电力电子技术复习提纲
一．填空
1.电力电子器件的分类（p10）
按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度将电力电子器件分为下列三类：
半控型器件全控型器件不可控器件
按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，将电力电子器件（除电力二极管）分为：
电流驱动型和电压驱动型
按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况下分为：
单极型双极型复合型
2.单相桥式全控整流电路（p46）
α移相范围：带电阻负载时 0-180
带阻感负载时 0-90
3.三相桥式全控整流电路（p54）
α移相范围：带电阻负载时 0-120
带阻感负载时 0-90
4.相控电路的驱动控制（p90）
同步信号为锯齿波的触发电路分为三个基本环节：脉冲的形成与放大，锯齿波的形成和脉冲移相，同步环节
5.直流斩波电路（p100）包括6种基本斩波电路：降压斩波电路，升压斩波电
路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路和Zeta斩波电路，其中前两种是最基本的电路。
6.（p122）在一个输出电压周期内交交变频电路有四种工作状态。
t
~t3期间：i o正半周，正组工作，反组被封锁。
1
a)t1~ t2：u o和i o均为正，正组整流，输出功率为正。
b)t2 ~ t3：u o反向，i o仍为正，正组逆变，输出功率为负。
t
~ t5期间：i o负半周，反组工作，正组被封锁。
3
c)t3 ~ t4：u o和i o均为负，反组整流，输出功率为正。
d)t4 ~ t5：u o反向，i o仍为负，反组逆变，输出功率为负。
7.换流方式分类（p133）
器件换流电网换流负载换流强迫换流
8.提高直流电压利用率和减少开关次数的方法（p159）
提高直流电压利用率：当正弦波调制不能满足输出电压的要求时，改用梯形波调制。
线电压控制方式的目标是：使输出的线电压波形中不含地次谐波，同时尽可能提高直流电压利用率，也应尽量减少功率器件开关次数。
9.三类软开关电路（p172）
1）准谐振电路①零电压开关准谐振电路②零电流开关准谐振电路③零电压开关多谐振电路
2）零开关PWM电路
3）零转换PWM电路
二．简答题
1.电力电子器件在串联、并联使用时存在的问题及处理方法（p40）
1)串联：当晶闸管的额定电压小于实际要求，可以用两个以上同型号器件相串联，理想的串联希望各器件承受的电压相等，但实际上因为器件特性之间的差异，一般都会存在电压分配不均的问题。
解决方法：为达到静态均压，首先应选用参数和特性尽量一致的器件，此外可以采用电阻均压，如图1-41中的Rp。
Rp的阻值应比任何一个器件阻断时的正、反向电阻小的多，这样才能使每个晶闸管分担的电压决定于均压电阻的分压。
类似的，由于器件动态参数和特性的差异造成的不均压问题称为动态不均压问题。为达到动态均压，同样首先应选择动态参数和特性尽量一致的器件，另外还可以用RC并联支路作动态均压，如图1-41b，对于晶闸管来说，采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间上的差异。
2）并联：大功率晶闸管装置中，常用多个器件并联来承担较大的电流。当晶闸管并联时就会分别因静态和动态特性参数的差异而存在电流分配不均匀的问题。均流不佳，有的器件电流不足，有的过载，有碍提高整个装置的输出，甚至造成
器件和装置的损坏。
解决方法：均流的首要措施是挑选特性参数尽量一致的器件，此外，还可以采用均流电抗器，同样，采用门极强脉冲触发也有助于动态均流。
当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接。
2.电压型、电流型逆变电路的主要特点（p135、p140）
电压型：(1)直流侧为电压源或并联大电容，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)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同。(3)阻感负载时需提供无功功率。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。
电流型：(1)直流侧串大电感，电流基本无脉动，相当于电流源（2)交流输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关。输出电压波形和相位因负载不同而不同。(3)直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。
3、简述谐振电路的结构及特点（未找到）
4、晶闸管导通和关断的条件
1）导通：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。
2）关断：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。
5、有源逆变产生的条件？（p81）逆变失败的原因是？（p82）
1）有源逆变产生的条件①：要有直流电动势，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Ud为负值
以上两点须同时满足才能实现有源逆变。
2）逆变失败的原因：①触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。②晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。③交流电源缺相或突然消失。④换相的裕量角不足，引起换相失败。
6.交交变频电路最高输出频率以及限制频率提高的因素？
1）最高输出频率（p124）：一般认为，输出上限频率不高于电网频率的1/3~1/2.
电网频率为50hz时，交交变频电路的输出上限频率约为20hz。
2）限制频率提高的因素（p124）：当输出频率增高时，输出电压一周期所含电网电压的段数就减少，波形畸变就严重。电压波形畸变就严重。电压波形畸变已经由此产生的电流波形畸变和转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。
习题答案：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。
7.PWM控制的基本原理及控制思想（是逆变还是整流？）
1）基本原理：面积等效原理
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
2）控制思想：①计算法和调制法②同步调制和异步调制
8.逆变电路常用换流方式及特点（p133）
一般来说，换流方式可分为以下几种
①器件换流
特点：1）利用全控型器件的自关断能力进行换流。2）在采用IGBT 、电力MOSFET 、GTO 、GTR等全控型器件的电路中的换流方式是器件换流。
②电网换流
特点1）电网提供换流电压的换流方式。2）将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。不需要器件具有门极可关断能力，但不适用于没有交流电网的无源逆变电路。
③负载换流
特点1）由负载提供换流电压的换流方式。2）负载电流的相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流。当负载为电容性负载时，即可实现负载换流。
④强迫换流：1）设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强施加反压或反电流
