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电力电子技术习题（附参考答案）一、选择题1. 电力电子技术的主要研究对象是（）。
A. 电力系统B. 电子设备C. 电力电子器件及其应用D. 控制电路答案：C2. 电力电子器件的主要类型包括（）。
A. 晶体二极管B. 晶体三极管C. 功率晶体管D. 门极可关断晶闸管答案：C3. 电力电子变换器的主要功能是（）。
A. 电压变换B. 电流变换C. 频率变换D. 以上都是答案：D4. 电力电子技术的应用领域包括（）。
A. 电力系统B. 电机控制C. 电动汽车D. 以上都是答案：D5. 电力电子技术的研究方法主要包括（）。
A. 理论分析B. 仿真分析C. 实验研究D. 以上都是答案：D二、填空题1. 电力电子技术是利用（）对电能进行高效变换的技术。
答案：功率半导体器件2. 电力电子器件的主要类型有（）。
答案：晶闸管、GTO、MOSFET、IGBT等3. 电力电子变换器的主要功能有（）。
答案：电压变换、电流变换、频率变换4. 电力电子技术的应用领域包括（）。
答案：电力系统、电机控制、电动汽车、新能源等5. 电力电子技术的研究方法有（）。
答案：理论分析、仿真分析、实验研究三、判断题1. 电力电子技术只涉及电力系统方面的内容。
（）答案：错误2. 电力电子器件具有体积小、重量轻、开关速度快等特点。
（）答案：正确3. 电力电子变换器的主要功能是电压变换。
（）答案：错误4. 电力电子技术的应用领域仅限于电力系统。
（）答案：错误5. 电力电子技术的研究方法只有理论分析。
（）答案：错误四、简答题1. 简述电力电子技术的定义及其在电力系统中的应用。
答案：电力电子技术是利用功率半导体器件对电能进行高效变换的技术。
在电力系统中，电力电子技术主要用于实现电能的电压、电流、频率和波形等变换，提高电能的利用效率，满足各种用电设备的需求。
2. 简述电力电子器件的主要类型及其特点。
答案：电力电子器件的主要类型包括晶闸管、GTO、MOSFET、IGBT等。
电力电子技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电力电子技术主要研究的是（）。
A. 电力系统的运行与控制B. 电力系统的规划与设计C. 电力电子器件及其应用D. 电力系统的保护与自动化答案：C2. 下列哪个不是电力电子技术中常用的电力电子器件？（）A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管C. 继电器D. 功率场效应晶体管答案：C3. 电力电子变换器的主要功能是（）。
A. 功率放大B. 电压变换C. 电流变换D. 以上都是答案：D4. 电力电子技术在以下哪个领域应用最为广泛？（）A. 通信技术B. 电力系统C. 计算机技术D. 机械制造答案：B5. 晶闸管的导通条件是（）。
A. 阳极电压高于阴极电压B. 门极电压高于阳极电压C. 阳极电流大于阴极电流D. 门极电流大于零答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 电力电子技术在以下哪些领域有应用？（）A. 电力系统B. 交通系统C. 工业自动化D. 家用电器答案：ABCD2. 电力电子变换器可以实现以下哪些功能？（）A. 交直流转换B. 直流电压变换C. 交流电压变换D. 功率因数校正答案：ABCD3. 下列哪些是电力电子技术中常用的控制方式？（）A. 脉宽调制B. 脉冲频率调制C. 恒压控制D. 恒流控制答案：ABD三、填空题（每题2分，共10分）1. 电力电子技术中，______是一种常用的交流-直流变换器。
答案：整流器2. 电力电子器件的开关特性决定了其在______电路中的应用。
答案：开关电源3. 电力电子技术在______领域可以实现能量的高效转换。
答案：新能源4. 电力电子变换器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过______实现控制。
答案：调制技术5. 电力电子技术在______系统中可以实现对电机的精确控制。
答案：伺服驱动四、简答题（每题5分，共20分）1. 简述电力电子技术在电力系统中的应用。
答案：电力电子技术在电力系统中的应用主要包括电力系统的稳定控制、电能质量的改善、电力系统的自动化管理、以及电力系统的保护等。
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》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。
电力电子技术期末复习10套及答案考试试卷(1)卷一、填空（这道题有8个小问题，每个空白1分，共20分）1、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.为了降低自身损耗，提高效率，电力电子设备一般工作在开关状态。
当设备的工作频率较高时，开关损耗将成为主要损耗。
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.面积等效原则指的是___________________________基本相同。
5.在GTR、GTO、IGBT和MOSFET中，开关速度最快的是MOSFET，最大的单管输出功率是多少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，其最大正向电压为。
7.如果逆变器电路的负载连接到电源，则称为逆变器。
如果它与负载相连，则称为逆变器。
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）在从0到T1的时间段内，当前路径为__；（2）在T1~T2时间段内，电流路径为__；(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、多项选择题（本题共有10个子题，前4题各得2分，其余各得1分，共计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和V4打开，V2和V3关闭，B和V1正常打开，V2正常关闭，V3和V4交替打开和关闭，C，V1和V4关闭，V2和V3打开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、当晶闸管的触发角大于电路的功率因数角时，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数角。
电力电子考试试卷2•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：％V 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5Q,电感为0.4H，励磁直流平均电流I d为30A，交流电源电压U2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12、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i2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)•采用KP50 —8的晶闸管是合理的。
共3页第1页得分评卷人、(共15分)1写出下列电路符号的名称(b) (c) (d)晶闸管电力场效应晶体管MOSFET 电力晶体管GTR 绝缘栅双极晶体管IGBT得分评卷人Id解得a=59O(4)・・T T(AV)U DRM匚2 二22A 50A1.57二U RRM 二2U 2 2 - 622V 800V •••I(2)由丄= 0.9U21 cos：2IdRol d =17.4A2二12 二〔2 I T = 24.6AS = l2U2 =5412KVA三、（共25分）变流电路如图所示。
已知：U=200V, R=2Q, L=x, L B=1mH a =45°,氐=100V。
1 •计算输出直流平均电压U d、平均电流l d和换流重叠角Y ；2 •作出输出电压U d、流过晶闸管VT的电流i Ti的波形。
3•若电动机处于发电制动状态，变流电路应工作在_有源逆变_状态。
此时，控制角a应_大于90o_。
画出B =45\v相触发脉冲丢此时输出电压U d的波形。
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Rd测量输出电压Ud是否可调时, 发现电压表读数不正常, 接上Rd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Rd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＜UT≤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IH＝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。
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2__，续流二极管承受的最大反向电压为2_(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222；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22；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δ时，晶闸管的导通角θ =π—α-δ； 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ = π—2δ。
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 2，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）。
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：(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（I H）。
(2) 要使晶闸管由导通变为关断，可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。
4. 图2-27 中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。
补充：1）说明IGBT、GTR、GTO 和电力MOSFET各自的优缺点。
器件优点缺点IGBT 开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较低，输入阻抗高，为电压驱动、驱动电路简单、驱动功率小开关速度低于电力MOSFET,电压，电流容量不及GTOGTR 耐压高，电流大，开关速度略高于GTO，通流能力强，饱和压降低开关速度低，所需驱动功率大，电流驱动、驱动电路复杂，存在二次击穿问题GTO 电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，电流驱动、驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低电力MOSFET 开关速度快、工作频率高，热稳定性好，输入阻抗高、电压驱动、所需驱动功率小且驱动电路简单，不存在二次击穿问题电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置2维持电流（I H）——使晶闸管维持导通所必需的最小电流。
一般为几十到几百毫安，并与结温成反比。
擎住电流（I L——晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。
对同一晶闸管来说，通常I L约为I H的2~4倍。
两者区别：描述的晶闸管的工作状态不同，对同一管子来说两者大小不同。
交-直-交变频电路和交-交变频电路各有哪些优缺点？（6分）1）交-直-交变频电路两次变流，效率较低；交-交变频一次变流，效率较高。
第2章
2. 3. 条件
A I H ：维持电流
4. 图 2-27 中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值 I 1、I 2、I 3。
补充：IGBT、GTR、GTO 和电力MOSFET的优缺点的比较如下表：
第3章
3．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当 ＝30°时，要求：①作出u d、i d、和i2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I2；
③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
7. 在三相半波整流电路中，如果a 相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压u d 的波形。
a)
解：假设 = 0°，当负载为电阻时，u d 的波形如下：
①画出u d、i d和i VT1的波形；
②计算U d、I d、I dT和I VT。
①画出u d、i d和i VT1的波形；
②计算U d、I d、I dT和I VT。
23. 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同？答：带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点：①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后者需要用平衡电抗器；
②当变压器二次电压有效值U2相等时，双反星形电路的整流电压平均值U d是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值I d是三相桥式电路的2 倍。
③在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压u d和整流电流
i d的波形形状一样。
第4章
1. 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。
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
2. 换流方式各有那几种？各有什么特点？
答：换流方式有4种：
器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。
全控型器件采用此换流方式。
电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。
强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。
通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
3．什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点。
答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型
逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路
电压型逆变电路的主要特点是：
①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是：
①直流侧串联有大电感，相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。
因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
8．逆变电路多重化的目的是什么？如何实现？串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场
合？
答：逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高，二是可以改善输出电压的波形。
因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波，还是电流型逆变电路输出的矩形电流波，都含有较多谐波，对负载有不利影响，采用多重逆变电路，可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。
逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来，使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消，就可以得到较为接近正弦波的波形。
组合方式有串联多重和并联多重两种方式。
串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来，并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来。
串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化。
并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路得多重化。
9. 多电平逆变电路主要有哪几种形式？各有什么特点？（了解、P.115）
答：多电平逆变电路主要中点钳位型逆变电路、飞跨电容型逆变电路、单元串联多电平逆变电路。
第5章
1. 简述图5-1a 所示的降压斩波电路工作原理。
2. 在图5-1a 所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，E M=30V，
T=50μs，t on=20μs,计算输出电压平均值U o，输出电流平均值I o。
4. 简述图5-2a所示升压斩波电路的基本工作原理。
5．在图5-2a 所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，t on=25μs时，计算输出电压平均值U o，输出电流平均值I o。
6. 试分别简述升降压斩波电路和Cuk斩波电路的基本原理，并比较其异同点。
答：升降压斩波电路的基本原理：当可控开关V 处于通态时，电源 E 经V 向电感L 供电使其贮存能量，此时电流为i1，方向如图5-4 中所示。
同时，电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。
此后，使V关断，电感L中贮存的能量向负载释放，电流为i2，方向如图5-4所示。
可见，负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反。
输出电压的极性与电源电压极性相反。
该电路的等效电路如图5-5b 所示，相当于开关S 在A、B两点之间交替切换。
第6章
1. 一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看作电阻负载，在α=0 时输出功率为
最大值，试求功率为最大输出功率的80%，50%时的开通角α。
3．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。
交流电力电子开关与交流调功电路的区别：
交流电力电子开关并不控制电路的平均输出功率。
；通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开；控制频度通常比交流调功电路低得多。
4. 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。
5.交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？
答：交交变频电路的主要特点是：
只用一次变流，效率较高；可方便实现四象限工作；低频输出时的特性接近正弦波。
交交变频电路的主要不足是：
接线复杂，如采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用36 只晶闸管；受电网频
率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低；输出功率因数较低；输入电流谐波含量大，频谱复杂。
主要用途：500 千瓦或1000千瓦以下的大功率、低转速的交流调速电路，如轧机主传动装置、鼓风机、球磨机等场合。
