电力电子基础9
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一、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。
9.试列举典型的宽禁带半导体材料.基于这些宽禁带半导体材料的电力电子器件在哪些方面性能优于硅器件?答:典型的是碳化硅、氮化镓、金刚石等材料。
具有比硅宽得多的禁带宽度,宽禁带半导体材料一般都具有比硅高的多的临界雪崩击穿电场强度和载流子饱和飘逸速度的,较高的热导率和相差不大的载流子迁移率,且具有比硅器件高的多的耐受高温电压的能力,低得多的通感电阻,更好的导热性能和热稳定性以及更浅的耐受高温的和射线辐射的能力,许多方面的性能都是成数量级的提高。
三、2. 单相半波可控整流电路对电感负载供电,L =20mH ,U 2=100V ,求当α=0︒和60︒时的负载电流I d ,并画出u d 与i d 波形。
解:α=0︒时,在电源电压u 2的正半周期晶闸管导通时,负载电感L 储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。
在电源电压u 2的负半周期,负载电感L 释放能量,晶闸管继续导通。
因此,在电源电压u 2的一个周期里,以下方程均成立:t U tiL ωsin 2d d 2d =考虑到初始条件:当ωt =0时i d =0可解方程得:)cos 1(22d t L U i ωω-=⎰-=πωωωπ202d )(d )cos 1(221t t LU I=LU ω22=22.51(A)u d 与i d 的波形如下图:当α=60°时,在u 2正半周期60︒~180︒期间晶闸管导通使电感L 储能,电感L 储藏的能量在u 2负半周期180︒~300︒期间释放,因此在u 2一个周期中60︒~300︒期间以下微分方程成立:t U tiL ωsin 2d d 2d =考虑初始条件:当ωt =60︒时i d =0可解方程得:)cos 21(22d t L U i ωω-=其平均值为)(d )cos 21(2213532d t t L U I ωωωπππ-=⎰=L U ω222=11.25(A) 此时u d 与i d 的波形如下图:3.单相桥式全控整流电路,U 2=100V ,负载中R =2Ω,L 值极大,当α=30°时,要求:①作出u d 、i d 、和i 2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I 2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
一、填空题1.正弦脉冲宽度调制(SPWM)电路中,调制波为。
2.有源逆变电路中控制角α与逆变角β之间的关系应该是。
3 在电力电子器件中,有电流控制型器件,电压控制型器件,GTO为器件。
4. 晶闸管的导通条件是,,门极正偏,阳极电流大于维持电流 .5. 在PWM控制中,载波比为。
6. 电力电子器件的损耗主要有、断态损耗和开关损耗。
7.三相桥式全控整流电路中,同一相两个晶闸管的触发脉冲相位关系为。
8. PWM控制电路中,异步调制是。
9.单相全控桥式整流电路,纯电阻负载,脉冲的移相范围是。
10.直流斩波电路的三种控制方式为频率调制,和混合调制。
11.在交--交变频电路中,阻感负载。
在逻辑无环流情况下,哪组桥工作,由方向决定。
12. 三相半波整流电路的自然换相点(α=0o,触发脉冲始发点)是。
13. 无源逆变电路多重化的目的是。
14.电力电子电路中的换相方式主要有强迫换相,电网换相,器件换相,。
15.零电流开关是开关关断前迫使其降为零,则不会产生损耗和噪声。
二.简答题:(共4题,每题5分,计20分)1.什么是电压型逆变电路,有什么特点?2.试述单相交流调压电路与单相交流电力电子开关的异同。
3.有源逆变电路中,什么是逆变失败?原因是什么?(至少写出两种)3.画出IGBT关断缓冲吸收电路的原理图,并简述其过压保护原理。
三. 波形分析:1.单相全控桥式整流电路如下图所示,U2=100V,负载中R=1Ω,L极大,反电势E=60V,当α=30°时,作出ud ,id, i2,uVT1的波形;2.单相桥式矩形波逆变电路,RL负载,1800导电型,作出u G1u G4、u G2u G3、u o、i o波形。
四、分析计算题1.在下图所示的降压斩波电路中,已知E=100V,R=1Ω,L值极大,E M=30V,采用脉宽调制方式,当T=50μS,t on=30μS时①计算输出电压平均值U o 、输出电流平均值I o 。
一、单项选择题1、硅材料电力二极管正向压降为()。
A、0.3VB、0.7VC、1VD、1.5V2、锗材料电力二极管正向压降为()。
A、0.3VB、0.7VC、1VD、1.5V3、研究电力电子电路的重要方法是()。
A、电阻法B、电流法C、电压法D、波形分析法4、三相逆变电路中相邻序号开关导通间隔为()。
A、30°B、60°C、90°D、120°5、以下()属于不控型器件。
A、晶闸管B、三极管C、二极管D、场效应管6、工频交流电是指频率为()的交流电源。
A、50HzB、60HzC、90HzD、120Hz7、半导体器件的最高结温一般限制在()。
A、30°~50°B、50°~100°C、100°~150°D、150°~200°8、晶闸管额定电压是其在电路中可能承受最高电压的()倍。
A、1~2B、2~3C、3~4D、4~59、晶闸管额定电流是在通态电流平均值的基础上增加()倍。
A、1~1.5B、1.5~2C、2~2.5D、2.5~310、发展最快最有前景的电力电子器件是()器件。
A、不控型B、半控型C、可控性D、全控型11、电力场效应晶体管中主要类型是()。
A、P沟道增强型B、N沟道增强型C、P沟道耗尽型D、N沟道耗尽型12、以下属于电阻性负载的是()。
A、白炽灯B、蓄电池C、电动机励磁绕组D、电磁铁13、电力电子器件的通态损耗与器件的通态()有关。
A、电压B、电流C、电阻D、电感14、功率因数λ为()时电力系统发送功率的利用率最高。
A、0>λ>-1B、1C、0<λ<1D、0.915、在放大电路中,场效应晶体管应工作在漏极特性的()。
A、可变电阻区B、截止区C、饱和区D、击穿区16、场效应管三个电极中,用D表示的电极称为()。
A. 栅极B. 源极C. 基极D. 漏极17、三相对称交流电相互之间相差()。