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电力电子技术复习题 _含答案)

电力电子技术复习题 _含答案)
电力电子技术复习题 _含答案)

填空题
0、绪论
1、电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控 制的技术,它分为电力电子器件技术和变流技术。变流技术也称为电力电子器件的应用技术。 2、电力电子技术与信息电子技术的主要不同就是效率问题。大功率电力电子装置效率应高于 85%。信息电子主要 着眼点在于信号转换,电子器件大都工作在放大区;电力电子着眼于电能变换,电力电子器件工作在开关区。 3、周期性高频开关型电路(PWM)是提高电力电子电路工作效率的关键。高频电路还能大大降低变压器和滤波电 感、电容的体积和重量,从而有利于提高功率密度,降低成本。 4、高频化使得开关过程和开关损耗的控制变得更加重要,同时高频电磁噪声的抑制(EMI)也成为关键问题。 5、电力电子技术的发展方向是高频、高效、高功率密度和智能化。 6、变流技术包括交流变直流(AC/DC)、直流变直流(DC/DC)、直流变交流(DC/AC)和交流变交流(AC/AC)四大变 流技术。 前而的直流是恒定幅值的直流,交流则是恒定幅值和恒定频率的交流。而后面的直流则是可变幅值的直流,交流 则是可变频率或可变幅值的交流。 7、从数学和波形上看,直流是周期平均值不为零的量,而交流则是周期平均值为零的量。 8 电力电子技术是使用 电力电子器件 对 电能(电功率) 进行变换和控制的技术,它分为电力电子器件技 术和 交流技术 。电力电子应用系统一般由 主回路 、 驱动电路 和 控制电路 组成,为了提高系统可 靠性,还应加入 检测电路和保护 电路。电力电子技术的发展方向是高频、 高效 、高功率密度和 智能 化。
1、电力电子器件
1. 实现控制回路与主回路电气隔离的方法有变压器隔离和光电隔离等。 2. 电力 MOSFET 漏源极之间有寄生二极管 3、电力电子器件一般工作在 开关 状态。 4、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(Power 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 、 PMOSFET 、 IGBT ; 在可控的器件中,
容量最大的是 SCR ,工作频率最高的是 PMOSFET , 属于电压驱动的是 PMOSFET 、IGBT , 属于电流驱动的是 GTO 、 GTR 、 SCR 。 5、普通晶闸管属于 半控型 器件,在整流电路中,门极的触发信号控制晶闸管的 导通 ,阳极电压 反向 是 晶闸管关断的必要条件,晶闸管真正关断出现在电流小于 维持 电流。 6、几乎所有的电力半导体器件均为 单向极性 开关。 7、PN 结的电荷量随外加电压而变化,呈现 电容 效应。 结电容 影响 PN 结的工作频率,其是高速的开关状态。 影响二极管开关速度的主要因素是 反向恢复 时间。 8、根据反向恢复时间,可以对二极管进行分类:5μs 以上称 普通 二极管,开关频率在 1kHz 以下,但电流和反向电 压很高; 5μs 以下,数百 ns 的称 快恢复 二极管 。 10~40ns 为 肖特基 二极管。 9、电力 MOSFET 漏源极之间有寄生 二极管 。其通态电阻具有 正 温度系数,对器件并联时的均流有利。 10、IGBT 内部存在寄生 晶闸管 ,若集电极电流过大 或 duCE/dt 过大 ,栅极就失去对集电极电流的控制作用,导
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致集电极电流增大,造成器件损坏。这种电流失控现象被称这 擎住 效应。 11、 IGBT 往往与 反并联 的快速二极管封装在一起,制成模块,成为逆导器件 。 12、电力电子器件是在电力电子电路中是作为可控开关来用。电力电子器件是一种半导体开关,实际上是一种单 向单极开关。它不是理想开关,存在开关时间和开关暂态过程。开关时间尤其是关断时间限制了电力电子器件的 开关频率。 13、电力电子应用系统一般由控制电路、驱动电路和主电路组成一个系统。为了提高系统可靠性,还应加入电 压、电流检测电路和过压、过流保护电路并构成反馈闭环控制。 14.几乎所有的电力半导体器件均为 单向极性 开关。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(Power MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中, 在可控的器件中,功率范围最大的是 SCR 晶体管 ,开关频率最高的是_PMOS 电力场效应管
2、晶闸管整流电路
1、阻感负载的特点是 流过电感的电流不能突变 ,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 0-180 ,单只晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 ?2 U2/2 和 ?2 U2 ;带阻感负载时,α 角移相 范围为 0-90 ,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 ?2 U2 和 ?2 U2 ;带反电动势-电阻 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 电抗器 。 2、对于可控整流电路,换相重叠角的影响,将使输出电压平均值 减少 。 3、三相桥式全控整流电路中的六只晶闸管的触发脉冲相位依次互差 60 ;同一相上下两个桥臂上两只晶闸管的触 发脉冲相位相差 180 ;共阴极组或共阳极组相邻晶闸管的触发脉冲相位互差 120 。 4、可控整流电路中,换流重叠角 γ 随着变压器二次侧漏感的增加而 增加 ,随着负载电流 Id 的减小而 减少 。 5、晶闸管相控整流电路的功率因数与 基波因素 、位移因素有关;三相桥式全控整流电路交流侧电流中所含的 谐波成分为 6k+-1 次谐波。已知三相桥式晶闸管整流电路如图所示: 试写出图中 1-5 个器件的名称及作用;指出图中晶闸管的导通顺序,并说出理由。
1 整流变压器二次绕组 作用是隔离变压
2 快速熔断器 作用是短路电流保护
3 阻容吸收电路 作用是晶闸管换相和过电压保护
4 压敏电阻 作用是直流侧过压保护
5 电抗器 限制电流脉动
6、PN 结的电荷量随外加电压而变化,呈现 电容 效应。 电力 MOSFET 漏源极之间有寄生 二极 管 。其通态电阻具有 正 温度系数,对器件并联时的均流有利。IGBT 内部存在寄生 晶闸管 。
3、直流斩波电路
1、间接直流变流电路即隔离的直流斩波电路分为 单端 和 双端电路两大类,在单端电路中,变压器中流过的 是 直流脉动电流 电流,而双端电路中,变压器中的电流为正负对称的 交流 电流, 单端正激 电路和 单端反激 电路属于单端电路, 双端正激 、双端反激 和 推挽电路 电路属于双端电路。 2、 桥式可逆斩波电路可采用 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 的 PWM 控制方法。 3、 正激电路和反激电路属于 13 励磁,半桥电路和全桥电路属于 14 励磁。 4、 开关电源大都采用 15 PWM 控制器.其原理方案分为 16 、 17 和 18 三类。 5、 试填写下列电路的名称
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半桥电路 反激电路
正激电路 全桥电路
推挽电路
4、逆变电路
1、把直流电变成交流电的电路称为逆变电路 ,当交流侧接入交流电网时称为 有源逆变,当交流侧接负载时称 为 无源逆变。 2、逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类,当直流侧并联大电容时,称此电路为电压型逆变电路 ;当直流 侧串联大电感时, 称此电路为 电流型逆变电路。 3、 晶闸管的换流方式有 器件换流、负载环流 和强迫换流 。 4、 电流型逆变器中间直流环节贮能元件是 电感 。 5、电压型逆变器中间直流环节贮能元件是 电容 。
5、PWM 控制技术
1. 根据载波和调制信号波是否同步及载波比的变化情况,PWM 调制方式可分为同步调制 和 异步调制 。一般位
综合两种方法的优点,采用分段同步调制的方法,在低频输出时采用 较高载波比,在高频输出时采用 较低
载波比。
2. 在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断,这种生成 SPWM 波形的方法称 自然采样法 ,实际应用
中,通常采用 规则采样法 来代替上述方法,在计算量大为减小的情况下得到的效果能够满足工程需要。
3. PWM 逆变电路3种目标控制: 7 电压、 8
电流和圆形磁链的 9 。
4. 闭环 PWM 控制即 PWM 跟踪控制方式有三种: 滞环电压 比较、 滞环电流比较 和 三角波比较。
5. 相电压正弦波叠加 3 次谐波构成 13 与三角波比较产生 PWM,可以提高 14 利用率并降低 15 。
8、软开关技术
? 软开关技术可以分为 零点压 和 零电流 两大类。按照其出现的先后,可以将其分为 准谐振电流 、 零 开关 PWM 电流和 零转换 PWM 电路 三类。
? 准谐振电路只需加入谐振用 电感 和 电容 ;而零开关 PWM 电路还要加入 辅助开关 控制谐振的开始时 刻;零转换 PWM 电路的辅助开关是与主回路开关 并联 的。
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判断题
1 电力电子器件
? 电力电子器件并联使用时,必须采取均压措施。 ( ) ? 电力电子器件串联使用时,必须注意均流问题。 ( ) ? 给晶闸管承受反向阳极电压是关断的必要条件但不是充要条件。( ) ? 双向晶闸管与普通晶闸管一样,额定电流也用通态电流平均值表示 ( ) ? 单片机可以直接联接到电力电子模块控制其通断。( ) ? 晶闸管称为半控性开关,其根本原理在于其内部由两个三极管构成了负反馈电路。 ( ) ? 在目前所有电力电子器件开关中,IGBT 开关速度最快。( ) ? 在目前所有电力电子器件开关中,GTO 可工作的功率范围最大。 ( ) ? 主电路与控制电路之间一般要加入驱动电路。 ( ) ? 驱动电路产生理想的信号波形并进行功率放大还兼有电气隔离、保护功能。( ) ? 理想完备的驱动电路可改善电力电子装置运行效率,提高可靠性,保证其安全运行。( )
2 晶闸管整流电路
2、 给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 ( )
3、 晶闸管导通后其电流趋向无穷大。
()
4、 已经导通的晶闸管恢复阻断的唯一条件是 AK 极电源电压降到零或反向。( )
5、 晶闸管并联使用时,必须采取均压措施。 ( )
6、 晶闸管串联使用时,必须注意均流问题。 ( )
7、 触发普通晶闸管的触发脉冲,也能触发可关断晶闸管。( )
8、 双向晶闸管与普通晶闸管一样,额定电流也用通态电流平均值表示 。 ( )
9、 单片机可以直接联接到电力电子模块控制其通断。( )
10、 晶闸管称为半控性开关,其根本原理在于其内部由两个三极管构成了负反馈电路。 ( )
11、 单相半波带阻感负载时无续流二极管时的整流电压幅值比有续流二极管时大。( )
12、 在单相全控桥整流电路中,晶闸管的额定电压应取 U2()
13、 在单相桥式全控整流电路中,带大电感负载,不带续流二极管时,输出电压波形中没有负面积。
()
14、 单相全控晶闸管整流电路中,带电感性负载,没有续流二极管时,导通的晶闸管在电源电压过零时不关断。
()
15、 三相半波可控整流电路也必需要采用双窄脉冲触发。( )
16、 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。 ( )
17、 在三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反压为 倍相电压 U2。( )
18、 三相半波可控整流电路中,如果三个晶闸管采用同一组触发装置,则α的移相范围只有 120o。( )
19、 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。( )
20、 三相半波晶闸管整流电路带电阻负载和带大电感负载时整流电压的表达式相同。( )
21、 在三相桥式全控整流电路中,采用双窄脉冲触发晶闸管元件时,触发电路中 6 个脉冲次序要求还要满足电源相
序时才能正常工作。( )
22、 三相桥式全控整流电路,输出电压波形的脉动频率是 150HZ。
()
23、 三相桥式晶闸管整流电路给直流电动机供电时无需加平波电抗器。( )
24、 晶闸管整流电路给直流电动机供电时直流侧串接平波电抗器可减小电流的脉动并延长晶闸管导通的时间。( )
25、 移相控制角越大,整流电路的功率因数越低。 ( )
26、 对一整流变压器所供的整流电路直流负载电流恒定时,移相控制角越大,则整流电路的换相重叠角越大。( )
27、 在相同的移相控制角下,三相桥式晶闸管整流电路带电阻负载和带大电感负载时整流电压的波形相同。( )
28、 晶闸管换相是瞬时完成的。( )
29、 整流变压器漏感越大,换相重叠角就越大。( )
30、 晶闸管整流器负载越大,换相重叠角就越大。( )
31、 二极管单相桥式整流器带电容滤波时输出电压平均值小于 1.4U2,大于 0.9U2,一般在 1.2U2。( )
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32、 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。 ( ) 33、 考虑电感时电容滤波的三相桥式二极管整流电路交流侧电流波形与负载无关。( ) 34、 电力电子装置要消耗无功功率会导致设备容量增大,会导致电网线路压降增大。( ) 35、 电力电子谐波会引起电网局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大。( ) 36、 电力电子装置过大的谐波会导致继电保护的误动作。( ) 37、 含有谐波的非正弦电路中的无功功率的定义与正弦电路定义相同。( ) 38、 含有谐波的非正弦电路中的无功功率包括两部分:基波电流产生的无功功率和谐波电流产生的无功功率。( ) 39、 同步电压 RC 滤波电路可防止电网电压波形畸变对触发电路带来的干扰。( ) 40、 只要采用双窄脉冲触发三相桥式全控整流电路的晶闸管,电路就能正常工作。( ) 41、 为使三相桥式整流电路能可靠工作,必须同时给前一号晶闸管补发一个辅助窄脉冲。( )
3、直流斩波电路
1. 直流斩波电路输出直流电压一定比输入电压低 ( ) 2. 带隔离的开关电源包括交流-直流和直流-交流-直流等电路。( ) 3. 设法使激磁电流在 S 关断后到下一次再开通的时间内降回零称为变压器的磁心复位。( ) 4. 直流-直流变流电路的主要应用领域为开关电源和直流电机传动。 ( ) 5. 负载开路下反激电路的输出电压非常高。 ( ) 6. 低压大电流开关电源中必须采用同步整流电路。 ( ) 7. 同步整流电路利用非常小的导通电阻的低电压 MOSFET 管来取代整流二极管以降低整流电路的导通损耗,进
一步提高效率。 ( ) 8. 几百 KW 的大功率开关电源应采用推挽电路。 ( )
4、逆变电路
? 有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载( )
? 晶闸管交交变频输出的交流电压幅值高于电网电压,频率低于电网频率。( )
? 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。 ( )
? 变频调速装置是属于无源逆变的范畴。 ( )
? 有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。 ( )
? 供电电源缺相、逆变桥元件损坏、逆变换流失败等故障。也会引起逆变失败。( )
? 电压型逆变电路,为了反馈感性负载上的无功能量,必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。
()
? 用多重逆变电路或多电平逆变电路,可以改善逆变电路的输出波形,使它更接近正弦波。
()
? 提高电力电子装置的工作频率,可以使电力电子装置的体积和重量减小。( )
? 无源逆变电路,是把直流电能逆变成交流电能,送给电网。 ( )
? 逆变角太小会造成逆变失败。
()
? 有源逆变电路是把直流电能变换成 50Hz 交流电能送回交流电网。( )
? 无源逆变电路是把直流电能逆变成交流电能送给交流电网。 ( )
? 并联谐振式晶闸管逆变电路采用负载换相方式工作( )并联谐振晶闸管逆变电路要求负载电流超前于电压。
()
? 并联谐振晶闸管逆变电路的负载电压接近正弦波。( )
? 并联谐振晶闸管逆变电路常用于中频感应加热。( )
? 电流型串联二极管式晶闸管逆变电路输出的电流波形是正弦波。( )
? 电流型串联二极管式晶闸管逆变电路中晶闸管的换流方式为强迫换流。( )
6. PWM 控制技术
? SPWM 方法是根据面积等效原理用一系列等幅不等宽的脉冲(PWM)来代替一个正弦半波。( ) ? PWM 逆变电路3种目标控制:正弦波电压、正弦波电流和圆形磁链的电压空间矢量 PWM。 ( ) ? 闭环 PWM 控制即 PWM 跟踪控制方式有三种:滞环比较方式、三角波比较方式和定时比较方式。 ( ) ? PWM 整流技术实际是采用输入电感和正弦波 PWM 逆变技术来克服晶闸管相控整流技术的谐波丰富和功率因
数低的缺点。( ) ? PWM 整流有直接电流控制和间接电流控制方法。其实质是构成电压和电流双闭环系统。 ( )
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? SPWM 逆变器没有低次谐波只有与载波频率相同和加倍的高次谐波。而方波逆变器则含有低次谐波。 ( )
6、交流电力控制电路和交交变频电路
3、 交流调压电路和交流调功电路都采用晶闸管控制,但前者晶闸管为通断控制,后者为移相控制 。( ) 4、 晶闸管控制电抗器(TCR)电路控制 a 角可连续调节流过电抗器的电流,从而调节无功功率。 ( ) 5、 晶闸管投切电容器(TSC)对无功功率控制,可提高功率因数,稳定电网电压,改善供电质量。 ( ) 6、 晶闸管投切电容器(TSC)中晶闸管控制投入电容器的时刻。如果投切时电容器电压产生跃变,会产生很大的冲
击电流。 ( ) 7、 晶闸管投切电容器(TSC)应注意选择晶闸管投入时刻,尽量保证交流电源电压和电容器预充电电压相等。 ( ) 8、 采用全控元件的矩阵式交交变频器输出输入最大电压比只有 0.866. ( ) 9、 矩阵式交交变频器需要双向电力电子开关,控制复杂。 ( ) 10、 交交变频器输出正弦波电压的调制方法大都采用余弦交点法。 ( ) 11、 交交变频器中晶闸管仍然采用移相控制,但其移相控制角按正弦波变化。 ( ) 12、 交交变频器输出的频率总是低于输入的电源频率。 ( ) 13、 交交变频器中每一相都需采用反并联的两组三相桥式整流电路,因而环流控制是关键问题。 ( ) 14、 环流指的是两组晶闸管导通时只在晶闸管之间流过的电流,而不流过负载的电流。由于晶闸之间的主回路
没有电阻,因而流过的环流相当于短路电路。由于晶闸管的单向导电性,这种环流都是脉动的直流。 ( )
8、软开关技术
? 准谐振电路电压峰值很高,要求器件耐压必须提高。( ) ? 准谐振电路可以采取 PWM 控制。( ) ? 全桥移相软开关是在全桥 H 型电路交流端串联一个电感,使其与主开关并联的缓冲电容构成谐振回路实现软开
关。它只能实现零电压开通。( )
选择题
1 电力电子器件
1 由门极控制导通的晶闸管导通后,门极信号( )。
A.失去作用
B.需维持原值
C.需降低
D.需提高
2 晶闸管过电压保护的元器件是( )
A.快速熔断器
B.RC 电路
C.快速开关
D.电抗器
3 要关断 GTO,则需( )
A. 在门极加正脉冲信号
B. 在门极加负脉冲信号
C. 加强迫关断电路
D. 加正弦波信号
4 全控型器件是( )
A. 光控晶闸管
B. 双向晶闸管
C. 逆导晶闸管
D. 功率晶体管
5 过电流保护动作最快的电路(器)是( )
A. 快速熔断器
B. 快速开关
C. 过流继电器
D. 反馈控制过流保护
2 晶闸管整流电路
1、大电感负载三相全控桥式整流电路输出电流平均值表达式为( D )
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2、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中,若使重物在某一高度停住时,则变流器的工作状态是()
A.有源逆变
B.无源逆变
C.整流
D.临界状态
3、要关断 GTO,则需( )
A. 在门极加正脉冲信号 B. 在门极加负脉冲信号
C. 加强迫关断电路
D. 加正弦波信号
4、带电阻性负载的单相全控桥,晶闸管所承受的最大正向电压为(A )
5、当控制角α、交流电源电压和负载相同时,单相全控桥式整流电路的功率因数是单相半波整流电路的功率因素的 (A )
6、带电感性负载的三相全控桥,变压器二次侧相电流为( B )
7、带电感性负载的三相半波整流电路,晶闸管α的移相范围为( A )
A. 0°~90°
B. 0°~180°
C. 0°~120°
D. 0°~150°
8、由于变压器漏抗的影响,在换相期间,整流输出电压值为参与换相的两相相电压之和的(A )
A. 1/2
B. 1/3
C. 2
D. 1/4
9、能在两象限运行的晶闸管整流电路为( A)
A. 单相全控桥式电路
B. 单相半控桥式电路
C. 带续流管的单相全控桥式电路
D. 带续流管的单相半控桥式电路
3、直流斩波电路
1、降压斩波电路中,已知电源电压 U=20V,负载电压 U=10V,管子开通时间为 2ms,则斩波周期为( )。
A.1ms
B.2ms
C.3ms
D.4ms
2、直流斩波电路的控制方式有( )
A.垂直控制和横向控制
B. 180°控制和 120°控制
C. 时间比控制和瞬时值控制 D. 单极性控制和双极性控制
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3、直流 BOOST 斩波电路中,电源电压 Ud 与负载电压平均值 UO 之间的关系是( C),设开关周期和开关导通时 间分别为 T、TON。
4、逆变电路
1、将直流电能转换为交流电能馈送给交流电网的变流器是(A ) A.有源逆变器 B.A/D 变换器 C.D/A 变换器 D.无源逆变器 2、1800 导电型方波逆变器采取( )换流方式。
A.横向 B.纵向 C.对角 D.自换流 3、1200 导电型方波逆变器采取( )换流方式。
A. 横向 B.纵向 C.对角 D.自换流
5、PWM 控制技术
1、SPWM 逆变器的特点是( A )
A.逆变电路既变压又变频 B.整流器变压、逆变器变频
C.直流侧电压有脉动
D.系统响应慢
2、若要增大 SPWM 逆变器的输出电压基波幅值,可增大( C )。
A.三角波幅值
B.三角波频率
C.正弦调制波的幅值
D.正弦调制波的频率
8、软开关技术
1、零转换 PWM 电路与零开关 PWM 电路相比,其特点是 D
A.零电压开关
B.零电流开关
C.辅助开关控制谐振的开始时刻 D.谐振电路与主开关并联
2、零转换 PWM 电路与零开关 PWM 电路相比,其特点是
A.零电压开关
B.零电流开关
C.辅助开关控制谐振的开始时刻 D.谐振电路与主开关并联
简答题
1 电力电子器件 (1)分析右图电路的 R6、C7 和 D4 的作用
答:R6、C7 和 D4 组成缓冲电路。吸收器件的关断过电压,抑制 du/dt,减小关断损耗。
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(2)高频化的意义是什么?为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量?
答:提高开关频率,周期变短,可使滤除开关频率中谐波的电感和电容的参数变小,从而减轻了滤波器的体积和 重量;对于变压器来说,当输入电压为正弦波时,U=4.44.f.N.B.S,当频率 f 提高时,可减小 N、S 参数值,从而 减小了变压器的体积和重量。由于谐振频率的平方与 L,C 成反比,所以开关频率增大,L,C 的体积和重量会大大降 低。
2、晶闸管整流电路 1、使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?
2、什么是逆变失败?如何防止逆变失败?
答:逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电 压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。 防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换 向裕量角β等
3、提高整流电路网侧功率因数的主要方法有哪些?
答: 1、附加无源滤波器 ; 2 、附加有源功率因数校正器; 3、 增加整流相数即整流电路多重化; 4、设计时 尽量设法让整流装置运行在移相控制角比较小的状况下。 5、用全控器件组成高频 PWM 整流电路取代低频晶闸管相控整流电路;
画图分析计算题
2.晶闸管整流电路
(四)画图分析计算题(20~30 分)(侧重晶闸管单相及三相整流电路带电阻电感负载
1、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中 R=2Ω,L 值极大,当 α=30°时,要求:
①作出 ud、id、和 i2 的波形; ②求整流输出平均电压 Ud、电流 Id,变压器二次电流有效值 I2; ③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。 解:①ud、id、和 i2 的波形如下图:
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②输出平均电压 Ud、电流 Id,变压器二次电流有效值 I2 分别为
③晶闸管承受的最大反向电压为: U2=100 =141.4(V) 考虑安全裕量,晶闸管的额定电压为: UN=(2~3)×141.4=283~424(V) 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。 流过晶闸管的电流有效值为: IVT=Id∕ =27.57(A) 晶闸管的额定电流为: IN=(1.5~2)×27.57∕1.57=26~35(A) 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
2、三相桥式全控整流电路,,带电阻电感负载,R=5ΩL 值极大,当时,要求:
(1)
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4 逆变电路 (1)三相电压型理想开关逆变电路如右图所示,试画出等效电路,求出相电压和线电压的值(8 分)
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综合分析计算题
3、直流斩波电路 1、画出降压(buck)斩波电路原理图并证明式中 为输出电流, 为输入电流, 为占空比。
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证明题
5、 PWM 控制技术
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电力电子技术期末考试试题及答案(史上最全)

电力电子技术试题 第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高 时,功率损耗主要为__开关损耗__。 3.电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、 _主电路_三部分组成, 由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路__。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_ 、 _ 双极型器件_ 、_复合型器件_三类。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 7.肖特基 二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 | 9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于__IH 。 10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM_大于__Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。 的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系, 其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。 14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。 的开启电压UGE(th)随温度升高而_略有下降__,开关速度__小于__电力MOSFET 。 16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。 的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数,在1/2或1/3额定电流以 上区段具有__正___温度系数。 18.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属 于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _;属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _,属于双 极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _,属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET,属于电压驱动 的是电力MOSFET 、IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。 . 第2章整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O_。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变,在单相半波可控整流带阻感负载并联续 流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ,其承受的最大正反向电压均为___,续流二极管承受的最大反向电压为___(设U2为相电压有效值)。 3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为__0-180O _,单个晶闸管 所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 和_;带阻感负载时,α角移相范围为_0-90O _, 单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为___和___;带反电动势负载时,欲使电阻上的电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。 4.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角α大于不导电角时,晶闸管的导通角=_π-α-_; 当控制角小于不导电角时,晶闸管的导通角=_π-2_。

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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)。

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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_,

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修订稿

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

电力电子技术试题 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

电力电子技术试题及答案(1)

《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。()

《电力电子技术》题库含答案

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。

电力电子技术试题(二)

电力电子技术 试题(A ) 注:卷面 85分,平时成绩15分 一、 回答下列问题 1、下列器件的分类表中,将符合每一类别的全部选项添入表中。(8分) 选项:(根据选项填空时,只需写选项的代号,如:A,B,….) A. SCR B.GTO C.GTR D.P-MOSFET E.IGBT F.电力二极管 G.MCT 。 2、判断下列各题的正确性,正确的打“√”,不正确的打“×” 。(6分) (1) 某晶闸管,若其断态重复峰值电压为500V ,反向重复峰值电压700V ,则该晶 闸管的额定电压是700V 。( ) 第 1 页 (共 8 页) 试 题:电力电子技术 班号: 姓名:

(2) 对于输入接整流变压器的可控整流电路,变压器存在直流磁化的有三相半波 整流电路、单相半波整流电路和单相全波整流电路。( ) (3)单相全控桥式变流电路,“阻感——反电势” 负载,已知60β=o ,2100U V =, 50E V =,电路处于可逆变状态。 ( ) 3、画出全控型器件RCD 关断缓冲电路,并分析缓冲电路中各元件作用。(6分) 第 2 页 (共 8 页) 试 题: 电力电子技术 班号: 姓名:

二、对于三相全控桥式变流电路,在不同的负载形式和控制要求下, 回答下列问题。 1、 画出该电路带“阻感——反电势” 负载,并工作于整流方式时的电路图 (要标明反电势极性)。(5分) 3、设该电路为大电感负载且工作于整流状态,V U 1002=,负载中E=47V , Ω=5R ,当60α=o 时,试计算整流输出平均电压d U 、负载电流d I 和晶闸管电流 平均值dVT I 。(5分) 第 3 页 (共 8 页) 试 题:电力电子技术 班号: 姓名: u u u 2、当该电路工作于整流状态时,设触发角60α=o 且负载电流连 续,请在图中画出此时整流器 输出电压u d 和晶闸管电流1VT i 在 一个周期内的波形。(5分) i VT10

(完整版)电力电子技术期末考试试题及答案

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

电力电子技术试题及答案(B)

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20套及答案

考试试卷( 1 )卷 一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分) 1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属 于前者。 2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。当器件的工作频率较高时, _________损耗会成为主要的损耗。 3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________,当它为常数时的调制方式称为 _________调制。在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为___分段同步_________调制。 4、面积等效原理指的是,___冲量______相等而__形状_____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果 基本相同。 5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是__MOSFET_,单管输出功率最大 的是__GTO_,应用最为广泛的是__IGBT___。 6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大 反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。 7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为逆变。 8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。 (1) 0~t1时间段内,电流的通路为___VD1_____;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为___V1____; (3) t2~t3时间段内,电流的通路为__VD2_____;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为__V2_____;(5) t4~t5 时间段内,电流的通路为___VD1____;

电力电子技术期末考试试题及答案

电力电子技术试题 第1章 电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 18.在如下器件:电力二极管(Power Diode )、晶闸管(SCR )、门极可关断晶闸管(GTO )、电力晶体管(GTR )、电力场效应管(电力MOSFET )、绝缘栅双极型晶体管(IGBT )中,属于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _;属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _,属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _,属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET ,属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。 2、可关断晶闸管的图形符号是 ;电力场效应晶体管的图形符号是 绝缘栅双极晶体管的图形符号是 ;电力晶体管的图形符号是 ; 第2章 整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O _。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ,其承受的最大正反向电压均为_22U __,续流二极管承受的最大反向电压为__22U _(设U 2为相电压有效值)。 3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为__0-180O _,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__222U 和_22U ; 带阻感负载时,α角移相范围为_0-90O _,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__22U _和__22U _;带反电动势负载时,欲使电阻上的 电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。 5.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压UFm 等于__22U _,晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-150o _,使负载电流连 续的条件为__o 30≤α__(U2为相电压有效值)。 6.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差_120o _,当它带阻感负载时,α的移相范围为__0-90o _。 7.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_最高__的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_ 的相电压;这种电路 α 角的移相范围是_0-120o _,u d 波形连续的条件是_o 60≤α_。 8.对于三相半波可控整流电路,换相重迭角的影响,将使用输出电压平均值__下降_。 11.实际工作中,整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数,当 α 从0°~90°变化时,整流输出的电压ud 的谐波幅值随 α 的增大而 _增大_,当 α 从90°~180°变化时,整流输出的电压 ud 的谐波幅值随 α 的增大而_减小_。 12.逆变电路中,当交流侧和电网连结时,这种电路称为_有源逆变_,欲实现有源逆变,只能采用__全控_电路;对于单相全波电路,当控制角 0< α < π /2 时,电路工作在__整流_状态; π /2< α < π 时,电路工作在__逆变_状态。 13.在整流电路中,能够实现有源逆变的有_单相全波_、_三相桥式整流电路_等(可控整流电路均可),其工作在有源逆变状态的条件是_有直流电动势,其极性和晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧平均电压_和__晶闸管的控制角α > 90O ,使输出平均电压U d 为负值_。 第3章 直流斩波电路 1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。 2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路 和_升压斩波电路_。 3.斩波电路有三种控制方式:_脉冲宽度调制(PWM )_、_频率调制_和_(t on 和T 都可调,改变占空比)混合型。 6.CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有__升压斩波电路___、__Sepic 斩波电路_和__Zeta 斩波电路__。 7.Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路具有相同的输入输出关系,所不同的是:_ Sepic 斩波电路_的电源电流和负载电流均连续,_ Zeta 斩波电路_的输入、输出电流均是断续的,但两种电路输出的电压都为__正_极性的 。 8.斩波电路用于拖动直流电动机时,降压斩波电路能使电动机工作于第__1__象限,升压斩波电路能使电动机工作于第__2__象限,_电流可逆斩波电路能使电动机工作于第1和第2象限。 10.复合斩波电路中,电流可逆斩波电路可看作一个_升压_斩波电路和一个__降压_斩波电路的组合;

电力电子技术试题

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:

电力电子技术复习试题与答案

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 )

最新电力电子技术试题及答案(1)

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 、

电力电子技术试题库

电力电子技术作业题 一、选择题(每题20分) 1.()晶闸管额定电压一般取正常工作时晶闸管所承受峰电压的( B )。 A. 1~2倍 B. 2~3倍 C. 3~4倍 D. 4~5倍 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( A )。 A. 1.5~2倍 B. 2~2.5倍 C. 2.5~3倍 D. 3~3.5倍 3.()晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后,能维持通态所需要的最小电流是( B )。 A. 维持电流IH B. 擎住电流IL C. 浪涌电流ITSM D. 最小工作电流IMIN 4.()对同一只晶闸管,擎住电流IL约为维持电流IH的( B )。 A. 1~2倍 B. 2~4倍 C. 3~5倍 D. 6~8倍 5.( )普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定,而双向晶闸管通常用在交流电路中,因此其额定电流用( D )标定。 A. 平均值 B. 最大值 C. 最小值 D. 有效值 6.( C )晶闸管属于 A. 全控型器件 B.场效应器件 C.半控型器件 D.不可控器件 7.( )晶闸管可通过门极( C )。 A. 既可控制开通,又可控制关断 B.不能控制开通,只能控制关断 C.只能控制开通,不能控制关断 D.开通和关断都不能控制 8.()使导通的晶闸管关断只能是( C )。 A. 外加反向电压 B.撤除触发电流 C. 使流过晶闸管的电流降到接近于零 D. 在门极加反向触发 9.()在螺栓式晶闸管上有螺栓的一端是( A )。 A. 阴极K B. 阳极A C. 门极K D. 发射极E 10. ()晶闸管导通的条件是( A )。 A. 阳极加正向电压,门极有正向脉冲 B. 阳极加正向电压,门极有负向脉冲 C. 阳极加反向电压,门极有正向脉冲 D. 阳极加反向电压,门极有负向脉冲 11. ( )可关断晶闸管(GTO)是一种( A )结构的半导体器件。 A.四层三端 B.五层三端 C.三层二端 D.三层三端 12 . ()晶闸管的三个引出电极分别是(A)。 A.阳极、阴极、门极 B.阳极、阴极、栅极 C.栅极、漏极、源极 D.发射极、基极、集电极 13. ()已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的电流( A )。 A.减小至维持电流I H以下 B.减小至擎住电流I L以下 C.减小至门极触发电流I G以下 D.减小至5A以下 14. ( )单相半波可控整流电路,阻性负载,控制角α的最大移相范围是( B )。 A.0~90° B. 0~120°C. 0~150°D. 0~180° 15. ( )单相半波可控整流电路,阻性负载,当α=( D )时,U d = 0。 A.90° B. 120°C. 150°D. 180° 16. ( )单相半波可控整流电路,阻性负载,当α=( D )时,U d=0.45 U2。 A.0° B. 90°C. 150°D. 180° 17.( )单相半波可控整流电路,阻性负载,晶闸管承受的最大正反向电压均为( C )。 A.U2 B. 2 C. 2 D. 2U2 18.()单相半波可控整流电路,带电阻性负载R,设变压器二次侧相电压有效值为U2,

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