电力电子复习题(包括答案)
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电力电子必胜绪论填空题:1.电力电子技术是使用________器件对电能进行________的技术。
2.电能变换的含义是在输入与输出之间,将________、________、________、________、________中的一项以上加以改变。
3.电力变换的四大类型是:________、________、________、________。
4. 在功率变换电路中,为了尽量提高电能变换的效率,所以器件只能工作在________状态,这样才能降低________。
5. 电力电子器件按照其控制通断的能力可分为三类,即: ________、________、________。
6. 电力电子技术的研究内容包括两大分支:________________ 技术和________技术。
7.半导体变流技术包括用电力电子器件构成_____________电路和对其进行控制的技术,以及构成________装置和________系统的技术。
8.电力电子技术是应用在________领域的电子技术。
9.电力电子技术是一门由________、________、________三个学科交叉形成的新的边缘技术学科。
简答题1. 什么是电力电子技术?2. 电能变换电路的有什么特点?机械式开关为什么不适于做电能变换电路中的开关?3. 电力变换电路包括哪几大类?电力电子器件填空题:1.电力电子器件一般工作在________状态。
2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为________,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为________。
3.电力电子器件组成的系统,一般由________、________、________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________。
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________、________、________三类。
5.按照器件能够被控制的程度,电力电子器件可分为以下三类:、和。
第一章复习题1.使晶闸管导通的条件是什么答:当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。
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:(1)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。
(2)若要使已导通的晶闸管关断,只能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。
和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能答:(1)GTO在设计时,a2较大,这样晶体管v2控制灵敏,易于GTO关断;(2)GTO导通时a1+a2的更接近于1,普通晶闸管a1+a2≥,而GTO则为约等于,GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制提供了有利条件;(3)多元集成结构每个GTO元阴极面积很小,门极和阴极间的距离大为缩短,使得p2极区所谓的横向电阻很小,从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
4.如何防止电力MOSFET因静电感应引起的损坏答:(1)一般在不用时将其三个电极短接;(2)装配时人体,工作台,电烙铁必须接地,测试时所有仪器外壳必须接地;(3)电路中,栅,源极间常并联齐纳二极管以防止电压过高。
(4)漏,源极间也要采取缓冲电路等措施吸收过电压。
,GTR,GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点答: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。
电力电子技术习题库(附答案)一、单选题(共25题,每题1分,共25分)1.三相桥式全控整流电路,大电感负载,当α=()时整流平均电压Ud=0。
A、60度B、30度C、90度D、120度正确答案:C2.1957年美国通用电气(GE)公司研制出第一只(),它标志着电力电子技术的诞生。
A、电子管B、晶闸管C、MOSFETD、IGBT正确答案:B3.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成()A、可关断晶闸管B、双向晶闸管C、逆阻型晶闸管D、大功率三极管正确答案:C4.IGBT是一个复合型的器件,它是()A、GTR驱动的MOSFETB、MOSFET驱动的GTRC、MOSFET驱动的晶闸管D、MOSFET驱动的GTO正确答案:B5.晶闸管的伏安特性是指()A、门极电压与门极电流的关系B、阳极电压与阳极电流的关系C、门极电压与阳极电流的关系D、阳极电压与门极电流的关系正确答案:B6.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、120°C、90°D、150°正确答案:C7.三相半波可控整流电路的自然换相点是()A、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°B、本相相电压与相邻电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°D、交流相电压的过零点正确答案:B8.逆变电路是一种()变换电路。
A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC正确答案:B9.采用多重化电压源型逆变器的目的,主要是为()。
A、增大输出幅值B、减小输出谐波C、减小输出幅值D、减小输出功率正确答案:B10.三相全波可控整流电路电阻性负载中,控制角的最大移相范围是()。
A、90°B、120°C、150°D、180°正确答案:B11.目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是()。
一、填空题绪论1、电力变换的四大类整流、直流斩波、交流电力控制变频变相和逆变。
第二章1、电力电子器件一般都工作在开关状态。
2、电力电子器件一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组。
3、电力电子器件的损耗主要为通态损耗和断态损耗,当器件的开关频率较高时,开关损耗会增大。
4、按电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可以将电力电子器件分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件。
5、晶闸管有阳极A、阴极K和门极G。
6、电力二极管的特性是正向导通和反向截止。
7、要使晶闸管导通必须在阳极可正向电压,在门极加正向电压。
8、在晶闸管的阳极加反向电压时,不论门极加何种电压,晶闸管都截止。
9、多个晶闸管并联要考虑均流问题,多个晶闸管串联要考虑均压问题。
第二章1、单向半波可控整流电路带电阻负载时α角的移相范围0~π,阻感负载α角的移相范围是0~π/2。
2、单向桥式全控整流电路带纯电阻负载时α角的移相范围是0~π,单个晶闸管承受的最大反压是0~π/2,单个晶闸管承受的最大反压是3、三相半波可控整电路中,三个晶闸管的触发脉冲相序互差120°,单个晶闸管承受最大反压带阻感性负载时α角的移相范围是0~π/2。
4、逆变电路中,当交流侧和电网联结时称有源逆变,若要实现逆变必须要用可控整流电路,当0〈α〈π/2时,电路工作在整流状态,π/2〉α〉π时,电路工作在逆变状态。
5、使变流器工作于有源逆变状态的条件有二:①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U d为负值。
第三章1、直流斩波电路是把直流变为直流的电路。
2、斩波电路2种最基本的电路是降压斩波和升压斩波。
3、斩波的三种控制方法是脉冲宽度调制(脉冲调宽型)、频率调制(调频型)和混合型。
4、升降压斩波电路升压的条件是1/2〈α〈1。
第四章1、改变频率的电路叫变频电路。
电力电子基础复习题答案一、选择题1. 电力电子技术主要研究的是:A. 电力系统的稳定性B. 电力系统的经济性C. 电力电子器件的工作原理D. 电力电子装置的控制策略答案:D2. 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:C3. 电力电子装置中的“电力”二字主要指的是:A. 电力系统的电力B. 电力电子器件的功率C. 电力电子装置的功率等级D. 电力电子技术的电力转换功能答案:D二、填空题1. 电力电子装置通常由______、______和______三部分组成。
答案:电力电子器件;控制电路;辅助电路2. 晶闸管的导通条件是______。
答案:阳极电压高于阴极电压,且门极有触发信号3. 电力电子技术在______、______和______等领域有广泛应用。
答案:工业生产;能源转换;交通运输三、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的作用主要体现在提高电能的转换效率,实现电能的精确控制,以及改善电能的质量和可靠性。
它通过电力电子器件对电能进行高效转换和精确控制,满足现代电力系统对电能质量的高要求。
2. 什么是PWM控制技术?它在电力电子装置中有什么应用?答案:PWM(Pulse Width Modulation)控制技术是一种通过改变脉冲宽度来控制输出电压或电流的技术。
在电力电子装置中,PWM控制技术常用于调节直流-直流转换器、直流-交流逆变器等设备的输出,实现对电能的精确控制。
四、计算题1. 已知一个单相全桥整流电路,输入电压为220V(有效值),负载为纯电阻性负载,电阻值为100Ω,请计算输出直流电压的平均值和有效值。
答案:平均值V_avg = V_in * π/2 = 220 * π/2 ≈ 339.29V 有效值V_rms = V_avg / √2 ≈ 339.29 / √2 ≈238.75V2. 假设一个三相全控桥整流电路,输入电压为380V(线电压有效值),负载为纯电阻性负载,电阻值为50Ω,计算输出直流电压的平均值和有效值。
一、填空(每空1分)1、请在正确的空格内标出下面元件的简称:电力晶体管GTR;图形符号为;可关断晶闸管GTO;图形符号为;功率场效应晶体管MOSFET;图形符号为;绝缘栅双极型晶体管IGBT ;图形符号为;IGBT是MOSFET 和GTR的复合管。
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。
3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题,解决的方法是串专用均流电抗器。
4、在电流型逆变器中,输出电压波形为正弦波,输出电流波形为方波。
5、型号为KS100-8的元件表示双向晶闸管晶闸管、它的额定电压为800V伏、额定有效电流为100A。
6、180°导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行;而120º导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。
7、当温度降低时,晶闸管的触发电流会增加、正反向漏电流会下降;当温度升高时,晶闸管的触发电流会下降、正反向漏电流会增加。
8、在有环流逆变系统中,环流指的是只流经逆变电源、逆变桥而不流经负载的电流。
环流可在电路中加电抗器来限制。
为了减小环流一般采控用控制角α大于β的工作方式。
9、常用的过电流保护措施有快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。
(写出四种即可)10、双向晶闸管的触发方式有Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+、Ⅲ- 四种。
11、双向晶闸管的触发方式有:I+ 触发:第一阳极T1接正电压,第二阳极T2接负电压;门极G接正电压,T2接负电压。
I- 触发:第一阳极T1接正电压,第二阳极T2接负电压;门极G接负电压,T2接正电压。
Ⅲ+触发:第一阳极T1接负电压,第二阳极T2接正电压;门极G接正电压,T2接负电压。
Ⅲ-触发:第一阳极T1接负电压,第二阳极T2接正电压;门极G接负电压,T2接正电压。
12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫(脉冲)换流。
考试试卷( 1 )卷一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)1、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____电压型____和_____电流型___两类。
2、电子技术包括__信息电子技术___和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、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。
当器件的工作频率较高时,__开关_______损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为______载波比_______,当它为常数时的调制方式称为_____同步____调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为_____分段同步_______调制。
4、面积等效原理指的是,_____冲量____相等而__形状_____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是___MOSFET______,单管输出功率最大的是____GTO_________,应用最为广泛的是___IGBT________。
6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为________;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为_______;(3) t2~t3时间段内,电流的通路为_______;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为_______;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为_______;二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是()A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断C、V1与V4关断,V2与V3导通D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是()A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有()晶闸管导通。
1、单相桥式半控整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差(180)度。
15、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(180度)。
2、α为(30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。
18、α=(60_)度时,三相全控桥式整流电路带电阻负载电路,输出负载电压波形处于连续和断续的临界状态。
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(30º-35º)17、由晶闸管构成的可逆调速系统中,逆变角βmin选(300~350)时系统工作才可靠。
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(=35º~90º)为最好。
8、晶闸管整流装置在换相时刻(例如:从U相换到V相时)的输出电压(等于u U+u V的一半即:)9、三相全控整流桥电路,如采用双窄脉冲触发晶闸管时,下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。
请选择B。
11、下面哪种功能不属于变流的功能(C、变压器降压)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、750V)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(0º-180°)16、可实现有源逆变的电路为(单相全控桥可控整流电路) 。
4、可实现有源逆变的电路为(三相半波可控整流电路)。
19、变流装置的功率因数总是(C、小于1 )。
20、变流器工作在逆变状态时,控制角α必须在(90°-150°)度。
21、三相半波可控整流电阻性负载电路,如果三个晶闸管采用同一相触发脉冲,α的移相范围D、0º--150º。
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。
电力电子基础复习题答案一、单项选择题1. 电力电子器件中,能够实现快速开关的是()。
A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)C. 金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)D. 门极可关断晶闸管(GTO)答案:B2. 以下哪种控制方式不属于电力电子变换器的控制方式?()。
A. 脉宽调制(PWM)B. 脉冲频率调制(PFM)C. 相位控制D. 线性控制答案:D3. 在电力电子电路中,用于抑制电压尖峰的元件是()。
A. 电感B. 电容C. 电阻D. 二极管答案:B二、填空题1. 电力电子技术中,___________是一种常用的功率因数校正技术。
答案:无源功率因数校正2. 在三相桥式整流电路中,若输入电压为220V,则输出电压的峰值约为___________。
答案:311V3. 电力电子变换器的效率通常受到___________和___________的影响。
答案:开关损耗;导通损耗三、简答题1. 简述电力电子变换器的基本功能。
答案:电力电子变换器的基本功能包括电压变换、电流变换、波形变换和功率控制。
它们能够将一种形式的电能转换为另一种形式,以满足不同负载和电源的需求。
2. 描述PWM控制技术在电力电子变换器中的应用。
答案:PWM控制技术通过调节开关器件的导通时间和关断时间的比例,来控制输出电压或电流的平均值。
这种控制方式可以提高变换器的效率,减少电磁干扰,并改善输出波形的质量。
四、计算题1. 给定一个单相桥式整流电路,其输入电压为220V,负载为纯电阻性,计算输出电压的平均值。
答案:输出电压的平均值为输入电压的0.9倍,即198V。
2. 对于一个三相全控桥整流电路,若输入线电压为380V,计算输出电压的峰值。
答案:输出电压的峰值为输入线电压的1.35倍,即514.5V。
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。
第一章填空题: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_主电路_、_驱动电路_、_控制电路_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单向导通。
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有触发则导通、反向截止。
(SCR晶闸管)9.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_大于I H。
(I L=2~4I H)10.晶闸管断态不重复电压U DRM与转折电压U bo数值大小上应为,U DRM_小于_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。
12.GTO的__阴极和门极在器件内并联_结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
(GTO门极可关断晶闸管)13.功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为_二次击穿_ 。
14.MOSFET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_。
15.电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数。
(MOSFET场效应晶体管、GTR电力晶体管、IGBT绝缘栅双极型16.IGBT 的开启电压U GE(th)随温度升高而_略有下降_,开关速度_低于_电力MOSFET 。
晶体管)17.功率集成电路PIC分为二大类,一类是高压集成电路,另一类是智能功率集成电路。
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。
电力电子试题及答案(注:此部分为标题)【试题一】1. 请简要说明电力电子的定义和作用。
【答案一】电力电子是以电力为能源,利用电力半导体器件进行能量转换、控制和调节的一门学科。
其作用主要包括将电力从一种形式转换为另一种形式,如直流到交流、交流到直流、改变电压和频率等。
同时,电力电子在各个领域中起到了电能传输和控制的关键作用,例如在电力系统中实现高效能源转换和配电控制,在电动汽车中驱动电动机等。
【试题二】2. 请简要介绍电力电子中常用的电力半导体器件有哪些,并简要说明其工作原理。
【答案二】常用的电力半导体器件包括:可控硅(SCR)、晶闸管(Thyristor)、功率晶体管(Power Transistor)、金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。
- 可控硅(SCR):通常由四个独立的、可相互控制的结区组成。
其工作原理是由控制极施加适当的触发脉冲后,使得电流能够从阳极开始导通,并在失去触发脉冲后一直保持导通。
- 晶闸管(Thyristor):与可控硅相似,是一种双向可控硅。
其工作原理与可控硅相同。
- 功率晶体管(Power Transistor):它与普通晶体管相比,能够承受较大的电流和功率。
其工作原理是通过控制输入的电压和电流来控制输出的电流。
- 金属氧化物半导体场效应管(MOSFET):通过控制栅极上的电压来控制源-漏极间的电流。
其工作原理是栅极电压的变化可以改变沟道上电子的浓度,从而影响导电能力。
- 绝缘栅双极型晶体管(IGBT):综合了MOSFET和双极型晶体管的优点,在工作时既有MOSFET的高输入电阻和低控制功率,又有双极型晶体管的低导通压降。
【试题三】3. 请简要说明电力电子在可再生能源领域中的应用,并阐述其意义。
【答案三】电力电子在可再生能源领域中有着重要的应用。
常见的应用包括风力发电、光伏发电和可再生能源储能系统等。
- 风力发电:电力电子器件用于将风力发电机输出的交流电转换为适用于电网的交流电,并进行协调控制;同时,在风速变化较大的情况下,电力电子器件还能够进行功率调节,以维持电力系统的稳定运行。
电力电子技术试题库(附答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.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:A2.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:A3.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.单结晶体管触发电路结构简单、抗干扰能力强和运行可靠。
()A、正确B、错误正确答案:A5.双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样,双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。
()A、正确B、错误正确答案:A6.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:A7.快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。
()A、正确B、错误正确答案:A8.单相半波可控整流电路带电阻负载时的移相范围为0.5π。
()A、正确B、错误正确答案:B9.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:B10.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:B11.有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回电网的逆变电路。
()A、正确B、错误正确答案:A12.两个以上晶闸管串联使用,是为了解决自身额定电压偏低,不能胜用电路电压要求,而采取的一种解决方法,但必须采取均压措施。
()A、正确B、错误正确答案:A13.在GTO、GTR、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是MOSFET,单管输出功率最大的是GTO,应用最为广泛的是IGBT。
()A、正确B、错误正确答案:A14.触发脉冲必须具有足够的功率。
()A、正确B、错误正确答案:A15.在三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反压为2倍相电压U2。
()A、正确B、错误正确答案:B16.三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:B17.降压斩波电路斩波开关关断时,电感充电。
电力电子复习题及答案电力电子技术是现代电力系统和电力驱动领域中不可或缺的技术之一。
以下是一些电力电子复习题及答案,供学生复习参考。
一、选择题1. 电力电子器件中,属于半控型器件的是()。
A. 晶闸管B. 功率晶体管C. 功率MOSFETD. IGBT答案:A2. 电力电子变换器中,能够实现交流电与直流电相互转换的设备是()。
A. 整流器B. 逆变器C. 变频器D. 所有选项答案:D3. 以下哪个是电力电子中常用的PWM控制方式?()A. SPWMB. PWM-PFCC. DPWMD. A和C答案:D二、填空题4. 电力电子技术中的“电力电子”一词,指的是使用_______来控制电力的电子技术。
答案:半导体器件5. 三相桥式整流电路采用全控型器件时,其输出电压波形为_______。
答案:直流脉冲波形6. 电力电子装置中的开关器件在开关过程中,会产生较大的_______损耗和_______损耗。
答案:导通;开关三、简答题7. 简述电力电子技术在现代电力系统中的应用。
答案:电力电子技术在现代电力系统中的应用非常广泛,包括但不限于:电力系统的稳定控制、电能质量的改善、新能源发电系统的接入、电动汽车的充电与驱动、工业自动化控制等。
通过电力电子技术,可以实现电能的有效转换、分配和控制,提高系统的效率和可靠性。
8. 解释什么是软开关技术,并简述其优点。
答案:软开关技术是指在电力电子装置中,通过特定的控制策略,使得开关器件在零电压或零电流状态下进行开关操作,从而减少开关损耗,提高效率。
其优点包括:减少电磁干扰、降低开关损耗、提高系统效率、延长器件寿命等。
四、计算题9. 假设有一个三相全波整流电路,其负载为纯电阻性,输入电压为220V(有效值),求整流电路的输出直流电压。
答案:对于三相全波整流电路,输出电压的有效值可以通过以下公式计算:\[ V_{DC} = \frac{2V_{L}}{\pi} \]其中,\( V_{L} \) 是相电压,对于三相星形连接,\( V_{L} =V_{AC} \)。
一、填空(每空1分)1、请在正确的空格内标出下面元件的简称:电力晶体管GTR;图形符号为;可关断晶闸管GTO;图形符号为;功率场效应晶体管MOSFET;图形符号为;绝缘栅双极型晶体管IGBT ;图形符号为;IGBT是MOSFET 和GTR的复合管。
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。
3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题,解决的方法是串专用均流电抗器。
4、在电流型逆变器中,输出电压波形为正弦波,输出电流波形为方波。
5、型号为KS100-8的元件表示双向晶闸管晶闸管、它的额定电压为800V伏、额定有效电流为100A。
6、180°导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行;而120º导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。
7、当温度降低时,晶闸管的触发电流会增加、正反向漏电流会下降;当温度升高时,晶闸管的触发电流会下降、正反向漏电流会增加。
8、在有环流逆变系统中,环流指的是只流经逆变电源、逆变桥而不流经负载的电流。
环流可在电路中加电抗器来限制。
为了减小环流一般采控用控制角α大于β的工作方式。
9、常用的过电流保护措施有快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。
(写出四种即可)10、双向晶闸管的触发方式有Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+、Ⅲ- 四种。
11、双向晶闸管的触发方式有:I+ 触发:第一阳极T1接正电压,第二阳极T2接负电压;门极G接正电压,T2接负电压。
I- 触发:第一阳极T1接正电压,第二阳极T2接负电压;门极G接负电压,T2接正电压。
Ⅲ+触发:第一阳极T1接负电压,第二阳极T2接正电压;门极G接正电压,T2接负电压。
Ⅲ-触发:第一阳极T1接负电压,第二阳极T2接正电压;门极G接负电压,T2接正电压。
12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫(脉冲)换流。
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。
一、填空题绪论1、电力变换的四大类整流、直流斩波、交流电力控制变频变相和逆变。
第二章1、电力电子器件一般都工作在开关状态。
2、电力电子器件一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组。
3、电力电子器件的损耗主要为通态损耗和断态损耗,当器件的开关频率较高时,开关损耗会增大。
4、按电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可以将电力电子器件分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件。
普通晶闸管属于半控型器件5、晶闸管有阳极A、阴极K和门极G。
6、电力二极管的特性是正向导通和反向截止。
7、要使晶闸管导通必须在阳极可正向电压,在门极加正向电压。
8、在晶闸管的阳极加反向电压时,不论门极加何种电压,晶闸管都截止。
9、多个晶闸管并联要考虑均流问题,多个晶闸管串联要考虑均压问题。
第二章1、单向半波可控整流电路带电阻负载时α角的移相范围0~π,阻感负载α角的移相范围是0~π。
/2、单向桥式全控整流电路带纯电阻负载时α角的移相范围是0~π,单个晶闸管承受的最大反压是α角的移相范围是0~π/2,单个晶闸管承受的最大反压是3、三相半波可控整电路中,三个晶闸管的触发脉冲相序互差120°,单个晶闸管承受最大反压带阻感性负载时α角的移相范围是0~π/2。
4、逆变电路中,当交流侧和电网联结时称有源逆变,若要实现逆变必须要用可控整流电路,当0〈α〈π/2时,电路工作在整流状态,π/2〉α〉π时,电路工作在逆变状态。
5、使变流器工作于有源逆变状态的条件有二:①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U d为负值。
第三章1、直流斩波电路是把直流变为直流的电路。
2、斩波电路2种最基本的电路是降压斩波和升压斩波。
3、斩波的三种控制方法是脉冲宽度调制(脉冲调宽型)、频率调制(调频型)和混合型。
4、升降压斩波电路升压的条件是1/2〈α〈1。
第四章1、改变频率的电路叫变频电路。
2、单相交流调压电路α角的移相范围是0~π,随着α角的增大,U0逐渐降低,功率因数λ也降低。
3、TCR运行时选择晶闸管投入时刻的原则是该时刻交流电压应和电容嚣预先充电的电压相等。
4、变频电路中,直接变频的电路是交交变频电路,间接变频的电路是交直交变频电路。
5、交流调压电路采用相位控制或斩波控制,交流调功电路采用通断控制或周波控制。
第五章1、逆变电路是将直流变为交流。
2、半桥逆变电路输出交流电压的幅值U m为U d/2,全桥逆变电路输出交流电压的幅值U m为U d。
3、三相电压型逆变电路的每个桥臂的导电角度为180°,各相开始导电的角度依次差180°,在任一瞬间有三个桥臂同时导通。
第六章1、PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术,它是依据面积等效原理。
2、得到PWM波形的方法有计算法和调制法。
3、PWM波形只在单个极性范围变化的控制方式称为单极性控制方式,三相桥式PWM型逆变电路采用双极性控制方式。
4、载波比是载波频率f c和调制信号频率f r之比。
5、根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况,PWM调制方式可分为异步调制和同步调制,在低频输出时采用异步调制,在高频输出时采用同步调制。
6、在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断,这种生成SPWM波形的方法称为自然采样法,应用较广的工程实用方法是规则采样法。
问答题绪论1、什么是电力电子技术,电力电子技术分为哪四类?答:电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,具体地说,就是使用电力电子器件结电能进行变换和控制的技术。
电力变换分为四类:交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流。
2、UPS的基本工作原理?答:意为"不间断供电电源",是一种含有储能装置(常见的是一块密闭式蓄电池),以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源,主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。
它的工作原理是:当市电输入正常时,UPS将市电稳压后供应给终端设备(相对于UPS而言,我们将这些终端设备称为负载)使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向自己的内置电池充电;当市电中断(例如停电)时, UPS 立即将内置电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载的软、硬件系统不受损坏。
第一章1、电力电子器件是如何定义分类的?同处理信息的电子器件相比有哪些特征?答:按电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可以将电力电子器件分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件。
它有以下特征:1)、电力电子器件处理电功率的能力小至毫瓦级,大至着兆瓦级;2)、因为处理的电功率大,所以为了减小本身的损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在开关状态;3)、在实际应用中,电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制;4)、尽管工作在开关状态,但是电力电子器件自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件。
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。
3、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。
4、简述晶闸管串、并联的目的?答:单个晶闸管的额定电压较低,而实际电路的电压较高时,应串联晶闸管来均压,单个晶闸管的额定电流较低,而实际电路的电流较高时,应并联晶闸管来均流。
第二章1、单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的,两者的区别?答:区别在于是:1)、单相全波可控整流电路中变压器的二次绕组带中心抽头,结构复杂;2)、单相全波可控整流电路中只用2个晶闸管,比单相全控桥式可控整流电路少数民族个,相应地,晶闸管的门极驱动电路也少数民族个;但是在单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大电压为22U 2,是单相全控桥式整流电路的确倍;3)、单相全波可控整流电路中,导电回路只含1个晶闸管,比单相桥少1个,因而也少了一次管压降。
2、桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少?答:单相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 180︒,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90︒。
三相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 120︒,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90︒。
4、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U d 为负值。
第三章1、简述图3-1a 所示的降压斩波电路工作原理。
答:降压斩波器的原理是:在一个控制周期中,让V 导通一段时间t on ,由电源E 向L 、R 、M 供电,在此期间,u o =E 。
然后使V 关断一段时间t off ,此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电,u o =0。
一个周期内的平均电压U o =E t t t ⨯+offon on。
输出电压小于电源电压,起到降压的作用。
4、简述图3-2a 所示升压斩波电路的基本工作原理。
答:假设电路中电感L 值很大,电容C 值也很大。
当V 处于通态时,电源E 向电感L 充电,充电电流基本恒定为I 1,同时电容C 上的电压向负载R 供电,因C 值很大,基本保持输出电压为恒值U o 。
设V 处于通态的时间为t on ,此阶段电感L 上积蓄的能量为on 1t EI 。
当V 处于断态时E 和L 共同向电容C 充电并向负载R 提供能量。
设V 处于断态的时间为t off ,则在此期间电感L 释放的能量为()off 1o t I E U -。
当电路工作于稳态时,一个周期T 中电感L 积蓄的能量与释放的能量相等,即:()off 1o on 1t I E U t EI -= 化简得:E t TE t t t U offoff off on o =+=式中的1/off ≥t T ,输出电压高于电源电压,故称该电路为升压斩波电路。
第四章1、交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么? 答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。
交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。
而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。
交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。
在供用电系统中,还常用于对无功功率的连续调节。
此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。
如采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。
这都是十分不合理的。
采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压电流值都不太大也不太小,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。
这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。
交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。
由于控制对象的时间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。
3、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:一般来讲,构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多,最高输出频率就越高。
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。
当输出频率增高时,输出电压一周期所包含的电网电压段数减少,波形畸变严重,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。
第五章1、简述一逆变电路的工作原理,怎样调U0?第六章1、试说明PWM控制的基本原理。
答:PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
在采样控制理论中有一条重要的结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同,冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
上述原理称为面积等效原理以正弦PWM控制为例。
把正弦半波分成N等份,就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。