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电力电子复习**：***电力电子技术试题第1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.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。
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.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__。
14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。
15.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 。
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。
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。
电力电子复习姓名：杨少航电力电子技术试题第1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.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I L在数值大小上有I L__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。
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.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__。
14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。
15.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 。
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。
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。
三、简答题（共10分）1、答：在脉宽调制（PWM）技术中，脉冲宽度可以提高一个比较器来实现，即用一个三角波（调制信号）与一个直流控制电压（参考信号）进行比较，比较器输出电压的极性由这两个比较电压的差值的正负来决定。
这样改变控制电压的大小，即可以改变两个电压的交点位置，也就是改变输出电压极性的位置，从而改变正、负脉冲的宽度（7分）2、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。
（2.5分）而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
（2.5分）四、分析题（15分）1、如下图a所以的单相电压型全桥逆变电路，共四个桥臂，可看成两个半桥电路·栅极信号的波形图，如图b所示，请分析输出电压u o、输出电流i o的波形，并在图b下画出其波形。
（7分）图a．单相电压型全桥逆变电路图图b ．单相电压型全桥逆变电路波形图评分标准：输出电压u o 、输出电流i o 的波形各3.5分。
2、如下图所示单相桥式不可控整流电路带电阻负载，变压器二次侧的有效值为2=200U V ，电阻值为18Ω，此时VD1管子损坏(不能导通)，那么分析此时输出电压du 、输出电流d i 、变压器二次侧电流2i 的波形并绘制出，计算此时输出电压d u、电流d i的平均值大小。
（8分）O πO2π2i tωd i d u O 2u tω22U tωu 1u 2VD 1VD 3VD 2VD4i d2201sin ()0.45=902U td t U V πωωπ===⎰d=5A U I R=dd五、计算题（共30分，每题10分。
）请将正确选项写在答题纸上，直接写在试卷上无效。
1、三相桥式全控整流电路带阻感性负载，L 足够大，R =5Ω，U 2=220V ，求α=60o 时输出平均电压U d 、输出平均电流I d ，流过晶闸管电流平均值I dVT 和有效值I VT ，变压器二次侧电流有效值I 2 的大小。
1.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 。
2.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 。
3.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_。
阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ，其承受的最大正反向电压均为_22U __，续流二极管承受的最大反向电压为__22U _（设U 2为相电压有效值）。
4.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为0-180O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为222U 和22U ；带阻感负载时，α角移相范围为0-90O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为22U 和22U ；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器。
5.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角时，晶闸管的导通角=π-α-; 当控制角小于不导电角时，晶闸管的导通角= π-2。
6.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UFm 等于22U ，晶闸管控制角α的最大移相范围是0-150o ，使负载电流连续的条件为o 30≤α(U2为相电压有效值)。
一、填空题：1、电力电子技术的两个分支是电力电子器件制造技术和变流技术。
2、举例说明一个电力电子技术的应用实例变频器、调光台灯等。
3、电力电子承担电能的变换或控制任务，主要为①交流变直流（AC —DC ）、②直流变交流（DC —AC ）、③直流变直流（DC —DC ）、④交流变交流（AC —AC ）四种。
4、为了减小电力电子器件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，但是其自身的功率损耗（开通损耗、关断损耗）通常任远大于信息电子器件，在其工作是一般都需要安装散热器。
5、电力电子技术的一个重要特征是为避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状态，其损耗包括三个方面：通态损耗、断态损耗和开关损耗。
6、通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 中较小标值作为该器件的额电电压。
选用时，额定电压要留有一定的裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2~3倍。
7、只有当阳极电流小于维持电流时，晶闸管才会由导通转为截止。
导通：正向电压、触发电流（移相触发方式）8、半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路可能会出现失控现象，为了避免单相桥式半控整流电路的失控，可以在加入续流二极管来防止失控。
9、整流电路中，变压器的漏抗会产生换相重叠角，使整流输出的直流电压平均值降低。
10、从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为触发角。
☆从晶闸管导通到关断称为导通角。
☆单相全控带电阻性负载触发角为180度☆三相全控带阻感性负载触发角为90度11、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为2√2U1。
（电源相电压为U1） 三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为??2.45U 2?。
（电源相电压为U 2）为了保证三相桥式可控整流电路的可靠换相，一般采用双窄脉冲或者宽脉冲触发。
12、四种换流方式分别为器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流。
1.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 。
2.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 。
3.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_。
阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ，其承受的最大正反向电压均为_22U __，续流二极管承受的最大反向电压为__22U _（设U 2为相电压有效值）。
4.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为0-180O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为222U 和22U ；带阻感负载时，α角移相范围为0-90O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为22U 和22U ；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器。
5.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角时，晶闸管的导通角=π-α-; 当控制角小于不导电角时，晶闸管的导通角= π-2。
6.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UFm 等于22U ，晶闸管控制角α的最大移相范围是0-150o ，使负载电流连续的条件为o 30≤α(U2为相电压有效值)。
电力电子技术期末测验试题及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电力电子技术试题第1章 电力电子器件1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。
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_。
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__ 。
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 _。
2、可关断晶闸管的图形符号是 ；电力场效应晶体管的图形符号是 绝缘栅双极晶体管的图形符号是 ；电力晶体管的图形符号是 ；第2章 整流电路1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O_。
2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O_ ，其承受的最大正反向电压均为_22U __，续流二极管承受的最大反向电压为__22U _（设U 2为相电压有效值）。
一、（共15分）1．写出下列电路符号的名称或简称。
（a ）晶闸管(b)电力MOSFET(c) GTR (d)IGBT2．画出单结晶体管的电路符号及伏安特性；说明单结晶体管的导通条件和截止条件。
导通条件：u e ＞U p ，i e ＞I p （2分） 截止条件：u e ＜U v ，i e ＜I v （2分）3．在第1题所给的器件中，哪些属于自关断器件？（b ），（c ），（d ）二、（共 18 分） 具有续流二极管的单相桥式全控整流电路，对发电机励磁绕组供电。
绕组的电阻为5Ω，电感为0.4H ，励磁直流平均电流I d 为30A ，交流电源电压U 2为220V 。
（1）画出电路图；（2）计算晶闸管和续流二极管的电流有效值；电源电流I 2、容量S 以及功率因数；（3）作出整流输出电压u d 、输出电流i d 和电源电流i 2的波形；（4）若电压和电流都考虑2倍的安全裕量，采用KP50－8的晶闸管是否合理？为什么？（1）（3分） （3）（6分）（2）（6分）由R I U U dd =+=2cos 19.02α解得α=59o（4）（3分） ∵A A I I T AV T 5022257.1)(〈=⨯=∴A I I dT 4.172=⋅-=παπ V V U U U RRM DRM 800622222〈=⨯==A I I dDR 2.17=⋅=πα ∴采用KP50－8的晶闸管是合理的。
A I I T 6.2422=⋅=KVA U I S 541222==83.0cos 2=⋅==SR I S P d d φ三、（共 25分）变流电路如图所示。
已知：U 2=200V ，R =2Ω，L =∞，L B =1mH ，α=45o ，E M =100V 。
1．计算输出直流平均电压U d 、平均电流I d 和换流重叠角γ；标出U d 和E M 的实际极性，说明变流电路和直流电动机的工作状态。
2．作出输出电压u d 、流过晶闸管VT 1的电流i T1的波形。
一、 填空题（每空1分，共26分）1. 将直流电变为交流电称为逆变。
当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时， 称为 ；当交流侧直接和负载相连时，称为 。
2. PWM 逆变电路根据直流侧电源性质的不同，也可分为 和两种。
目前实际应用的PWM 逆变电路几乎都是 电路。
3. 三相桥式全控整流电路，若整流变压器副边电压2u t ω=V,带反电动势阻感负载，030=α，则整流输出平均电压d U = 。
4. 按照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以下三类： 、 和 。
5．电力半导体器件由于承受过电压、过电流的能力太差，所以其控制电路必须设有 和 保护电路。
6. 晶闸管导通的条件有二：一是 ，二是 。
7. 电力电子器件驱动电路的任务是将。
驱动电路还要提供 。
8. 若晶闸管电流的有效值是314A ，则其额定电流为 A 。
若该晶闸管 阴、阳极间所加电压为100sin t ωV ，则其额定电压应为 V 。
（不考 虑晶闸管电流、电压的安全裕量。
）9. 电力变换通常可分为四大类，即交流变直流、 、 和 。
10. 电子技术包括 和 两大分支。
11. 在电压型逆变电路的PWM 控制中，同一相上下两个桥臂的驱动信号是 的。
但实际上为了防止上下两个桥臂直通而造成短路，在上下两臂通断切换时要留一小段上下臂都施加关断信号的 。
12. 在三相全控桥整流电路中，触发脉冲可采用 触发与 触发两种方法。
1．有源逆变 无源逆变 2．电压型 电流型 3．11734．半控型器件 不控型器件 全控型器件 5．过电压保护 过电流保护6．有正向阳极电压 门极有足够大的触发电流7．按控制目标的要求施加开通或关断的信号，对半控型器件提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号。
提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节8. 200A 100V 9. 直流变交流 交流变交流 直流变直流10. 信息电子技术 电力电子技术 11. 互补 死区时间 12. 双窄脉冲 单宽脉冲二、单项选择题 13. c 14. d 15. b 16. b 17. d13. 下列电力半导体器件中，（ ）最适合用在小功率、高开关频率的电力电子电路中。
