电力电子技术试题参考答案及评分标准

电力电子技术复习 1

（见教材后习题）

1.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？

2.图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I

，试计算各

波形的电流平均值I

d1、I

、I

与电流有效值I

、I

。

3.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I

d1、I

、I

各为多少？

这时，相应的电流最大值I

m1、I

、I

各为多少？

4.GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？

5.如何防止电力MOSFET因静电感应引起的损坏？

6.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析RCD缓冲电路中各元件的作用。

7.试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

8.单相半波可控整流电路对电感负载供电，L=20mH，U

=100V，求当α=0°和60°时的负载电

流I

d ，并画出u

与i

波形。

9.单相桥式全控整流电路，U

=100V，负载中R=2Ω，L值极大，当α=30°时，要求：

①作出u

d 、i

和i

的波形；

②求整流输出平均电压U

d 、电流I

，变压器二次电流有效值I

；

③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

10.单相桥式全控整流电路，U

=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电动势E=60V，当α=30°时，要求：

①作出u

d 、i

和i

的波形；

②求整流输出平均电压U

d 、电流I

，变压器二次电流有效值I

；

③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

11.晶闸管串联的单相半控桥（桥中VT

1、VT

为晶闸管），电路如图，U

=100V，电阻电感负载，

R=2Ω，L值很大，当α=60°时求流过器件电流的有效值，并作出u

d 、i

、i

的流形。

12.三相半波可控整流电路，U

=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当α=60°时，要求：

①画出u

d 、i

和i

的波形；

②计算U

d 、I

、I

dVT

和I

。

13.三相桥式全控整流电路，U

=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当α=60°时，要求：

①画出u

d 、i

和i

VT1

的波形；

②计算U

d 、I

、I

dVT

和I

。

14.单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，E=40V，U

2=100V，L

=0.5mH，当α=60°

时求U

d 、I

与γ的数值，并画出整流电压u

的波形。

15.三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U

2=100V，R=1Ω，L=∞，L

=1mH，求当α=30°

时、E=50V时U

d 、I

、γ的值并作出u

与i

VT1

和 i

VT2

的波形。

16.三相全控桥，反电动势阻感负载，E=200V，R=1Ω，L=∞，U

2=220V，α=60°,当①L

=0和

②L

B =1mH情况下分别求U

、I

的值，后者还应求γ并分别作出u

与i

的波形。

17.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同？

18.整流电路多重化的主要目的是什么？

19.使变流器工作于有源逆变状态的重要条件是什么？

20.三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U

2=220V，L

=1mH，当E

=-400V，

β=60°时求U

d 、I

与γ的值，此时送回电网的有功功率是多少？

21.单相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U

2=100V，L

=0.5mH，当E

=-99V，

β=60°时求U

d 、I

和γ的值。

22.什么是逆变失败？如何防止逆变失败？

23.单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，晶闸管的α角移相范围分别是多少？

24.在图所示的降压斩波电路中，已知E=220V，R=10Ω，L值极大，E

=30V。采用脉宽调制控

制方式，当T=50μs，t

on =20μs时，计算输出电压平均值U

、输出电流平均值I

。

25.在图所示的降压斩波电路中，E=100V，L=1mH，R=0.5Ω，E

=10V，采用脉宽调制控制方式，

T=20μs，当t

on = 5μs时，计算输出电压平均值U

、输出电流平均值I

，计算输出电流的最

大和最小瞬时值并判断负载电流是否连续。当t

=3μs时，重新进行上述计算。

26.在图所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制

方式，当T=40μs，t

on =25μs时，计算输出电压平均值U

和输出电流平均值I

。

27.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。

28.试绘制Sepic斩波电路和Zeta斩波电路的原理图，并推导其输入输出关系。

29.多相多重斩波电路有何优点？

30.一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看成电阻负载，在α=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α。

31.一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。试求：

①开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；④当α=/2时时，晶闸管电流有效值、晶闸管导通角和电源侧功率因数。

32.交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？

33.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？

34.交交变频电路的主要特点和不足之处是什么？其主要用途是什么？

35.试述矩阵式变频电路的基本原理和优缺点。为什么说这种电路有较好的发展前景？

36.换流方式有哪几种？各有什么特点？

37.什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有何特点？

38.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？

39.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？

40.什么是异步调制？什么是同步调制？二者各何特点？分段同步调制有什么优点？

41.什么是SPWM波形的规则采样法？和自然采样法相比，规则采样法有什么优缺点？

42.如何提高PWM逆变电路的直流电压利用率？

43.什么是PWM整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？

44.高频化的意义是什么？为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量？为什么提高开关频率可以减小变压器的体积和重量？

45.软开关电路可以分为哪几类？其典型拓扑分别是什么样的？各有什么特点？

46.什么是组合变流电路？

47.何为双PWM电路？其优点是什么？

48.何为UPS？试说明UPS系统的工作原理。

49.全桥和半桥电路对驱动电路有什么要求？

电力电子技术复习2

一、简答题

1、晶闸管导通的条件是什么？

2、有源逆变实现的条件是什么？

3、电压源逆变电路与电流源逆变电路的区别？

4、单极性调制与双极性调制的区别？

5、电力变换的基本类型包括哪些？

6、半控桥能否用于有源逆变？为什么。

7、直流斩波器的控制方式？

8、电压型无源逆变的特点是什么？

9、简述正弦脉宽调制技术的基本原理？ 10、电力电子技术的定义和作用 11、电力电子系统的基本结构 12、电力电子器件的分类

13、有源逆变和无源逆变的区别 14、直流斩波器的控制方式

二、分析计算题

图1所示的单相桥式整流电路中，V U 2202=、触发角?

=30a ，负载为阻感负载，电感L 的值极大，Ω=5R 。

1、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、变压器副边电流2i 的波形；

2、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值

3、计算晶闸管的电流有效值。

图1

三、图2所示的三相半波可控电路中，相电压V U 2202=、触发角?

=30a ，反电动势

V E 30=，电感L 的值极大，Ω=15R 。

1、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值、a 相的电流a i 的有效值；

2、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、a 相的电流a i 的波形

R L

图2

四、三相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载，已知：负载电阻Ω=1R ，电感=∝d L ，相电压V U 2202=，mH L B 1=，当反电动势V E 400=，控制角α=120°或逆变角β=60°时，请计算输出电压平均值d U 、输出电流平均值d I 和换相重叠角γ。

五、图3所示单相交流调压电路，1u 为正弦交流输入电压，有效值V U 2201=，接阻感负载，其中Ω=5

.0R ，mH L 2=，求负载电流的最大有效值、最大输出功率及此时功率因数。

图3

六、三相桥式电压型逆变电路输出接对称星型负载，按0180导通型工作，直流输入电压

d U =510V ，请绘制输出线电压和相电压波形，并计算输出线电压基波的幅值。

七、图1所示的单相桥式整流电路中，V U 2202=、触发角?=60a ，负载为阻性负载，

Ω=10R 。

1、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、变压器副边电流2i 的波形；

2、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值及功率因数；

3、请计算晶闸管的电流有效值；

图1

八、图2所示的三相半波可控电路中，相电压V U 2202=、触发角?=60a ，电感L 的值极大，Ω=10R 。

1、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值、a 相的电流a i 的有效值；

2、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、a 相的电流a i

的波形。

L T

图2

九、单相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载，已知：负载电阻Ω=1R ，电感=∝d L ，相电压V U 1002=，mH L B 5.0=，当反电动势V E 99=，逆变角?=60B 时，请计算输出电压平均值d U 、输出电流平均值d I 和换相重叠角γ。

十、图3所示降压BUCK 直流斩波电路，i U 为输入直流电压，V U i 12=，o U 为输出直流电

压，VT 控制信号占空比为0.4,设所有器件均为理想器件，请推导输入输出直流电压的关系式和计算输出直流电压o U 。

图3

电力电子技术复习3

一、填空

1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：

电力晶体管；可关断晶闸管；功率场效应晶体管；绝缘栅双极型晶体管；IGBT 是和的复合管。

2、晶闸管对触发脉冲的要求是、和。

3、多个晶闸管相并联时必须考虑的问题，解决的方法是。

4、在电流型逆变器中，输出电压波形为，输出电流波形为。

5、型号为KS100-8的元件表示晶闸管、它的额定电压为伏、额定有效电流为。

6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在上的元件之间进行的。

7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会、正反向漏电流会；当温度升高时，晶闸管的触发电流会下降、正反向漏电流会增加。

8、在有环流逆变系统中，环流指的是只流经、而不流经的电流。环流可在电路中加来限制。为了减小环流一般采控用控制角α β的工作方式。

9、常用的过电流保护措施有、、、。（写出四种即可）

10、双向晶闸管的触发方式有、、、四种。二、判断题

1、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。（）

2、在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。（）

3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（）

4、逆变角太大会造成逆变失败。（）

5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。（）

6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（）

7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（）

8、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（）

9、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。（）

10、变频调速实际上是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变输出转速的目的。（）

三、选择题

1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差度。

A、180°，

B、60°， c、360°， D、120°

2、α为度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。

A，0度， B，60度， C，30度， D，120度，

3、晶闸管触发电路中，若改变的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。

A、同步电压，

B、控制电压，

C、脉冲变压器变比。

4、可实现有源逆变的电路为。

A、三相半波可控整流电路，

B、三相半控桥整流桥电路，

C、单相全控桥接续流二极管电路，

D、单相半控桥整流电路。

5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理。

A、30o-35o，

B、10o-15o，

C、0o-10o，

D、0o。

四、问答分析题

1、在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？

2、单结晶体管的特性曲线可以分为哪几段？如果用一个二极管和两个电阻接成如下方式，请按对单结晶体管特性曲线进行研究的相同做法，设计试验电路，并作出它的Ie-Ue特性曲线。

3、由下面单结晶体管的触发电路图画出各点波形。

五、计算题

1、一台工业炉原由额定电压为单相交流220∨供电，额定功率为10千瓦。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要5千瓦。试问双向晶闸管的触发角α应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。

2、已知自耦变压器基本绕组为1-0，调整绕组1-3与1-2之间的匝数是1-0的10％。试

分析图示两组反并联晶闸管组成的电路，是如何实现在输入电压波动时，使输出电压∪0保持稳定？

电力电子技术课后习题全部答案解析

电力电子技术 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？答：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：uAK>0且uGK>0。 2-3. 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？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸由导通变为关断，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。 2-4 图2-27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I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。解：a) I d1= Im 2717 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 2 1 4 ≈ + = ?π ω π π π t I1= Im 4767 .0 2 1 4 3 2 Im ) ( ) sin (Im 2 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t b) I d2= Im 5434 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 1 4 = + = ?wt d t π π ? π I2= Im 6741 .0 2 1 4 3 2 Im 2 ) ( ) sin (Im 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t

现代电力电子技术作业及答案

2.1 试说明功率二极管的主要类型及其主要工作特点。 2.2 人们希望的可控开关的理想特性有哪些？ 2.3 阅读参考文献一，说明常用功率半导体器件的性能特点及其一般应用场合。 2.4 说明MOSFET和IGBT驱动电路的作用、基本任务和工作特点。 3.1 什么是半波整流、全波整流、不控整流、半控整流、全控整流、相控整流？ 3.2 什么是电压纹波系数、脉动系数、基波电流数值因数、基波电流移位因数（基波功率因素）和整流输入功率因数？ 3.3 简述谐波与低功率因数（电力公害）的危害，并说明当前抑制相控整流电路网侧电流谐波的措施。 4.1 画出降压换流器（Buck电路）的基本电路结构，简要叙述其工作原理，并根据临界负载电流表达式说明当负载电压VO和电流IO一定时，如何避免负载电流断续。 4.2 画出升压换流器（Boost电路）的基本电路结构，推证其输入/输出电压的变压比M表达式，说明Boost电路输出电压的外特性。 4.3 画出升降压换流器（Buck-Boost电路）的基本电路结构，说明电路工作原理，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。 4.4 画出丘克换流器（Cuk电路）的基本电路结构，说明电路工作原理及主要优点，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。 5.1 正弦脉宽调制SPWM的基本原理是什么？幅值调制率ma和频率调制率mf的定义是什么？ 5.2 逆变器载波频率fs的选取原则是什么？ 5.3 简要说明逆变器方波控制方式与PWM控制方式的优缺点。 5.4 画出三相电压型逆变器双极性驱动信号生成的电路原理图，指出图中各变量的含义，简要叙述其工作原理。 6.1 柔性交流输电系统（FACTS）的定义是什么？FACTS控制器具有哪些基本功能类型？ 6.2 什么是高压直流输电（HVDC）系统？轻型高压直流输电系统在哪些方面具有良好的应用前景？ 6.3 晶闸管控制电抗器（TCR）的基本原理是什么？晶闸管触发控制角α<90°与α=90°两种情况下等效电抗是否相等，为什么？ 6.4 作图说明静止无功发生器（SVG）的工作原理与控制方式，分析其与5.4节所述三相逆变器的异同点？ 6.5 简要说明有源电力滤波器（APF）和动态电压恢复器（DVR）的基本功能和系统组成？ 6.6 阅读参考文献三，简要说明当前在风力发电技术领域中运用的储能技术、输电技术以及滤波与补偿技术？

电力电子技术期末考试试题及答案(史上最全)

电力电子技术试题第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为__开关损耗__。 3.电力电子器件组成的系统，一般由__控制电路__、_驱动电路_、 _主电路_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路__。 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_单极型器件_ 、 _ 双极型器件_ 、_复合型器件_三类。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 | 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IL__大于__IH 。 10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM_大于__Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共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_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。 14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。的开启电压UGE（th）随温度升高而_略有下降__，开关速度__小于__电力MOSFET 。 16.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。的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数，在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。 18.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、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_电力二极管__，属于半控型器件的是__晶闸管_，属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _；属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _，属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是_电力MOSFET，属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _，属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。 . 第2章整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O_。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，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α的最大移相范围是__0-180O _ ，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，α角移相范围为__0-180O _，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，α角移相范围为_0-90O _，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_平波电抗器_。 4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角时，晶闸管的导通角=_π-α-_; 当控制角小于不导电角时，晶闸管的导通角=_π-2_。

电力电子技术作业解答

电力电子技术作业解答教材：《电力电子技术》，尹常永田卫华主编

第一章电力电子器件 1-1晶闸管导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由哪些因素决定？答：晶闸管的导通条件是：（1）要有适当的正向阳极电压；（2）还有有适当的正向门极电压。导通后流过晶闸管的电流由阳极所接电源和负载决定。 1-2维持晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是：流过晶闸管的电流大于维持电流。利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到维持电流以下，可使导通的晶闸管关断。 1-5某元件测得V U DRM 840=，V U RRM 980=，试确定此元件的额定电压是多少，属于哪个电压等级？答：根据将DRM U 和RRM U 中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值，确定此元件的额定电压为800V ，属于8级。 1-11双向晶闸管有哪几种触发方式？常用的是哪几种？答：双向晶闸管有Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+和Ⅲ-四种触发方式。常用的是：（Ⅰ+、Ⅲ-）或（Ⅰ-、Ⅲ-）。 1-13 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构，为什么GTO 能够自关断，而普通晶闸管不能？答：因为 GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：（1）GTO 在设计时2α较大，这样晶体管 V2控制灵敏，易于 GTO 关断；（2）GTO 导通时的21αα+更接近于 1，普通晶闸管15.121≥+αα，而 GTO 则为05.121≈+αα，GTO 的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；（3）多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。第二章电力电子器件的辅助电路 2-5说明电力电子器件缓冲电路的作用是什么？比较晶闸管与其它全控型器件缓冲电路的区别，说明原因。答：缓冲电路的主要作用是： ⑴ 减少开关过程应力，即抑制d u /d t ，d i /d t ；

现代电力电子技术

现代电力电子技术第1次作业二、主观题(共12道小题) 11.电力电子技术的研究内容？答：主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 12.电力电子技术的分支？答：电力学、电子学、材料学和控制理论等。 13.电力变换的基本类型？答：包括四种变换类型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ（２）逆变ＤＣ－ＡＣ（３）斩波ＤＣ－ＤＣ（４）交交电力变换ＡＣ－ＡＣ 14.电力电子系统的基本结构及特点？答：电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路，功率变换主电路是属于电路变换的强电电路，控制电路是弱电电路，两者在控制理论的支持下实现接口，从而获得期望性能指标的输出电能。' 15.电力电子的发展历史及其特点？答：主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍，并说明电力电子技术的未来发展趋势 16.电力电子技术的典型应用领域？答：介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍，要说明电力电子技术应用的主要特征。 17.电力电子器件的分类方式？答：电力电子器件的分类（１）从门极驱动特性可以分为：电压型和电流型（２）从载流特性可以分为：单极型、双极型和复合型（３）从门极控制特性可以分为：不可控、半控及全控型 18.晶闸管的基本结构及通断条件是什么？答：晶闸管由四层半导体结构组成，是个半控型电力电子器件，导通条件：承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件：流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。

19.维持晶闸管导通的条件是什么？答：流过晶闸管的电流大于维持电流。 20.对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。答：I L__〉____I H 21.整流电路的主要分类方式？答：按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种；按电路结构可分为桥式电路和半波电路；按交流输入相数分为单相电路和三相电路。 22.单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=________。答：180o 现代电力电子技术第2次作业二、主观题(共12道小题) 11.单相全控桥式整流阻性负载电路中，晶闸管的移相范围________。答：0-180o 12.有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须与整流时输出的极性___ ________，且满足|Ud|<|Ed|。答：相反 13.

华工电力电子技术平时作业2019

电力电子技术平时作业（2019年2月20日，合计37题）一、填空题（12题） 1、电力变换通常分为四大类，整流、逆变、斩波、变频和变相。 2、晶闸管对触发脉冲的要求是要触发脉冲的幅度和功率达的到对所作用的可控硅有效触发、要可方便与被控的交流电周期同步，和能方便的改变同步后的延迟时间。 3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是串专用均流电抗器。 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___电压源型逆变电路_____，当直流侧为电流源时，称此电路为__电流源型逆变电路______。 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SPWM 波形的方法称__自然采样法____，实际应用中，采用__ 规则采样法___来代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。 6、常用的晶闸管有_普通型单向导通的晶闸管___式、__普通型双向导通的晶闸管___式两种。 7、单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在__ 触发 ____时刻换流，二极管则在_ _电源电压过零点_____时刻换流。 8、过电压产生的原因_ _浪涌电压______、__操作过电压______，可采取__ 阻容吸收、__晒推___、压敏电阻保护。 9、变频电路所采取的换流方式_ 自然换流_、__ 负载换流__、_ 强迫换流_____。 10、门极可关断晶闸管主要参数有_ 最大可关断阳极电流IATO 、__、__。 11、电力变换通常分为四大类，即__ 整流、_逆变_______、__ 直流斩波、___交流变交流__。 12、斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于_ 改变加到负载电路上的直流电压平均值的一种电力电子器件变流装置。二、简答题(18题) 1.使晶闸管导通的条件是什么？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？答：闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流IL以上。导通后的晶闸管管压降很小。

现代电力电子技术的发展(精)

现代电力电子技术的发展浙江大学电气工程学院电气工程及其自动化992班马玥 (浙江杭州310027 E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/c918116301.html,学号:3991001053 摘要:本文简要回顾电力电子技术的发展,阐述了现代电力电子技术发展的趋势,论述了走向信息时代的电力电子技术和器件的创新、应用,将对我国工业尤其是信息产业领域形成巨大的生产力,从而推动国民经济高速、高效可持续发展。关键词:现代电力电子技术;应用;发展趋势 The Development of Modern Power Electronics Technique Ma Yue Electrical Engineering College. Zhejiang University. Hangzhou 310027, China E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/c918116301.html, Abstract: This paper reviews the development of power electronics technique, as well as its current situation and anticipated trend of development. Keywords: modern power electronics technique, application, development trend. 1、概述自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装臵,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。

电力电子技术平时作业20190820

电力电子技术平时作业（2019年8月20日，合计37题）一、填空题（12题） 1、电力变换通常分为四大类，交流变直流、直流变交流，直流变直流、交流变交流。 2、晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高，和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。 3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是挑选特性参数尽量一致的器件和采用均流电抗器。 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_电压源型逆变电路____，当直流侧为电流源时，称此电路为__电流源型逆变电路______。 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SPWM 波形的方法称自然采样法，实际应用中，采用_规则采样法来代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。 6、常用的晶闸管有单向导通__式、双向导通式两种。 7、单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在触发__时刻换流，二极管则在电源电压过零点_时刻换流。 8、过电压产生的原因电路状态突然改变_、电磁状态突然改变___，可采取__安装避雷线避雷器、电抗器、开关触头加并联电阻保护。 9、变频电路所采取的换流方式自然换流、负载换流、强迫换流。 10、门极可关断晶闸管主要参数有断态重复峰值电压、断态不重复峰值电压__、反向重复峰值电压和反向不重复峰值电压。 11、电力变换通常分为四大类，即交流变直流、直流变交流、直流变直流、__交流变交流___。 12、斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于改变用加到负载电路上的直流平均电压值的一种交流变换装置。二、简答题(18题) 1.使晶闸管导通的条件是什么？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？答: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: uax>0且ucx>0。维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。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。 2.晶闸管的触发脉冲要满足哪些要求？

电力电子技术习题与解答

《电力电子技术》习题及解答思考题与习题什么是整流它与逆变有何区别答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。单相半波可控整流电路中，如果： (1)晶闸管门极不加触发脉冲； (2)晶闸管内部短路； (3)晶闸管内部断开；试分析上述三种情况负载两端电压u d和晶闸管两端电压u T的波形。答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同；（2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0；（3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。

某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。解：设α=0，T 2被烧坏，如下图：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么带大电感负载时，负载电阻R d 上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率d d d I U P =不等于负载有功功率UI P =。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流U d 与I d 外还有谐波分量Λ ,,21U U 和Λ,,21I I ，负载上有功功率为Λ+++=22212P P P P d >d d d I U P =。

现代电力电子技术发展及其应用

现代电力电子技术发展及其应用摘要：电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气工程三大主要领域——电力、电子和控制之间的交叉学科，在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。一、引言自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台，标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢？电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术，它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前，电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪，随着新的理论、器件、技术的不断出现，特别是与微控制器技术的日益融合，电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展，随之而来的必将是智能电力电子时代。二、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压

和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1、整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 2、逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 3、变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能

电力电子技术期末考试试题及答案修订稿

电力电子技术期末考试试题及答案 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

《电力电子技术》习题解答

《电力电子技术》习题解答第2章思考题与习题 2.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A 决定。 2.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定? 答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A 减小，I A 下降到维持电流I H 以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A 决定。 2.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H 会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。 2.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g =0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。 2.5请简述晶闸管的关断时间定义。答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。即gr rr q t t t +=。 2.6试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。 2.7请简述光控晶闸管的有关特征。答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。主要用于高压大功率场合。 2.8型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题2.8所示电路中是否合理，为什

电力电子技术期末考试试题及答案最新版本

电力电子技术试题
第 1 章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 18.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、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_电力二极管__，属于半控型器件的是__晶闸管_，属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力 MOSFET 、 IGBT _；属于单极型电力电子器件的有_电力 MOSFET _，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _，属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是_电力 MOSFET，属于电压驱动的是电力 MOSFET 、IGBT _，属于电流驱动的是_晶闸管、
GTO 、GTR _。2、可关断晶闸管的图形符号是；电力场效应晶体管的图形符号是
绝缘栅双极晶体管的图形符号是
；电力晶体管的图形符号是
；
第 2 章整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角 α 的最大移相范围是_0-180O_。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，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 α 的最大移相范围是__0-180O
_ ，其承受的最大正反向电压均为_ 2U2 __，续流二极管承受的最大反向电压为__ 2U2 _（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，α 角移相范围为__0-180O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 2U2 2 和_ 2U2 ；
带阻感负载时，α 角移相范围为_0-90O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 2U2 _和__ 2U2 _；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_平波电抗器_。
5.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 UFm 等于__ 2U2 _，晶闸管控制角 α 的最大移相范围是_0-150o_，使负载电流连
续的条件为__ 30o __(U2 为相电压有效值)。
6.三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_120o _，当它带阻感负载时，的移相范围为__0-90o _。 7.三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_最高__的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_
的相电压；这种电路
角的移相范围是_0-120o _，ud 波形连续的条件是_ 60o _。
8.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__下降_。
11.实际工作中，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 ud 的谐波幅值随
的增大而 _增大_，
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_减小_。
12. 逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为 _ 有源逆变 _ ，欲实现有源逆变，只能采用 __ 全控 _ 电路；对于单相全波电路，当控制角
0<
<
时，电路工作在__整流_状态；
时，电路工作在__逆变_状态。
13.在整流电路中，能够实现有源逆变的有_单相全波_、_三相桥式整流电路_等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是_有直流电动势，
其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压_和__晶闸管的控制角 a > 90O，使输出平均电压 Ud 为负值_。第 3 章直流斩波电路
1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。
2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路和_升压斩波电路_。
3.斩波电路有三种控制方式：_脉冲宽度调制（PWM）_、_频率调制_和_（ton 和 T 都可调，改变占空比）混合型。
6.CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有__升压斩波电路___、__Sepic 斩波电路_和__Zeta 斩波电路__。
7.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：_ Sepic 斩波电路_的电源电流和负载电流均连续，_ Zeta 斩波电路_的输入、输
出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为__正_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__1__象限，升压斩波电路能使电动机工作于第__2__象限，_电流可逆斩波电路能
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电力电子技术作业解答复习用

第一章作业 1. 使晶闸管导通的条件是什么？答：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. 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？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。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。 3. 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I m，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。解：（a） (b) (c)

第二章作业 1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电，L＝20mH，U2＝100V，求当α＝0?和60? 时的负载电流I d，并画出u d与i d波形。解：α＝0?时，在电源电压u2的正半周期晶闸管导通时，负载电感L储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。在电源电压u2的负半周期，负载电感L释放能量，晶闸管继续导通。因此，在电源电压u2的一个周期里，以下方程均成立：考虑到初始条件：当ωt＝0 时i d＝0 可解方程得： u d与i d的波形如下图：当α＝60°时，在u2正半周期60?~180?期间晶闸管导通使电感L储能，电感L储藏的能量在u2负半周期180?~300?期间释放，因此在u2一个周期中60?~300?期间以下微分方程成立：

考虑初始条件：当ωt＝60 时i d＝0 可解方程得：其平均值为此时u d与i d的波形如下图： 2．图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁；②当负载是电阻或电化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为 2 感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化的问题。因为单相全波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。 ①以晶闸管VT2为例。当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕。组并联，所以VT2承受的最大电压为 2 ②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角a 相同时，对于电阻

现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述上课讲义

现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述

课程报告现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述学院：电气工程学院姓名： ********* 学号: 14********* 专业： ***************** 指导教师： *******老师 0 引言

电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术，它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。随着经济技术水平的不断提高，电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面，现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用，它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。毫无疑问，电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。 1 电力电子技术的发展［1］电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支，电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。 1.1半控型器件（第一代电力电子器件）上世纪50年代，美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR)，标志着电力电子技术的诞生。此后，晶闸管得到了迅速发展，器件容量越来越大，性能得到不断提高，并产生了各种晶闸管派生器件，如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。但是，晶闸管作为半控型器件，只能通过门极控制器开通，不能控制其关断，要关断器件必须通过强迫换相电路，从而使整个装置体积增加，复杂程度提高，效率降低。另外，晶闸管为双极型器件，有少子存储效应，所以工作频率低，一般低于400 Hz。由于以上这些原因，使得晶闸管的应用受到很大限制。 1.2全控型器件（第二代电力电气器件）随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展，从上世纪70年代后期开始，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。此外，这些器件的开关速度普遍高于晶闸管，可用于开关频率较高的电路。这些优点使电力电子技术的面貌焕然一新，把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。 1.3电力电子器件的新发展为了解决MSOFET在高压下存在的导通电阻大的问题，RCA公司和GE公司于1982年开发出了绝缘栅双极晶体管（IGBT）,并于1986年开始正式生产并逐渐系列化。IGBT是MOS?FET和BJT得复合，它把MOSFET驱动功率小、开关速度快的优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点集于一身，性能十分优越，使之很快成为现代电力电子技术的主导器件。与IGBT 相对应，MOS 控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管（IGCT）都是MOSFET和GTO的复合，它们都综合

电力电子技术平时作业

电力电子技术平时作业（2020年8月5日，合计37题）一、填空题（12题） 1、电力变换通常分为四大类，整流、逆流，斩波、变频和变相。 2、晶闸管对触发脉冲的要求是要触发脉冲的幅度和功率达到对所作用的可控硅有效触发、要可方便与被控的交流电周期同步，和能方便的改变同步后的延迟时间。 3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是串专用均流电抗器。 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_电压源型逆变电器，当直流侧为电流源时，称此电路为电流源型逆变电路。 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SPWM 波形的方法称自然采样法，实际应用中，采用规则采样法来代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。 6、常用的晶闸管有普通型单向导通的晶闸管式、普通型双向导通的晶闸管式两种。 7、单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在触发时刻换流，二极管则在电源电压过零点时刻换流。 8、过电压产生的原因浪涌电压、操作过电压，可采取阻容吸收、晒推、压敏电阻保护。 9、变频电路所采取的换流方式自然换流、负载换流、强迫换流。 10、门极可关断晶闸管主要参数有_ 最大可关断阳极电流。 11、电力变换通常分为四大类，即整流、逆变、直流斩波、交流变交流。 12、斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于改变加到负载电路上的直流电压平均值的一种电力电子器件变流装置。二、简答题(18题) 1.使晶闸管导通的条件是什么？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？答：闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通]极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳板电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流儿以上。导通后的晶闸管管压降很小使导通了的昴闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至一个小的数值，即维持电流|H以下。其方法有二： 1）减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压； 2）增加负载回路中的电阻。 2.晶闸管的触发脉冲要满足哪些要求？答：一、触发脉冲信号要有足够大的电压和功率; 二、极正向偏压越小越好; 三、脉冲的前沿要陡，宽应满定要求; 四、满足主电路移相范围的要求;

电力电子技术期末考试试题及答案

电力电子技术试题第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 18.在如下器件：电力二极管（Power Diode ）、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_电力二极管__，属于半控型器件的是__晶闸管_，属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _；属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _，属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是_电力MOSFET ，属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _，属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。 2、可关断晶闸管的图形符号是；电力场效应晶体管的图形符号是绝缘栅双极晶体管的图形符号是；电力晶体管的图形符号是；第2章整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O _。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，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α的最大移相范围是__0-180O _ ，其承受的最大正反向电压均为_22U __，续流二极管承受的最大反向电压为__22U _（设U 2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，α角移相范围为__0-180O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__222U 和_22U ；带阻感负载时，α角移相范围为_0-90O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__22U _和__22U _；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_平波电抗器_。 5.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UFm 等于__22U _，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-150o _，使负载电流连续的条件为__o 30≤α__(U2为相电压有效值)。 6.三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_120o _，当它带阻感负载时，α的移相范围为__0-90o _。 7.三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_最高__的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_ 的相电压；这种电路 α 角的移相范围是_0-120o _，u d 波形连续的条件是_o 60≤α_。 8.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__下降_。 11.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当 α 从0°～90°变化时，整流输出的电压ud 的谐波幅值随 α 的增大而 _增大_，当 α 从90°～180°变化时，整流输出的电压 ud 的谐波幅值随 α 的增大而_减小_。 12.逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为_有源逆变_，欲实现有源逆变，只能采用__全控_电路；对于单相全波电路，当控制角 0< α < π /2 时，电路工作在__整流_状态； π /2< α < π 时，电路工作在__逆变_状态。 13.在整流电路中，能够实现有源逆变的有_单相全波_、_三相桥式整流电路_等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是_有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压_和__晶闸管的控制角α > 90O ，使输出平均电压U d 为负值_。第3章直流斩波电路 1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。 2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路和_升压斩波电路_。 3.斩波电路有三种控制方式：_脉冲宽度调制（PWM ）_、_频率调制_和_（t on 和T 都可调，改变占空比）混合型。 6.CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有__升压斩波电路___、__Sepic 斩波电路_和__Zeta 斩波电路__。 7.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：_ Sepic 斩波电路_的电源电流和负载电流均连续，_ Zeta 斩波电路_的输入、输出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为__正_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__1__象限，升压斩波电路能使电动机工作于第__2__象限，_电流可逆斩波电路能使电动机工作于第1和第2象限。 10.复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作一个_升压_斩波电路和一个__降压_斩波电路的组合；