常熟理工电力电子期末试卷 C答案

电力电子期末试题第一部分选择题1.以下哪个是不可控硅？ A. SCR B. GTO C. MOSFET D. IGBT答案：C2.以下哪个电路可以将交流电转换为直流电？ A. 逆变器 B. 变压器 C. 瞬时过零触发电路 D. 整流电路答案：D3.以下哪个元器件在电力电子中可以实现开关操作？ A. 电阻 B. 电容 C. 电感 D. 晶体管答案：D4.以下哪个拓扑结构不适合用于高功率变换器？ A. 单电平逆变 B. 三电平逆变 C. H桥逆变 D. 交错式升压变换器答案：A5.以下哪个功能模块可以保护电力电子器件不受过电压或过电流损坏？A. 瞬间过零触发电路B. 隔离电源C. 过流保护电路D. 过压保护电路答案：D第二部分填空题1.在三电平逆变器中，每个开关器件的最高电压为 __________。

答案：DC 链路电压的一半。

2.交流电压为 220V，50Hz，使用单相半波整流电路，输出负载电阻为20Ω，输出电压值为 __________ V。

答案：约 69.3V。

3.若交错式升压变换器输入电压为 24V，输出电压为 48V，则变换器的变换比为 __________。

答案：2。

4.将开关频率提高可以 __________ 变换器的体积和重量。

答案：减小。

5.光耦是一种 __________ 器件，可以实现电气隔离。

答案：光电耦合。

第三部分简答题1.请简述电力电子领域中的 PWM 技术，并给出一个实际应用的例子。

PWM 技术，即脉冲宽度调制技术。

使用PWM技术可以将一个信号的宽度改变，在有效电平区间内进行调整，以达到改变平均电压的效果。

以电力电子中的逆变器为例，通过 PWM 技术可以将 DC 电源的直流电转换为控制交流电压大小的脉冲信号。

PWM技术使得交流电的有效电平可以通过改变脉冲宽度进行调节，同时高的电平可以采用四象限开关控制方式，以实现更为精细的控制。

2.请简述电力电子整流电路的工作原理，并解释为什么需要进行滤波。

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。

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。

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 要为 __开关损耗 __。

3. 电力电子器件组成的系统，一般由 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. G TO 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. M OSFET 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. I GBT 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。

电力电子技术试题__通态损耗 __，而当器件开关频率较高时， 功率损耗主 __控制电路 __、 _驱动电路 主电路 三部分组成，由于电路中_单极型器件 _ 、 _双极型器件17.I GBT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。

《电力电子技术》试题(C)一、填空（30分）1、为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多，但归纳起来可分为与两大类。

2、对异步电动机实施变频调速控制，通常的控制方式有、、、等四种。

3、PWM逆变电路的控制方法有、、三种。

其中调制法又可分为、两种。

4、通常变流电路实现换流的方式有、、、四种。

5、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是，负载是阻感性时移相范围是。

6、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有；；；和等几种。

7、提高变流置的功率因数的常用方法有、、、几种。

8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有、、、几种。

二判断题,（20分）（对√、错×）1、三相桥式半控整流电路，带大电感性负载，有续流二极管时，当电路出故障时会发生失控现象。

（）2、晶闸管并联使用时，必须采取均压措施。

（）3、供电电源缺相、逆变桥元件损坏、逆变换流失败等故障。

也会引起逆变失败。

（）4、电压型逆变电路，为了反馈感性负载上的无功能量，必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。

（）5、用多重逆变电路或多电平逆变电路，可以改善逆变电路的输出波形，使它更接近正弦波。

（）6、三相桥式全控整流电路，输出电压波形的脉动频率是150H Z。

（）7、在普通晶闸管组成的全控整流电路中，带电感性负载，没有续流二极管时，导通的晶闸管在电源电压过零时不关断。

（）8、在桥式半控整流电路中，带大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形中没有负面积。

（）9、提高电力电子装置的工作频率，可以使电力电子装置的体积和重量减小。

（）10、无源逆变电路，是把直流电能逆变成交流电能，送给电网，（）三、选择题（10分）1、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种。

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。

2、在有源逆变电路中，逆变角β的移相范围应选为最好。

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。

1．晶闸管导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由什么决定？晶闸管的关断条件是什么？如何实现？晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多少？解：晶闸管导通的条件是：晶闸管阳极和阴极之间加正向阳极电压。

门极和阴极之间加适当的正向阳极电压。

导通后流过晶闸管的电流由主电路电源电压和负载大小决定。

晶闸管的关断条件是：阳极电流小于维持电流。

关断晶闸管可以通过降低晶闸管阳极－阴极间电压或增大主电路中的电阻。

晶闸管导通时两端电压为通态平均电压（管压降），阻断时两端电压由主电路电源电压决定。

2．调试图所示晶闸管电路，在断开负载R d测量输出电压U d是否可调时，发现电压表读数不正常，接上R d后一切正常，请分析为什么？习题2图解：当S断开时，由于电压表内阻很大，即使晶闸管门极加触发信号，此时流过晶闸管阳极电流仍小于擎住电流，晶闸管无法导通，电流表上显示的读数只是管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值，所以此读数不准。

在S合上以后，Rd介入电路，晶闸管能正常导通，电压表的读数才能正确显示。

3．画出图1-35所示电路电阻R d上的电压波形。

图1-35 习题3图解：4．说明晶闸管型号KP100-8E代表的意义。

解：KP100-8E表示额定电流100A、额定电压8级（800V、通态平均电压组别E（0.7＜U T≤0.8）普通晶闸管。

5．晶闸管的额定电流和其他电气设备的额定电流有什么不同？解：由于整流设备的输出端所接负载常用平均电流来衡量其性能，所以晶闸管额定电流的标定与其他电器设备不同，采用的是平均电流，而不是有效值，又称为通态平均电流。

所谓通态平均电流是指在环境温度为40℃和规定的冷却条件下，晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载电路中，当不超过额定结温且稳定时，所允许通过的工频正弦半波电流的平均值。

6．型号为KP100－3、维持电流I H＝3mA的晶闸管，使用在习题图所示的三个电路中是否合理？为什么（不考虑电压、电流裕量）？习题6图解：（a）图的目的是巩固维持电流和擎住电流概念，擎住电流一般为维持电流的数倍。

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。

考试试卷( 15 )卷一、填空题（本题共11小题，每空1分，共20分）1、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是________。

2、选用晶闸管的额定电压值应比实际工作时的最大电压大倍，使其有一定的电压裕量。

3、当晶闸管加上正向后，门极加上适当的正向，使晶闸管导通的过程，称为触发。

4、阻感负载的特点是________，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________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________，当它带阻感负载时，a的移相范围为________。

6、大、中功率的变流器广泛应用的是________触发电路，同步信号为锯齿波的触发电路，可分为三个基本环节，即________、________和________。

7、直流斩波电路中最基本的两种电路是________和________。

8、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，当控制角时，电流连续。

9、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使输出电压平均值。

10、逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为________，当直流侧为电流源时，称此电路为________。

11、使开关开通前其两端电压为零的开通方式称为____，它需要靠电路中的_____来完成。

二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、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2、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发，应使干扰信号的幅值限制在（）A、可靠触发区B、不可靠触发区C、安全工作区D、不触发区3、关于单相桥式PWM逆变电路，下面说法正确的是（）A、在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平B、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平C、在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平D、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平4、晶闸管稳定导通的条件（）A.晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B.晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C.晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D.晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流5、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。