电力电子课后作业讲解

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1、电力电子课后作业讲解填空题电力电子技术包括电力电子器件、电力电子电路和控制技术3个部分。现代电力电子器件分为不可控型器件、半控型器件和全控型器件三类。电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三种。晶闸管的外形大致有塑封形、平板型和螺栓形三种。晶闸管额定电流与有效值电流的关系IT=1.57IT（AV）。双向晶闸管的门极控制方式有两种：移向触发和过零触发。2. 判断题（X）1）普通晶闸管内部有两个PN结。（X）2）普通晶闸管外部有3电极，分别是基极、发射极和集电极。（小3）型号为KP50-7的半导体器件，是一额定电流为50A的普通晶闸管。（X）4）只要让加在晶闸管两端的电压减小

2、为零，晶闸管就会关断。（X）5）只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。（X）6）晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管就会导通（X）刀加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。3. 选择题1）在型号KP100-10G中，数字10表示（C）。A、额定电压为10VB、额定电流为10AC、额定电压为1000VD、额定电流为100A2）晶闸管内部有（C）PN结。A、1个B、2个C、3个D、4个3）晶闸管的3个引出电极分别是（B）A、阳极、阴极、栅极B、阳极、阴极、门极C、栅极、漏极、源极D、发射极、基极、集电极4）普通晶闸管的额定通态电流是用（A）表示。A、流过晶闸管的平均电流B、直

3、流输出平均电流C、整流输出电流有效值D、交流有效值5）当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（B）A、导通状态B、关断状态C、饱和状态D、不定6）处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极与阴极间加正向电压，且在门极与阴极间作（C）处理才能使其开通。A、并联一电容B、串联一电感C、加正向触发电压D、加反向触发电压7在晶闸管工作过程中，管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以（A）A、阳极电流B、门极电流C、阳极电流与门极电流之差D、阳极电流与门极电流之和填空题典型的全控型器件主要有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双型晶体管四种。某半导体器件的型号为KP

4、50-7,其中KP表示该器件的名称为反向阻断晶闸管，50表示额定电流50A,7表示额定电压700V。GTO的门极控制增益B的表示方法：B=IATO|1-IGM|。电力MOSFET的基本特性有转移特性、开关特性和输出特性三种。2.选择题1）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（B）。A、一次击穿B、二次击穿C、临界饱和D、反向截至2）电力场效应晶体管（电力MOSFET）是理想的（A）控制器件。A、电压B、电流C、电阻D、功率3）在电力电子装置中，电力晶体管一般工作在（D）状态。A、放大B、截止C、饱和D、开关4）电力晶体管在使用时，要防止（A）。A、二次击穿B、静电击穿

5、C、时间久而失效D、工作在开关状态电力场效应晶体管（电力MOSFET）适合于在（D）条件下工作。A、直流B、低频C、中频D、咼频6）电力场效应晶体管（电力MOSFET）（B）现象。A、有二次击穿B、无二次击穿C、防止二次击穿D、无静电击穿7用万用表Rxlkw测量GTO阳极与阴极间电阻时，若其正、反向电阻都很小，说明两极之间（B）。A、开路B、短路C、接线错误D、测量方法错误8）具有自关断能力的电力半导体器件称为（A）。A、全控型器件B、半控器件C、不控型器件D、触发型器件9）IGBT的3个引出电极分别是（D）.A、阳极、阴极、门极B、阳极、阴极栅极C、栅极、源极漏极D、发射极、栅极、集电极1填

6、空题1）驱动电路的基本任务是就是将信息按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，并使其导通或关断的2）电力电子器件的驱动电路分为电流驱动型和电压驱动型。3）在驱动电路中釆用的隔离环节一般是光隔离和磁隔离。4）磁隔离的器件通常是脉冲变压器，当脉冲较宽时，为避免铁心饱和，常釆用高频调制和解调的方法。2.选择题1）对于功率晶体管的基极驱动电路，驱动电流的后沿应是一个较大的负电流，以利于功率晶体管的（A）。A、导通B、寿命C、关断D、饱和2）驱动电路是电力电子器件主电路与（C）电路之间的接口。A、缓冲电路B、保护电路C、控制电路D、滤波电路3）功率晶体管的驱动电路一般有两种类型，

7、即恒流驱动和（C）。A、变流驱动B、变压驱动C、比例驱动D、补偿驱动填空题电力电子器件的保护分为过压保护和过流保护两类。过电压主要表现为开关的开闭引起的冲击电压和雷击或其它的外来冲击电压两种类型。电力电子器件的缓冲电路有耗能型和馈能式两类。耗能式缓冲电路有关断缓冲电路、导通缓冲电路和复合缓冲电路三种。在晶体管的并联使用中要釆取的均流措施是串联电阻法和串联电感法两种。为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是一个较大的负电流。抑制过电压的方法之一是用阻容元件吸收可能产生过电压的能量，并使电阻将其消耗。判断题W）1）在电力电子器件电极上设置缓冲电路的目的是为了提高电路的可靠性。（J2）晶闸管串联使

8、用时，必须注意均流问题。（J3）为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。（x）4）雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。（J）5）硒堆发生过电压击穿后就不能在使用了。（x）6）为防止过电流，只需在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。W）刀快速熔断器必须与其他过流保护措施同时使用。选择题1）晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C）。A、分流B、降压C、过压保护D、过流保护2）压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来（C）。A、分流B、降压C、过压保护D、过流保护3）变压器一次侧接入压敏电阻的目的是为了防止（B）损坏晶闸管。A、关断过电压B、交流侧操作过电压C、不变4）晶闸管变流装置的功率

9、因数比较（B）。A、咼B、低C、好5）晶闸管变流器接直流电动机的拖动系统中，当电动机在轻载状况下，电枢电流较小时，交流器输出电流是（B）的。A、连续B、断续C、不变6）可以用过电流继电器作为过电流保护的电力电子器件是（D）。A、功率晶体管（GTR）B、IGBTC、功率MOSFETD、晶闸管1. 填空题单结晶体管又称为双极二极管，利用它伏安特性的负阻特性和电容充放电，可做成张弛振荡器。单结晶体管的内部一共有1个PN结，外部一共有3个电极，它们分别是发射极、第一基极和第二基极。单结晶体管的发射极电压高于峰点电压时就会导通，低于谷点电压时就截止。判断题（J1）在电路中接入单结晶体管时，若把bl、b2

10、接反了，就会烧坏管子。（X）2）单结晶体管组成的触发电路也可以用在双向晶闸管电路中。W）3）单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。W）4）单结晶体管组成的触发电路不能很好的满足电感性或反电动势负载的要求。填空题晶体管触发电路的同步电压一般有锯齿波同步电压和正弦波电压。正弦波触发电路的同步移相一般都是釆用正弦波同步电压与一个或几个控制电压的叠加，利用改变控制电压的大小，来实现移相控制。判断题W）1）釆用正弦波移相触发电路的可控整流电路工作稳定性差。（x）2）正弦波移相触发电路不会受电网电压的影响。（7）3）晶闸管触发电路与主电路的同步，主要通过同步变压器的不同接线方式来实现的。选择题锯齿波为

11、同步信号的触发电路中，若控制电压保持不变，同步信号的周期也不变，则改变同步电压的（D）,即能实现移相。A、幅值B、后沿C、斜率D、前沿用集成触发电路KC04触发三相全控桥，若KC04的引脚1接至V13的门极，则引脚15接至（D）。A、V12B、V15C、V14D、V16为防止晶闸管误触发，应使干扰信号不超过（B）。A、安全区B、不触发区C、可靠触发区D、可触发区三相桥式全控整流电路的同步相控触发电路，有两种控制方式是（B）。A、垂直控制和横向控制B、180。控制和120。控制C、时间比控制和瞬时值控制D、单极性控制和双极性控制填空题单项半波可控整流电路，当电感性负载接续流二极管时，控制角的移相

12、范围为0n。按负载的性质不同，晶闸管可控整流电路的负载分为电阻性负载，电感性负载和反电动势负载三大类。当增大晶闸管可控整流的控制角a,负载上得到的直流电压平均值会减小。当晶闸管可控整流的负载为大电感时负载时，负载两端的直流电压平均值会很小，解决的办法就是在负载的两端并联接一个续流二极管。把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为控制角。判断题（x）l）单向半控桥可控整流电路中，两只晶闸管釆用的是,共阳”接法。（7）2）对低电压大电流的负载供电，应该用带平衡电抗器的双反星形可控整流装置。X）3）增大晶闸管整流装置的控制角a,输出直流电压的平均值会增大。（x）4）在可控整流电路中电阻性负载对输出

13、电流波形几乎一样。选择题晶闸管可控整流电路中的控制角a减小，则输出的电压平均值会（B）.A、不变B、增大C、减小单相半波可控整流电路输出最大直流电压的平均值等于整流前交流电压的（C）倍A、1B、0.5C、0.45D、0.9单相桥式可控整流电路输出最大直流电压的平均值等于整流前交流电压的（D）倍A、1B、0.5C、0.45D、0.9为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作，应在电路中接入（B）。A、晶闸管B、续流二极管C、熔丝填空题单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角B的变化范围是n-a。工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角小、电流波形不续流、呈脉冲状、电流的平均值小。

14、要求管子的额定电流值要大些。在反电动势负载时，只有整流电压的瞬间值大于负载的电动势，整流桥路中的晶闸管才能随受正压而触发导通。触发脉冲可釆取宽脉冲触发与双脉冲触发两种方法，目前釆用较多的是双窄脉冲触发方法。判断题（X）!）在可控整流电路中电阻性负载与电感性负载的输出电流波形几乎一样。紛2）在电感性负载中续流二极管的作用是为电感释能提供通路。（X）3）在单相半控桥式整流电路中引起失控现象的原因是整流输出端没有带续流二极管。W）4）在半控桥整流电路中，大电感负载不加续流二极管，电路出故障时可能会出现失控现象。选择题单相桥式可控整流电路输出最大直流电压的平均值等于整流前交流电压的（D）倍。A、1B、

15、0.5C、0.5D、0.9为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作，应在电路中接入（B）。A、晶闸管B、续流二极管C、熔丝晶闸管可控整流电路中直流端蓄电池或直流电动机应该属于（C）负载。A、电阻性B、电感性C、反电动势直流电动机由晶闸管供电与直流发电机供电相比较，其机械特性（C）。A、一样B、要硬一些C、要软一些普通的单相半控桥可控整流装置中一共用了（A）晶闸管。A、一只B、二只C、三只D、四只单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为（B）。A、72/2U2B、P3U2C、22U2D、76U2单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为（C）。A、72U2B、

16、22U2C、21U2D、6U2单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角a的移相范围是(A)。A、0o90oB、0o180oC、90。180oD、180o360o单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角a大于不导电角&时，晶闸管的导通角8=(C)。A、n-aB、n+aC、n-&-aD、n+&-a在单相桥式半控整流电路中，电阻性负载，流过每个晶闸管的有效电流丁为(C)。A、IB、0.5IC、1/721D、721填空题三相半波可控整流电路，带大电感负载时的移向范围为0o900。釆用晶闸管共阳极接法的缺点是：要求三个触发电路的输出线圈不能有公共线调试不便。在三相半波可控整流电路中，电阻性负载，当控制角a

17、30。时，输出电压波形出现负值，因而常加续流二极管。2. 判断题()1)对于三相半波整流电路，电阻性负载，当a=45。，U2=100V时，输出电压平均值约为85V。(x)2)对于三相半波整流电路，电阻性负载，当d定时，流过晶闸管的电流有效值IT岁控制角a的增加而增加。(x)3)三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相的自然换向点是同一点。(7)4)三相半波可控整流电路中，三只晶闸管之间的换向周期为120。选择题对于三相半波可控整流电路，换相重叠角Y与哪几个参数有关(A)。A、a、负载电流ID以及变压器漏抗XCB、a以及负载电流IDC、a和U2D、a、U2以及变压器漏抗XC三相半波可

18、控整流电路的自然换相点是(B)。A、交流相电压的过零点B、本相相电压与相邻相电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30。D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60。可在第一和第四象限工作的变流电路是（A）。A、三相半波可控变电流电路B、单相半控桥C、接有续流二极管的三相半控桥D、接有续流二极管的单相半波可控变流电路在单相桥式半控整流电路中，电阻性负载，流过每个晶闸管的有效电流T=（C）。A、IB、0.5IC、（1/72）*ID、72*1三相半波可控整流电路，电阻性负载，当控制角幺为（B）时，整流输出电压与电流波形断续。A、0oa30oB、30oa150oC、60oa180oD

19、、90oaUd20B. Ud1Ud20C. Ud10D. Ud10，Ud203）为防止晶闸管误触发，可在晶闸管的门极和阴极间加（A）。A. 反压B. 正压C. 脉冲D. 不加4）在晶闸管的恒流驱动电路中加入加速电容，主要是为了（D）。A. 减小基极电流B增大集电极电流C. 减小储存时间D加快晶闸管的导通过程5）电压型三相桥式逆变电路，当釆用纵向换相时，每个晶闸管的导通角为（B）。A. 180oB. 120oC. 60oD. 240o6）电流型逆变器，交流侧电压波形为（A）。A. 正弦波B. 矩形波C. 锯齿波D. 梯形波7）PWM斩波电路一般釆用（C）。A. 定频调宽控制B. 定宽调频控制C.

20、 调频调宽控制D. 瞬时值控制1. 填空题1）直流斩波电路是将直流电压变换成直流变换器的直流电压的电路。2）直流斩波技术主要应用于可调直流开关电源和电池供电中，举例说明三种应用通信电源、笔记本电脑和计算机主板等。3）较常见的斩波电路有降压型斩波电路、升压型斩波电路、升降压型斩波电路、CUK斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路六种。4）通常斩波器的工作方式为直-直和直-交-直两种。5）降压式直流斩波电路中输出电压的平均值计算公式为UO=DUd，有效值计算公式为U0=dDU。2. 判断题（x）1）将一个固定的直流电压变换成大小可变的直流电压的电路称为直流斩波电路。（7）2）降压式直流斩波

21、电路的输入电压大于输出电压。（x）3）斩波电路中的核心斩波开关只能是全控型器件。（x）4）对于降压式直流斩波电路来讲，其输出电压的大小取决于输入直流电压的大小。3. 选择题1）将直流电能转换为交流电能反馈送给交流电网的变流器是（A）。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）定宽调频控制方式中，导通比Kt的改变会导致改变斩波器的（A）.A. 输出电压频率B. 输出电压最大值C. 电源电压D. 输出电流幅值3）降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V,负载电压UO=12V,斩波周期T=4ms,则开通时间Tab=（C）A. 1msB. 2msC. 3msD. 4ms4）在直流

22、降压斩波电路中，电源电压Ud与负载电压平均值UO之间的关系是（A）（设开关周期和开关导通时间分别为T、TON）。A.ONOdTUUT=B.ONdOTUUT=C.OdONTUUT=D.dOONTUUT=1. 填空题1）升压式斩波电路的输出电压平均值计算公式为011UD=-，有效值计算公式为011dUUD=-。2) 斩波电路的直流调压和直流调功原理，均可通过调节占空比实现。3) 开关型DC-DC变换电路的3个基本元件是开关管、电感和电容。2. 判断题(x)1)升压式直流斩波电路的输入电压大于输出电压。(x)2)升压式直流斩波电路中的电感具有使电压泵升的作用。(7)3)在升压式斩波电路中电容C可将输

23、出电压保持住。(7)4)常见的升压式斩波电路应用为直流电动机传动。3. 选择题1) 升压斩波电路中，已知电源电压Ud=12V,导通比Kt=1/3则负载电压U0=(B)。A. 4VB. 18VC. 36VD. 48V2) 能一次实现调压、调频的逆变电路是(C)。A. 交流调压不控整流电路B. 可控整流调压电路C. 斩波调压电路D. 脉冲宽度调制电路3) 斩波电路的控制方式有(C)。A. 垂直控制和横向控制B. 180o控制和120o控制C. 时间比控制和瞬时值控制D. 单极性控制和双极性控制1. 填空题1) 升降压式斩波电路是由降压式和升压式两种基本变换电路混合串联而成，主要用于可调直流电源。2

24、) 斩波电路的直流调压和直流调功原理，均可通过调节占空比实现。3) 同步相控横向控制触发电路由同步变压器、同步信号发生器、移相控制电路、6倍频脉冲信号发生器、DC-DC变换器、脉冲整形与功放电路构成。4) DC-DC变换的两种主要形式为逆变整流型和逆变力变型。5) 固定脉宽的晶闸管斩波电路一般采用逆变整流型换流。2. 判断题(x)1)升降压式斩波电路是由降压式和升压式两种基本变换电路混合连接而成。(7)2)升降压式直流斩波电路的输出电压高于或低于输入电压。（X）3）直流斩波电路输出电压的纹波不影响电路性能。1. 判断题W）1）单相交流调压电路可用于工业加热、灯光控制、小容量感应电动机调速等场合

25、。X）2）单相交流调压电路中电阻性负载和电感性负载具有相同的输出电流波形。&）3）在单相交流调压电路中如果是电感性负载时，不能用窄脉冲触发。W）4）交流调压电路只能改变输出信号的大小，无法改变其频率。2. 选择题1. AC-DC电路中，为抑制交流侧的过电压，可选用（C）。A. 电容B. 电感C. 压敏电阻D. 电阻2. 锯齿波为同步信号的触发电路中，若控制电压保持不变，同步信号的周期也不变，则改变同步电压的（D），既能实现移相。A. 幅值B. 后沿C. 斜率D. 前沿3用集成触发电路KC04触发三相全控桥，若KC04的引脚1接至V13的门极，则引脚15接至（D）。A. V12B. V15C.

26、V14D. V164为防止晶闸管误触发，应使干扰信号不超过（B）A. 安全区B. 不触发区C. 可靠触发区D可触发区1.判断题W）1）三相交流调压电路比单相交流调压电路具有更大的输出功率。（X）2）三相交流调压电路中电阻性负载和电感性负载具有相同的输出电流波形。紛3）在三相交流调压电流中如果是电感性负载时，不能用窄脉冲触发。（x）4）星型（Y）联结的三相交流调压与三角形（）联结的三相交流调压电路具有相同的功能。填空题固态开关是一种4端有源器件。固态继电器是将混合微电路、分立元件、速成电路、芯片等按一定的电路组合在一起。改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变载波的幅值。为了利用功率晶体管的关断，

27、驱动电流后沿应是一个较大的负电流。恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是减小存储时间。判断题W）1）交流开关一般用两只普通晶闸管或者两只自关断电力电子器件反并联组成。紛2）双向晶闸管与两只普通晶闸管反并联组成的电路具有相同的电路特性。&）3）交流开关组成的调功电路在调光、温控、小容量电动机调速及大容量异步电动机的软起动等场合应用广泛。W）4）交流开关与常规磁式开关相比具有开关速度快、使用寿命长等特点。（J5）所谓的过零触发就是在电源电压过零时给予晶闸管触发脉冲使得晶闸管始终处于全导通状态。选择题1）AC-DC电路中，为抑制交流侧的过电压，可选用（C）。A. 电容B. 电感C. 压敏电阻D. 电阻2）为防止晶闸管误触发，应使干扰信号不超过（B）。A. 安全区B. 不触发区C. 可靠触发区D可触发区3）平波电抗器的选择原则是：保证电流连续，在（A）。A. 最小的负载电流时B. 最大的负载电流时C. 最小的负载电阻时D. 最小的控制角时4）零开关PWM变换电路利用改变变换电路的（A）来调控输出电压和输出功率。A. 开关频率B. 占空比C. 电压D. 电流