均值:设电路工作于稳态,则一个周期开始电压和此周期的结束电压是相等的000011()0T T T U C C T U du C CI i dt C dt du U U T Tdt T T====-=蝌 3、常用的傅立叶变换x设函数()f x 是周期函数,若()f x 的周期是T ;那么函数()f x 可以展开为三角级数:01()(cos()sin())2n n n a f x a nx b nx ¥==++å式中n ——高次谐波的次数;0/2a ——直流分量。
000222();()cos();()sin()T T Tn n a f x dx a f x nx dx b f x nx dx T TT ===蝌(1)180±︒矩形波t411(sin sin 3sin 5)35u U t t t ωωωπ=+++d (2)180±︒矩形波t1111[sin sin 5sin 7sin11sin13]571113u t t t t t ωωωωω=--++-d (3)三阶梯波tωd UN 21111sin sin 5sin 7sin11sin13571113U u t t t t t ωωωωωπ⎛⎫=+++++ ⎪⎝⎭一、绪论1、基本知识点(1)电力电子技术定义:关键词变换和控制(2)电力电子技术两个分支:器件制造技术和变流技术(3)四种基本的电能变换电路:AC→DC、DC→AC、AC→AC、DC→DC (4)电力电子技术学科背景:信息电子学、电气工程和控制理论交叉形成的新兴学科(5)电力电子技术发展:半控器件(晶闸管)→普通全控器件(门极可关断晶闸管、大功率晶体管、电力金属氧化物半导体场效应晶体管)→复合器件(绝缘栅双极性晶体管)→模块化、集成化、智能化(6)与信息电子器件相比较,电力电子器件的特点:功率大、工作在开关状态、需驱动电路、损耗大需加散热(通态损耗、断态损耗、开通损耗、关断损耗)。
一、画图题1.画出降压斩波器的原理图,并推导输出电压的大小。
2.单相桥式半控整流电路如图所示,负载Ld足够大。
试绘出α=90°时输出电压U d、流过晶闸管VT1的电流i T1以及流过二极管VD3的电流i D3的波形。
3.如图所示为具有中点二极管的单相半控桥式整流电路,试画出α=45°时U d的波形,并推导出U d=f(α)的关系式。
4.画出升压斩波器的原理图,并推导输出电压的大小与导通比的关系。
5、如图所示为单相全波整流电路,由一只晶闸管与一只整流二极管组成,已知变压器次端输出为U2。
试画出α=45°时U d的波形并推导出U d=f(α)的关系式。
6、试画出单相桥式逆变器的主电路。
并说明控制方法和工作过程。
7、单相桥式半控整流电路如图所示,负载Ld足够大。
试绘出α=90°时输出电压U d、Array流过晶闸管VT1的电流i T1以及流过二极管VD1的电流i D1的波形。
二、填空题1.在GTR和IGBT两种自关断器件中,属于电压驱动的器件是____________,属于电流驱动的器件是___________。
2.单相半波可控整流电路,当电感性负载接续流二极管时,控制角的移相范围为_____________________。
3.在反电动势负载时,只有______________的瞬时值大于负载的反电动势,整流桥路中的晶闸管才能随受正压而触发导通。
4.把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为_____________。
5.三相半波可控整流电路,带大电感负载时的移相范围为__________。
6.考虑变压器漏抗的可控整流电路中,在换相过程期间,两个相邻的晶闸管同时导通,对应的电角度称为_____________________。
7.考虑变压器漏抗的可控整流电路中,如与不考虑漏坑的相比,则使输出电压平均值________________。
8.晶闸管元件并联时,要保证每一路元件所分担的电流____________。
电力电子期末复习范围题型及分值:填空、判断、选择共20分简答、分析题、计算题、画图题共80分备注(范围仅供参考,具体考题以实际为准,从第九页开始带有猜测色彩)范围:简答题(1):电力电子器件为什么能够承受高电压和大电流?P15答:1、电力二极管大都是垂直导电结构,垂直导电结构使得硅片中通过电流的有效面积增大,可以提高二极管的通流能力。
2、电力二极管在P区和N区之间多了一层低参杂N区,由于掺杂浓度低,低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
(2)有源逆变的条件是什么?P84答:1、要有直流电动势,其极性需和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流器直流侧的平均电压。
2、要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud为负值。
(3)逆变多重化的目的是什么?P112答:在逆变电路中,电压型电路输出的电压是矩形波;对电流型电路来说输出的电流也是矩形波。
因矩形波中含有较多的谐波,会对负载产生不利的影响。
为此,可采用多重逆变电路把几个矩形波组合起来,使输出电压更接近正弦波形。
(4)斩控式调压的优点是什么?P145答:电源电流i1的基波分量是和电源电压u1同相位的,即位移因素为1。
另外,通过傅里叶分析可知,电源电流中不含低次谐波,只含和开关周期T有关的高次谐波。
这些高次谐波可以滤除,这时电路的功率因数接近1。
(5)怎么用PWM波代替正弦波?P163答:当Uc的频率较大时,单个三角波与Ur的两个交点近似在一条水平线上。
又因为是等腰三角形,所以图中两阴影三角形相似。
他们的高在正弦Ur 上,所以高成正弦关系,宽也成正弦关系,而等腰三角形的底即为PWM的宽,所以可得SPWM波计算题:1.1 整流电路例题2可能会改数据例题3和例题14是画波形例题3和例题14是画波形1.2 直流变直流:P138 T7 T8T7 试绘制Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路的原理图,并推导其输入输出关系。
解:Sepic 电路的原理图如下:在V 导通期间,左V 关断期间当电路工作于稳态时,电感L 、L 的电压平均值均为零,则下面的式子成立由以上两式即可得出Zeta 电路的原理图如下:on t 1L U E =21L C U U =off t 101L C u E u u =--20L u u =-01()0on C of f Et E u u t +--=100C on of f u t u t -=0on off t U E t =在V 导通期间在V 关断期间当电路工作稳定时,电感、的电压平均值为零,则下面的式子成立由以上两式即可得出T8 分析图5-7a 所示的电流可逆斩波电路,并结合图5-7b 的波形,绘制出各个阶段电流流通的路径并标明电流方向。
电力电子技术复习第一章⏹电力电子技术的概念⏹电力电子功率变换的分类第二章⏹功率半导体器件分类⏹二极管的工作原理、特性和分类⏹晶闸管的工作原理、特性、分类和选型(额定电压和额定电流计算)⏹半导体功率器件开关能量损耗的计算⏹可控开关的理想特性描述⏹BJT、达林顿管、MOSFET、GTO和IGBT的基本原理第三章⏹网络换流整流器单相桥路:视在功率,有功功率,畸变功率和谐波⏹网络换流整流器三相桥路:视在功率,有功功率,畸变功率和谐波⏹稳态下的非正弦波形:THD,PF, DPF,浪涌系数的计算⏹有功、无功⏹功率因数的计算⏹畸变功率的计算⏹似稳态过程的概念⏹总电流、基波电流、谐波电流⏹基波电流含有率⏹谐波电流含有率第四章⏹单相桥式二极管整流电路Ls=0 的波形和计算(输出电压、交流侧电流有效值、基波分量、谐波分量、功率因数).⏹单相桥式二极管整流电路Ls>0 的波形和计算(换相重叠角、输出电压)⏹三相桥式二极管整流电路Ls=0 的波形和计算(输出电压、交流侧电流有效值、基波分量、谐波分量、功率因数).⏹三相桥式二极管整流电路Ls>0 的波形和计算(换相重叠角、输出电压)⏹单相整流电路与三相整流电路的比较(定性)。
⏹开通时的瞬间冲击电流和过电压的影响⏹谐波的影响第五章⏹单相全控桥整流电路Ls=0 (纯电阻负载、阻感负载、反电动势负载)的波形和计算(输出电压、交流侧电流有效值、基波分量、谐波分量、功率因数)⏹单相全控桥整流电路Ls>0 的波形和计算(换相重叠角、输出电压)⏹有源逆变产生的原理和条件,逆变失败的原因及其防止措施。
⏹12脉冲整流电路的基本性质⏹双向整流电路:环流电抗器的作用、环流系统分类。
⏹交交变换的概念和特性。
第六章⏹直流斩波的基本概念、基本的斩波电路类型⏹降压斩波电路的工作原理和计算⏹升压斩波电路的工作原理和计算⏹斩波电路的电流控制方式⏹逆变的概念及分类⏹换流的概念、分类、原理和适用器件⏹逆变器分类⏹电压型逆变电路主要特点⏹单相电压型半桥逆变电路的原理、电压电流波形和计算(基波幅值、有效值),反馈二极管的作用。
电力电子技术复习题第一章1电力电子技术定义:是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,是应用于电力领域的电子技术,主要用于电力变换。
2 电力变换的种类(1)交流变直流AC-DC:整流(2)直流变交流DC-AC:逆变(3)直流变直流DC-DC:一般通过直流斩波电路实现(4)交流变交流AC-AC:一般称作交流电力控制3 电力电子技术分类:分为电力电子器件制造技术和变流技术4.电力电子技术的诞生1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管,1904年出现电子管,1947年美国著名贝尔实验室发明了晶体管。
5 电子技术分为信息电子技术与电力电子技术。
信息电子技术主要用于信息处理,电力电子技术主要用于电力变换。
第2章电力电子器件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、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。
8、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。
10、电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数。
11、IGBT 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 。
12、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。
13、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,14、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。
《电力电子技术》期末复习提纲电力电子技术是电气工程的一个重要分支,广泛应用于电力变换与控制领域。
以下是《电力电子技术》期末复习提纲。
一、电力电子技术概述1.电力电子技术的定义和发展历程2.电力电子技术的应用领域和重要性二、电力电子器件1.二极管、可控硅、晶闸管等常用电力电子器件的结构和特性2.电力电子器件的工作原理和应用场合3.电力电子器件的优缺点及选型注意事项三、电力电子电路1.单相和三相电压变换电路的基本组成和特点2.线性和非线性负载电压变换电路的特点和应用3.电力电子电路的控制策略和控制方法四、PWM调制技术1.PWM调制技术的定义、作用和优点2.固定频率PWM调制和变频PWM调制的原理和特点3.PWM调制技术在电力电子中的应用实例五、直流调速技术1.直流电机的基本结构和工作原理2.直流调速系统的基本组成和工作原理3.直流调速系统的调压和调速方式及其特点六、交流调速技术1.变频调速技术的基本原理和分类2.单相和三相交流调速电机的控制策略和控制方法3.交流调速系统的应用领域和发展趋势七、电力电子变换器1.逆变器、换流器和变频器的基本结构和工作原理2.电力电子变换器的功率流动和电磁干扰问题3.电力电子变换器的控制方法和改进措施八、电力电子在电力系统中的应用1.变压器的主动无功补偿技术2.电力电子调压技术在输电线路中的应用3.可控变压器在高压输电系统中的应用实例以上是《电力电子技术》期末复习提纲,每个知识点都需要理解其基本原理、应用场合以及相关的控制方法和技术。
复习时要结合教材、课件、课堂笔记等资料进行系统的学习和总结,重点掌握各个知识点的关键概念和关键流程,同时进行习题和例题的练习,加深对知识点的理解和运用能力。
希望以上提纲对你的复习有所帮助,祝你成功完成期末考试!。
电力电子复习
第二章电力电子器件
一、基本要求
1、了解电力电子器件的发展、分类与应用
2、理解和掌握晶闸管、可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应管和绝缘栅双极晶体管等常用的电力电子器件的工作机理、电气特性和主要参数、
3、掌握驱动电路的基本任务与电气隔离方法
4、掌握电力电子器件的保护措施
主要内容
全面介绍各种主要电力电子器件的基本结构、工作原理、基本特性和主要参数等。
电力电子器件类型归纳。
单极型:电力MOSFET和SIT。
双极型:电力二极管、晶闸管、GTO、GTR和SITH。
复合型:IGBT和MCT
电压驱动型:单极型器件和复合型器件,双极型器件中的SITH
特点:输入阻抗高,所需驱动功率小,驱动电路简单,工作频率高。
电流驱动型:双极型器件中除SITH外
特点:具有电导调制效应,因而通态压降低,导通损耗小,但工作频率较低,所需驱动功率大,驱动电路较复杂。
复习题
1、使晶闸管导通的条件是什么?
2、维持晶闸管导通的条件是什么?
3、试说明IGBT/GTR/GTO/电力MOSFET各自的优缺点。
4下列电力电子器件属于电压驱动型器件是()
A. SCR
B. GTR
C. IGBT
D. GTO
5.下列电力电子器件中,属于电流控制的全控型器件是()。
A.SCR B.GTR C.电力MOSFET D.IGBT
6 在电力开关管的驱动电路中,一般采用的电气隔离技术是________和________。
7 电力开关管由于承受过电流、过电压的能力差,所以其控制电路必须设有_____和_____保护电路
8.晶闸管可能导通的条件是()。
A.阳极加正向电压,门极有正向脉冲B.阳极加正向电压,门极有负向脉冲
C.阳极加反向电压,门极有正向脉冲D.阳极加反向电压,门极有负向脉冲
9.若晶闸管允许的电流有效值是157A,则其额定电流为_______________A。
(不考虑电流安全裕量)
第三章 整流电路
基本要求:
1、理解和掌握单相桥式、三相半波、三相桥式等整流电路的电路结构、工作原理、工作波形和参数计算。
2、理解整流电路的功率因数
主要内容:
1)根据开关元件的理想开关特性和负载性质,分析电路的工作过程;
2)依据电路的工作过程作出分析波形;
3)在波形分析的基础上,求得基本数量关系。
复习题
1 什么是触发角?
2.设变压器二次侧相电压有效值为U2。
单相半控桥式有续流二极管整流电路输出电压平均值为( ),单相半波电路电路输出电压平均值为( )。
3、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________度
4.三相半波可控整流电路,带电阻性负载,晶闸管可能承受的最大正向电压为( ),设U2为变压器二次侧相电压有效值。
5.三相全控桥式整流电路中同一相上、下两只晶闸管触发脉冲相位差为( )。
A .60°
B .90°
C .120°
D .180°
6.三相不可控桥式整流电路,在一个电源周期中,输出电压脉动数为( )次。
A .2
B .3
C .5
D .6
7.输入整流变压器存在直流磁化的有:()
A .单相双半波整流电路 B. 三相半波整流电路 C . 三相桥式有源逆变电路 D. 三相桥式整流电路
8.考虑变压器漏感对整流电路的影响,在电流换相过程中,换相的两个晶闸管同时_________,同时会导致整流输出电压平均值_____________。
9. 单相桥式全控整流电路,带电阻性负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时整流电压波形如何?如果有一晶闸管短路,则电路会出现什么现象?并分析原因。
10、单相半控桥式整流电路,带续流二极管,对阻感负载供电(图1),电感极大,交流电源电压为u2=220V ,电阻R=4Ω,控制角α=60°,试回答:
• (1)计算整流输出平均电压Ud 和晶闸管电流的有效值IvT1;
• (2)按裕量系数2确定晶闸管的额定电流。
)57.1)5.1~1(3~232,1302,10011)(2
220VT AV T N d
d d d I I U I I U i u i L R V U ===Ω==晶闸管的额定电流向电压;)晶闸管承受的最大反((晶闸管的额定电压定电流
晶闸管的额定电压和额)考虑安全裕量,确定(值和变压器二次电流有效、电流)求整流输出平均电压(的波形;
和)作出(时,求:
值极大,当,
负载中路,、单相桥式全控整流电α。
和、、)计算(的波形。
和、)画出(时,要求:
当值极大,
,带电阻电感负载,,
路,、三相桥式全控整流电VT dT d d VT d d I I I U i i u L R V U 2160510012102=Ω==α
13、三相半波可控整流电路,大电感性负载,其中,控制角,变压器二次侧相电压,试求Ud 、的值,并选择晶闸管的定额(考虑电压、电流2倍裕量)。
14、单相桥式全控整流电路, 阻感负载, R=2Ω, L 值极大, U2=110V , U1=220V ,当α=60°时,求Ud 、IdId ,I2 ,I1 电源容量S 及功率因数cos φ。
第四章 DC-DC 变换电路
一、基本要求:
1、了解直流斩波器的工作原理及控制方式
2、理解和掌握直流斩波器的基本电路、波形分析及电路参数计算。
二、主要内容
概念;种类;基本斩波电路
复习题
1、试述降压型斩波电路的工作原理,如果电路中Ud=100V , 求输出电压值?
2、Boost 变换器为什么不宜在占空比接近1的情况下工作?
3、在图所示的降压斩波电路中,已知E=120V ,L 值极大,R=5Ω,EM=30V ,采用脉宽调制控制方式,当T=40us ,ton=25us 时,求:
(1)计算输出电压平均值U0﹑输出电流平均值I0。
(2)分别画出IGBT 开通和关断时的等效电路。
• 分析下图所示的升压斩波电路的工作原理,若已知E=110V ,L 和C 极大,R=20Ω,
采用脉宽调制控制方式,当T=60μs ,ton =40μs 时,试计算输出电压平均值U0和输出电流平均值I0 。
• 升压斩波电路
第五章 DC-AC 变换电路
一、基本要求
1、掌握逆变的概念和逆变的条件。
2、掌握三相有源逆变电路的波形及计算。
3、了解逆变失败的原因及最小逆变角的限制。
4、了解变流电路的换流方式
5、掌握电压型逆变电路和电流型逆变的特点
6、掌握单相并联谐振式逆变电路、三相电压型逆变电路及串联二极管式电流型逆变电路的工作原理及换流方式
7、掌握PWM 控制方式的理论基础及脉宽调制型逆变电路的控制方式
复习题
1、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作?单相桥式半控整流电路可以实现有源逆变吗?为什么?
要考虑哪些因素??,选择的最小值、为什么要限制逆变角n
mi n mi ββ2
3、什么是换流?换流方式有哪几种?各有什么特点?
4、电压型逆变器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? 电流型逆变器中间直流环节贮能元件是什么?。
5、试述1800导电型电压型逆变电路的换流顺序及每600区间导电管号。
6.采用晶闸管的单相桥式电流型并联谐振式逆变电路中,晶闸管的换流方式为( )。
A .器件换流
B .电网换流
C .负载换流
D .脉冲换流
7.电流型逆变器,交流侧电压波形为( )。
A .正弦波
B .矩形波
C .锯齿波
D .梯形波
8.单相全波整流电路带动电动机运转,当处于有源逆变状态时,控制角α_______________,并且变流器输出电压绝对值_______________。
10.三相电压型全桥逆变电路采用180°导电方式时,电流换流是在______的上下桥臂进行的,这种换流叫做___________换流。
11、造成有源逆变失败的原因,主要有哪几种情况?
第六章 AC-AC 变换电路
• 基本要求:
1、掌握交流调压器的基本类型、用途和电路。
2、分析单、三相交流调压电路
3、掌握交-交变频电路的原理
基本内容如下:
• (1) 交流—交流变流电路的分类及其基本概念;
• (2) 单相交流调压电路的电路构成,在电阻负载和阻感负载时的工作原理和电路特
性;
• (3) 三相交流调压电路的基本构成和基本工作原理;
• (4) 交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念;
• (5) 晶闸管相位控制交交变频电路的电路构成、工作原理和输入输出特性;
复习题
1、试说明PWM 控制的基本原理。
2、设正弦波半周期的脉冲数是5,脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍,试按面积等效原理计算脉冲宽度。
3、正弦脉冲宽度调制控制方式中的单极性调制和双极型调制有何不同?
4、单相交交变频器带阻感负载,其输出电压和电流在一周期的某阶段极性相反,电压为正,电流为负,故_______变流器工作在___状态。
5、单相交流调压电路,带电阻负载时,控制角α的最大移相范围为____________。
6、交流调功电路是调节对象的平均输出功率,它是以_________为单位进行控制的。