电力电子技术第五版复习资料
第1章绪论
1 电力电子技术定义：是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。
2 电力变换的种类
（1）交流变直流AC-DC：整流
（2）直流变交流DC-AC：逆变
（3）直流变直流DC-DC：一般通过直流斩波电路实现
（4）交流变交流AC-AC：一般称作交流电力控制
3 电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术。
第2章电力电子器件
1 电力电子器件与主电路的关系
（1）主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。
（2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件。
2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗。
3 电力电子系统基本组成与工作原理
（1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
（2）检测主电路中的信号并送入控制电路，根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。（3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
（4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类
根据控制信号所控制的程度分类
（1）半控型器件：通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。如SCR晶闸管。
（2）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。如GTO、GTR、MOSFET 和IGBT。
（3）不可控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。如电力二极管。
根据驱动信号的性质分类
（1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如SCR、GTO、GTR。（2）电压型器件：通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如MOSFET、IGBT。
根据器件内部载流子参与导电的情况分类
（1）单极型器件：内部由一种载流子参与导电的器件。如MOSFET。
（2）双极型器件：由电子和空穴两种载流子参数导电的器件。如SCR、GTO、GTR。
（3）复合型器件：有单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件。如IGBT。
5 半控型器件—晶闸管SCR
晶闸管的结构与工作原理
晶闸管的双晶体管模型
将器件N1、P2半导体取倾斜截面，则晶闸管变成V1-PNP和V2-NPN两个晶体管。
晶闸管的导通工作原理
（1）当AK间加正向电压A
E，晶闸管不能导通，主要是中间存在反向PN结。
（2）当GK间加正向电压G
E，NPN晶体管基极存在驱动电流G I，NPN晶体管导通，产生集电极电流2c I。
（3）集电极电流2c I构成PNP的基极驱动电流，PNP导通，进一步放大产生PNP集电极电流1c I。
（4）1c I与G I构成NPN的驱动电流，继续上述过程，形成强烈的负反馈，这样NPN和PNP两个晶体管完全饱和，晶闸管导通。
2.3.1.4.3 晶闸管是半控型器件的原因
（1）晶闸管导通后撤掉外部门极电流G I，但是NPN基极仍然存在电流，由PNP集电极电流1c I供给，电流已经形成强烈正反馈，因此晶闸管继续维持导通。
（2）因此，晶闸管的门极电流只能触发控制其导通而不能控制其关断。
2.3.1.4.4 晶闸管的关断工作原理
满足下面条件，晶闸管才能关断：
（1）去掉AK间正向电压；
（2）AK间加反向电压；
（3）设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值以下。
2.3.2.1.1 晶闸管正常工作时的静态特性
（1）当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。
（2）当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。
（3）晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否还存在，晶闸管都保持导通。
（4）若要使已导通的晶闸管关断，只能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。
2.4.1.1 GTO的结构
（1）GTO与普通晶闸管的相同点：是PNPN四层半导体结构，外部引出阳极、阴极和门极。
（2）GTO与普通晶闸管的不同点：GTO是一种多元的功率集成器件，其内部包含数十个甚至数百个供阳极的小GTO 元，这些GTO元的阴极和门极在器件内部并联在一起，正是这种特殊结构才能实现门极关断作用。
2.4.1.2 GTO的静态特性
（1）当GTO承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。
（2）当GTO承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。
（3）GTO导通后，若门极施加反向驱动电流，则GTO关断，也即可以通过门极电流控制GTO导通和关断。（4）通过AK间施加反向电压同样可以保证GTO关断。
2.4.3 电力场效应晶体管MOSFET
（1）电力MOSFET是用栅极电压来控制漏极电流的，因此它是电压型器件。
（3）当GS
U时，栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度，从而使P型半导体反型成N型半U大于某一电压值T
导体，形成反型层。
2.4.4 绝缘栅双极晶体管IGBT
（1）GTR和GTO是双极型电流驱动器件，其优点是通流能力强，耐压及耐电流等级高，但不足是开关速度低，所需驱动功率大，驱动电路复杂。
（2）电力MOSFET是单极型电压驱动器件，其优点是开关速度快、所需驱动功率小，驱动电路简单。
（3）复合型器件：将上述两者器件相互取长补短结合而成，综合两者优点。
（4）绝缘栅双极晶体管IGBT是一种复合型器件，由GTR和MOSFET两个器件复合而成，具有GTR和MOSFET 两者的优点，具有良好的特性。
2.4.4.1 IGBT的结构和工作原理
（1）IGBT是三端器件，具有栅极G、集电极C和发射极E。
（2）IGBT由MOSFET和GTR组合而成。
第3章整流电路
（1）整流电路定义：将交流电能变成直流电能供给直流用电设备的变流装置。
3.1.1 单相半波可控整流电路
（4）触发角 ：
从晶闸管开始承受正向阳极电压起，到施加触发脉冲为止的电角度，称为触发角或控制角。
（7）几个定义
①“半波”整流：改变触发时刻，d u和d i波形随之改变，直流输出电压d u为极性不变但瞬时值变化的脉动直流，其波形只在2u正半周内出现，因此称“半波”整流。
②单相半波可控整流电路：如上半波整流，同时电路中采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，因此为单相半波可控整流电路。
3.1.1.3 电力电子电路的基本特点及分析方法
（1）电力电子器件为非线性特性，因此电力电子电路是非线性电路。
（2）电力电子器件通常工作于通态或断态状态，当忽略器件的开通过程和关断过程时，可以将器件理想化，看作理想开关，即通态时认为开关闭合，其阻抗为零；断态时认为开关断开，其阻抗为无穷大。
3.1.2 单相桥式全控整流电路
3.1.2.1 带电阻负载的工作情况
（1）单相桥式全控整流电路带电阻负载时的原理图
① 由4个晶闸管（VT 1 ~VT 4）组成单相桥式全控整流电路。 ② VT 1 和VT 4组成一对桥臂，VT 2 和VT 3组成一对桥臂。 （2）单相桥式全控整流电路带电阻负载时的波形图
① α~0：
● VT 1 ~VT 4未触发导通，呈现断态，则0d =u 、0d =i 、02=i 。
●
2VT VT 41u u u =+，2VT VT 2
1
41u u u =
=。 ② πα~：
● 在α角度时，给VT 1 和VT 4加触发脉冲，此时a 点电压高于b 点，VT 1 和VT 4承受正向电压，因此可靠导
通，041VT VT ==u u 。
● 电流从a 点经VT 1 、R 、VT 4流回b 点。 ● 2d u u =，d 2i i =，形状与电压相同。 ③ )(~αππ+：
●
电源2u 过零点，VT 1 和VT 4承受反向电压而关断，2VT VT 2
1
41u u u =
=（负半周）。 ● 同时，VT 2 和VT 3未触发导通，因此0d =u 、0d =i 、02=i 。 ④ παπ2~)(+：
● 在)(απ+角度时，给VT 2 和VT 3加触发脉冲，此时b 点电压高于a 点，VT 2 和VT 3承受正向电压，因此可
靠导通，03VT VT 2==u u 。 ● VT 1 阳极为a 点，阴极为b 点；VT 4 阳极为a 点，阴极为b 点；因此2VT VT 41u u u ==。 ● 电流从b 点经VT 3 、R 、VT 2流回b 点。 ●
2d u u -=，d 2i i -=。
（3）全波整流
在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，因此该电路为全波整流。 （4）直流输出电压平均值
2
cos 19.02cos 122)(sin 212
22d α
απωωππ
α
+=+=
=
?
U U t td U U （5）负载直流电流平均值
2
cos 19.02cos 122R 2
2d d α
απ+=+==
R U R U U I （6）晶闸管参数计算
① 承受最大正向电压：)2(2
1
2U ② 承受最大反向电压：22U
③ 触发角的移相范围：0=α时，2d 9.0U U =；o 180=α时，0d =U 。因此移相范围为o 180。
④ 晶闸管电流平均值：VT 1 、VT 4与VT 2 、VT 3轮流导电，因此晶闸管电流平均值只有输出直流电流平均值的一半，即2
cos 145.021
2d dVT α+==
R U I I 。 3.1.2.2 带阻感负载的工作情况
（1）单相桥式全控整流电路带阻感负载时的原理图
（2）单相桥式全控整流电路带阻感负载时的波形图
●
分析时，假设电路已经工作于稳态下。
●
假设负载电感很大，负载电流不能突变，使负载电流d i 连续且波形近似为一水平线。
① πα~：
● 在α角度时，给VT 1 和VT 4加触发脉冲，此时a 点电压高于b 点，VT 1 和VT 4承受正向电压，因此可靠导
通，041VT VT ==u u 。
● 电流从a 点经VT 1 、L 、R 、VT 4流回b 点，2d u u =。 ● d i 为一水平线，2d VT 1,4i i i ==。
●
VT 2 和VT 3为断态，02,3VT =i
② )(~αππ+：
● 虽然二次电压2u 已经过零点变负，但因大电感的存在使VT 1 和VT 4持续导通。
●
041VT VT ==u u ，2d u u =，2d VT 1,4i i i ==，02,3VT =i 。
③ παπ2~)(+：
● 在)(απ+角度时，给VT 2 和VT 3加触发脉冲，此时b 点电压高于a 点，VT 2 和VT 3承受正向电压，因此可
靠导通，03VT VT 2==u u 。 ●
由于VT 2 和VT 3的导通，使VT 1 和VT 4承受反向电压而关断01,4VT =i 。VT 1 阳极为a 点，阴极为b 点；VT 4 阳极为a 点，阴极为b 点；因此2VT 1,4u u =。 ● 电流从b 点经VT 3 、L 、R 、VT 2流回b 点，2d u u -=。 ●
d i 为一水平线，2d VT 2,3i i i -==。
④ )2(~2αππ+：
● 虽然二次电压2u 已经过零点变正，但因大电感的存在使VT 2 和VT 3持续导通。
●
032VT VT ==u u ，2VT 1,4u u =，2d u u -=，2d VT 2,3i i i -==，01,4VT =i 。
（3）直流输出电压平均值
ααπ
ωωπα
πα
cos 9.0cos 22)(sin 2122
2d U U t td U U ==
=
?
+
（4）触发角的移相范围
0=α时，2d 9.0U U =；o 90=α时，0d =U 。因此移相范围为o 90。
（5）晶闸管承受电压：正向：22U ；反向：22U 3.1.2.3 带反电动势负载时的工作情况
（1）单相桥式全控整流电路带反电动势负载时的原理图
① 当负载为蓄电池、直流电动机的电枢（忽略其中的电感）等时，负载可看成一个直流电压源，即反电动势负载。正常情况下，负载电压d u 最低为电动势E 。
② 负载侧只有2u 瞬时值的绝对值大于反电动势，即E u >2时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。 （2）单相桥式全控整流电路带反电动势负载时的波形图
① )(~θαα+：
●
在α角度时，给VT 1 和VT 4加触发脉冲，此时E u >2，说明VT 1 和VT 4承受正向电压，因此可靠导通，2d u u =，R
d d E
u i -=
。 ② )(~)(απθα++：
● 在)(θα+角度时，E u <2，说明VT 1 和VT 4已经开始承受反向电压关断。 ● 同时，由于VT 2 和VT 3还未触发导通，因此E u =d ，0d =i 。 ③ )(~)(θαπαπ+++：
● 此过程为VT 2 和VT 3导通阶段，由于是桥式全控整流，因此负载电压与电流同前一阶段，2d u u -=，
R
d d E
u i -=
。
3.2 三相可控整流电路 3.2.1 三相半波可控整流电路
3.2.1.1 电阻负载
（1）三相半波可控整流电路带电阻负载时的原理图
① 变压器一次侧接成三角形，防止3次谐波流入电网。 ② 变压器二次侧接成星形，以得到零线。
③ 三个晶闸管分别接入a 、b 、c 三相电源，其所有阴极连接在一起，为共阴极接法。 （2）三相半波不可控整流电路带电阻负载时的波形图
● 将上面原理图中的三个晶闸管换成不可控二极管，分别采用VD 1、VD 2和VD 3表示。
●
工作过程分析基础：三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。
① 21~t t ωω：a 相电压最高，则VD 1导通，VD 2和VD 3反压关断，a u u =d 。 ② 32~t t ωω：b 相电压最高，则VD 2导通，VD 3和VD 1反压关断，b u u =d 。 ③ 43~t t ωω：b 相电压最高，则VD 2导通，VD 3和VD 1反压关断，b u u =d 。 ④ 按照上述过程如此循环导通，每个二极管导通o 120。
⑤ 自然换向点：在相电压的交点1t ω、2t ω、3t ω处，出现二极管换相，即电流由一个二极管向另一个二极管转移，这些交点为自然换向点。
（3）三相半波可控整流电路带电阻负载时的波形图（o 0=α）
自然换向点：对于三相半波可控整流电路而言，自然换向点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻（即开始承受正向电压），该时刻为各晶闸管触发角α的起点，即o 0=α。
① 21~t t ωω： ● a 相电压最高，VT 1开始承受正压，在1t ω时刻触发导通，01VT =u ，而VT 2和VT 3反压关断。 ●
a u u =d ，R
u i i d
d VT 1=
=。 ② 32~t t ωω： ● b 相电压最高，VT 2开始承受正压，在2t ω时刻触发导通，02VT =u ，而VT 3和VT 1反压关断。 ●
b d u u =，01VT =i ，VT 1承受a 点-b 点间电压，即ab VT 1u u =。
③ 43~t t ωω： ● c 相电压最高，VT 3开始承受正压，在3t ω时刻触发导通，03VT =u ，而VT 1和VT 2反压关断。 ●
c d u u =，01VT =i ，VT 1承受a 点-c 点间电压，即ac VT 1u u =。
（4）三相半波可控整流电路带电阻负载时的波形图（o 30=α）
定义：1t ω时刻为自然换向点后o 30，2t ω和3t ω时刻依次间距o 120。 ① )90(~o 11+t t ωω： ●
a 相电压最高，VT 1已经承受正压，但在1t ω时刻（即o 30=α）时开始触发导通，01VT =u ，而VT 2和VT 3反压关断。 ●
a u u =d ，R
u i i d
d VT 1=
=。 ② 2o 1~)90(t t ωω+： ●
虽然已到a 相和b 相的自然换向点，b 相电压高于a 相电压，VT 2已经开始承受正压，但是VT 2没有门极触发脉冲，因此VT 2保持关断。
●
这样，原来已经导通的VT 1仍然承受正向电压（0a >u ）而持续导通，01VT =u ，a u u =d ，R
u i i d
d VT 1=
=。 ③ 32~t t ωω： ●
b 相电压最高，VT 2已经承受正压，2t ω时刻（即o 30=α）时开始触发导通VT 2，02VT =u ，这样VT 1开始承受反压而关断。 ●
b d u u =，01VT =i ，VT 1承受a 点-b 点间电压，即ab VT 1u u =。
④ 43~t t ωω： ●
c 相电压最高，VT 3已经承受正压，3t ω时刻（即o 30=α）时开始触发导通VT 3，03VT =u ，这样VT 2开始承受反压而关断。 ●
c d u u =，01VT =i ，VT 1承受a 点-c 点间电压，即ac VT 1u u =。
（5）三相半波可控整流电路带电阻负载时的波形图（o 60=α）
定义：1t ω时刻为自然换向点后o 60，2t ω和3t ω时刻依次间距o 120。 ① )90(~o 11+t t ωω： ●
a 相电压最高，VT 1在1t ω时刻（即o 60=α）时开始触发导通，即使过了自然换向点，但因VT 2未导通及0a >u ，而使VT 1持续导通，01VT =u ，而VT 2和VT 3反压关断。 ●
a u u =d ，R
u i i d
d VT 1=
=。 ② 2o 1~)90(t t ωω+： ● a 相电压过零变负（0a
●
0d VT 1==i i ，0d =u 。
③ 32~t t ωω及43~t t ωω期间情况分别为VT 2和VT 3导通过程，与上述相同。 （6）三相半波可控整流电路带电阻负载不同触发角工作时的情况总结 ① 当o 30<α时，负载电流处于连续状态，各相导电o 120。
② 当o 30=α时，负载电流处于连续和断续的临界状态，各相仍导电o 120。 ③ 当o 30>α时，负载电流处于断续状态，直到o 150=α时，整流输出电压为零。
④ 结合上述分析，三相半波可控整流电路带电阻负载时α角的移相范围为o 150，其中经历了负载电流连续和断续的工作过程。 （7）数值计算
① o 30≤α时，整流电压平均值（负载电流连续）： ●
ααπ
ωωπαπαπcos 17.1cos 26
3)(sin 23
212265
62d U U t td U U ===?
++
●
当o 0=α时，d U 最大，2d 17.1U U =。
② o 30>α时，整流电压平均值（负载电流断续）： ●
)]6cos(1[675.0)]6cos(1[223)(sin 23
212262d απ
αππωωππαπ
++=++==?
+U U t td U U ●
当o 150=α时，d U 最小，0d =U 。
③ 负载电流平均值：R
U I d
d =
。 ④ 晶闸管承受的最大反向电压：
为变压器二次侧线电压的峰值，222RM 45.2632U U U U ==?=
⑤ 晶闸管承受的最大正向电压：
如a 相，二次侧a 相电压与晶闸管正向电压之和为负载整流输出电压d U ，由于d U 最小为0，因此晶闸管最大正向电压2FM 2U U =。 2.2.1.2 阻感负载
（1）三相半波可控整流电路带阻感负载时的原理图
① 当阻感负载中的电感值很大时，整流获得的电流d i 波形基本是平直的，即流过晶闸管的电流接近矩形波。 ② 当o 30≤α时，整流电压波形与电阻负载时相同，因为两种负载情况下，负载电流均连续。 （2）三相半波可控整流电路带阻感负载时的波形图（o 60=α）
定义：1t ω时刻为自然换向点后o 60，2t ω和3t ω时刻依次间距o 120。
① 21~t t ωω： ● VT 1承受正压并触发导通，过自然换向点后a 相电压仍大于0，VT 1仍持续导通。 ● a 相过零点后，由于电感的存在，阻止电流下降，因而VT 1仍持续导通。 ●
a d u u =，d d a I i i ==，0c
b ==i i ，01VT =u 。
② 32~t t ωω：
● 当2t ω时刻，b 相电压最高，同时触发导通，则VT 2导通，这样VT 1承受反压关断，由VT 2向负载供电。 ●
b d u u =，d d b I i i ==，0
c a ==i i ，ab VT 1u u =。
③ 43~t t ωω： ● 工作过程与上述相同。
●
c d u u =，d d c I i i ==，0b a ==i i ，ac VT 1u u =。
（3）三相半波可控整流电路带阻感负载不同触发角工作时的情况总结
① 阻感负载状态下，由于大电感的存在，使负载电流始终处于连续状态，各相导电o 120。 ② 当o 30>α时，负载电压d u 波形将出现负的部分，并随着触发角的增大，使负的部分增多。 ③ 当o 90=α时，负载电压d u 波形中正负面积相等，d u 平均值为0。
④ 结合上述分析，三相半波可控整流电路带阻感负载时α角的移相范围为o 90。 （4）数值计算
① 整流电压平均值（负载电流始终连续）：αcos 17.12d U U =。 ② 晶闸管承受的最大正反向电压：
为变压器二次侧线电压的峰值，222RM FM 45.2632U U U U U ==?==
3.2.2 三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路原理图：
（1）由6只晶闸管组成，形成三个桥臂，其中每个桥臂连接一相电源。
（2）阴极连接在一起的3只晶闸管（VT 1、VT 3、VT 5）称为共阴极组，处于桥臂上端。 （3）阳极连接在一起的3只晶闸管（VT 4、VT 6、VT 2）称为共阳极组，处于桥臂下端。 （4）晶闸管的导通顺序：VT 1、VT 2、VT 3、VT 4、VT 5、VT 6。 3.2.2.1 带电阻负载时的工作情况（o 0=α） （1）基本说明
① 自然换向点仍为a 、b 、c 相的交点。
② 将1t ω时刻（自然换向点）后的一个电源周期分成6段，每段电角度为o 60，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。 （2）波形图分析 ① 阶段Ⅰ：
● a 相电压最大，b 相电压最小，触发导通VT 1（事实上，VT 6已经导通） ●
ab d u u =，R
u i ab
VT 1=
，01VT =u 。 ② 阶段Ⅱ：
● a 相电压最大，c 相电压最小，触发导通VT 2，则VT 6承受反压（0cb
ac d u u =，R
u i ac
VT 1=
，01VT =u 。 ③ 阶段Ⅲ：
● b 相电压最大，c 相电压最小，触发导通VT 3，则VT 1承受反压（0ab
bc d u u =，R
u i bc
VT 1=
，ab VT 1u u =。 ④ 阶段Ⅳ：
● b 相电压最大，a 相电压最小，触发导通VT 4，则VT 2承受反压（0ac
ba d u u =，R
u i ba
VT 1=
，ab VT 1u u =。 ⑤ 阶段Ⅴ：
● c 相电压最大，a 相电压最小，触发导通VT 5，则VT 3承受反压（0bc
ca d u u =，R
u i ca
VT 1=
，ac VT 1u u =。 ⑥ 阶段Ⅵ：
● c 相电压最大，b 相电压最小，触发导通VT 6，则VT 4承受反压（0ba
cb d u u =，R
u i cb
VT 1=
，ac VT 1u u =。
① 对于共阴极组的3个晶闸管来说，阳极所接交流电压值最高的一个导通；对于共阳极组的3个晶闸管来说，阴极所接交流电压值最低的一个导通。
② 每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中1个晶闸管是共阴极组的，1个是共阳极组的，且不能为同1相的晶闸管。
③ 对触发脉冲的要求：6个晶闸管的脉冲按VT 1—VT 2—VT 3—VT 4—VT 5—VT 6的顺序，相位依次差o 60。 ④ 共阴极组VT 1、VT 3、VT 5的脉冲依次差o 120，共阳极组VT 2、VT 4、VT 6的脉冲依次差o 120。 ⑤ 同一相的上下两个桥臂，即VT 1与VT 4，VT 3与VT 6，VT 5与VT 2，脉冲相差o 180。 ⑥ 整流输出电压d u 一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉冲整流电路。 3.2.2.2 带电阻负载时的工作情况（o 30=α） （1）基本说明
① 自然换向点仍为a 、b 、c 相的交点。
② 1t ω时刻为a 相o 30触发角位置，将该时刻后的一个电源周期o 360分成6段，每段电角度为o 60，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。 （2）波形图分析
① 阶段Ⅰ：
● a 相电压最大，b 相电压最小，触发导通VT 1（事实上，VT 6已经导通）
● 当过b 、c 相交点后，虽然b 电压高于c 相电压，但是由于未触发导通VT 2，且a 相电压仍高于b 相，因此整个
阶段I 中，VT 1和VT 6持续导通。 ●
ab d u u =，01VT =u ，R
u i i ab
d a =
=。
● 分析过程同阶段I ，VT 1和VT 2持续导通。 ●
ac d u u =，01VT =u ，R
u i i ac
d a =
=。 ③ 阶段Ⅲ：
● 分析过程同阶段I ，VT 2和VT 3持续导通。 ●
bc d u u =，ab VT 1u u =，0a =i 。
④ 阶段Ⅳ：
● 分析过程同阶段I ，VT 3和VT 4持续导通。 ●
ba d u u =，ab VT 1u u =，R
u i i ba
d a -
=-=。 ⑤ 阶段Ⅴ：
● 分析过程同阶段I ，VT 4和VT 5持续导通。 ●
ca d u u =，ac VT 1u u =，R
u i i ca
d a -
=-=。 ⑥ 阶段Ⅵ：
● 分析过程同阶段I ，VT 5和VT 6持续导通。 ●
cb d u u =，ac VT 1u u =，0a =i 。
（3）总结
① 与o 0=α时相比，晶闸管起始导通时刻推迟了o 30，组成d u 的每一段线电压因此推迟o 30，d u 平均值降低。 ② VT 1处于通态的o 120期间，变压器二次侧a 相电流0a >i ，波形与同时段的d u 波形相同。VT 4处于通态的o 120期间，a i 波形与同时段的d u 波形相同，但为负值。 3.2.2.3 带电阻负载时的工作情况（o 60=α） （1）波形图分析
① 阶段Ⅰ：
● a 相电压最大，c 相电压最小，通过以往经验知道VT 6已经导通，此时触发导通VT 1，不触发VT 2，则整个阶段
I 中，VT 1和VT 6持续导通。 ●
ab d u u =，01VT =u 。
② 阶段Ⅱ：
● b 相电压最大，c 相电压最小，此时触发导通VT 2，则VT 6承受电压0cb
此VT 1和VT 2持续导通。 ●
ac d u u =，01VT =u 。
③ 阶段Ⅲ：
● 分析过程同阶段Ⅱ，VT 2和VT 3持续导通。 ●
bc d u u =，ab VT 1u u =。
④ 阶段Ⅳ：
● 分析过程同阶段Ⅱ，VT 3和VT 4持续导通。 ●
ba d u u =，ab VT 1u u =。
⑤ 阶段Ⅴ：
● 分析过程同阶段Ⅱ，VT 4和VT 5持续导通。 ●
ca d u u =，ac VT 1u u =。
⑥ 阶段Ⅵ：
● 分析过程同阶段Ⅱ，VT 5和VT 6持续导通。 ●
cb d u u =，ac VT 1u u =。
（2）总结
① 与o 30=α时相比，晶闸管起始导通时刻继续向后推迟o 30，d u 平均值继续降低，并出现了为零的点。 ② 当o 60≤α时，d u 波形均连续，对于电阻负载，d i 波形与d u 波形的形状一样，保持连续。 3.2.2.4 带电阻负载时的工作情况（o 90=α） （1）o 60≥α时整流电路触发脉冲要求
① o 60≥α时，负载电流将出现断续状态，这样为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲。 ② 方法一：采用宽脉冲触发，即触发脉冲的宽度大于o 60，一般取o 80~o 100。
③ 方法二：采用双脉冲触发，即在触发某个晶闸管的同时，给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲。即用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差o 60，脉宽一般为o 20~o 30。 （2）波形图分析
① 阶段Ⅰ：
● 前半段内，c b a u u u >>，通过以往经验知道VT 6已经导通，此时触发导通VT 1，不触发VT 2，则VT 1和VT 6导
通。ab d u u =，R
u i i i d
a VT d 1===。 ●
后半段内，c a b u u u >>，出现a 、b 相交点，则过交点后VT 6和VT 1承受反压关断。0d =u ，0a VT d 1===i i i 。
② 阶段Ⅱ：
● 前半段内，c a b u u u >>，此时触发导通VT 2，同时采用宽脉冲或双脉冲方式触发VT 1导通。ac d u u =，
R
u
i i i d a VT d 1===。
●
后半段内，a c b u u u >>，出现a 、c 相交点，则过交点后VT 1和VT 2承受反压关断。0d =u ，0a VT d 1===i i i 。
③ 阶段Ⅲ： ● 前半段内，VT 2和VT 3持续导通。bc d u u =，R
u i d
d =，0a VT 1==i i 。 ●
后半段内，0d =u ，0a VT d 1===i i i 。
④ 阶段Ⅳ： ● 前半段内，VT 3和VT 4持续导通。ba d u u =，R
u i i d
a d =-=，01VT =i 。 ●
后半段内，0d =u ，0a VT d 1===i i i 。
⑤ 阶段Ⅴ： ● 前半段内，VT 4和VT 5持续导通。ca d u u =，R
u i i d
a d =-=，01VT =i 。 ●
后半段内，0d =u ，0a VT d 1===i i i 。
⑥ 阶段Ⅵ： ● 前半段内，VT 5和VT 6持续导通。cb d u u =，R
u i d
d =，0a VT 1==i i 。 ●
后半段内，0d =u ，0a VT d 1===i i i 。
（3）总结
① 当o 60≥α时，负载电流将出现断续状态。
② 当o 120=α时，整流输出电压d u 波形全为零，因此带电阻负载时的三相桥式全控整流电路α角的移相范围是o 120。 3.2.2.7 三相桥式全控整流电路的定量分析 （1）带电阻负载时的平均值
① 特点：o 60≤α时，整流输出电压连续；o o 12060<<α时，整流输出电压断续。 ② 整流电压平均值计算公式：以d u 所处的线电压波形为背景，周期为
3
π
。 ????
??
??
?++==<<==≤?
?
+++)]3cos(1[34.2)(sin 63112060cos 34.2)(sin 6316023
2d o
o 23232d o απωωπααωωπαπαπαπαπU t td U U U t td U U ：： ③ 输出电流平均值计算公式：R
U I d
d =
。 3.7 整流电路的有源逆变工作状态
3.7.1 逆变的概念
3.7.1.1 什么是逆变？为什么要逆变？
（1）逆变定义：生产实践中，存在着与整流过程相反的要求，即要求把直流电转变成交流电，这种对应于整流的逆向过程，定义为逆变。
（3）逆变电路定义：把直流电逆变成交流电的电路。
（4）有源逆变电路：将交流侧和电网连结时的逆变电路，实质是整流电路形式。
（5）无源逆变电路：将交流侧不与电网连结，而直接接到负载的电路，即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载的电路。
（6）有源逆变电路的工作状态：只要满足一定条件，可控整流电路即可以工作于整流状态，也可以工作于逆变状态。 3.7.1.3 逆变产生的条件
（1）单相全波电路（相当发电机）- 电动机系统
（2）单相全波电路（整流状态） - 电动机（电动状态）系统
① 电动机处于电动运行状态，全波电路处于整流工作状态（2
0π
α<<），直流输出电压0d >U ，而且M d E U >，才
能输出电枢电流∑
-=
R E U I M
d d 。 ② 能量流向：交流电网输出电功率，电动机输入电功率。
（3）单相全波电路（有源逆变状态） - 电动机（发电回馈制动）系统
① 电动机处于发电回馈制动运行状态，由于晶闸管单向导电性，电路内d I 的方向依然不变。
② 这样，要保证电动机有电动运行变成发电回馈制动运行，必须改变M E 的极性，同时直流输出电压d U 也改变极性（0d
παπ
<<2
）。
③ 此时，必须保证d M U E >，∑
-=
R U E I d
M d ，才能把电能从直流侧送到交流侧，实现逆变。 ④ 能量流向：电动机输出电功率，交流电网吸收电功率。 ⑤ 全波电路有源逆变工作状态下，为什么晶闸管触发角处于
παπ
<<2
，仍能导通运行？
答：主要由于全波电路有外接直流电动势M E 的存在且d M U E >，这是电动机处于发电回馈制动状态时得到的，这样能够保证系统得到很大的续流，即使晶闸管的阳极电位大部分处于交流电压为负的半周期，但是仍能承受正向电压
而导通。
（4）有源逆变产生的条件
① 变流电路外侧要有直流电动势，其极性必须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压。 ② 要求晶闸管的控制触发角2
π
α>
，使d U 为负值。 第4章 逆变电路
（1）逆变定义：将直流电能变成交流电能。
（2）有源逆变：逆变电路的交流输出侧接在电网上。 （3）无源逆变：逆变电路的交流输出侧直接和负载相连。
4.2 电压型逆变电路
（1）逆变电路分类：根据直流侧电源性质可以分为电压（源）型逆变电路和电流（源）型逆变电路。 （2）电压（源）型逆变电路VSI ：直流侧为电压源。 （3）电流（源）型逆变电路CSI ：直流侧为电流源。 （4）电压型逆变电路举例：
① 直流侧为电压源，或并联有大电容。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
② 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③ 当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。 ④ 图中逆变桥各臂都并联反馈二极管，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道。
4.2.1 单相电压型逆变电路
4.2.1.1 半桥逆变电路 （1）电路原理图
① 由两个桥臂组成，其中每个桥臂均包含一个可控器件和一个反并联二极管。
② 直流输入侧接有两个相互串联的足够大的电容，两个电容的连接点为直流电源的中点。 ③ 负载连接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间。 （2）栅极驱动信号
① 开关器件V 1 和V 2 的栅极信号在一个周期内半周正偏，半周反偏，且二者互补。 ② 2~0t ：V 1 栅极高电平，V 2 栅极低电平。 ③ 42~t t ：V 2 栅极高电平，V 1栅极低电平。 ④ 64~t t ：V 1 栅极高电平，V 2 栅极低电平。 （3）电压与电流波形图
电力电子技术答案 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。 2-4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I 、I 、I 。 πππ4 π4 π2 5π4a) b)c) 图1-43 图2-27 晶闸管导电波形 解：a) I d1= π21?π πωω4 )(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1= ?π πωωπ 4 2 )()sin (21 t d t I m =2m I π 2143+≈0.4767 I m b) I d2 = π1?π πωω4)(sin t td I m =π m I ( 12 2 +)≈0.5434 I m I 2 = ? π π ωωπ 4 2) ()sin (1 t d t I m = 2 2m I π 21 43+ ≈0.6741I m c) I d3=π21?2 )(π ωt d I m =41 I m I 3 =? 2 2 ) (21π ωπt d I m = 2 1 I m 2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时，相应的电流最大值I m1、I m2、 I m3各为多少? 解：额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知 a) I m1≈4767.0I ≈329.35， I d1≈0.2717 I m1≈89.48 b) I m2≈ 6741 .0I ≈232.90, I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314, I d3= 4 1 I m3=78.5 2-6 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：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益 1α和2α， 由普通晶阐管的分析可得， 121=+αα是器件临界导通的条件。1 21＞αα+两个等效晶体管过饱和而导通；
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_。
果蔬制品与加工复习题（答案详版,仅供参考） 1、简述食品冷加工原理： 引起食品腐烂变质的主要原因是微生物作用和酶的催化作用，而作用的强弱均与温度紧密相关。一般来讲，温度降低均使作用减弱，从而达到阻止或延缓食品腐烂变质的速度。 2、食品冻结过程中主要变化： （一）体积增大及产生内压：水冻结成冰时，体积将会增大，0℃时冰的体积比水增大约9％。当食品内部水分转化成冰晶体而膨胀时将受到已冻结坚硬外壳的阻碍，于是产生内压。在冻结的外壳承受不了内部的压力时，就将发生外壳龟裂现象。 （二）比热下降：水的比热为4.184kJ／kg﹒K，冰的比热为2.092kJ／kg﹒K,冻结过程中，冻结食品的比热是温度的函数(C=f(T)) .一般工业冻结食品的最低温度为-18℃，此时是工业冻结操作中食品比热的最低值。（三）导热系数提高：水的导热系数λ为0.57W／m﹒K，冰的导热系数λ为2.39W／m﹒K，冰的导热系数是水的导热系数的4倍。 （四）食品中溶质的转移和水分的重新分布：冻结速度快时，溶质的转移和水分扩散现象不显著，溶质和水分基本在原始状态下被冻结固定住。速冻的食品溶质转移和水分重新分布的较轻，食品在解冻时有较好的复原性和较高的品质。 （五）冰晶体对食品组织产生破坏：速冻时冰晶体大部分在细胞内形成，形成的冰晶体个体小、数量多，分布也较缓冻时均匀，对细胞膜(壁)和原生质损伤较轻。解冻时，这部分水分将恢复到原始状态或被细胞膜所包裹在细胞内，汁液流失较少。解冻后食品的风味、口感、质地、营养都优于缓冻食品。 （六）产生干耗：采用空气冻结未包装食品时，常会发生干耗。食品的干耗与冷空气的状态(温度、湿度、流速)有关，冷空气的温度愈高，湿度愈低，流速愈快，干耗愈严重。 3、什么是食品的冰结晶最大生成带？其温度范围是多少？： 大部分食品的冻结点在-1～-2℃附近，在-5℃时食品中的水分有60～80％转化为冰晶体。从冻结点到-5℃，食品中的大部分水分将冻结成冰晶体，这个温度范围称为食品的冰结晶最大生成带。 4、简述食品冷却的目的和方法： （1）、目的：快速排出食品内部的热量，使食品温度降低到冰点以上附近(一般为0～8℃)，从而抑制食品中微生物的活动和生长繁殖，抑制食品中酶的分解作用，使食品的良好品质及新鲜度得以很好地保持，延长食品的保藏保质期。 （2）、方法： （一）空气冷却法：水果、蔬菜冷却的初期空气流速一般在1～2m／s，末期在1m／s以下，空气相对湿度一般控制在85～90%之间。空气冷却可广泛用于不能用水冷却的食品。对于未包装食品，采用空气冷却时会产生较大的干耗损失。 （二）冷水冷却法：冷水和冷空气相比有较高的传热系数，用冷水冷却食品可以大大缩短冷却时间，而且不会产生干耗。冷水冷却多用于鱼类、家禽的冷却，有时也用于水果、蔬菜和包装过的食品。 冷水冷却一般采用喷淋式或浸渍式： 喷淋式：被冷却的食品放在金属传送带上，冷却水从食品上方淋水盘均匀淋下，或由喷嘴喷下和食品接触，带走食品热量，达到冷却的目的。 浸渍式：被冷却的食品直接浸没在装有冷却水的冷却槽中，采用搅拌器不停地搅拌使冷却水流动，提高传热速度和均匀性。 （三）碎冰冷却法：碎冰冷却法特别适宜于鱼类的冷却。冰块冷却鱼时，能使冷却后的鱼表面湿润，有光泽，而且不会发生干耗。 （四）真空冷却法：真空冷却法主要适用于叶类蔬菜的快速冷却降温。 5、解冻过程中食品有哪些变化： 食品解冻后，因组织受损，内容物渗出，温度升高，这些都加速食品的败坏。所以速冻食品应在食用前解
一、简答题 2.1 晶闸管串入如图所示的电路，试分析开关闭合和关断时电压表的读数。 题2.1图 在晶闸管有触发脉冲的情况下，S开关闭合，电压表读数接近输入直流电压；当S开关断开时，由于电压表内阻很大，即使晶闸管有出发脉冲，但是流过晶闸管电流低于擎住电流，晶闸管关断，电压表读数近似为0（管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值）。 2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比，有何不同。 电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率；通常工作在开关状态；需要专门的驱动电路来控制；需要缓冲和保护电路。 2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。 电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断；电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通，通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。 2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时，会出现电压过冲，请解释原因。 导致电压过冲的原因有两个：阻性机制和感性机制。阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降，管压降随之降低，因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降，最后稳定在U F。感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降，d i/d t 越大，峰值电压U FP 越高。 2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低，且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。 若流过 PN 结的电流较小，二极管的电阻主要是低掺杂 N-区的欧姆电阻，阻值较高且为常数，因而其管压降随正向电流的上升而增加；当流过 PN 结的电流较大时，注入并积累在低掺杂 N-区的少子空穴浓度将增大，为了维持半导体电中性条件，其多子浓度也相应大幅度增加，导致其电阻率明显下降，即电导率大大增加，该现象称为电导调制效应。 2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。从减小反向过冲电压的角度出发，应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管？ 肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短，通流能力比普通二极管小。从减少反向过冲电压的角度出发，应选择恢复特性软的二极管。
《电力电子技术》试卷 一．填空（共15分，1分/空） 1.电力电子技术通常可分为（）技术和（）技术两个分支。 2.按驱动电路信号的性质可以将电力电子器件分为（）型器件和（）型器件两类，晶闸管属于其中的（）型器件。 3.晶闸管单相桥式全控整流电路带反电动势负载E时（变压器二次侧电压有效值为U ，忽略主电路 2 各部分的电感），与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为（）角，数量关系为δ=（）。 4.三相桥式全控整流电路的触发方式有（）触发和（）触发两种，常用的是（）触发。 5.三相半波可控整流电路按联接方式可分为（）组和（）组两种。 6.在特定场合下，同一套整流电路即可工作在（）状态，又可工作在（）状态，故简称变流电路。 7.控制角α与逆变角β之间的关系为（）。 二．单选（共10分，2分/题） 1．采用（）是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流保护措施。 A.直流断路器 B. 快速熔断器 C.过电流继电器 2．晶闸管属于（）。 A.不可控器件 B. 全控器件 C.半控器件 3．单相全控桥式整流电路，带阻感负载（L足够大）时的移相范围是（）。 A．180O B.90O C.120O 4．对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说，正常工作时触发脉冲相位应依次差（）度。 A.60 B. 180 C. 120 5．把交流电变成直流电的是（）。 A. 逆变电路 B.整流电路 C.斩波电路 三．多选（共10分，2分/题） 1．电力电子器件一般具有的特征有。 A.所能处理电功率的大小是其最重要的参数 B.一般工作在开关状态 C.一般需要信息电子电路来控制 D.不仅讲究散热设计，工作时一般还需接散热器 2．下列电路中，不存在变压器直流磁化问题的有。 A.单相全控桥整流电路 B.单相全波可控整流电路 C.三相全控桥整流电路 D.三相半波可控整流电路 3．使晶闸管关断的方法有。 A.给门极施加反压 B.去掉阳极的正向电压 C.增大回路阻抗 D.给阳极施加反压 4．逆变失败的原因有。 A.触发电路不可靠 B.晶闸管发生故障 C.交流电源发生故障 D.换相裕量角不足 5．变压器漏抗对整流电路的影响有。 A.输出电压平均值降低 B.整流电路的工作状态增多 C.晶闸管的di/dt减小 D.换相时晶闸管电压出现缺口 四．判断（共5分,1分/题） 1.三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围是150O。（） 2.晶闸管是一种四层三端器件。（）
《食品工艺学》复习题 1.食品有哪些功能和特性？ 食品功能营养功能感官功能保健功能 食品特性安全性保藏性方便性 2.引起食品(原料)变质的原因。 （1）微生物的作用：是腐败变质的主要原因 （2）酶的作用：在活组织、垂死组织和死组织中的作用；酶促褐变 （3）化学物理作用： 3.食品保藏途径。 (1)化学保藏：使用化学品(防腐剂)来防止和延缓食品的腐败变质。 (2)低温保藏：低温可减弱食品内一般化学反应，降低酶的活性，抑制微生物的繁殖， 而在冰点以下，一般微生物都停止生长。 (3)高温保藏：食品经过高温处理，杀死其中绝大部分微生物，破坏了酶之后，还须并 用其他保藏手段如密闭、真空、冷却等手段，才能保藏较长时间。通常引用的温度类别有两种：巴氏杀菌和高温杀菌。 (4)干燥保藏：降低食品水分至某一含量以下，抑制可引起食品腐败和食物中毒的微生 物生长。 (5)提高渗透压保藏：实际应用主要是盐腌和糖渍。 (6)辐照保藏：是指利用人工控制的辐射能源处理食品或食品原料，达到灭菌、杀虫、 抑制发芽等目的。 4.食品中水分含量和水分活度有什么关系？ 食品中水分含量（M）与水分活度之间的关系曲线称为该食品的水分吸附等温线（MSI）. I单水分子层区和II多水分子层区是食品被干燥后达到的最终平衡水分（一般在5%以内）；这也是干制食品的吸湿区；III自由水层区，物料处于潮湿状态，高水分含量，是脱水干制区。 5.简述吸附和解吸等温线的差异及原因。 食品在脱水过程中水分含量和水分活度之间的关系就是水分解吸的过程，为解吸的吸附等温线；若将脱水后的食品再将这部分水加到食品中去即复水的过程，这就是吸附；在这两个相反的过程中，吸附和解吸之间的水分吸附等温线两者之间不能重合（有差异），形成了滞后圈。这种现象是由于多孔食品中毛细管力所引起的，即表面张力在干燥过程中起到在孔中持水的作用，产生稍高的水分含量。另一种假设是在获得水或失去水时，体积膨胀或收缩引起吸收曲线中这种可见的滞后现象。吸附和解吸有滞后圈，说明干制食品与水的结合力下降或减弱了。解吸和吸附的过程在食品加工中就是干燥和复水的过程，这也是干制食品的复水性为什么下降的原因。 6.水分活度和微生物生长活动的关系。 多数新鲜食品水分活度在0.98以上，适合各种微生物生长，易腐食品。不同群类微生物生长繁殖的最低AW的范围是：大多数细菌为0.94~0.99，大多数霉菌为0.80~0,94，大多数耐盐细菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压的酵母菌为0.60~0.65。在适宜水分
四种电力变换:①交流变直流（AC—DC）、②直流变交流（DC—AC）、③直流变直流（DC—DC）、④交流变交流（AC—AC）。晶闸管的导通条件：晶闸管承受的正向电压且门极有触发电流。 晶闸管关断条件是：（1）晶闸管承受反向电压时，无论门极是否触发电流，晶闸管都不会导通；(2)当晶闸管承受正向电压时，反在门极有触发电流，晶闸管都不会导通；(3)晶闸管一旦导通，门极就是去控制作用；(4)若要使已导通的晶闸管关断，只能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一下。 晶闸管额定电流是指：晶闸管在环境温度40和规定的冷却状态下，稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 晶闸管对触发电路脉冲的要求是：1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2）触发脉冲应有足够的幅度3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压，电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域之内4）应有良好的抗干扰性能，温度稳定性与主电路的电气隔离。 单相桥式全控整流电路结构组成： A．纯电阻负载：α的移相范围0~180o，U d和I d的计算公式， 要求能画出在α角下的U d，I d及变压器二次测电流的波形(参图3-5); B．阻感负载：R+大电感L下，α的移相范围0~90o，U d和I d计算公式 要求能画出在α角下的U d,I d，U vt1及I2的波形(参图3-6); 三相半波可控整流电路：α=0 o的位置是三相电源自然换相点 A）纯电阻负载α的移相范围0~150 o B）阻感负载（R＋极大电感L）①α的移相范围0~90 o②U d I d I vt计算公式 ③参图3-17 能画出在α角下能U d I d I vt的波形（Id电流波形可认为近似恒定） 3、A）能画出三相全控电阻负载整流电路，并括出电源相序及VT器件的编号。 B）纯电阻负载α的移相范围0~120 o C）阻感负载R＋L（极大）的移相范围0~90 o D) U d I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流I t（AV）及额定电压U tn的确定 三相桥式全控整流电路的工作特点： 1）每个时刻均需要两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个共阳极组的，且不能为同一相得晶闸管。 2）对触发脉冲的要求：六个晶闸管的脉冲按V T1-V T2-V T3-V T4-V T5-V T6的顺序，相位一次差60 o；共阴极组V T1,V T3,V T5的脉冲依次差120 o，共阴极组V T4,V T6,V T2也依次差120 o；同一相得上下两个桥臂，即V T1与V T4，V T3与V T6，V T5与V T2，脉冲相差180o 3）整流输出电压U d一周期脉动六次，每次脉动的波形都一样，故该电路为六脉波整流电路。 4）在整流电路合闸启动过程种或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证导通的两个晶闸管均有脉冲。为此可采用两种方法：一种是使脉冲宽度大于60o（一般取80~100o），称为宽脉冲触发；另一种方法是，在触发某个晶闸管的同时，给前一个晶闸管补发脉冲，即用两个窄脉冲代替宽脉冲，连个窄脉冲的前沿相差60o，脉宽一般为20~30 o,称为双脉冲触发。 5）α=0 o时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是根号6Uα 有源逆变：当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源是，称为有源逆变。 逆变条件：1）要有直流电动势，其极性和晶闸管的到导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。 2）要求晶闸管的控制角α大于π/2，使U d为负值。 有源逆变失败：逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶体管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败。 有源逆变失败原因： 1）触发电路工作不可靠，不能适时，准确的给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失，脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相，使交流电源电压和直流电动势顺向串联，形成短路。 2）晶闸管发生故障，在应该阻断期间，器件失去阻断能力，或在应该导通时，器件不能导通，造成逆变失败。 3）在逆变工作时，交流电源发生缺相或突然消失，由于直流电动势Em的存在，晶闸管仍可导通，此时变流器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的电压，因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路。 4）换相的裕量角不足，引起换相失败，应考虑变压器漏抗引起重叠角，对逆变电路换相的影响。
20××－20××学年第一学期期末考试 《电力电子技术》试卷(A) （时间90分钟 满分100分） （适用于 ××学院 ××级 ××专业学生） 一、 填空题（30分,每空1分）。 1．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________，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________。（只写简称） 2．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 _，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 ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 和 。 3．直流斩波电路中最基本的两种电路是 和 。 4．升降压斩波电路呈现升压状态时，占空比取值范围是__ _。 5．与CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有 、 和 。 6．当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz 时，单相交交变频电路的输出上限频率约为 。 7．三相交交变频电路主要有两种接线方式，即 _和 。 8．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 。 9．逆变器按直流侧提供的电源的性质来分，可分为 型逆变器和 型逆变器。 10．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 。 二、简答题（18分,每题6分）。 1．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应用于什么场合？ 2．交流调压电路和交流调功电路有什么异同？ 3．功率因数校正电路的作用是什么？有哪些校正方法？其基本原理是什么？ 三、计算题（40分，1题20分，2题10分，3题10分）。 1．一单相交流调压器，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2πα＝时，晶闸管电流有效值，晶闸管导通角和电源侧功率因数。 2．.三相桥式电压型逆变电路，工作在180°导电方式，U d =200V 。试求输出相电压的基波幅值U UN1m 和有效值U UN1、输出线电压的基波幅值U UV1m 和有效值U UV1、输出线电压中7次谐波的有效值U UV7。 3 ．如图所示降压斩波电路E=100V ，L 值极大，R=0.5Ω，E m =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 o ，输出电流平均值
电力电子简答题汇总 问题1：电力电子器件是如何定义和分类的？ 答：电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中， 实现电能变换或控制的电子器件。 电力电子器件的分类： 按照器件能够被控制的程度分类：半控型、全控型、不控型 按照驱动电路信号的性质分类：电流驱动型、电压驱动型 按照内部导电机理：单极型、双极型、复合型 根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形，可分为脉冲触发型和电平控制型。 问题2：同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的特点是什么？ 解答：①能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数。其处理电功率的能力大多都远大于处理信息的电子器件。 ②电力电子器件一般都工作在开关状态。
③由信息电子电路来控制,需要驱动电路。 问题3：使晶闸管导通的条件是什么？ 解答：两个条件缺一不可： （1）晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。 （2）晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。 问题4：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？ 解答：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。 欲使之关断，只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。 问题5：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？ 解答：GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：设计α2较大，使晶体管V2控制灵敏，易于关断GTO。 导通时α1+α2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。 问题6：试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。 解答：GTR的容量中等，工作频率一般在10kHz以下，所需驱动功率较大， 耐压高，电流大，开关特性好，。 GTO：容量大，但驱动复杂，速度低，电流关断增益很小，功耗达，效率较低。 MOSFET器件：工作频率最高，所需驱动功率最小，热稳定性好， 但其容量较小、通态压降大，开通损耗相应较大，耐压低。 IGBT：容量和GTR的容量属同一等级，但属电压控制型器件， 驱动功率小，工作频率高，通态压降低，输入阻抗高。 问题7：换流方式各有那几种？各有什么特点？
德州科技职业学院机电系14级机电专业 期末考试试题 《电力电子技术》试卷 一、选择（每题1.5分，共60分） 1、 晶闸管内部有（ ）个PN 结。 A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 2、晶闸管在电路中的门极正向偏压（ ）越好。 A 、越大 B 、越小 C 、不变 D 、越稳定 3、晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（ ）来表示的。 A 、有效值 B 、最大值 C 、平均值 D 、瞬时值 4、双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（ ）个电极。 A 、一个 B 、两个 C 、三个 D 、四个 5、下列电力半导体器件电路符号中，表示IGBT 器件电路符号的是（ ） 6、比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 7、比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 8、比较而言，下列半导体器件中性能最好的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 9、比较而言，下列半导体器件中输入阻抗最大的的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 10、下列半导体器件中属于电流型控制器件的是（ ） A 、IPM B 、MOSFET C 、IGBT D 、GTO 11、逆变电路输出频率较高时，电路中的开关元件应采用（ ） A 、晶闸管 B 、单结晶体管 C 、电力晶体管 D 、绝缘栅双极型晶体管 12、电力场效应管MOSFET 适于在（ ）条件下工作 A 、直流 B 、低频 C 、中频 D 、高频 13、要使绝缘栅双极型晶体管导通，应（ ） A 、在栅极加正电压 B 、在集电极加正电压 C 、在栅极加负电压 D 、
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
食品加工工艺学考试大纲 一、考试性质 《食品加工工艺学》是食品工程专业学位硕士研究生的入学考试科目之一，考试的目的是测试考生对食品加工工艺学的相关知识的掌握情况。该考试由工程硕士专业学位教育指导委员会统一制定考试大纲，教育部授权各食品工程专业学位硕士研究生招生院校自行命题的选拔性考试。本考试大纲的制定力求反映食品工程专业学位的特点，本着科学、公平、公正的原则，准确、规范地测评考生食品工程中食品加工工艺学的相关知识基础、基本素质和综合能力。 二、评价目标 根据食品工程硕士的培养计划与培养目标，攻读学位的考生应具备以下的能力: (1) 系统理解和掌握食品保藏技术的基本理论和相关技术要点； （2）掌握和理解不同类型的食品加工工艺理论及相关技术特点； （3）应用食品保藏及食品加工的基本知识分析食品加工的相关实际问题。 三、考试内容 《食品加工工艺学》的考试内容包含食品保藏原理、果蔬加工工艺学、畜产品加工工艺学、小麦制品食品加工工艺学。 （一）食品保藏原理 食品保藏原理部分主要包括以下内容： 食品腐败变质的原因及分析；食品保藏的目的和分类；食品保藏技术的基本原理；栅栏技术及其应用；具体各种食品保藏方法的基本原理、对食品品质的影响及基本技术，食品保藏方法主要包括低温保藏技术、冷冻保藏技术、干藏、罐
藏、化学保藏、辐照保藏、腌制、烟熏等。 （二）果蔬加工工艺学 果蔬加工工艺学部分主要包括以下内容： 果蔬加工原料学，主要包括构成果蔬组织的细胞、各种果蔬的组织特性、果蔬化学成分与加工性质等；果蔬原料加工预处理技术，主要包括果蔬加工对原料的要求、果蔬加工前处理，包括，原料的分级、清洗、去皮、原料的修整、烫漂、抽空处理、工序间的护色和保藏等工序的加工原理和具体工艺；果蔬的干制工艺，重点是果蔬脆片及脱水蔬菜加工工艺的基本理论及相关技术；果蔬汁加工工艺，包括果蔬汁加工基本工艺、饮料用水的处理、果汁饮料加工技术等，重点是果蔬汁的提取技术和澄清技术；果蔬糖制及腌制工艺；果蔬速冻技术等。 （三）畜产品加工工艺学 畜产品加工工艺学包含肉品加工工艺学及乳品加工工艺学两部分内容，主要包括以下内容： 1.肉品加工工艺学： 肉品加工工艺学主要包括：肉用畜禽的屠宰加工、宰后肉的变化和分割利用；肉的概念；肉(胴体)的组成；肉的形态结构；肉的理化性质化学成分及性质重点包括水分，蛋白质、脂肪、含氮浸出物等；物理性质包括冰点，肉的颜色，气味和滋味，保水性，肉的嫩度，肉的固有硬度和尸僵硬度等；肉的低温及冷冻保鲜技术；肉的腌制、烟熏和乳化技术；腌腊制品加工工艺；灌肠制品加工工艺；酱卤制品加工工艺；罐藏制品加工工艺等。 2.乳品加工工艺学： 乳品加工工艺学主要包括：乳概念与理化性质，主要包括乳的概念、异常乳的分类和产生的原因；牛乳的基本组成，牛乳中各种成分存在的状态；牛乳成分的化学性质和物理性质，理化指标和微生物指标等；饮用乳的生产，主要包括原料乳的验收和预处理、消毒乳和灭菌乳加工工艺等；冰淇淋加工工艺；乳粉加工工艺，乳粉的理化性质与工艺分析；酸乳制品的营养价值、发酵菌剂、加工工艺、常见的质量问题及分析等。 （四）小麦制品加工工艺学 小麦制品加工工艺学部分重点内容为小麦面粉的成分及理化性质，以及以小麦面粉为原料的焙烤食品的加工工艺学，主要包括以下内容： 小麦面粉的理化特点，特别是小麦粉化学成分中的面筋蛋白的特点及面筋的形成；小麦粉的分类及特点；焙烤食品加工工艺学以面包加工工艺学和饼干加工
电力电子技术简答题汇总标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
电力电子简答题汇总 问题1：电力电子器件是如何定义和分类的？ 答：电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中， 实现电能变换或控制的电子器件。 电力电子器件的分类： 按照器件能够被控制的程度分类：半控型、全控型、不控型 按照驱动电路信号的性质分类：电流驱动型、电压驱动型 按照内部导电机理：单极型、双极型、复合型 根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形，可分为脉冲触发型和电平控制型。 问题2：同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的特点是什么？ 解答：①能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数。其处理电功率的能力大多都远大于处理信息的电子器件。 ②电力电子器件一般都工作在开关状态。
③由信息电子电路来控制,需要驱动电路。 问题3：使晶闸管导通的条件是什么？ 解答：两个条件缺一不可： （1）晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。 （2）晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。 问题4：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？ 解答：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。 欲使之关断，只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。 问题5：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？ 解答：GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别： 设计α2较大，使晶体管V2控制灵敏，易于关断GTO。 导通时α1+α2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。问题6：试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
考试试卷 一、填空题（本题共17小题，每空1分，共20分） 1、晶闸管是硅晶体闸流管的简称，常用的外形有与。 2、选用晶闸管的额定电流时，根据实际最大电流计算后至少还要乘以。 3、晶闸管的导通条件是。 4、晶闸管的断态不重复峰值电压U DSM与转折电压U BO在数值大小上应为U DSM U BO。 5、从晶闸管的伏安特性曲线可知，晶闸管具有的特性。 6、把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为。 7、触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法，目前采用较多的是 触发方法。 8、可控整流电路，是三相可控整流电路最基本的组成形式。 9、在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制角时，输出电压波形出现负值，因而常加续流二极管。 10、三相桥式整流电路中，当控制角α＝300时，则在对应的线电压波形上触发脉冲距波形原点为。 11、考虑变压器漏抗的可控整流电路中，如与不考虑漏抗的相比，则使输出电压平均值。 12、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回的逆变电路。 13、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U d的极性必 须保证与直流电源电势E d的极性成相连，且满足|U d|<|E d|。 14、为了防止因逆变角β过小而造成逆变失败，一般βmin应取，以保 证逆变时能正常换相。 15、载波比(又称频率比)K是PWM主要参数。设正弦调制波的频率为f r，三 角波的频率为f c，则载波比表达式为K= 。 16、抑制过电压的方法之一是用吸收可能产生过电压的能量，并用 电阻将其消耗。 17、斩波器的时间比控制方式分为、、三种方式。 二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分） 1、晶闸管的伏安特性是指( ) A、阳极电压与门极电流的关系 B、门极电压与门极电流的关系 C、阳极电压与阳极电流的关系 D、门极电压与阳极电流的关系
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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