电力电子技术期末考试复习题

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1、电力电子技术期末考试复习题第1章电力电子器件填空题：1. 电力电子器件一般工作在状态。2. 在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为,而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为。3. 电力电子器件组成的系统，一般由、部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加4. 按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为、5. 电力二极管的工作特性可概括为6. 电力二极管的主要类型有、7. 肖特基二极管的开关损耗快恢复二极管的开关损耗。8. 晶I啊管的基本工作特性可概括为正向有触发则导通、反向截止。9. 对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有ILH。10. 晶闸管断态不

2、重复电压UDRMT转折电压Ubo数值大小上应为，UDRMbo。11逆导晶闸管是将晶闸管(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。12GTO结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。13功率晶体管GTRA高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为。14.MOSFET漏极伏安特性中的三个区域与GTR发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的、前者的饱和区对应后者的_、前者的非饱和区对应后者的。15电力MOSFET通态电阻具有温度系数。16.IGBT的开启电压UGE(th)随温度升高而开关速度电力MOSFET仃功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是。18按

3、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和类。19为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是。20.GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是。21抑制过电压的方法之一是用收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。在过电流保护中，快速熔断器的全保护适用于功率装置的保护。22 .功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。23 .晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是措施，给每只管子并联RC支路是措施，当需同时串联和并联晶闸管时，应采用的方法。24 .IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有度系数，在1/2

4、或1/3额定电流以上区段具有度系数。25 .在如下器件：电力二极管（PowerDiode）、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，属于半控型器件的是,属于全控型器件的是;属于单极型电力电子器件的有,属于双极型器件的有,属于复合型电力电子器件得有;在可控的器件中，容量最大的是,工作频率最高的是，属于电压驱动的是,属于电流驱动的是。简答题：26 .电力电子器件是如何定义和分类的？同处理信息的电子器件相比，它的特点是什么？27应用电力电子器件的系统组成如题图1-27所示，试说明其中保护电路

5、的重要意义？28 .二极管的电阻主要是作为基片的低掺杂N区的欧姆电阻，阻值较高且为常量，为何二极管在正向电流较大时管压降仍然很低？29 .二极管在恢复阻断能力时为什么会形成反向电流和反向电压过冲？这与它们的单相导电性能是否矛盾?这种反向电流在电路使用中会带来什么问题？30 .使晶闸管导通的条件是什么？31 .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？32 .GT丽普通晶U管同为PNPN吉构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？33 .GTR勺安全工作区是如何定义的？如题图1-33所示，GTR?电感性负载时，如果不接二极管VD会产生什么问题？有了二极管VD是否还要加缓冲电

6、路呢？34 .如何防止电力MOSFET静电感应应起的损坏？35 .晶闸管的触发电路有哪些要求？36 .GTOfGT明为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同？36.1 GBT、GTRGTO和电力MOSFET勺驱动电路各有什么特点？38全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析RCDg冲电路中各组件的作用。39试说明IGBT、GTRGT5口电力MOSFET自的优缺点。计算题：40.晶闸管在单相正弦有效值电压220V时工作，若考虑晶闸管的安全裕量，其电压定额应选多大？41流经晶闸管的电流波形如题图141所示。试计算电流波形的平均值、有效值及波形系数。若取安全裕量为2,、可额定电流

7、为100A的晶闸管,其允许通过的电流平均值和最大值为多少?Jflx题图1-41流经晶闸管-的电流波形疳f题图M加05易i.AA，0RC)42.在题图1-42电路中，E=50V,R=0.5W,L=0.5H,晶闸管擎住电流为15mA要使晶闸管导通，门极触发脉冲宽度至少应为多少？43题图1-43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Im,试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值II、I2、I3。44.上题中如果不考虑安全裕量，问100A的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少?这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少？第2章整流电

8、路填空题：1.电阻负载的特点是在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角a的最大移相范围是。2 .阻感负载的特点是,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a的最大移相范围是,其承受的最大正反向电压均为续流二极管承受的最大反向电压为（设U2为相电压有效值）。3 .单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，a角移相范围为,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为和带阻感负载时，a角移相范围为,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为和；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。4 .单相全控桥反电动势负载电路中，当控

9、制角a大于不导电角合时，晶闸管的导通角9=;当控制角：小于不导电角时，晶闸管的导通角5 .从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与的波形基本相同，只是后者适用于输_出电压的场合。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Um等于,晶闸管控制角a的最大移相范围是,使负载电流连续的条件为U2为相电压有效值）。7 .三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差,当它带阻感负载时，”的移相范围为。8 .三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是的相电压；这种电路。角的移相范围是,年

10、波形连续得条件是o9 .对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使用输出电压平均值。10 .电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中，空载时，输出电压为,随负载加重5逐渐趋近于,通常设计时，应取ROT,此时输出电压为UdU2（U2为相电压有效值）。11 .电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流id断续和连续的临界条件是,电路中的二极管承受的最大反向电压为2O际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当从0?90变化时，整流输出的电压U的谐波幅值随”的增大而,当：从90?180变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随。的增大而。13 .三相桥式全控整流电路带阻感负载时，设交流侧电

11、抗为零，直流电感L为足够大。当：=30。时，三相电流有效值与直流电流的关系为1=Id,交流侧电流中所含次谐波次数为其整流输出电压中所含的谐波次数为14 .带平衡电抗器的双反星形可控整流电路适用于的场合，当它带电感负载时，移相范围是,带电阻负载时，移相范围是；如果不接平衡电抗器，则每管最大的导通角为，每管的平均电流为d15.多重化整流电路可以提高,其中移相多重联结有和大类。16 .逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为，欲实现有源逆变，只能采用电路，当控制角0和。4. 升压斩波电路的典型应用有和5. 升降压斩波电路呈现升压状态的条件为6. CuK斩波电路电压的输入输出关系相同的有、和。7

12、.Sepic斩波电路和Zeta斩波电路具有相同的输入输出关系，所不同的是：的电源电流和负载电流均连续，的输入、输出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为极性的。8 .斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第限，升压斩波电路能使电动机工作于第限，电路能使电动机工作于第1和第2象限。9 .桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时，可使电动机工作于第限。10 .复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作一个波电路和一个波电路的组合；多相多重斩波电路中，3相3重斩波电路相当于3个波电路并联。简答题：11.画出降压斩波电路原理图并简述其工作原理。12 .画出升压斩波电路原理图并简述其基本工

13、作原理。13 .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。14试绘制Speic斩波电路和Zeta斩波电路的原理图，并推导其输入输出关系。15 .分析题图3-15a所示的电流可逆斩波电路，并结合题图3-15b的波形，绘制出各个阶段电流流通的路径并标明电流方向。颁图3-1616对于题图3-16所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析此时电路的工作情况，并绘制相应的电流流通路径图，同时标明电流流向。17 .多相多重斩波电路有何优点？计算题：18 .在题图3-18所示的降压斩波电路中，已知E=200V,R=10Q,L值极大，EM=30V,T=50Ps,t

14、on=20计算输出电压平均值Uo,输出R电流平均值Io。fiRf,.*1.|QI%-Jr-土AVDm(M2-P.I_佃.在题图3-19所示的降压斩波电路中，E=100VL=1mH,R=0.5Q,EM=10V采用脉宽调制控制方式，丁二20匕，当ton=5时，计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值Io,计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当ton=3P时，重新进行上述计算。20在题图3-20所示的升压斩波电路中，已知E=50V,L值和C值极大，R=20Q，采用脉宽调制控制方式，当T=40AS,ton=25口时，计算输出电压平均值Uo输出电流平均值Io。21.在册3-21所示的升

15、压斩波电路中，设E二100VR=250W=0.8,C二花(1)计算输出电压平均值UQ输出电流平均值Io。(2)计算鲍公2解出功率。2/2.如超图3-22所示降压斩波电路，设输入电压为200V,电感L是100mH，电容C无穷大，输出接10W的电阻，电路的工作频率是50kH乙全控器件导通占空比：为0.5，豳：3-21题图3-22八-(1)输出直流电压Uo输出直流电流10。(2)流过IGBT的峰值电流。而如果将IGBT的峰值电流减小为输出直流电流Io的110%,应改变什么参数，它的值是多大。第4章交流电力控制电路和交交变频电路填空题：1.改变频率的电路称为,变频电路有交交变频电路和电路两种形式，前者

16、又称为,后者也称为。2 .单相调压电路带电阻负载，其导通控制角：的移相范围为,随。的增大，Uo,功率因数扎。3 .单相交流调压电路带阻感负载，当控制角口（=arctan（，/R）时,VT1的导通时间VT2的导通时间_。4 .根据三相联接形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式,TCRS于结方式,TCRO空制角-的移相范围为,线电流中所含谐波的次数为o5 .晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻的原则是：。6 .把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为。7 .单相交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路工作是由定的，交流电路工作在整流还是逆变状态是根据定的。8 .当采用6脉波三相桥式

17、电路且电网频率为50Hz时，单相交交变频电路的输出上限频率约为9 ._三相交交变频电路主要有两种接线方式，即和,其中主要用于中等容量的交件；别？二载时出有存在阻负理是区别 佃画出其主流调速系统是。10 .矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器件是控制方式是。简答题：11 .交流调压电路和交流调功电路有什么区者各运用于什么样的负载？为什么？12 .单相交流调压电路带电阻负载和带阻感负所产生的谐波有何异同？13 .斩控式交流调压电路带电阻负载时输入输何特性？14 .三相交流调压电路采用三相四线接法时，何种问题？15 .三相交流调压电路采用三相三线接法带电载时，试分析电流的谐

18、波情况。16 .什么是TCR什么是TSC?它们的基本原什么？各有何特点？17 .简述交流电力电子开关与交流调功电路的18 .交流调功电路中电流的谐波有何特点？单相交交变频电路的基本原理图并分析其基本工作原理。20 .交交变频电路的主要特点和不足是什么？要用途是什么？21 .单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不同？22 .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？23 .三相交交变频电路有那两种接线方式？它们有什么区别？24 .在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？25 .试述矩阵式变频电路的基本原理和优缺点。为什么说这种电

19、路有较好的发展前景？计算题：26.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a=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a27.一单相交流调压器，电源为工频220V,阻感串联作为负载，其中R=0.5Q,L=2mH试求：开通角a的变化范围；负载电流的最大有效值；最大输出功率及此时电源侧的功率因数；当a=/2时，晶闸管电流有效值，晶闸管导通角和电源侧功率因数。28.采用两晶闸管反并联相控的交流调功电路，输入电压Ui=220M负载电阻R=5W晶闸管导通20个周期，关断40个周期。求：(1)输出电压有效值Uo,(2)负载功率Po,(3)输入功率因数cosi

20、o29.采用两晶闸管反并联相控的交流调压电路，输入电压Ui=220V,负载电阻R=5W如：1=:2=二二/3,求：(1)输出电压及电流有效值，(2)输出功率，晶闸管的平均电流，(4)输入功率因数。30采用两晶闸管反并联相控的单相调压电路，输入为市电，负载为RL串联,R=1,L=5.5mHo求：(1)控制角移相范围，(2)负载电流最大值，(3)最大输出功率，(4)最大功率因数。第5章逆变电路填空题：1 .把直流电变成交流电的电路称为,当交流侧有电源时称为,当交流侧无电源时称为02 .电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流，从大的方面，换流可以分为两类，即夕、部换流和，进一步划分，前者又包括

21、和种换流方式，后者包括口种换流方式3 .适用于全控型器件的换流方式是一,由换流电路内电容直接提供换流电压的换流方式称为,4 .逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为,当直流侧为电流源时，称此电路为。5 .半桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为d,全桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为do6 .三相电压型逆变电路中，每个桥臂的导电角度为,各相开始导电的角度依次相差在任一时刻，有桥臂导通。7 .电压型逆变电路一般采用件，换流方式为;电流型逆变电路中，较多采用件，换流方式有的采用有的采用。8 .单相电流型逆变电路采用相的方式来工作的，其中电容C和L、R构成电路，单相电流型

22、逆变电路有自励和他励两种控制方式,在启动过程中，应采用先后勺控制方式。9 .三相电流型逆变电路的基本工作方式是电方式，按VT1到VT6的顺序每隔次导通，各桥臂之间换流采用流方式。10 .从电路输出的合成方式来看，多重逆变电路有串联多重和并联多重两种方式。电压型逆变电路多用重方式；电流型逆变电路多采用重方式。简答题：11.画出逆变电路的基本原理图并阐述其原理。12 .无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？13 .换流方式各有那几种？各有什么特点？14 .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。15 .电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管

23、？16 .并联谐振式逆变电路利用负载电压进行换相，为保证换相应满足什么条件？17 .串联二极管式电流型逆变电路中，二极管的作用是什么？试分析换流过程。18 .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？19 .如题图5-19所示为一个三相桥式电压型逆变电路：VIXI_.VWVD.士.一：VDr1Vo.VD,JLZtJ：)Tn:*hK小#jftK爪VJ1干哈T题图5-19(1)结合电路原理图，说明其主要特点；(2)如果图中的驱动电路采用基于集成驱动芯片M579621的驱动电路，至少需要几组独立的电源的驱动电路供电？为什么？当该电路采用输出为方波的180。导电方

24、式时，试画出UUN/、UUVF口UNN/的波形。计算题：20.三相桥式电压型逆变电路，180导电方式，Ud=100V试求输出相电压的基波幅值UUNIrifl有效值UUN输出线电压的基波幅值UUVIiffl有效值UUV1输出线电压中5次谐波的有效值UUV5第6章PW雕制技术填空题：1. PW幡制就是对脉冲的行调制的技术；直流斩波电路得到的PW曦是，SPWM波得到的是。2. PW陋变电路也可分为和种，实际应用的几乎都是电路，得到PWMfc形的方法一般有两种，即和实际中主要采用。3. PW陵形只在单个极性范围内变化的控制方式称控制方式，三相桥式PW悭逆变电路采用控制方式。4. 根据载波和信号波是否同

25、步及载波比的变化情况，PWM0制方式可分为和。一般为综合两种方法的优点，在低频输出时采用法，在高频输出时采用法。5. 在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断，这种生成SPW肱形的方法称,实际应用中，采用代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。6. 正弦波调制的三相PW快变电路，在调制度a为最大值1时，直流电压利用率为,采用作为调制信号，可以有效地提高直流电压利用率，但是会为电路引入。7. PW快变电路多重化联结方式有和,二重化后，谐波地最低频率在c附近。8. 跟踪控制法有_式、式和式三种方式；三种方式中，高次谐波含量较多的是式，用于对谐波和噪声要求严格的场合的是式。

26、9. PW嘘流电路可分为和两大类，目前研究和应用较多的是WM整流电路。基于系统的静态模型设计、动态性能较系差的是,电流响应速度快、统鲁棒性好10. PW隆流电路的控制方法有和的是简答题：11.试说明PW贩制的基本原理12 .设题图6-12中半周期的脉冲数是5,脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍，试按面积等效原理计算脉冲宽度13 .单极性和双极性PWM?制有什么区别？三相桥式PW也逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPW麟形各有几种电平？14 .试简单比较PWMfi制中的计算法和调制法的特点。15 .试简述线电压控制的定义、目的和两相控制方式的优点。16 简述PW陋变电

27、路多重化的目的。17 .简述PWIW踪控制技术中的三角波比较方式的特点。18 .特定谐波消去法的基本原理是什么？设半个信号波周期内有10个开关时刻（不含0和二时刻）可以控制，可以消去的谐波有几种？佃.什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？20 .什么是SPWMT形的规则化采样法？和自然采样法比规则采样法有什么优点？21 .单相和三相SPW腋形中，所含主要谐波频率为多少？22 .如何提高PW陋变电路的直流电压利用率？23 .什么是电流跟踪型PWIW流电路？采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？24 .什么是PW悭流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？25 .在PW雄流电路中，什么是间接电流控制？什么是直接电流控制？自动化0701班期末复习内部资料电力电子技术复习题（仅供参考）