一、填空（每空 1 分）
1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：
电力晶体管GTR；图形符号为；
可关断晶闸管 GTO；图形符号为；
功率场效应晶体管MOSFET ；图形符号为；
绝缘栅双极型晶体管IGBT；图形符号为； IGBT 是MOSFET 和GTR的复合管。
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，解决的方法是串专用均流电抗器。
4、在电流型逆变器中，输出电压波形为正弦波，输出电流波形为方波。
5、型号为 KS100-8的元件表示双向晶闸管晶闸管、它的额定电压
为800V伏、额定有效电流为100A。
6、 180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行；而 120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在不同桥臂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增加、正反向漏电流会下降；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，环流指的是只流经逆变电源、逆变桥而不流经负载的电流。环流可在电
路中加电抗器来限制。为了减小环流一般采控用控制角
α大于β的工作方式。
9、常用的过电流保护措施有快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。（写出四种即可）
10、双向晶闸管的触发方式有Ⅰ +、Ⅰ -、Ⅲ＋、Ⅲ -四种。
11、双向晶闸管的触发方式有：阳极 T2接负电压；门极I-触发：第一阳极T1 接
I+触发：第一阳极T1 接
G接正电压，T2接负
正电压，第二阳极T2 接
正电压，第二
电压。
负电压；门极
G接负电压，T2接正电压。
Ⅲ+触发：第一阳极T1 接负电压，第二阳极T2 接正电压；门极G接正电压，T2接负电压。
Ⅲ-触发：第一阳极T1 接负电压，第二阳极T2接正电压；门极G
接
负电压，T2接正电压。
12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫（脉冲）换流。
13、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分
为有源逆变器与无源逆变器两大类。
14、有一晶闸管的型号为KK200－9，请说明KK快速晶闸管；200表示表示200A，9表示900V。
15、单结晶体管产生的触发脉冲是尖脉冲脉冲；主要用于驱动小功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为强触发脉冲脉冲；可以触发大功率的晶闸管。
16、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为220V，流过晶闸管的大电
流有效值为15A，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为(1.5 2倍 ) 2 220V ；晶闸
管的额定电流可选为(1.53倍 ) 15A
1.57
17、普通晶闸管的图形符号是，三个电极分别是阳极A，阴极K和门极G晶闸管的导通条件是阳极加正电压，阴极接负电压，门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管
导通；关断条件是当晶闸管阳极电流小于维持电流I H时，导通的晶闸管关断。
18、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在0o— 180o变化，在阻感性负载时移相范围在φ— 180o变化。
19、提高变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电、设置补偿电容。
20、晶闸管的换相重叠角与电路的触发角α、变压器漏抗
X B、平均电流I d、电源相电压U2等到参数有关。
21、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是
用大于 60o小于 120o 的宽脉冲触发；二是用脉冲前沿相差 60o的双窄脉冲触发。
22、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达240o度；实际移相才能达0o -180 o度。
23、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有恒压频比控
制、转差劲频率控制、矢量控制、直接转矩控制。
24、软开关电路种类很多，大致可分成零电压电路、零电
流电路两大类。
25、绝缘栅双极型晶体管是以电力场效应晶体管栅极为栅极作为栅极，以以电
力晶体管集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。
26、双向晶闸管的图形符号是，它的三个极分是第一阳极 T1、第二阳极 T2、和门极 G。
27、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为√2U2 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为√6 U2（。电源电压为U2）
28、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为控制角，用α表示。
29、正弦波触发电路的理想移相范围可达180 o 、度，实际移相范围只有150 o 。
30、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压，经常使用的保护方法是阻容保护而对于能量较大的过电压，还需要设置非线性电阻保护，目前常用的方法有压敏电阻和硒堆。
31、交流零触发开关电路就是利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断的。
32、逆变器环流指的是只流经逆变电源、逆变桥晶闸管而不流经负载的电流，环流可在电路中加电抗器来限制。为了减小环流一般采用α大于β工作方式。
33、 GTO的关断是靠门极加负信号出现门极反向电流来实现的。
34、大功率晶体管简称GTR，通常指耗散功率1W以上的晶体管。
35、功率场效应管是一种性能优良的电子器件，缺点是电流不够大和耐压不够高。
36、整流是把交流电变换为直流电的过程；逆变是把直流电变换为交流电的过程。
37、逆变角β与控制角α之间的关系为
38、逆变角β的起算点为对应相邻相
39、当电源电压发生瞬时与直流侧电源
α =π－β。
负半周的交点往左度量。
顺极性串联，电路中会出现很
大的短路电流流过晶闸管与负载，这称为逆变失败或逆变颠覆。
40、为了保证逆变器能正常工作，最小逆变角应为30°～ 35°。
41、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
别是待整流状态、整流状态、待逆变状态和逆变状态。
42、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
斩波器。
43、反并联可逆电路常用的工作方式为逻辑无环流，有环流以及错位无环流三种。在工业上得到广泛应用的是逻辑无环流方式。
44、采用接触器的可逆电路适用于对快速性要求不高、容量不大的场合。
45、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。
46、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波愈大，对电网的影响愈大。
47、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有无功功率补偿，最常用的方法是在负载侧并联电容。
48、变频电路从变频过程可分为交流—交流变频和交流—直流—交流
变频两大类。
49、脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的导通和关
断时间比，
即调节脉冲宽度来控制逆变电压的大小和频率。
50.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_大于 ( 或≈ (2 ～4)) _I H。
51.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 __智能功率集成电路 __。
52.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_小于 ( 或<) _U BO。
U Fm等53. 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
于 _ U Fm= U2__ ，设 U2为相电压有效值。
54.三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°__。
55.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 __ 下降 __。
56. 晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是_静态均压 _措施。
57.三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 Y 形和△形二种方式。
58.抑制过电压的方法之一是用 _储能元件 _吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。
59.改变 SPWM逆变器中的调制比，可以改变 _输出电压基波 __的幅值。
60.为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是_( 一个 ) 较大的负电流 _。
61.恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是___减小存储时间 _____。
62. 功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用__快速恢复 ______型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。
二、判断题 , （每题 1 分 , 对√、错×）
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。
（√）
11、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路
电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。（√）12、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角
太小造成的。（√ ）
13、变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质，无直接关
系。（√ ）
14、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。
（√）
15、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸
管。（×）
16、三相半波可控整流电路，不需要用大于60o 小于 120o的宽脉冲触发，也不需要相隔 60o的双脉冲触发，只用符合要求的相隔120o的三组脉冲触发就能正常工作。（√ ）
17、变频调速装置是属于无源逆变的范畴。（√）
18、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。（√ ）
19、双向晶闸管额定电流的定义，与普通晶闸管的定义相
同。（√）
20、用稳压管削波的梯形波给单结晶体管自激振荡电路供电，目的是为了使触
发脉冲与晶闸管主电路实现同步。（× ）
21、半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，输出电压波形中没
有负向面积。(√)
22、晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。（×
23、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。（
24、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用（
25、无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。）
×）
×）（×）
26、在三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反压为 2 倍相电压U2。（×）
27、三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为150Hz。（×）
28、变频调速实际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。（√）
29、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负
载。（×）
30、逆变角太小会造成逆变失败。（√）
31、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。（√）
32、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（×）
33、在单相全控桥电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（×）
34、大功率晶体管的放大倍数β都比较低。（√）
35、工作温度升高，会导致 GTR的寿命减短。（√）
36、使用大功率晶体管时，必须要注意“二次击穿”问题。（√）
37、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。（×）
38、电力晶体管的外部电极也是：集电极、基极和发射极。（√）
39、实际使用电力晶体管时，必须要有电压电流缓冲保护措施。（√）
40、同一支可关断晶闸管的门极开通电流比关断电流大。（×）
41、电力场效应晶体管属于电流型控制元件。（×）
42、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。（√）
43、把交流电变成直流电的过程称为逆变。（×）
44、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。（×）45、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。（√）
46、晶闸管变流装置会对电网电压波形产生畸变。（√）
47、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。（√）48、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（√）49、电源总是向外输出功率的。（×）
50、晶闸管可控整流电路就是变流电路。（×）
51、只要控制角α＞90°，变流器就可以实现逆变。（×）
52、采用接触器的可逆电路适用于对快速性要求不高的场合。（√）
53、逻辑控制无环流可逆电路的动态性能较差。（√）
54、逻辑控制无环流可逆电路在运行过程中存在有死区。（√）
55、晶闸管装置的容量愈大，对电网的影响就愈小。（×）
56、采用晶体管的变流器，其成本比晶闸管变流器高。（√）
三、选择题（每题 1 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 , D 、
控制电流
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β min选在下面那一种范围合
理A。
A 、30o -35 o ，
B 、10o -15 o ，C、 0o -10 o ， D 、 0
o。
6、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
7、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°。
8、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C=0，改变C的大小，使触发角α =90o ，可使直流电机负载电压U d=0。达到调整移相控制范围，实现整流、
逆变的控制要求。
A 、同步电压，
B 、控制电压，C、偏移调正电压 D 、控制电流
9、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（A）
A 、700V B、750V C、800V D、 850V
10、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是
(D)
A、90° B 、
120°C、150° D 、180°
11、单相半控桥整流电路的二组触发脉冲依次相差A度。
A、180°，
B、60°， c 、360°，D、 120°
12.功率晶体管 GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为
(B)
A. 一次击穿
B. 二次击穿
C. 临界饱和
D. 反向截止
13.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成
(B)
A. 大功率三极管
B. 逆阻型晶闸管
C. 双向晶闸管
D. 可关断晶闸管
14.在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是
(A)
A. 干扰信号
B. 触发电压信号
C. 触发电流信号
D. 干扰信号和触发信号
15.当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在(B)
A. 导通状态
B. 关断状态
C. 饱和状态
D. 不定
16.单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为
(B)
A.U2
B.U2
C.2 U2
D.U2
17.单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为
(C)
A.U2
B.2U2
C.U2
D.
U2
18. 单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围是(A)
A.0 °～ 90°
B.0°～ 180°
C.90°～
180° D.180°～ 360°
19.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 =(C)
A. π- α
B. π +α
C. π- δ- α
D. π +δ- α
20. 对于三相半波可控整流电路，换相重叠角γ与哪几个参数有关 (A)
A. α、负载电流 I d以及变压器漏抗 X C
B. α以及负载电流 I d
C. α和 U2
D. α、 U2以及变压器漏抗 X C
21. 可在第一和第四象限工作的变流电路是(A)
A. 三相半波可控变电流电路
B.单相半控桥
C. 接有续流二极管的三相半控桥
D.接有续流二极管的单相半波可控变
流电路
22. 快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是(D)
A. 功率晶体管
B.IGBT
C. 功率 MOSFET
D.晶闸管
23.若增大 SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是
(C)
A. 增大三角波幅度
B. 增大三角波频率
C. 增大正弦调制波频率
D. 增大正弦调制波幅度
24. 采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为(C)
A. 减小输出幅值
B. 增大输出幅值
C. 减小输出谐波
D. 减小输出功率
25. 电流型逆变器中间直流环节贮能元件是(B)
A. 电容
B. 电感
C. 蓄电
池 D. 电动机
四、问答分析题,( 每题 7 分 )
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？
1、R、 C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态
均压作用。
R的作用为：使 L、 C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的
开通电流上升率，降低开通损耗。
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。
2、单结晶体管特性曲线可分为：截止区、负阻区、饱和导通区。
3、由下面单结晶体管的触发电路图画出各点波形。
4、什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么
解：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。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。
5、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？
解：直流侧必需外接与直流电流Id 同方向的直流电源E，其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud，才能提供逆变能量。另外逆变器必需工作在β<90o （α >90 o ）区域，使Ud< 0, 才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
6、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？
2、 A:触发信号应有足够的功率。
B：触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极
电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
C：触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。
7、实现正确触发的同步定相的方法步骤有哪些？
A：根据不同触发电路与脉冲移相范围的要求，确定同步信号电压us 与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。
B：根据整流变压器TS的接法与钟点数，以电网某线电压作参考矢量，画
出整流变压器二次侧也就是晶闸管阳极电压的矢量。再根据 A 确定同步信号U S 与晶闸管阳极电压的相位关系，画出对应的同步相电压矢量和同步线电压的矢
量。
C：根据同步变压器二次线电压矢量位置，定出同步变压器 TS 的钟点数和接法。只需把同步变压器二次电压 Usu、Usv、Usw分别接到 VT1，VT3，VT5管
的触发电路； Us(-U) 、 Us(-v) 、Us(-w) 分别接到 VT4、VT6、VT2的触发电路，
与主电路的各个符号完全对应，即能保证触发脉冲与主电路同步。
8、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制
方式？并简述其控制原理。（ 7 分）
第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间t on称为脉宽调制。简称“ PWM”调制。第二种调制方式为：保持开关导通时间t on不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“ PFM”调制。第三种调制方式为：同时改变周期
T 与导通时间 t on。使占空比改变，称为混合调制。
11、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。
13、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。
14、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。
16、指出下图中①～⑦各保护元件及VD、Ld 的名称和作用。
解：①星形接法的硒堆过电压保护；
②三角形接法的阻容过电压保护；
③桥臂上的快速熔断器过电流保护；
④晶闸管的并联阻容过电压保护；
⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护；
⑥直流侧的压敏电阻过电压保护；
⑦直流回路上过电流快速开关保护；
VD是电感性负载的续流二极管；
L d是电动机回路的平波电抗器；
五、计算题 ,( 每题 9 分 )
3、三相桥式全控整流电路，L d极大， R d=4Ω，要求 U d从 0— 220V 之间变化。试求：
（1）不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压。
（2）计算晶闸管电压、电流平均值，
如电压、电流裕量取 2 倍，请选择晶闸管型号。
（3）变压器二次电流有效值 I 2。
（4）计算整流变压器二次侧容量 S
2
(1)输出电压平均值由
于 u d波形是连续的，
U d
1
/ 3
2
3
3
6U 2 sin td ( t) 2.34U 2 cos 1.35U 2L cos
α=0o 时，U d0=2.34 U2。
(2)
晶闸管元件两端承受的最大正反向电压是变压器二次线电压的峰值U FM U RM 2 3U26U2 2.45U2
I d12.34U2 cos
R
输出电流平均值
I dT 1 I d
3
晶闸管电流平均值
I T 1
I d 0.577I d
3
晶闸管电流有效值
I22I T 2
I d 0.816I d
（ 3）变压器二次电流有效值3
（4）计算整流变压器二次侧容量 S2=3U2I 2
答案： U2φ =94V； KP50—5； I 2=44。 9A；S2=12。 66KVA。
4、在图示升压斩波电路中，已知E=50V，负载电阻 R=20Ω， L 值和 C值极大，
采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，t on=25μ s 时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值 I。
U o t
on
t
off E T E t
off
t
off
133．3V； 6。67A。
6、在下面两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工作在逆变发电机状态。分别回答
（1）、标出 U d、E D及 i d的方向。
（2）、说明 E 与 U d的大小关系。
（3）、当α与β的最小值均为30 度时，控制角α的移向范围为多少？
整流电动机状态：电流方向从上到下，电压方向上正下负，反电势 E 方向上正下负， Ud大于 E，控制角的移相范围30° ~90°。
逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压Ud方向上负下正，发电机电势 E 方向上负下正， Ud小于 E，控制角的移相范围90° ~150°。
如图所示单相半波可控整流器，电阻性负载，电源电压U2为220V，要求的直流输出电压为50 V ，直流输出平均电流为20A 试计算：
(1)晶闸管的控制角。 (2) 输出电流有效值。 (3) 电路功率因数。 (4) 晶闸管的额定电压和额定电流
解 (1) cos2U
d
1
250
0.45U d0.45
1 0
220
则α=90o
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_。
一、填空（每空1分） 1、请在正确的空格内标出下面元件的简称： 电力晶体管GTR；图形符号为； 可关断晶闸管GTO；图形符号为； 功率场效应晶体管MOSFET；图形符号为； 绝缘栅双极型晶体管IGBT ；图形符号为；IGBT是MOSFET 和GTR的复合管。 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，解决的方法是串专用均流电抗器。 4、在电流型逆变器中，输出电压波形为正弦波，输出电流波形为方波。 6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。 9、常用的过电流保护措施有快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。（写出四种即可） 12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫（脉冲）换流。 13、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分 为有源逆变器与无源逆变器两大类。 16、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为220V，流过晶闸管的大电 流有效值为15A，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为V 5.1( ；晶闸管 )2 220 2
的额定电流可选为A 57 .115)35.1(倍 是 阳极A ， 阴极K 和 门极G 晶闸管的导通条件是 阳极加正电压， 阴极接负电压，门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通 ；关断条件是 当晶闸管阳极电流小于维持电流I H 时，导通的晶闸管关断 。 18、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在 0o—180o 变化，在阻感性负载时移相范围在 φ—180o 变化。 20、晶闸管的换相重叠角与电路的 触发角α 、 变压器漏抗 X B 、 平均电流I d 、 电源相电压U 2 等到参数有关。 21、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用 大于60o小于120o的宽脉冲 触发；二是用 脉冲前沿相差60o的双窄脉冲 触发。 27、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 √2U2 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 √6 U2 。（电源电压为U2） 28、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为 控制角，用 α 表示。 29、正弦波触发电路的理想移相范围可达 180o、 度，实际移相范围只有 150o 。 30、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压，经常使用的保护方法是 阻容保护 而对于能量较大的过电压，还需要设置非线性电阻保护，目前常用的方法有压敏电阻和 硒堆 。
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
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 _ ， 2__，续流二极管承受的最大反向电压为2_（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22 和2；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2_和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_。 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 =_π-α-δ_; 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ =_π-2δ_。 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 2_，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_。 9.电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中，空载时，输出电压为2_，随负载加重Ud 逐渐趋近于_0.9 U 2_，通常设计时，应取RC ≥_1.5-2.5_T ，此 时输出电压为Ud ≈__1.2_U 2(U 2为相电压有效值，T 为交流电源的周期)。 10.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流 id 断续和连续的临界条件是_=RC ω。 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_。
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。
作业1 一、判断题(C第1-10题每题4分) 1. 逆变器采用负载换流方式实现换流时，负载谐振回路不一定要呈电容性。 (A) A (B) B 2. 双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是?用电流有 效值来表示的。 (A) A (B) B 3. 在DC/DC变换电路中，可以采用电网换流方法。 (A) A (B) B 4. 为避免三次谐波注入电网，晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法 (A) A (B) B 5. 电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。 (A) A (B) B
6. 过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。 (A) A (B) B 7. 在变流装置系统中，增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。 (A) A (B) B 8. PWM脉宽调制型逆变电路中，采用不可控整流电源供电，也能正常工作。 (A) A (B) B 9. 对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时，只有采用双窄脉冲触发，电路才能正常工 作。 (A) A (B) B 10. 无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。 (A) A (B) B
[参考答案：B] 分值：4 二、单选题(第1-15题每题4分) 1. 在晶闸管触发电路中，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 (D) 整流变压器变比 2. 直流斩波电路是一种______变换电路 (A) AC/AC (B) DC/AC (C) DC/DC (D) AC/DC 3. 功率晶体管的安全工作区由以下4条曲线限定：集电极-发射极允许最高击穿电压，集电 极最大允许直流功率线，集电极最大允许电流线和______ (A) 基极最大允许直流功率线
一、填空（每空1分）, 1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：评計亡円斤* 电力晶体管GTR ;图形符号为___________ ；' " ' 可关断晶闸管GTO ;图形符号为___________ ； 功率场效应晶体管.MOSFET；图形符号为__________ ； 绝缘栅双极型晶体管_IGBT 图形符号为__________ ；IGBT是一MOSFET 和—GTR的复合管。 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，解决的方法是串专用均流电抗器。 4、在电流型逆变器中，输出电压波形为一正弦波「输出电流波形为—方波_。 5、型号为KS100-8的元件表示—双向晶闸管—晶闸管、它的额定电压 为_800V_伏、额定有效电流为_ 100A_。 6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在_同一桥臂的上、 下二个元件之间进行；而1200导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是 在一不同桥臂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一增加_、正反向漏电流会—下降一；当温度升高时，晶闸管的触发电流会一下降「正反向漏电流会一增加?。 & 在有环流逆变系统中，环流指的是只流经_逆变电源_、_逆变桥而 不流经一负载一的电流。环流可在电路中加_电抗器_来限制。为了减小环流一般采控用控制角a _大于B的工作方式。
9、常用的过电流保护措施有快速熔断器—、串进线电抗器、接入直流 快速开关_、控制快速移相使输出电压下降。（写出四种即可） 门极G接负—电压，T2接_正_电压。 川+触发：第一阳极T1接_负电压，第二阳极T2接正_ 电压；门极G接正电 压，T2接_负_电压。 川-触发：第一阳极T1接—负电压，第二阳极T2接—正电压；门极G接—负电压，T2接—正_电压。 12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有_ 负载—换流和 _______ 强迫（脉冲） 换流。 13、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分 为 ___ 有源—逆变器与—无源—逆变器两大类。 14、有一晶闸管的型号为KK200— 9,请说明KJ快速晶闸管 _; 200表示表示 _ 200A_, 9表示_________________ 900V_。 15、单结晶体管产生的触发脉冲是尖脉冲脉冲：主要用于驱动小功 率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为—强触发脉冲—脉冲；可 以触发—大—功率的晶闸管。 16、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为220V,流过晶闸管的大 电流有效值为15A ,则这个电路中晶闸管的额定电压可选为（1.5-2倍）2220V :晶闸管的额定电流可选为（1.5-3倍） 1.57
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。 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；
电力电子技术期末考试试题及答案 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，维持电流与擎住电流在数值大小上有大于。 10.晶闸管断态不重复电压与转折电压数值大小上应为，大于。 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的漏极伏安特性中的三个区域与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.电力的通态电阻具有正温度系数。 15的开启电压（）随温度升高而_略有下降，开关速度小于电力。 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（）、晶闸管（）、门极可关断晶闸管（）、电力晶体管（）、电力场效应管（电力）、绝缘栅双极型晶体管（）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_、、电力、_；属于单极型电力电子器件的有_电力_，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、、_，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_晶闸管_，工作频率最高的是_电力，属于电压驱动的是电力、_，属于电流驱动的是_晶闸管、、_。 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
交通大学电力电子复习 一、 选择题 1、下列电力电子器件中，存在电导调制效应的是（ABD ） A 、GOT B 、GTR C 、power MOSFET D 、IGBT 2、单相桥式全控整流电路，阻感性负载R L ?? ω 。设变压器二次侧电压为U 2，则晶体管承受的最高正、反向电压分别为（D ） A 、2222 ,22U U B 、 222,2 2U U C 、 222 2 , 2U U D 、222,2U U 3、单相半控桥式整流电路带大电感负载，为了避免出现一只晶体管一直导通，另两只整流二极管交替换相导通的失控现象发生，采取的措施是在负载两端并联一个（D ） A 、电容 B 、电感 C 、电阻 D 、二极管 4、逆变电路的功能是将直流电能转换为（B ） A 、直流电能 B 、交流电能 C 、磁场储能 D 、电场储能 5、三相桥式变流电路工作在有源逆变状态，其输出侧平均电压U d 与外接直流电动势 E 间的关系为（C ） A 、E U d = B 、E U d > C 、E U d < D 、U d =-E 6、三相桥式全控整流电路变压器二次侧电流中有（C ） A 、12±k B 、13±k C 、16±k D 、112±k (k 为整数) 7、交—直—交电流型逆变器中间直流环节的储能元件是（B ）
A、大电容 B、大电感 C、蓄电池 D、电动机 8、无源逆变电路不能采用的换流方式是（A） A、电网换流 B、负载换流 C、强迫换流 D、器件换流 9、、电压型逆变电路的输出电压波形为（A） A、矩形波 B、三角波 C、正弦波 D、与负载性质有关 10、支路控制三角形连接三相交流调压电路的典型应用是（B） A、TSC B、TCR C、SVC D、SVG 二、填空题 1、晶闸管是一种由四层半导体材料构成的三端器件，它有3个PN节，阳极用字母A表示，阴极用字母K表示，门极用字母G 表示。 2、在规定条件下，晶闸管取正、反向重复峰值电压中较小的作为其额定电压。 3、晶闸管的维持电流I H是指晶闸管维持导通所需的最小电流。 4、如图：