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电⼒电⼦题库含答案1．⼀型号为KP10-7的晶闸管，U TN= 700V I T(A V)= 10A 。
1 2．中间直流侧接有⼤电容滤波的逆变器是电压型逆变器，交流侧输出电压波形为矩形波。
3．晶闸管串联时，给每只管⼦并联相同阻值的电阻R是__均压______措施。
4．在SPWM的调制中，载波⽐是载波频率和调制波频率的⽐值。
5．考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电⾓度称为换相重叠⾓。
6．功率晶体管GTR从⾼电压⼩电流向低电压⼤电流跃变的现象称为⼆次击穿。
7．三相半波可控整流电阻性负载电路中，控制⾓α的最⼤移相范围是150°。
8．三相全控桥电路有 6 只晶闸管，应采⽤宽脉冲或双窄脉冲才能保证电路⼯作正常。
电压连续时每个管导通120 度，每间隔60 度有⼀只晶闸管换流。
接在同⼀桥臂上两个晶闸管触发脉冲之间的相位差为180°。
9．型号为KP100-8的晶闸管其额定参数为：额定电压800v，额定电流100 A 。
10．考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电⾓度称为换相重叠⾓11．抑制过电压的⽅法之⼀是⽤_电容__吸收可能产⽣过电压的能量，并⽤电阻将其消耗。
⽽为抑制器件的du/dt和di/dt，减⼩器件的开关损耗，可采⽤接⼊缓冲电路的办法。
12．在交-直-交变频电路中，中间直流环节⽤⼤电容滤波，则称之为电压型逆变器，若⽤⼤电感滤波，则为电流型逆变器。
13．锯齿波触发电路由脉冲形成环节、锯齿波的形成和脉冲移相环节、同步环节、双窄脉冲形成环节构成。
14．若输⼊相电压为U2，单相桥式电路的脉冲间隔= 180 ，晶闸管最⼤导通=θ180 ，晶闸管承受的最⼤电压U dm= 0.9U2 , 整流电压脉动m a x次数m= ; 三相半波电路的脉冲间隔= 120 , 晶闸管最⼤导通θ150 ，晶闸管承受的最⼤电压U dm= 1.17U2 ,整流电压脉动次数=m axm= ;15．GTO、GTR、MOSFET、IGBT分别表⽰：可关断晶闸管、电⼒晶体管、电⼒场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管16．在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制⾓⼤于30°时，输出电压波形出现负值，因⽽常加续流⼆级管。
四种典型全控型器件的比较四种典型全控型器件的比较一、 对四种典型全控型器件的介绍1、门极可关断晶闸管(GTO ) 1）GTO 的结构与工作原理芯片的实际图形 GTO 结构的纵断面 GTO 结构的纵断面 图形符号GTO 的内部结构和电气图形符号2）工作原理：设计α2较大，使晶体管V2控 制灵敏。
导通时α1+α 2= 1.05更接近1，导通时接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通时管压降增大。
多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。
下图为工作原理图。
2222R NPNPNPA G SK E GI G E AI K I c2I c1I A V 1V 2b)2、电力晶体管(GTR) 1）电力晶体管的结构：内部结构电气图形符号NPN型电力晶体管的内部结构及电气图形符号2）工作原理：在电力电子技术中，GTR主要工作在开关状态。
晶体管通常连接成共发射极电路，GTR通常工作在正偏(I b＞0)时大电流导通；反偏(I b＜0)时处于截止状态。
因此，给GTR的基吸施加幅度足够大的脉冲驱动信号，它将工作于导通和截止的开关状态。
3、电力场效应晶体管(Power MOSFET)1）电力MOSFET的结构MOSFET元组成剖面图图形符号电力MOSFET采取两次扩散工艺，并将漏极D移到芯片的另一侧表面上，使从漏极到源极的电流垂直于芯片表面流过，这样有利于减小芯片面积和提高电流密度。
2)电力MOSFET的工作原理：当漏极接电源正极，源极接电源负极，栅源极之间电压为零或为负时，P型区和N-型漂移区之间的PN结反向，漏源极之间无电流流过。
如果在栅极和源极间加正向电压U GS，由于栅极是绝缘的，不会有电流。
但栅极的正电压所形成的电场的感应作用却会将其下面的P 型区中的少数载流子电子吸引到栅极下面的P型区表面。
当u GS大于某一电压值U GS(th)时，栅极下面的P型区表面的电子浓度将超过空穴浓度，使P型反型成N型，沟通了漏极和源极。
四种典型的全控型器件班级学号：********* 姓名：***日期：2013.10.3四种典型的全控型器件全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，又称为自关断器件。
四种典型全控型器件：只在汽车点火装置和电视机行扫描电路中进行试用。
自70年代中期开始，GTO的研制取得突破，相继出世了1300V/600A、2500V/1000A、4500V/2400A的产品，目前已达9kV/25kA/800Hz及6Hz/6kA/1kHz的水平。
(2)大功率晶体管（GTR）GTR是一种电流控制的双极双结电力电子器件，产生于本世纪70年代，其门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor—GTO），电力晶体管（Giant Transistor-GTO），电力场效应晶体管（Power MOSFET），绝缘栅双极晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）。
容量比较：（1）1964年，美国第一次试制成功了500V/10A的GTO。
在此后的近10年内，GTO的容量一直停留在较小水平，额定值已达1800V/800A/2kHz、1400v/600A/5kHz、600V/3A/100kHz。
(3)功率MOSFET目前制造水平大概是1kV/2A/2MHz和60V/200A/2MHz。
(4)绝缘门极双极型晶体管（IGBT）IGBT是由美国GE公司和RCA公司于1983年首先研制的，当时容量仅500V/20A，且存在一些技术问题。
目前，其研制水平已达4500V/1000A。
开关频率：GTO的延迟时间一般为1～2us;下降时间一般小于2us。
GTR的开关时间一般在几微秒以内，比晶闸管短很多，也短于GTO。
MOSFET的开关时间一般在10--100ns之间。
IGBT的开关时间要低于电力MOSFET。
驱动方式和驱动功率：GTO：电流驱动型，驱动功率大。
机车电力电子技术复习题及答案一、填空题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．请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管GTR；可关断晶闸管GTO；功率场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT；IGBT是MOSFET和GTR的复合管。
3．电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
4．电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的，它是应用于电力领域的电子技术，是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
5．进行电力变换的技术称为变流技术，它通常可分为四大类，即交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流，其中，交流变直流称为整流，直流变交流称为逆变。
6．电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数，并联使用时具有电流自动均衡的能力。
7．PWM控制电路中，载波频率与调制波频率之比称为载波比。
8．在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中，开关速度最快的是MOSFET，单管输出功率最大的是GTO，应用最为广泛的是IGBT。
9．典型全控型电力电子器件有GTO、GTR、MOSFET与IGBT。
10．SPWM有两种调制方式：单极性和双极性调制。
11．晶闸管是一种既具有开关作用，又具有整流作用的大功率半导体器件12．晶闸管有三个电极，分别是阳极，阴极和门极。
13．单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的目的是防止失控现象的产生。
14．半控型电力电子器件控制极只能控制器件的导通，而不能控制器件的开关。
15．SS4改型机车采用交直交型电流传感器。
16．SS9改型电力机车选用型速度传感器。
17．HXD3型机车用电源装置由两个完全相同的电源单元组成，采用元件。
18．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19．晶闸管的换相重叠角与电路的触发角、变压器漏抗、平均电流、电源相电压等到参数有关，对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使其输出电压平均值。
全控型器件目录门极可关断晶闸管（GTO)电力场效应晶体管（Power MOSFET）绝缘栅双极晶体管（IGBT）通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，又称为自关断器件；这类器件很多，门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor—GTO），电力场效应晶体管（Power MOSFET），绝缘栅双极晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）均属于此类。
编辑本段门极可关断晶闸管（GTO)门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor—GTO）也是晶闸管（Thyristor）的一种派生器件，但可以通过在门极施加负脉冲使其关断，因而属于全控型器件；它和普通晶闸管一样，也是PNPN四层结构，外部引出三个极，阳极，阴极和门极；工作条件同普通晶闸管；其主要用于兆瓦级以上的大功率场合。
编辑本段电力场效应晶体管（Power MOSFET）电力MOS场效应管通常主要指绝缘栅型中的MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET），简称电力MOSFET（Power MOSFET）结型电力场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。
是一种单极型的电压控制全控型器件。
特点——用栅极电压来控制漏极电流输入阻抗高驱动电路简单，需要的驱动功率小。
开关速度快，工作频率高。
热稳定性优于GTR。
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。
电力MOSFET的种类按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
耗尽型——当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道。
增强型——对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道。
电力MOSFET主要是N沟道增强型。
电力MOSFET的结构小功率MOS管是横向导电器件。
电力MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET（Vertical MOSFET）。
试列举电力电子器件，并从不同的角度对这些电力电子器件进行分类。
目前常用的全控型电力电子器件有哪些？以下是一些常见的电力电子器件的分类：1.控制器件：这类器件用于控制电力系统中的电流、电压和功率流动。
例如，控制器件包括逆变器、整流器和交流调压器等。
2.开关器件：这类器件用于控制电力系统中的电流通断。
常见的开关器件包括晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRIAC）、功率MOSFET、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和GTO（门控双极型晶体管）等。
3.整流器件：这些器件用于将交流电转换为直流电。
典型的整流器件包括整流二极管、普通晶闸管、快恢复二极管和大功率二极管等。
4.逆变器件：这类器件用于将直流电转换为交流电。
常见的逆变器件包括逆变二极管、MOSFET逆变器、IGBT逆变器和GTO逆变器等。
5.检测和保护器件：这些器件用于检测电流、电压、温度等电力系统参数，并提供保护控制。
典型的检测和保护器件包括电流传感器、电压传感器、温度传感器和保护电路等。
常用的全控型电力电子器件包括：1.晶闸管（SCR）：可控硅，适用于高功率、高电压应用中的整流和开关控制。
2.双向晶闸管（TRIAC）：适用于交流电控制，用于调节电压和控制功率。
3.大功率MOSFET：金属氧化物半导体场效应晶体管，用于高频开关和高效率应用。
4.功率IGBT：绝缘栅双极型晶体管，结合了MOSFET和晶闸管的特性，适用于高频率开关、高功率应用。
5.门控双极型晶体管（GTO）：适用于高功率、大电流应用中的整流和开关控制。
不同的器件在性能、应用场景和特点等方面各有优势，选择适合特定应用的器件取决于实际需求。
