20套答案
第一套题答案！
一、填空题（共8小题，每空1分，共20分）
1、空1 信息电子技术
2、空1 开关；空2 开关
3、空1 载波比；空2 同步；空3 分段同步
4、空1 冲量；空2 形状
5、空1 MOSFET；空2 GTO；空3 IGBT
6、空1 ；空2
7、空1 有源；空2 无源
8、空1 VD1；空2 V1；空3 VD2；空4 V2；空5 VD1
二、选择题（共10小题，前4题每题2分，其余每题1分，共14分）
1、（B）
2、（D）
3、（C）
4、（C）
5、（D）
6、（A）
7、（C）
8、（B）
9、（A）10、（B）
三、简答题（共3 小题，共22分）
1、（7分）
晶闸管导通的条件是：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。（3分）
使导通了的晶闸管关断的条件是：使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值－维持电流ＩＨ以下。其方法有二：（1）减小正向阳极电压至某一最小值以下，或加反向阳极电压；（2分）
（2）增加负载回路中的电阻。（2分）
2、（8分）
(1) 直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；（2分）
(2) 输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；（3分）
(3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。（3分）3、（7分）
（1）外部条件：要有一个能提供逆变能量的直流电源，且极性必须与直流电流方向一致，其电压值要稍大于Ud；（2分）
（2）内部条件：变流电路必须工作于β<90°区域，使直流端电压Ud的极性与整流状态时相反，才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。这两个条件缺一不可。（2分）
当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。当逆变角太小时，也会发生逆变失败。（3分）
四、作图题（共2 小题，每题12分，共24分）
1、（12分）
2、（12分）
五、计算题（共1 小题，20分）
1、(1) (a)Ud=0.9U2cosα=0.9×220×cos600=99V（1分）
Id=Ud/R=99/4=24.75A（1分）
I2=Id=24.75A （1分）
IdVT=1800/3600×Id=24.75/2=13.38A（1分）
IVT=（2分）
（b）波形如图1所示（3分）
（2）（a）Ud=0.9U2（1+cosα）/2=0.9×220×（1+cos600）/2=148.5V（1分）
Id=Ud/R=148.5/4=37.13A IdVT=（1800-α）/3600×Id=（1800-600）/3600×37.13=12.38A（1分）
（1分）
（2分）
IdVD=2α/3600×Id=2×600/3600×37.13=12.38A（1分）
（2分）
（b）波形如图2所示（3分）
图1 波形图图2 波形图
试卷参考答案及评分标准( 2 卷)
一、填空题：（本题共 6 小题，每空1分，共15分）
1、空1 GTR；空2 IGBT
2、空1 基波电流相移；空2 电流波形畸变
3、空1 均压
4、空1 2~4
5、空1 交流变直流；空2 直流变交流；空3 直流变直流；空4 交流变交流
6、空1 V1；空2 VD1；空3 V2；空4 VD2；空5 第2
二、选择题：（本题共11 小题，9，10，11小题每题2分，其余每题1分，共14分）
1、（D）
2、（A）
3、（B）
4、（C）
5、（D）
6、（B）
7、（C）
8、（C）
9、（D）10、（B）
11、（C）
三、简答题：（本题共 4 小题，共30分）
1、（7分）
答：(1) 直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；（2分）
(2) 输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；（3分）
(3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。（2分）
2、（8分）
答：图a不合理（1分），电流小于维持电流（2分）
图b不合理（1分），最高电压大于额定电压（1分）
图c合理（1分），电流为150A小于100×1.57（2分）
3、（7分）
答：储存电能升压（3分）；保持输出电压稳定（4分）。
4、（8分）
答：出现换相重叠角，整流输出电压平均值Ud降低；整流电路的工作状态增多；（2分）
晶闸管的di/dt 减小，有利于晶闸管的安全开通；（2分）
有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt；
换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路（2分）；换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。（2分）
四、作图题：（本题共3小题，共26分）
1、（8分）
2、（12分）
3、（6分）
五、计算题：（本题共1小题，共15分）
解：1、∵wL=2πfL=62.8≥10R=10
∴此为大电感负载，负载端电流波形平直。（3分）
Ud=2.34U2cosα=117V（3分）
Id=Ud/R=117A （3分）
I2=＝175.5A。（3分）
波形绘制（3分）
试卷参考答案及评分标准( 3 卷)
课程名称：电力电子技术选课课号：
适用专业/年级：抽（命）题人：
考试方式：闭卷卷面总分：100 分
一、填空题（本题共7小题，每空1分，共20分）
1、空1 GTR；空2 GTO；空3 MOSFET；空4 IGBT；空5 MOSFET；空6 GTR。
2、空1 要有足够的驱动功率；空2 触发脉冲前沿要陡幅值要高；
空3 触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。
3、空1 均流；空2 串专用均流电抗器。
4、空1 正弦波；空2 方波。
5、空1 180。
6、空1 增加；空2 下降。
7、空1 快速熔断器；空2 串进线电抗器；空3 接入直流快速开关；
空4 控制快速移相使输出电压下降。
二、选择题（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、（A）
2、（C）
3、（B）
4、（A）
5、（A）
6、（D）
7、（C）
8、（C）
9、（B）10、（D）
三、判断题（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、（√）
2、（×）
3、（×）
4、（×）
5、（√）
6、（×）
7、（×）
8、（×）
9、（×）10、（√）
四、简答题（本题共3小题，共32分）
1、（12分）
答：对IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的优缺点的比较如下表：（每格1.5分）
2、（10分）
答：图是带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路，它在中间直流电容两端并联一个由电力晶体管V0和能耗电阻R0组成的泵升电压限制电路。当泵升电压超过一定数值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在R0上（5分）。其局限性是当负载为交流电动机，并且要求电动机频繁快速加减速时，电路中消耗的能量较多，能耗电阻R0也需要较大功率，反馈的能量都消耗在电阻上，不能得到利用（5分）。
3、（10分）
答：根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态，可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类；根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路，零开关PWM电路和零转换PWM电路（4分）。
准谐振电路：准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波，电路结构比较简单，但谐振电压或谐振电流很大，对器件要求高，只能采用脉冲频率调制控制方式（2分）。
零开关PWM电路：这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后，此电路的电压和电流基本上是方波，开关承受的电压明显降低，电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式（2分）。
零转换PWM电路：这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同的是，谐振电路是与主开关并联的，输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态，无功率的交换被消减到最小（2分）。
五、作图题（本题共1小题，共16分）
每图4分
六、计算题（本题共1小题，共12分）
4分
2分 2分
2分
2分
试卷参考答案及评分标准( 4 卷)
课程名称：电力电子技术选课课号：
适用专业/年级：抽（命）题人：
考试方式：闭卷卷面总分：100 分
一、填空（本题共5小题，每空1分，共20分）
1、空1 1.57；空2 157；空3 1.5—2；
2、空1 阴；空2 阳；空3 60度；空4 120；
空5 两；空6 阴；空7 阳；空8 不在同一桥臂上；
3、空1 零电压电路；空2 零电流电路；
4、空1 减小触发角；空2 增加整流相数；空3 采用多组变流装置串联供电；
空4 设置补偿电容；
5、空1 0o--150o；空2 0o--120o；空3 0o--180o；
二、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分）
1、（√）
2、（×）
3、（×）
4、（×）
5、（√）；
6、（√）
7、（√）
8、（√）
9、（×）10、（×）
三、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）
1、（D）
2、（C）
3、（A）
4、（A）
5、（B）
6、（D）
7、（D）
8、（C）
9、（C）10、（B）
四、简答题（本题共4小题，共28分）
1、（8分）
答：逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件（4分）。产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等（4分）。
2、（6分）
答：储存电能升压（3分）；保持输出电压稳定（3分）。
3、（7分）
答：采用整流变压器降压后可以使晶闸管工作在一个合适的电压上，可以使晶闸管的电压定额下降（2分），还可以使晶闸管工作于小控制角，这有利于减少波形系数，提高晶闸管的利用率，实际上也减少的晶闸管的电流定额（3分），另外由于控制角小，这对变流装置的功率因素的提高也大为有利（2分）。
4、（7分）
答：电阻性负载时，输出电压和输出电流同相位，波形相似，均为正负矩形波（2分）。
电感性负载时，输出电压为正负矩形波，输出电流近似为正弦波，相位滞后于输出电压，滞后的角度取决于负载中电感的大小（3分）。
在电路结构上，电感性负载电路，每个开关管必须反向并联续流二级管（2分）。
五、作图题（本题共2小题，共14分）
1、（8分）
V2保持接通，V3交替处于接通、断开状态，形成一个提供负压的降压斩波电路，使电动机工作于反转电动工作状态（2分）。两条电流通路各3分。
2、（6分）
六、计算题（本题共1小题，共18分）
1、（18分）
解：
8.
62
2.0
50
14
.3
2
2=
?
?
?
=
=fL
Lπ
ω
(Ω)，而Rd=4(Ω)，所以，ωL>>Rd，按大电感负载情况计算，
三相全控桥式整流电路，相当于最小控制角αmin=0°
计算.整流变压器次级相电压U2（3分）
Ud=2.34U2,，则U2=220／2.34≈94(V)
(2).计算晶闸管电压、电流值，如果电压、电流按裕量系数2计算，选择晶闸管（8分）晶闸管承受的最大峰电压为
35.230621==U U m V (V)
按裕量系数2计算，则U=230.25×2=460.5(V)，选额定电压500V 晶闸管。（2分）
554220
===
R U I d d （A ）
7.165031
311=?==
d AR V I I (A)（3分）
75
.313
11==
d V I I (A)
则
2.2057.175
.3157.111≈==
V EAR V I A Ａ（3分）
按裕量系数2计算，则20.2×2=40.4(A),选额定通态平均电流为50A 的晶闸管。
(3). 计算变压器次级电流有效值I2（4分）
9.4432
2==
d I I (A)
(4).计算整流变压器次级容量S2（3分）
S2=3U2I2=3×94×44.9=12661.8(V A)≈12.66(KV A)
试卷参考答案及评分标准( 5 卷)
课程名称： 电力电子技术 选课课号： 适用专业/年级： 抽（命）题人： 考试方式： 闭卷 卷面总分： 100 分 一、填空题：（本题共17小题，每空1分，共20分）
1、空1螺栓型；空2平板型。
2、空1 1.5～2。
3、空1阳极和门极同时承受正向电压。
4、空1小于。
5、空1单向可控导电性。
6、空1控制角。
7、空1双窄脉冲。
8、空1三相半波。
9、空1大于300。 10、空1 900。 11、空1降低。 12、空1电网。 13、空1反极性。 14、空1300～350。 15、空1 fc/fr 。 16、空1阻容电路。 17、空1脉冲宽度调制；空2频率调制；空3混合调制。 二、选择题：（本题共10小题，每小题1分，共10分） 1、（C ） 2、（B ） 3、（D ） 4、（A ） 5、（D ） 6、（A ） 7、（A ） 8、（B ） 9、（C ） 10、（C ） 三、问答题：（本题共5小题，共25分） 1、（5分）
答：(1) 维持晶闸管导通的条件是阳极电流大于维持电流IH 。（2分）
(2) 要使晶闸管关断，必须去掉阳极正向电压，或者给阳极加反压，或者降低正向阳极电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH 。（3分） 2、（5分）
答：1)有与通流方向一致的直流电源，电路工作在逆变状态。（3分）
2）不能实现有源逆变的电路有：半控桥电路，带续流二极管的电路。（2分） 3、（5分）
答：直流斩波电路是将直流电源的恒定直流电压通过电力电子器件的开关作用变换为可调直流电压的装置。（3分）
降压斩波电路的表达式为：U U U d
d T ατ
==0
（1分） 升压斩波电路的表达式为： （1分）
4、（5分）
答：1）触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率；（1分） 2）触发电路必须满足主电路的移相要求；（2分） 3）触发电路必须与主电路保持同步。（2分） 5、（5分）
答：在正弦脉冲宽度调制（SPWM ）中，把希望输出的波形称作调制信号；（2分） 而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；（2分） 载波频率fc 与调制信号频率fr 之比，N= fc / fr 称为载波比。（1分）
四、作图题：（本题共2小题，每小题10分，共20分）
E t T E t t t U off
off off on o =+
=
1、
五、计算题：（本题共1解：∵
??=-102.03146
L d ω1）当α=0时，输出电压平均值为220V 由式αCOS U U d 234.2=知
V
COS U U d
9434.222034.22===
α（2分）
2）由题知，V U U TM Tn 46094622=??=≥（1分） 故取额定电压500V （1分）
∵
A
R U I d
d
d 55==（1分） ∴
A I I d T 75.3131
==
（1分）
A
I I T av T 45.4057.12
)(=≥（1分） 故取额定电流50A （1分）
因此，选取晶闸管的型号为KP50-5（1分）
3）
A I I d 9.4455816.032
2=?==
（1分）
A KV I U S .66.129.449433222=??==（1分） 4）∵W UI P d 12100
55220=?== ∴956
.01266012100
2===ΦS P COS d （1分）
5）当触发脉冲距对应二次相电压波形原点1200电度角时，Ud 已为0。（2分）
六、分析题：（本题共1小题，共10分）
答：U相桥臂VT1、VT4之间的换流过程如下图示。
1）VT1稳定导通如图a，iT1=iA，C1短路，C4充电至电压Ud。（1分）
2）触发VT4换流开始，C4通过L4、VT4放电。如图b（1分）
3）Uc1由零逐渐升到Ud，如图c（1分）
4）换流过程结束，如图d（1分）
主要特点：
1）每桥臂导电180°，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120 °（2分）
2）任一瞬间有三个桥臂同时导通（2分）
3）每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流（2分）
试卷参考答案及评分标准( 6 卷)
课程名称：电力电子技术选课课号：
适用专业/年级：抽（命）题人：
考试方式：闭卷卷面总分：100 分
一、填空题：（本题共17小题，每空1分，共20分）
1、空1三；空2四；空3三。
2、空1阳极。
3、空1阳极电流下降到维持电流以下。
4、空1141.4A。
5、空1阻断。
6、空1换相重叠角。
7、空1 1800。
8、空1小于300。9、空1高。10、空1并。11、空14.5V。
12、空1负载。13、空1电网。14、空1反并联；空2交叉连接。
15、空1辅助电路。16、空1平均。17、空1移相控制。
二、选择题：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、（A）
2、（D）
3、（B）
4、（B）
5、（C）
6、（B）
7、（D）
8、（C）
9、（A）10、（A）
三、问答题：（本题共5小题，共25分）
1、（5分）
答：将交流电通过电力电子器件变换成大小可以调节的直流电的过程称为可控整流。（3分）
可控整流主要利用了晶闸管的单向可控导电特性。（2分）
2、（5分）
答：1）在逆变电路中，使电源瞬时电压与直流电源E顺极性串联，出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，称为逆变失败或逆变颠覆。（3分）
2）逆变失败的原因主要有：晶闸管损坏；触发电路不可靠或快速熔断器烧断；电源缺相以及逆变角过小。（2分）
3、（5分）
答：输出电压可调范围：0~1.17U2 （2分）
最大移相范围：900 （1分）
整流输出平均值
α
COS
U
U d2
17
.1
=（2分）
4、（5分）
答：电流型变频器的直流环节是电感器，而电压型变频器的直流环节是电容器。（3分）
电压型变频器不能工作于再生制动状态，因为电容两端电压不能跃变。（2分）
5、（5分）
答：PWM控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。（2分）
用正弦基波电压作为调制电压，对它进行调制的三角波称为载波电压，当正弦基波与三角波相交时，通过比较二者之间的大小来控制逆变器开关的通断，从而获得一系列等幅不等宽正比于正弦基波电压的矩形波，这就是正弦脉宽调制方法（SPWM）。（3分）
四、作图题：（本题共2小题，每小题10分，共20分）
1、2、
五、计算题：（本题共1小题，共15分）
解：1）V X X COS U U d 1175.010034.234.22===α（2分）
A
R U I d
d
d 117==（1分）
2）由题知，
()V
U U
Tn
1616~107863~22=≥ （1分） 故取额定电压1200V （1分）
∵
A I I d T 5.6731==
（2分） ∴()A
I I T av T 5.86~5.6457.12~5.1)(=≥ （2分） 故取额定电流100A
（1分）
因此，选取晶闸管的型号为KP100-12（2分）
3）
A I I d 5.95117816.032
2=?==
（3分）
六、分析题：（本题共1小题，共10分）
答：如图所示为从VT1到VT3之间的换流过程
1）换流前，VT1、VT2稳定导通，电容C13（就是C3与C5串联后再与C1并联的等效电容）被充电，左正右
负；如图a （1分）
2）触发VT3导通，在C1充电电压下VT1承受反压关断；如图b （1分） 3）二极管换流；如图c （1分） 4）换相结束。如图d （1分） 电路的特点：
(1) 直流侧串大电感，相当于电流源（1分）
a)b)c)d)
图5-16333d
(2) 交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不同而不同（1分）
(3) 直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管（1分）
(4) 电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路仍应用较多（1分）
(5) 换流方式有负载换流、强迫换流（1分）
(6) 基本工作方式是120°导电方式，即每个臂一周期内导电120°每时刻上下桥臂组各有一个臂导通，横向换流。（1分）
试卷参考答案及评分标准( 7 卷)
课程名称：电力电子技术选课课号：
适用专业/年级：抽（命）题人：
考试方式：闭卷卷面总分：100 分
一、填空题：（本题共14小题，每空1分，共20分）
1、控制极
2、通态平均
3、反向
4、大于
5、额定电流、额定电压等级
6、
控制角7、单宽脉冲、双窄脉冲8、共阴极组、共阳极组9、正10、
U2
2
11、
大于12、触发电路、晶闸管、电源、300～350 13、电容14、均压
二、选择题：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、B
2、B
3、D
4、B
5、A
6、A
7、D
8、C
9、A 10、C
三、问答题：（本题共5小题，共25分）
1、答：三相全控桥式整流电路采用6只晶闸管构成，而三相半控桥式整流电路采用三只晶闸管和三只二极管构成；（2分）
三相全控桥可以工作在有源逆变状态，而三相半控桥只能工作在整流状态；（2分）
三相半控桥可能会出现失控现象，而全控桥不会。（1分）
2、答：输出电压可调范围：0~1.17U2 （2分）
最大移相范围：900 （1分）
整流输出平均值αCOS U U d 217.1=（2分）
3、答：1）快速熔断器，在流过6倍额定电流时熔断时间小于20ms （2分） 2）直流快速开关，动作时间只有2ms （1分）
3）电流检测和过电流继电器，开关动作几百毫秒。（2分） 4、答：同步变压器接法为 △／Y －5接法。（5分）
5、答：在正弦脉冲宽度调制（SPWM ）中，把希望输出的波形称作调制信号，而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号。（3分）
载波频率fc 与调制信号频率fr 之比，N= fc / fr 称为载波比。（2分） 四、作图题：（本题共2小题，每小题10分，共20分） 1、 2、
五、计算题：（本题共1小题，共15分） 解：1）V X X COS U U d 4.2575.022034.234.22===α（2分）
A
R U I d
d
d 35.64==（1分）
2）
A I I
d
dT
45.2135.6431
31=?==
（2分） A I I d T 15.3731== （2分） 3）
A I I d 54.5235.64816.032
2=?==
（1分）
A KV I U S .98.3554.5222033222=??==（2分）
六、分析题：（本题共1小题，共10分）
答：由?
180导电型逆变器的工作原理可知，产生相序为U 、V 、W 的三相平衡输出电压，晶闸管应的触发导通顺序应按
VT VT VT
VT VT VT 6
54321→→→→→的顺序；（5分）
若使相序反向，则触发导通顺序相反，为VT VT VT VT VT VT 123456→→→→→。（5分）
试卷参考答案及评分标准( 8 卷)
课程名称： 电力电子技术 选课课号： 适用专业/年级： 抽（命）题人： 考试方式： 闭卷 卷面总分： 100 分 一、填空题：（本题共14小题，每空1分，共20分）
1、阳极、阴极、控制极（门极）
2、2～3
3、阳极电压、 正向
4、70.7A
5、导通角（导电角）
6、U 22
7、600
8、小于600
9、减小 10、有源 11、顺向 12、电容换流、电感换流 13、均压 14、同步环节、移相控制环节、脉冲形成与放大环节 二、选择题：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、A
2、D
3、B
4、A
5、C
6、A
7、B
8、B
9、D 10、B 三、问答题：（本题共5小题，每小题5分，共25分）
1、答：在晶闸管可控整流电路的直流拖动中，当电流断续时，电动机的理想空载转速将抬高；机械特性变软，即负载电流变化很小也可引起很大的转速变化。
2、答：在三相半波可控整流电路中，如果每只晶闸管采用独立的触发电路，那么控制脉冲出现在自然换流点以前，电路将停止工作；如果三只晶闸管采用同一个触发电路（对共阴极连接），则控制脉冲出现在自然换流点以前，电路仍然能正常换相，但此时的控制角较大，输出电压较低。
3、答：共阳极组三只晶闸管轮流导通1200，其顺序是VT4→VT6→VT2。所以，当VT4导通时，两端电压为零；当VT6导通时，VT4两端电压为线电压uvu ；当VT2导通时，VT4两端电压为线电压uwu 。
4、答：
5、答：功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA 由以下条曲线所限定：最高电压UceM 、集电极最大电流IcM 、最大耗散功率PcM 以及二次击穿临界线。 四、作图题：（本题共2小题，每小题10分，共20分）
1、 2、
五、计算题：（本题共1小题，共15分）
解：1）∵αCOS U U d 217.1= 由题知当α=0时，输出电压最大为15V
∴
V COS U
U d
8.1217.115
17.12==
=
α
2）
6.015
9
17.12
==
=
U
U d
COS α 所以α=530
3）因为输出电最大值为130A ，故
A I I d T 7531
==
∴
()
A
I
I T
AV T 6.95~7.7157
.12~5.1)(== 所以取额定电流100A
()()
V
U U
Tn
94
~
7
.628.1263~263~22=?== 所以取额定电压100V
因此，晶闸管的型号可选为KP100-1
4）
A I I d 75130577.031
2=?==
A KV I U S .88.27548.1233222=??==
六、分析题：（本题共1小题，共10分）
答：图示的有源逆变电路，只要增大β角，就能加快电动机的制动过程，增大电枢电流。因为增大
β角后，将减小逆变电压，提高回路中的电压差，即增大电枢电流。当电枢电流增大后，换相重叠角会加大，但不会造成
逆变失败。
试卷参考答案及评分标准( 9 卷)
课程名称：电力电子技术选课课号：
适用专业/年级：抽（命）题人：
考试方式：闭卷卷面总分：100 分
一、填空题：（本题共7小题，每空1分，共20分）
1、空1 雪崩；空2 上升率du/dt；空3 门极触发。
2、空1 同步；空2 异步；空3 分段同步。
3、空1 20V。
4、空1 输出平均电压降低；空2 电压出现缺口；
空3 di/dt减少；空4 整流电路工作状态增多。
5、空1 器件换流；空2 电网换流；空3 负载换流；空4 强迫换流；空5 器件换流
6、空1 过电压；空2 过电流；空3 缓冲电路保护。
7、空1 负载并联续流二极管。
二、选择题：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、（B）
2、（C）
3、（D）
4、（B）
5、（B）
6、（C）
7、（B）
8、（C）
9、（A）10、（D）
三、问答题：（本题共6小题，每小题5分，共30分）
1、（5分）
答：三相半控桥式整流电路是把全控桥中共阳极组的3个晶闸管换成整流二极管，其显著特点是共阴极组元件必须触发才能换流；共阳极元件总是在自然换流点换流。一周期中仍然换流6次，3次为自然换流，其余3次为触发换流，这是与全控桥根本的区别（3分）。改变共阴极组晶闸管的控制角α，仍可获得0~2.34U2Φ的直流可调电压。三相半控桥式整流电路只需三套触发电路、不需要宽脉冲或双脉冲触发、线路简单经济、调整方便。电路结构比三相全控桥更简单、经济，而带电阻性负载时性能并不比全控桥差。所以多用在中等容量或不要求可逆拖动的电力装置中（2分）。
2、（5分）
答：如果令交流调压器中的晶闸管在交流电压自然过零时关断或导通，则称之为晶闸管交流开关（1分）。交流调压器中的晶闸管有两种控制方式：(1)相位控制在电源电压的每一周期，在选定的时刻将负载与电源接通，改变选定的时刻即可达到调压的目的，即相控方式（2分）；(2)通-断控制将晶闸管作为开关，使负载与电源接通若干周波，然后再断开一定的周波，通过改变通断的时间比达到调压的目的。有全周波连续式和全周波间隔式两种形式（2分）。
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
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_。
南通大学电气工程学院电力电子技术 题 库
第二章电力电子器件 一、填空题 1、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为100A。若该晶闸管阳、阴间电压为60sinwtV，则其额定电压应为60V。（不考虑晶闸管的电流、电压安全裕量。） 2、功率开关管的损耗包括两方面，一方面是导通损耗；另一方是开关损耗。 3、在电力电子电路中，常设置缓冲电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。 4、缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。 5、电力开关管由于承受过电流，过电压的能力太差。所以其控制电路必须设有过流和过压保护电路。 二、判断题 1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。（√） 2、某晶闸管，若其断态重复峰值电压为500V，反向重复峰值电压为700V，则该晶闸管的额定电压是700V。（×） 3、晶闸管导通后，流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。（×） 4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。（√） 5、在晶闸管的电流上升至其维护电流后，去掉门极触发信号，晶闸管级能维护导通。（×） 6、在GTR 的驱动电路设计中，为了使GTR 快速导通，应尽可能使其基极极驱动电流大些。（×） 7、达林顿复合管和电力晶体管属电流驱动型开关管；而电力场效应晶体管和绝缘栅极双极型晶体管则属电压驱动型开关管。（√） 8、IGBT 相比MOSFET，其通态电阻较大，因而导通损耗也较大。（×） 9、整流二级管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。（×） 10、导致开关管损坏的原因可能有过流、过压、过热或驱动电路故障等。（√） 三、选择题 1、下列元器件中，（ BH ）属于不控型，（ DEFIJKLM）属于全控型,（ ACG ）属于半控型。 A、普通晶闸管 B、整流二极管 C、逆导晶闸管 D、大功率晶体管 E、绝缘栅场效应晶体管 F、达林顿复合管 G、双向晶闸管 H、肖特基二极管 I、可关断晶闸管 J、绝缘栅极双极型晶体管 K、MOS 控制晶闸管 L、静电感应晶闸管 M、静电感应晶体管 2、下列器件中，（ c ）最适合用在小功率，高开关频率的变换器中。 A、GTR B、IGBT C、MOSFET D、GTO 3、开关管的驱动电路采用的隔离技术有（ ad ） A、磁隔离 B、电容隔离 C、电感隔离 D、光耦隔离 四、问答题 1、使晶闸管导通的条件是什么？ 答：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流或脉冲（uak＞0且ugk＞0）。
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
3章交流-直流变换电路课后复习题 第1部分：填空题 1.电阻负载的特点是电压与电流波形、相位相同；只消耗电能，不储存、释放电能，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?≤a≤ 180?。 2.阻感负载的特点是电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变，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? ≤a≤ 180? 2 ，续流二极管承受的最大反向电压 2 （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?≤a≤ 180?，单 2和 2 ；带阻感负载时， α角移相范围为0?≤a≤ 90?，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 2 2U 2 ；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(大电感)。 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δ时，晶闸管的导通角θ = 180?-2δ ; 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ = 0?。 5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与单相全波可控整流电路的波形基 本相同，只是后者适用于较低输出电压的场合。 6. 2 ，随负载 加重U d 逐渐趋近于0.9 U2，通常设计时，应取RC≥ 1.5~2.5T，此时输出电压为U d ≈ 1.2 U2(U2为相电压有效值)。 7.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U Fm 2 ，晶闸管控制角α的最大移相范围是0?≤a≤90?，使负载电流连续的条件为a≤30?(U2为相电压有效值)。 8.三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120?，当它 带阻感负载时，α的移相范围为0?≤a≤90?。 9.三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 电压最高的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是电压最低的相电压；这种电路 α 角的移相范围是0?≤a≤120?，u d波形连续的条件是a≤60?。 10*.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流i d断续和连续的临界条件是C Rω 3 =，电路中的二极管承受的最大反向电压为 2 U2。 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u d 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u d的谐波幅值随 α 的增大而减小。 12.三相桥式全控整流电路带阻感负载时，设交流侧电抗为零，直流电感L为足够大。当 α ＝30°时，三相电流有效值与直流电流的关系为I I d，交流侧电流中所含次谐波次数为 6k±1,k=1,2,3…，其整流输出电压中所含的谐波次数为 6k, k=1,2,3…。 13.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使输出电压平均值减小。
一、填空题(每空1分，共５０分) 1、对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L _________ I H。 2、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________________________________。 3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM ________ U BO。 4、电阻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U Fm等于_____，设U2为相电压有效值。 5、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___________________________。 6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均值_______________________。 7、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是______________________________________措施。 8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有______________二种方式。 9、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。 10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在___________的上、下二个开关元件之间进行。 11、改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变_____________________________________________的幅值。 12、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是___________________________________________。 13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是__________________________________________________。 14、功率晶体管缓冲保护电路中二极管要求采用________型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。 15、晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为：___________________________________________________________________________________________。 16、晶闸管的额定电压为断态重复峰值电压U DRm和反向重复峰值电压U RRm中较________________的规化值。 17、普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定，双向晶闸管的额定电流用___________________标定。 18、晶闸管的导通条件是：晶闸管_________________和阴极间施加正向电压，并在______________和阴极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。 19、温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而__________，正反向漏电流随温度升高而__________，维持电流I H会____________________，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而_________________。 导通后流过晶闸管的电流由_____________________决定，负载上电压由______________________决定。 20、晶闸管的派生器件有： ____________ 、 ____________ 、 ____________ 、 ____________等。 21、功率场效应管在应用中的注意事项有： （1）_________________________________________，（2）______________________________________，（3）_________________________________________，（4）_____________________________________。22、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__________________________，它是对应于整流的逆向过程。 23、____________________________________________与开关的频率和变换电路的形态性能等因素有关。
电力电子课后答案 第二章 2.2 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：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或者U AK >0且U GK >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。 2.3图2-1中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，各波形的电流最大值均为m I ， 试计算各波形的电流平均值1d I 、2d I 、3d I 与电流有效值1I 、2I 、3I ，和它们的波形系数1f K ，2f K ，3f K 。 题图2.1 晶闸管导电波形 解： a) 1d I = 4 1 2sin()(1)0.27222 m m m I I t I π π ωπ π= +≈? 1I 24 131(sin )()0.4822 42m m m I I t d wt I ππ ?π π = +≈? 111/0.48/0.27 1.78f d m m K I I I I === b) 2d I =412 sin ()(1)0.5422 m m m I I td wt I ππ?=+=∏? 2I 24 21 31(sin )()0.67242m m m I I t d wt I π π ?π π = +≈? 222/0.67/0.54 1.24f d m m K I I I I === c) 3d I = 20 1 1()24 m m I d t I π ωπ = ? 3I 220 1 1()22 m m I d t I π ωπ = ? 333/0.5/0.252f d m m K I I I I === 2.4. 如果上题中晶闸管的通态平均电流为100A ，考虑晶闸管的安全裕量为1.5，问其允许通
电 力 电 子 复 习 姓名：杨少航
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I L在数值大小上有I L__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。 12.GTO的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 13.MOSFET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。 15.IGBT 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。 17.IGBT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
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》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 =。
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；
1. 什么是电力电子技术？ 答：应用于电力领域的、使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。是一门与电子、控制和电力紧密相关的边缘学科。 2. 说“电力电子技术的核心技术是变流技术”对吗？ 答：对。 3. 模拟电子技术和数字电子技术也是电力电子技术吗？ 答：不是。 4. 举几例日常生活中应用电力电子技术的装置。 答：电动自行车的充电器，手机充电器，电警棍等。 5. 简答“开关电源”和“线性电源”的主要优缺点。 答： 开关电源： 优点：体积小、重量轻、效率高、自身抗干扰性强、输入和输出的电压范围宽、可模块化。 缺点：由于开关工作模式和高频工作状态，对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地。 线性电源： 优点：电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的噪声干扰。 缺点：是需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，效率低。 将逐步被开关电源所取代。 6. 解释：不可控器件(说明导通和关断的条件)、半控型器件、全控型器件，并举出代表 性器件的名称。 答： 不可控器件：不用控制信号来控制其通、断。导通和关断取决于其在主电路中承受电压的方向和大小。典型器件：电力二极管 导通条件：正向偏置，即承受正向电压，且正向电压＞阀值电压。 关断条件：反向偏置，即承受反向电压。 半控型器件：用控制信号来控制其导通，一旦导通门极就失去控制作用。关断取决于其
在主电路中承受的电压、电流的方向和大小。典型器件：晶闸管 全控型器件：导通和关断均由电路的触发控制信号驱动（驱动状态需保持）。 典型器件：GTR、IGBT、POWER MOSFET。 7. 如图示的二极管伏安特性曲线，示意性地在坐标曲线上标注二极管的参数“反向击穿 电压UB”、“门槛电压UTO”、“正向导通电流IF”及其对应的“正向压降UF”、“反向 漏电流”。 答：
电力电子技术复习2011 一、选择题（每小题10分,共20分） 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A度。 A、180°， B、60°， c、360°， D、120° 2、α为C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 B 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。 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选在下面那一种围合理A。 A、30o-35o， B、10o-15o， C、0o-10o， D、0o。 6、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种BCD。 A、三相半波可控整流电路。 B、三相半控整流桥电 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。 7、在有源逆变电路中，逆变角的移相围应选B为最好。 A、=90o∽180o， B、=35o∽90o， C、 =0o∽90o， 8、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于C。
A、U相换相时刻电压u U ， B、V相换相时刻电 压u V ， C、等于u U +u V 的一半即： 9、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉 冲间距相隔角度符合要求。请选择B。 10、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C =0，改变C的大小，可使 直流电动机负载电压U d =0，使触发角α=90o。达到调定移相控制围，实现整流、逆变的控制要求。 B、同步电压， B、控制电压， C、偏移 调正电压。 11、下面哪种功能不属于变流的功能（C） A、有源逆变 B、交流调压 C、变压器降压 D、直流斩波 12、三相半波可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、负半周的交点处； 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°。 13、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V， 则该晶闸管的额定电压应为（B） A、700V B、750V C、800V D、850V 14、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相围是( D )
电力电子技术第五版课后习题及答案 第二章电力电子器件 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Imπ4π4π25π4a)b)c)图1-43
图2-27晶闸管导电波形 解：a)I d1=π21ππωω4 )(sin t td I m=π2m I(122+)≈0.2717I m I1=π π ωωπ42)()sin(21 t d t I m=2m Iπ 2143+≈0.4767I m b)I d2= π1ππωω4)(sin t td I m=πm I(122+)≈0.5434I m I 2=ππωωπ42)()sin(1t d t I m=2 2m Iπ2143+≈0.6741I m c)I d3=π2120)(πωt d I m=4 1I m I3=2 02)(21πωπt d I m=2 1I m2-5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 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≈0.2717I m1≈89.48 2/16b)I m2≈6741.0I≈232.90, I d2≈0.5434I m2≈126.56c)I m3=2I=314, I d3=41