电力电子技术复习题2014

电力电子技术练习题
一、填空题
1、电力电子技术是利用（电力电子器件）对电能进行（控制、转换和传输）的技术。

2、电力二极管的主要类型有（普通二极管），（快速回复二极管）和肖特基二极管。

3、晶闸管的正向特性又有（阻断状态）和（导通状态）之分。

4、双向晶闸管有两个（主）电极和一个（门）极。

5、IGBT的保护有（过电流保护），（电压保护）和过热保护。

6、负载换流式逆变电路分为（并联谐振式），（串联谐振式）。

7、GTO在门极（正脉冲电流触发下）导通，在门极（负脉冲电流触发下）关断。

8、单相半波带大电感负载加续流二极管的可控整流电路中，流过晶闸管的电流平均值为
（Id=（π－α）Id/2π）,有效值为（IT=Id【（π－）/2π】1/2 ）。

9、三相全控桥整流电路带大电感负载时，输出电压平均值为（2.34U2cosα），晶闸
管承受的最大电压为（61/2U2 ）。

10、
根据换流方式，逆变电路分为负载换流型、（电压型）和（电流型）逆变电路。

11、电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行（控制）、（转换）和传输的技
术。

12、电力二极管的主要类型有普通二极管，（快速二极管）和（肖特基二极管）。

13、半控型电力电子器件控制极只能控制器件的（导通），而不能控制器件的（关断）。

14、双向晶闸管有( I+触发方式 )，（I-触发方式），III+触发和III-触发。

15、IGBT的保护有（过电流保护），过电压保护和（过热保护）。

16、按照稳压控制方式，直流变换电路可分为（脉冲宽度调制）和（脉冲频率调制）。

17、晶闸管交流测过电压分为（交流侧操作过电压）和（交流测浪涌过电压）。

18、单相半波带大电感负载加续流二极管的可控整流电路中，流过续流二极管的电流平
均值为（Id=（π－α）Id/2π）,有效值为（IT=Id【（π－α）/2π】1/2）。

19、单结晶体管从截止区转变为负阻区的转折点为（峰点），该点的电压为（Up=
ηUbb+UD）。

20、常用的均流措施有（电阻均流）和（电抗均流）两种。

21、电力电子技术研究的对象是（电力电子器件的应用）、（电力电子电路的
电能变换原理）和电力电子装置的开发与应用。

22、晶闸管是一种既具有（开关作用），又具有（整流作用）的大功率半导体
器件。

23、电流的波形系数Kf指（电流有效值）和（电流平均值）比值。

24、双向晶闸管有（I+触发方式），I-触发，III+触发和( III-触发 )。

25、降压变换电路的输出电压与输入电压的关系为（Uo=DUd），升压变换电路的输出
电压与输入电压的关系为（Uo=Ud/(1-D)）。

26、在脉冲频率调制工作方式下，维持（ton不变）,改变( Ts )。

27、在单相半波整流电路中，晶闸管所承受的最大电压为（UTM=21/2U2），其最大输
出电压为（Ud=0.45U2）。

28、单相桥式大电感负载的可控整流电路，流过每一个晶闸管的电流平均值为
（IdT=Id/2），有效值为（IT=Id/21/2）。

29、在升降压变换电路中，当0.5<D<1时为（降压）变换电路，当0<D<0.5时为（升
压）变换电路。

30、单结晶体管的负阻特性是指（峰点）和（谷点）之间的特性。

31、电力电子技术研究的对象是（电力电子器件的应用）、电力电子电路的电能
变换原理和（电力电子装置的开发与应用）。

32、晶闸管有三个电极，分别是（阴极），（阳极）和门极或栅极。

33、电力晶体管是一种（耐高压）、（大电流）的双极型晶体管。

34、双向晶闸管有I+触发方式，（ I-触发），（ III+触发）和III-触发。

35、全控型电力电子器件控制极既能控制器件的（导通），也不能控制器件的（关断）。

36、在脉冲宽度调制工作方式下，维持（Ts不变）,改变( ton )。

37、单相半波可控整流电路当控制角越大，波形系数（越大），输出电压平均值（越
小）。

38、单相全控桥整流电路电阻性负载整流输出电压平均值为（Ud=0.9U2(1+cos
α)/2），而带大电感性负载时输出电压平均值为（Ud=0.9U2cosα）。

39、库克变换电路的输出电压为（Uo=-DUd/(1-D)），输出电流为
（Io=-(1-D)Id/D）。

40、PWM逆变电路有（异步调制）和（同步调制）两种控制方式。

二、判断题
1、晶闸管的门极既可以控制它的导通，也可以控制它的关断。

（×）
2、在室温下门极断开时，元件从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流为维
持电流。

（√）
3、并联谐振式逆变电路，为了实现负载换流，要求补偿后的总负载呈容性。

（√）
4、电压型逆变电路其直流电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。

（√）
5、有源逆变是将直流电逆变成与交流电网同频率的交流电回馈电网。

（√）
6、升压直流变换电路是一种输出电流的平均值高于输入直流电流的变换电路。

（√）
7、三相可控整流电路带电感性负载时输出电压平均值计算公式只有一个。

（√）
8、如果控制角太小，会造成逆变失败。

（×）
9、双向晶闸管的四种触发方式中I＋触发灵敏度最高。

（√）
10、峰点电流是维持单结晶体管导通的最小电流。

（√）
11、晶闸管的门极既不能控制它的导通，也不能控制它的关断。

（×）
12、在室温下门极断开时，晶闸管从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电
流称为掣住电流。

( × )
13、并联谐振式逆变电路，为了实现负载换流，要求补偿后的总负载呈感性。

（×）
14、电压型逆变电路其直流电压基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。

（×）
15、有源逆变是将直流电逆变成其它频率的交流电供负载使用。

（×）
16、升降压直流变换电路的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压。

（√）
17、硒堆可以吸收浪涌过电压，但是用过被击穿后就不能再用。

（×）
18、如果逆变角太小，会造成逆变失败。

（√）
19、双向晶闸管的四种触发方式中III-触发灵敏度最高。

（×）
20、谷点电流是维持单结晶体管导通的最小电流。

（×）
21、晶闸管的门极可以控制它的导通，但不能控制它的关断。

（√）
22、在晶闸管加上触发电压，当元件从阻断状态刚好转为导通状态就去除触发电压，此
时要保持元件导通所需要的最小阳极电流称为掣住电流。

（√）
23、直流测为电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。

（√）
24、电压型逆变电路其交流侧电压波形为矩形波，电流波形接近三角波或正弦波。

（×）
25、为了实现有源逆变其直流侧的直流电动势应稍大于变流器直流侧的平均值。

（√）
26、库克变换电路与升降压变换电路本质上是一样的。

（×）
27、硒堆可以吸收浪涌过电压，用过被击穿后还能再用。

（√）
28、交流调压电路是既改变频率，又改变输出电压的幅值的电路。

（×）
29、双向晶闸管的四种触发方式中III＋触发灵敏度最高。

（×）
30、单结晶体管自激振荡电路可以触发电阻性负载和电感性负载电路。

（×）
31、晶闸管的门极不可以控制它的导通，但能控制它的关断。

（×）
32、在晶闸管加上触发电压，当元件从阻断状态刚好转为导通状态就去除触发电压，此
时要保持元件导通所需要的最小阳极电流称为维持电流。

（×）
33、直流测接大电感的逆变电路称为电流型逆变电路。

（√）
34、电压型逆变电路其交流侧电流波形为矩形波，电压波形接近三角波或正弦波。

（×）
35、为了实现有源逆变其直流侧的直流电动势应稍小于变流器直流侧的平均值。

（×）
36、库克变换电路与升降压变换电路输出输入关系式相同，但本质上是不一样的。

（√）
37、硒堆长期放置不用会发生储存老化现象。

（×）
38、交流调压电路是维持频率不变，只改变输出电压的幅值的电路。

（√）
39、双向晶闸管的四种触发方式中I-触发灵敏度最高。

（×）
40、单结晶体管自激振荡电路只能触发电阻性负载电路。

（√）
三、名词解释（每题4分，共12分）
1、晶闸管的额定电压：
2、晶闸管断态电压临界上升率：
3、换相过电压：
4、晶闸管的额定电流：
5、GTR的二次击穿：
6、关断过电压：关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电
感在器件两端感应出的过电压
7、动态平均电压（管压降）：
8、GTR安全工作区：是指在输出特性曲线上GTR能够安全运行的电流电压的极限
范围
9、控制角：在单相相控整流电路中，定义晶闸管从承受正向电压起到触发
导通之间的电角度称为控制角或触发角
10、维持电流：在室温下门极断开时，元件从较大的通态电流降至刚好能保
持导通的最小阳极电流为维持电流
11、换相重叠角：
12、导通角：晶闸管在一个周期内导通的电角度称为导通角
四、简答题
1．简述GTR基极驱动电路的功能：
2、简述逆导晶闸管在使用时应注意的问题。

3、简述交－交变频的优缺点。

优点；可以很方便的实现四象限工作。

缺点；接线复杂，使用的晶闸管数目多。

4、简述晶闸管整流电路对触发脉冲的要求：（1）触发信号可为直流、交流或脉冲电压。

（2）触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流）。

5、简述在直流变换电路中引入隔离变换器的作用。

6、简述防止误触发常用的措施（1）脉冲变压器初、次级间加静电隔离。

（4）选用
触发电流较大的晶闸管。

7、简述晶闸管有源逆变的条件：（2）变流器工作在α>900范围。

（3）直流侧串接大电感
8、电力场控晶体管的元胞结构的特点。

9、简述逆变失败的原因。

2．10、简述IGBT的性能与参数特点：（1）IGBT的开关特性好，开关速度快，其开关时间是同容量GTR的1/10。

（2）IGBT的通态压降低。

11、可关断晶闸管在使用时应注意的问题。

12、简述变频器的作用：
五、分析说明题
1试以三相全控桥式反并联电路为例，分析α＝β工作制的主电路的工作原理。

2试分析反并联供电时逻辑控制无环流可逆电路的工作原理。

3试分析交－交变频工作过程的六个阶段。

4试分析单相PWM逆变电路的工作原理。

六、计算题
1、单相半波可控整流电路，负载电阻R d=10Ω，直接接到交流220V电源上，在控制角α=600时，求输出电压平均值U d、输出电流平均值I d和有效值I，并选择晶闸管元件（考虑两倍的裕量），并画出电压电流波形。

2、三相半波可控整流电路，大电感负载，α＝600，已知电感内阻R=2Ω，电源电压U2=220V，试计算不接续流二极管与接续流二极管两种情况下的平均电压，平均电流，并选择晶闸管的型号。

并画出电压电流波形
3、单相桥式整流电路，U2=100V，负载中R d==4Ω,要求I d在0－25A之间变化，求：
（1）整流变压器的变比（不考虑裕量）
（2）连接导线的截面积（取允许电流密度J=6A/mm2）
(3)选择晶闸管型号
(4)在不考虑损耗时，选择整流变压器的容量
（5）画出输出电压电流波形
4、三相半波可控整流电路，含反电动势的大电感负载，α＝600，已知电感内阻R a=0.2Ω，电源电压U2=220V，平均电流I d=40A，试计算不接续流二极管与接续流二极管两种情况下的反电动势E。

并画出电压电流波形。

5、单相半波可控整流电路，电阻性负载，要求输出的直流平均电压为50－92V之间连续可调，最大输出直流平均电流为30A，直接由交流电网220V供电，试求：（1）控制角的可调范围；（2）负载电阻的最大有功功率及最大功率因数；（3）选择晶闸管型号；（4）画出输出电压，输出电流及晶闸管承受的电压波形。

6、三相半波可控整流电路，大电感负载，α＝600，已知电感内阻R=4Ω，电源电压U2=220V，试计算不接续流二极管与接续流二极管两种情况下的平均电压，平均电流，并选择晶闸管的型号。

并画出电压电流波形。

7、某电感性负载采用带续流二极管的单相半控桥整流电路，已知：电感线圈的内阻R d=5Ω，输入交流电压U2=220V，控制角α＝600。

试求晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值。

并画出输出电压，输出电流和晶闸管承受的电压波形。

8、调压范围为2-15V的直流电源，采用三相半波可控整流电路带电阻负载，输出电流不小于130A，求：（1）整流变压器二次侧相电压有效值，（2）试计算9V时的α角（3）选择晶闸管的型号，（4）计算变压器二次侧的容量。