电力电子技术练习题与答案

（第一章）

一、填空题

1、普通晶闸管内部有PN结,，外部有三个电极，分别是极极和极。1、两个、阳极A、阴极K、门极G。

2、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时，门极上加上电压，晶闸管就导通。2、正向、触发。

3、、晶闸管的工作状态有正向状态，正向状态和反向状态。阻断、导通、阻断。

4、某半导体器件的型号为KP50—7的，其中KP表示该器件的名称为，50表示，7表示。4、普通晶闸管、额定电流50A、额定电压100V。

5、只有当阳极电流小于电流时，晶闸管才会由导通转为截止。

5、维持电流。

6、当增大晶闸管可控整流的控制角α，负载上得到的直流电压平均值会。减小。

7、按负载的性质不同，晶闸管可控整流电路的负载分为性负载，性负载和负载三大类。7、电阻、电感、反电动势。

8、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会，解决的办法就是在负载的两端接一个。

8、减小、并接、续流二极管。

9、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角、电流波形不连续、呈状、电流的平均值。要求管子的额定电流值要些。

9、小、脉冲、小、大。

10、单结晶体管的内部一共有个PN结，外部一共有3个电极，它们分别是极、极和极。10、一个、发射极E、第一基极B1、第二基极B2。

11、当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通；低于电压时就截止。11、峰点、谷点。

12、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压，保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发，才能得到稳定的直流电压。12、同步、时刻。

13、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。

13、正弦波、锯齿波。

14、正弦波触发电路的同步移相一般都是采用与一个或几个的叠加，利用改变的大小，来实现移相控制。

14、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。

15、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。

15、关断过电压。

16、为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两端并接一个或。16、硒堆、压敏电阻。

16、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫快速熔断器。

二、判断题对的用√表示、错的用×表示（每小题1分、共10分）

1、普通晶闸管内部有两个PN结。（×）

2、普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。（×）

3、型号为KP50—7的半导体器件，是一个额定电流为50A的普通晶闸管。（）

4、只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。（×）

5、只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。（×）

6、晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管也会导通。（√）

7、加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。（×）

8、单向半控桥可控整流电路中，两只晶闸管采用的是“共阳”接法。（×）

9、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。（×）

10、增大晶闸管整流装置的控制角α，输出直流电压的平均值会增大。（×）

11、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。（√）

12、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。（×）

13、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。（×）

14、硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。（×）

15、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。（√）

16、为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。（×）

17、快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。（√）

18、晶闸管并联使用须采取“均压措施”。（×）

22、在电路中接入单结晶体管时，若把b1、b2接反了，就会烧坏管子。（×）

23、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。（√）

24、单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。（√）

25、单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或反电动势负载的要求。（√）

三、单项选择题把正确答案的番号填在括号内（每小题1分，共10分）

1、晶闸管内部有（C）PN结。A 一个， B 二个， C 三个，

D 四个

2、单结晶体管内部有（A）个PN结。A 一个， B 二个， C 三

个， D 四个

3、晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（B）。

A 不变，

B 增大，

C 减小。

4、单相半波可控整流电路输出直流电压的平均值等于整流前交流电压的（）倍。A 1， B 0.5， C 0.45， D 0.9.

5、单相桥式可控整流电路输出直流电压的平均值等于整流前交流电压的（）倍。A 1， B 0.5， C 0.45， D 0.9.

7、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 三极管，

B 续流二极管，

C 保险丝。

8、晶闸管可整流电路中直流端的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。

9、直流电动机由晶闸管供电与由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。

10、带平衡电抗器的双反星型可控整流电路适用于（A）负载。A 大电流，

B 高电压，

C 电动机。

11、晶闸管在电路中的门极正向偏压（B）愈好。A 愈大， B 愈小， C

不变

12、晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C）。

A 分流，

B 降压，

C 过电压保护，

D 过电流保护。

13、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 过电压保护，

D 过电流保护。

14、变压器一次侧接入压敏电阻的目的是为了防止（C）对晶闸管的损坏。

A 关断过电压，

B 交流侧操作过电压，

C 交流侧浪涌。

15、晶闸管变流装置的功率因数比较（B）。A 高， B 低， C 好。

16、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，变流器输出电流是（B）的。A 连续，B 断续， C 不变。

18、普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（C）来表示的。

A 有效值

B 最大赛值

C 平均值

20、普通的单相半控桥可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。

四、问答题（每小题6分，共计24分）

答：电力电子变流技术现在一般都应用在可控整流、有源逆变、交流调压、逆变器（变频器）、直流斩波和无触点功率静态开关等几个方面。

1、晶闸管的正常导通条件是什么？晶闸管的关断条件是什么？如何实现？

答：当晶闸管阳极上加有正向电压的同时，在门极上施加适当的触发电压，晶闸管就正常导通；当晶闸管的阳极电流小于维持电流时，就关断。只要让加在晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向，就可以让晶闸管关断。

2、对晶闸管的触发电路有哪些要求？

答：为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求；要能满足主电路移相范围的要求；触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。

3、正确使用晶闸管应该注意哪些事项？

答：由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多，使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。另外，使用中的晶闸管时还应严格遵守规定要求。此外，还要定期对设备进行维护，如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。

4、晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用？

答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出，可降低脉冲电压，增大输出的触发电流，还可以使触发电路与主电路在电气上隔离，既安全又可防止干扰，而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配，达到同时触发多个晶闸管的目地。

5、一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误触发？

答：为了防止晶闸管误导通，①晶闸管门极回路的导线应采用金属屏蔽线，而且金属屏蔽层应接“地”；②控制电路的走线应远离主电路，同时尽可能避开会产生干扰的器件；③触发电路的电源应采用静电屏蔽变压器。同步变压器也应采用有静电屏蔽的，必要时在同步电压输入端加阻容滤波移相环节，以消除电网高频干扰；④应选用触发电流稍大的晶闸管；⑤在晶闸管的门极与阴极之间并接0.01μF～0.1μF的小电容，可以有效地吸收高频干扰；⑥采用触发电流大的晶闸管。

6、晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式？其中哪一种保护通常是用来作为“最后一道保护”用？

答：晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护；过电流继电器保护；限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。其中快速熔断器过电流

保护通常是用来作为“最后一道保护”用的。

7、对晶闸管的触发电路有哪些要求？

计算题 （每小题10分，共计20分）

1、 单相半波可控整流电路，电阻性负载。要求输出的直流平均电压为50～92V 之间连续可调，最大输出直流电流为30A ，由交流220V 供电，求①晶闸管控制角应有的调整范围为多少？②选择晶闸管的型号规格（安全余量取2

倍，d

T I I

=1.66）。

解：① 单向半波可控整流电路的 U L =0.45U 2

2

1α

COS +

当U L =50V 时 COS α=

2

0452U U L

—1=220045502??—1≈0则α=90°

当U L =92V 时 COS α=

2

0452U U L

—1=220045922??—1=0.87则α=30°

∴控制角α的调整范围应为0～90°

②由d

T I I

=1.66知I=1.66I d =1.66×30=50A 为最大值

∴ I T(A V)=2×

57.1TM I =2×57

.150

=64A 取100A 又 U yn =2U TM =2×2×220=624V 取700V 晶闸管的型号为：

KP100-7。

2、 一台由220V 供电的自动恒温功率为1kW 的电炉，采用单相半控桥整流电路。通过计算选择晶闸管和续流二极管的型号。

解：电炉电阻丝的电阻R d =d

P U 22=1000220

220?≈48Ω

当α=0°时晶闸管与整流管的电流有效值才最大为 I Tm =I Dm =

Rd

U 2παπαπ2241-+

SIn =48220

π

ππ20

0241-+

?=3.2A 选择晶闸管和整流管的型号I T(A V)=(1.5～2)

57.1Tm I =(1.5～2)57

.12

.3=34A 取5A(电流系列值)U Tn =(2～3)U TM =(2～3)2×220=625～936V

所以，晶闸管的型号为KP5-8同理，整流管的型号为ZP5-8

3、 单相半波可控整流电路中，已知变压器次级U 2=220V ，晶闸管控制角α=45°，负载R L =10Ω。计算负载两端的直流电压平均值、负载中电流平均值和每只晶闸管流过的电流平均值。

4、 某感性负载采用带续流二极管的单相半控桥整流电路，已知电感线圈的内电阻R d =5Ω，输入交流电压U 2=220V ，控制角α=60°。试求晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值。

解：首先求整流使出电压的平均值U d =0.92

1α

COS +=0.9×220×

2

6010

COS +=149 V 再求负载电流I d = U d / R d = (149 / 5) ≈ 30 A

晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值分别为

I dT = 00360180α- I d = 30360

601800

0?- = 10 A I T =

0360180α

- I d = 0

0360

60180- ×30 = 17.3 A I dD = 0180α I d = 0018060× 30 = 10 A ，I D =0

180α

I d =

18060 ×30 = 17.3 A 5、 某小型发电机采用的单相半波晶闸管自励励磁电路（见图）。L 为励磁绕

组，发电机满载时相电压为220V ，要求励磁电压为45V ，励磁绕组内阻为4Ω，电感量为0.2H 。试求满足要求时，晶闸管的导通角及流过晶闸管、续流二极管的电流平均值和有效值。

解：

6、单相半控桥式整流电路对恒温电炉供电，电炉电热丝电阻为34Ω。直接由220V输入，试选用晶闸管与计算电炉功率。

解：I= U / R = 220 / 34 = 6.47 A ，I T = I / 2=6.47 / 2= 4.59 A

7、单相全控桥式整流电路带大电感负载时，若已知U2=220V。负载电阻R d=10Ω，求α=60°时，电源供给的有功功率、视在功率以及功率因数为多少？（P=980.1W,S=2.178V A,cosφ=0.45）（P160）

解：

识、作图题（10分）

1、画一个有整流变压器的单结晶体管触发电路，并指出改变哪些元件的参数，就可以改变输出触发脉冲的相位角，通常是采用改变什么元件的参数来实现改变相位角的？

2、画一个有整流变压器的单结晶体管触发电路，并分别画出①变压器二次

绕组电压U2波形；②稳压管V1两端的波形；③电容C两端的波形；④该电路输出的电压波形（R1两端）。

3、要让图示电路能正常、可靠地工作，还应在电路中增设哪些元器件？（直接画在图中）

6、单相半波可控整流电路中，如：?晶闸管内部短路，?晶闸管内部短开，?晶闸管门极不加触发信号。画出上述三种情况晶闸管两端电压uT与负载两端电压ud的波形。

7、画出单相半控桥可控整流电路，并分析电路的工作过程。

8、画出单相半波可控整流电路控制角α=60°时，下列五种情况的u d、i T、u T波形。①电阻性负载；②大电感负载不接续流二极管；③大电感负载接续流二极管；④反电动势负载不串入平波电抗器；⑤反电动势负载串入平波电抗器还并接续流二极管。

9、画一个具有完整保护措施，能正常工作的单相全控桥式晶闸管可控整流带大电感负载的主电路。

第二章

三、填空题

1、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压，保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发，才能得到稳定的直流电压。

1、同步、时刻。

2、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。

2、正弦波、锯齿波。

3、正弦波触发电路的同步移相一般都是采用与一个或几个的叠加，利用改变的大小，来实现移相控制。

3、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。

4、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。

4、关断过电压。

5、为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两端并接一个或。5、硒堆、压敏电阻。

6、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫。6、快速熔断器。

7、晶闸管整流装置的功率因数定义为侧与之比。

7、交流、有功功率、视在功率

8、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波，对电网的影响。

8、愈大，愈大。

9、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有补偿，最常用的方法是在负载侧。9、无功功率；并联电容。

四、判断题对的用√表示、错的用×表示（每小题1分、共10分）

1、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。（√）

2、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。（×）

3、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。（×）

4、硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。（×）

5、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。（√）

6、为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。（×）

7、快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。（√）

8、晶闸管并联使用须采取“均压措施”。（×）

9、在电路中接入单结晶体管时，若把b1、b2接反了，就会烧坏管子。（×）

10、单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。（√）

11、单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或反电动势负载的要求。（√）

12、采用正弦波移相触发电路的可控整流电路工作稳定性较差。（√）

13、正弦波移相触发电路不会受电网电压的影响。（×）

14、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型可控整流装置。（√）

15、晶闸管触发电路与主电路的同步，主要是通过同步变压器的不同结线方式来实现的（√）

16、晶闸管装置的容量愈大，对电网的影响就愈小。（×）

三、单项选择题把正确答案的番号填在括号内（每小题1分，共10分）

1、三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（B）。

A 三相的大，

B 单相的大，C一样大。

2、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 三极管，

B 续流二极管，

C 保险丝。

3、晶闸管可整流电路中直流端的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。

4、直流电动机由晶闸管供电与由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。

5、带平衡电抗器的双反星型可控整流电路适用于（A）负载。

A 大电流，

B 高电压，

C 电动机。

6、晶闸管在电路中的门极正向偏压（B）愈好。A 愈大， B 愈小， C

不变

7、晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C）。

A 分流，

B 降压，

C 过电压保护，

D 过电流保护。

8、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 过电压保护，

D 过电流保护。

9、变压器一次侧接入压敏电阻的目的是为了防止（C）对晶闸管的损坏。

A 关断过电压，

B 交流侧操作过电压，

C 交流侧浪涌。

10、晶闸管变流装置的功率因数比较（B）。A 高， B 低， C 好。

11、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，变流器输出电流是（B）的。A 连续， B 断续， C 不变。

12、脉冲变压器传递的是（C）电压。A 直流， B 正弦波， C 脉

冲波。

13、普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（C）来表示的。

A 有效值

B 最大赛值

C 平均值

14、普通的单相半控桥可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。

15、三相全控桥整流装置中一共用了（B）晶闸管。

A 三只，

B 六只，

C 九只。

16、双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（C）电极。

A 一个，

B 两个，

C 三个，

D 四个。

17、若可控整流电路的功率大于4kW，宜采用（C）整流电路。

A 单相半波可控

B 单相全波可控

C 三相可控

18、三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（B）。

A 三相的大，

B 单相的大，C一样大。

四、问答题（每小题6分，共计24分）

6、对晶闸管的触发电路有哪些要求？

答：为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求；要能满足主电路移相范围的要求；触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。

7、正确使用晶闸管应该注意哪些事项？

答：由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多，使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。另外，使用中的晶闸管时还应严格遵守规定要求。此外，还要定期对设备进行维护，如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。

8、晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用？

答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出，可降低脉冲电压，增大输出的触发电流，还可以使触发电路与主电路在电气上隔离，既安全又可防止干扰，而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配，达到同时触发多个晶闸管的目地。

9、一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误触发？

答：为了防止晶闸管误导通，①晶闸管门极回路的导线应采用金属屏蔽线，而且金属屏蔽层应接“地”；②控制电路的走线应远离主电路，同时尽可能避开会产生干扰的器件；③触发电路的电源应采用静电屏蔽变压器。同步变压器也应采用有静电屏蔽的，必要时在同步电压输入端加阻容滤波移相环节，以消除电网高频干扰；④应选用触发电流稍大的晶闸管；⑤在晶闸管的门极与阴极之间并接0.01μF～0.1μF的小电容，可以有效地吸收高频干扰；⑥采用触发电流大的晶闸管。

8、晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式？其中哪一种保护通常是用来作为“最后一道保护”用？

答：晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护；过电流继电器保护；限流

与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。其中快速熔断器过电流保护通常是用来作为“最后一道保护”用的。

计算题（每小题10分，共计20分）

8、已知三相半波可控整流电路大电感负载，电感内阻为2Ω，变压器二次相电压220V，试求当α= 60°时，不接续流二极管与接续流二极管两种情况时的负载两端电压平均值、流过每只晶闸管电流的有效值，并选择晶闸管的型号（电流电压安全余量为2）

解：

9、直流电动机由三相半波可控整流电路供电，整流变压器二次相电压为110V，每相绕组漏抗、绕组电阻折算到二次侧分别为100μH与0.02Ω，直流侧负载额定电流为15A。求换相压降ΔU d、整流变压器等效内阻R i以及α=60°时的换相重叠角γ，并列出α=60°时的负载特性方程。（P81）

解：

10、单相全控桥式整流电路带大电感负载时，若已知U2=220V。负载电阻R d=10Ω，求α=60°时，电源供给的有功功率、视在功率以及功率因数为多少？（P=980.1W,S=2.178V A,cosφ=0.45）（P160）

解：

11、单相交流调压电路，其中U2为工频交流电，L=5.516mH，R=1Ω，求：?控制角的移相范围；?负载电流最大有效值。

解：ω=2πf=2×3.14×50=314

φ=arctg

R

L

ω

=arctg

1

10

516

.5

3143-

?

?

=

P183第4题

11、一台220V、10kW的电炉，采用晶闸管单相交流调压，现使其工作在5kW，试求电路的控制角α的范围、工作电流及电源侧功率因数。（P183第5题）

12、采用双相晶闸管的交流调压器接三相电阻负载，如电源线电压为220V，负载功率为10kW，试计算流过双相晶闸管的最大电流，如使用反并联联接的普通晶闸管代替，则流过普通晶闸管的最大有效电流为多少。（P184第9题）

解：线电压为220V，则相电压应为：

3

220

= 127 V，流过双相晶闸管

的最大电流为：

3

10k

÷ 127 = 26.24 A 第三章

1、某半导体器件的型号为KS50—7的，其中KS 表示该器件的名称为 ，50表示 ，7表示 。 1、双向晶闸管、额定电流50A 、额定电压100V 。

2、某半导体器件的型号为KN 100 / 50 — 7，其中KN 表示该器件的名称为 100表示 ，50表示 ，7表示 。 2、逆导晶闸管，晶闸管额定电流为100A ，二极管额定电流为50A ，额定电压100V 。

3、双向晶闸管的四种触发方式分别是 、 、 和 。实际工作时尽量避免使用 方式。3、Ⅰ+， Ⅰ-， Ⅲ+， Ⅲ-。Ⅲ+ 5、晶闸管整流装置的功率因数定义为 侧 与 之比。 3、交流、有功功率、视在功率

6、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波 ，对电网的影响 。

4、愈大，愈大。 7、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有 补偿，最常用的方法是在负载侧 。

5、无功功率；并联电容。

二、判断题 对的用√表示、错的用×表示（每小题1分、共10分） 1、 型号为KS50—7的半导体器件，是一个额定电流为50A 的普通晶闸管。（） 2、双向晶闸管的额定电流是用有效值来表示的。 （√） 3、普通单向晶闸管不能进行交流调压。 （×） 3、双向触发二极管中电流也只能单方向流动。 （×） 4、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。 （√） 5、两只反并联的50A 的普通晶闸管可以用一只额定电流为100A 的双向晶闸管来替代。 （×）

三、单项选择题 把正确答案的番号填在括号内（每小题1分，共10分）

1、双向晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（A ）来表示的。

A 有效值

B 最大值

C 平均值

2、双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（C ）电极。

A 一个，

B 两个，

C 三个，

D 四个。 3、双向晶闸管的四种触发方式中，灵敏度最低的是（C ）。

A 、 Ⅰ+，

B 、 Ⅰ-，

C 、 Ⅲ+，

D 、 Ⅲ-。

四、问答题 （每小题6分，共计24分）

1、双向晶闸管有哪几种触发方式？使用时要注意什么问题？ 答：双向晶闸管有Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+和Ⅲ-四种触发方式。由于Ⅲ+触发方式的灵

敏度最低，在使用时应尽量避开。

2、双向晶闸管有哪几种常用的触发电路？ 答：双向晶闸管常用的触发电路有：本相强触发电路；双向触发二极管组成

的触发电路；单结晶体管组成的触发电路；程控单结晶体管组成的触发电路以及

用集成触发器组成的触发电路等。 3、双向晶闸管额定电流的定义和普通晶闸管额定电流的定义有什么不同？额定电流为100A 的两只普通晶闸管反并联可用额定电流多大的双向晶闸管代替？

五、计算题 （每小题10分，共计20分）

12、 单相交流调压电路，其中U 2为工频交流电，L=5.516mH ，R=1Ω，求：?控制角的移相范围；?负载电流最大有效值。 解：ω=2πf=2×3.14×50=314

φ=arctg R L ω =arctg 110516.53143

-??Ω=

2、一台220V 、10kW 的电炉，采用晶闸管单相交流调压，现使其工作在5kW ，试求电路的控制角α的范围、工作电流及电源侧功率因数。

3、采用双相晶闸管的交流调压器接三相电阻负载，如电源线电压为220V ，负载功率为10kW ，试计算流过双相晶闸管的最大电流，如使用反并联联接的普通晶闸管代替，则流过普通晶闸管的最大有效电流为多少。

解：线电压为220V ，

则相电压应为：

3

220

= 127 V 流过双相晶闸管的最大电流为：

3

10k

÷ 127 = 26.24 A

识、作图题（10分）

4、读出下列图形符号的名称并标出管脚符号。

5、画出下列半导体器件的图形符号并标明管脚代号。

①普通晶闸管；②单结晶体管；③逆导晶闸管；④可关断晶闸管；⑤功率

晶体管；⑥功率场效应晶体管；⑦绝缘门极晶体管；⑧双向二极管；⑨双向晶闸

管；⑩程控单结晶体管。

9、画一个具有完整保护措施，能正常工作的单相全控桥式晶闸管可控整流带

大电感负载的主电路。

第四章

五、填空题

1、GTO的全称是，图形符号为；GTR的全称

是，图形符号为；P-MOSFET的全称是，

图形符号为；IGBT的全称是，图形符号为。

33、门极可关断晶闸管、大功率晶体管、功率场效应管、绝缘门极晶体

管。

2、GTO的关断是靠门极加出现门极来实现的。

33、负信号、反向电流。

3、大功率晶体管简称，通常指耗散功率以上的晶体管。

34、GTR、1W。

4、功率场效应管是一种性能优良的电子器件，缺点是和。

35、电流不够大、耐压不够高。

二、判断题对的用√表示、错的用×表示（每小题1分、共10分）

1、大功率晶体管的放大倍数β都比较低。（√）

2、工作温度升高，会导致GTR的寿命减短。（√）

3、使用大功率晶体管时，必须要注意“二次击穿”问题。（√）

4、同一支可关断晶闸管的门极开通电流和关断电流是一样大的。（×）

5、电力晶体管的外部电极也是：集电极、基极和发射极。（√）

6、实际使用电力晶体管时，必须要有电压电流缓冲保护措施。（√）

7、同一支可关断晶闸管的门极开通电流比关断电流大。（×）

8、电力场效应晶体管属于电流型控制元件。（×）

9、绝缘栅双极型晶体管具有电力场效应晶体管和电力晶体管的优点。（√）

三、单项选择题把正确答案的番号填在括号内（每小题1分，共10分）

1、比较而言，下列半导体器件中性能最好的是（）。

A、GTR

B、MOSFET

C、、IGBT

2、比较而言，下列半导体器件中输入阻抗最小的是（）。

A、GTR

B、MOSFET

C、IGBT

3、比较而言，下列半导体器件中输入阻抗最大的是（）。

A、GTR

B、MOSFET

C、、IGBT

4、能采用快速熔断器作为过电流保护的半导体器件是（）。

A、GTO

B、GTR

C、IGBT。

5、比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（）、最慢的是（）。

A、GTO

B、GTR

C、MOSFET

6、下列半导体器件中属于电流型控制器件的是。（A ）

A、GTR

B、MOSFET

C、、IGBT。

7、下列电力电子器件中属于全控型器件的是（）。

A、KP50-7

B、3DD15C

C、ZP100-10

四、问答题（每小题6分，共计24分）

9、绝缘门极晶体管的特点有哪些？

答：绝缘门极晶体管具有输入阻抗高、速度快、热稳定性好、驱动电路简

单、通态电压低、耐压高和承受电流大等特点。

五、识图、作图题（10分）

1、读出下列图形符号的名称并标出管脚符号。

2、画出下列半导体器件的图形符号并标明管脚代号。

①普通晶闸管；②单结晶体管；③逆导晶闸管；④可关断晶闸管；⑤功率

晶体管；⑥功率场效应晶体管；⑦绝缘门极晶体管；⑧双向二极管；⑨双向晶闸

管；⑩程控单结晶体管。

第五章

六、填空题

1、整流是把电变换为电的过程；逆变是把电变

换为电的过程。

1、交流、直流；直流、交流。

2、逆变电路分为逆变电路和逆变电路两种。

2、有源、无源。

3、逆变角β与控制角α之间的关系为。

3、α=π－β

4、逆变角β的起算点为对应相邻相的交点往度量。

4、负半周、左。

5、当电源电压发生瞬时与直流侧电源联，电路中会出现很大的短

路电流流过晶闸管与负载，这称为或。

5、顺极性串、逆变失败、逆变颠覆。

6、为了保证逆变器能正常工作，最小逆变角应为。

6、30°～35°

7、由两套晶闸管组成的变流可逆装置中，每组晶闸管都有四种工作状态，

分别是状态、状态、状态和状态。

7、待整流、整流、待逆变、逆变。

8、将直流电源的恒定电压，通过电子器件的开关控制，变换为可调的直流

电压的装置称为器。

8、斩波。

9、反并联可逆电路常用的工作方式为，以

及三种。在工业上得到广泛应用的是方式。

9、逻辑无环流、有环流、错位无环流、逻辑无环流。

10、采用接触器的可逆电路适用于对要求不高、不大的场合。

10、快速性，容量。

11、某半导体器件的型号为KN 100 / 50 —7，其中KN表示该器件的名称

为100表示，50表示，7表示。

11、逆导晶闸管，晶闸管额定电流为100A，二极管额定电流为50A，额

定电压100V。

12、晶闸管整流装置的功率因数定义为侧与之比。

12、交流、有功功率、视在功率

13、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波，对电网的影响。

13、愈大，愈大。

14、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有补偿，

最常用的方法是在负载侧。

14、无功功率；并联电容。

15、变频电路从变频过程可分为变频和变频两大类。

15、交流—交流，交流—直流—交流。

16、脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的和时

间比，即调节来控制逆变电压的大小和频率。

16、导通，关断，脉冲宽度。

七、判断题对的用√表示、错的用×表示（每小题1分、共10分）

1、把交流电变成直流电的过程称为逆变。（×）

2、应急电源中将直流电变为交流电供灯照明，其电路中发生的“逆变”称有源逆变。（×）

3、晶闸管变流可逆装置中出现的“环流”是一种有害的不经过电动机的电流，必须想办法减少或将它去掉。（√）

4、晶闸管变流装置会对电网电压波形产生畸变。（√）

5、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型可控整流装置。（√）

6、晶闸管触发电路与主电路的同步，主要是通过同步变压器的不同结线方式来实现的（√）

7、电源总是向外输出功率的。（×）

8、晶闸管可控整流电路就是变流电路。（×）

9、只要控制角α＞90°，变流器就可以实现逆变。（×）

10、采用接触器的可逆电路适用于对快速性要求不高的场合。（√）

11、逻辑控制无环流可逆电路的动态性能较差。（√）

12、逻辑控制无环流可逆电路在运行过程中存在有死区。（√）

13、晶闸管装置的容量愈大，对电网的影响就愈小。（×）

14、采用晶体管的变流器，其成本比晶闸管变流器高。（√）

三、单项选择题把正确答案的番号填在括号内（每小题1分，共10分）

1、下列不可以实现逆变的电路是（）式晶闸管电路。

A 单相全波，

B 三相半控桥，C三相全控桥

2、变流器必须工作在α（）区域，才能进行逆变。

A ＞90°，

B ＞0°，

C ＜90°，

D ＝0°。

3、为了保证逆变能正常工作，变流器的逆变角不得小于（）。

A 5°，

B 15°，

C 20°，

D 30°。

4、串联谐振式逆变器属于（）逆变器。

A 电压型

B 电流型

C 电阻型

5、并联谐振式逆变器属于（）逆变器。

A 电压型

B 电流型

C 电阻型

四、问答题（每小题6分，共计24分）

1、什么叫整流？什么叫逆变？什么叫有源逆变？什么叫无源逆变？

答：把交流电变为直流电的过程叫整流；把直流电变为交流电的过程叫逆变；将直流电变为和电网同频率的交流电并反送到交流电网去的过程称为有源逆变；将直流电变为交流电直接供给负载使用的过程叫无源逆变。

2、为什么有源逆变工作时，变流器直流侧会出现负的直流电压，而电阻负载或电阻串大电感负载则不能？

3、实现有源逆变的条件有哪些？

答：直流侧必须外接与直流电流I d同方向的直流电源E。其数值要稍大于U d，才能提供逆变能量；变流器必须工作在β＜90°（α＞90°）区域，使U d＜0，才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。

4、什么是晶闸管整流装置中的环流？环流是怎样产生的？在不同的α或β（α = β）时环流是否相同？当α＞β或α＜β时，环流会如何变化？

5、什么叫有环流反并联可逆电路的α=β工作制？

答：在有环流反并联可逆电路中，为了防止在两组变流器中出现环流，当一组工作在整流状态时，另一组必须工作在逆变状态，并且α=β，也就是两组变流器的控制角之和必须保持180°，才能使两组直流侧电压大小相等方向相反。这种运行方式称为α=β工作制。

6、晶闸管整流装置的功率因数是怎样定义的？它与哪些因素有关？改善功率因数通常有哪些方法？

答：晶闸管整流装置的功率因数定义为交流侧有功功率与视在功率之比。晶闸管整流装置的功率因数与电路的畸变系数与位移因数的乘积大小成正比。改善功率因数通常有以下几种方法：①小控制角（逆变角）运行；②采用两组变流器的串联供电；③增加整流相数；④设置补偿电容。

7、晶闸管整流装置对电网的不良影响有哪些？用什么办法可以抑制或减小这些影响？

8、什么是有源逆变？逆变时α角至少为多少度？为什么？

9、什么情况下才能实现有源逆变？

10、试区分和简要说明下列概念：

11、无源逆变和有源逆变；

12、串联逆变和并联逆变；

13、负载谐振换流和脉冲强迫换流；

14、电压逆变器和电流逆变器。

15、串联谐振式逆变器有哪些特点？适用于哪些场合？

答：串联谐振式逆变器的启动和关断较容易，但对负载的适应性较差，当负载参数变动较大配合不当时，会影响功率输出或引起电容电压过高。因此，串联谐振式逆变器适用于负载性质变化不大，需要频繁启动和工作频率较高的场合，如热锻、弯管、淬火等。

第六章

八、填空题

1、由普通晶闸管组成的直流斩波器通常有式，式和式三种工作方式。

1、定频调宽，定宽调频。调宽调频。

九、判断题对的用√表示、错的用×表示（每小题1分、共10分）

1、同一支可关断晶闸管的门极开通电流和关断电流是一样大的。（×）

2、电力晶体管的外部电极也是：集电极、基极和发射极。（√）

3、实际使用电力晶体管时，必须要有电压电流缓冲保护措施。（√）

4、同一支可关断晶闸管的门极开通电流比关断电流大。（×）

5、电力场效应晶体管属于电流型控制元件。（×）

6、绝缘栅双极型晶体管具有电力场效应晶体管和电力晶体管的优点。（√）

三、单项选择题把正确答案的番号填在括号内（每小题1分，共10分）

1、串联谐振式逆变器属于（）逆变器。

A 电压型

B 电流型

C 电阻型

2、并联谐振式逆变器属于（）逆变器。

A 电压型

B 电流型

C 电阻型

四、问答题（每小题6分，共计24分）

1、什么叫整流？什么叫逆变？什么叫有源逆变？什么叫无源逆变？

答：把交流电变为直流电的过程叫整流；把直流电变为交流电的过程叫逆变；将直流电变为和电网同频率的交流电并反送到交流电网去的过程称为有源逆变；将直流电变为交流电直接供给负载使用的过程叫无源逆变。

2、简要说明下列概念：

1）、无源逆变和有源逆变；2）直流斩波。

3、试述直流斩波电路的主要应用领域。

5、画出下列半导体器件的图形符号并标明管脚代号。

①普通晶闸管；②单结晶体管；③逆导晶闸管；④可关断晶闸管；⑤功晶体管；⑥功率场效应晶体管；⑦绝缘门极晶体管；⑧双向二极管；⑨双向晶闸管；⑩程控单结晶体管。