电力电子技术简答题汇总

电力电子简答题汇总

问题1：电力电子器件是如何定义和分类的？

答：电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，

实现电能变换或控制的电子器件。

电力电子器件的分类：

按照器件能够被控制的程度分类：半控型、全控型、不控型

按照驱动电路信号的性质分类：电流驱动型、电压驱动型

按照内部导电机理：单极型、双极型、复合型

根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形，可分为脉冲触发型和电平控制型。

问题2：同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的特点是什么？

解答：①能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数。其处理电功率的能力大多都远大于处理信息的电子器件。

②电力电子器件一般都工作在开关状态。

③由信息电子电路来控制,需要驱动电路。

问题3：使晶闸管导通的条件是什么？

解答：两个条件缺一不可：

（1）晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。

（2）晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。

问题4：维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？

解答：维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。

欲使之关断，只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。

问题5：GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO 能够自关断，而普通晶闸管不能？

解答：GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：设计α2较大，使晶体管V2控制灵敏，易于关断GTO。

导通时α1+α2更接近1，导通时接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通时管压降增大。多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。

问题6：试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

解答：GTR的容量中等，工作频率一般在10kHz以下，所需驱动功率较大，

耐压高，电流大，开关特性好，。

GTO：容量大，但驱动复杂，速度低，电流关断增益很小，功耗达，效率较低。

MOSFET器件：工作频率最高，所需驱动功率最小，热稳定性好，

但其容量较小、通态压降大，开通损耗相应较大，耐压低。

IGBT：容量和GTR的容量属同一等级，但属电压控制型器件，

驱动功率小，工作频率高，通态压降低，输入阻抗高。

问题7：换流方式各有那几种？各有什么特点？

解答：共有四种换流方式：

①器件换流：利用全控型器件的自关断能力进行换流。

②电网换流：由电网提供换流电压不需要器件具有门极可关断能力。

③负载换流：由负载提供换流电压。

④强迫换流：设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管

强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。

问题8电压型逆变电路有什么特点。

解答：①直流侧为电压源或并联有大电容，相当于电压源。

直流侧电压基本无脉动；直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

问题9：电流型逆变电路有什么特点。

解答：电流型逆变电路特点：

①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，

直流回路呈现高阻抗。

②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，

因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。

问题10：电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？

解答：电压型逆变电路中反馈二极管是为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道。电流型逆变电路中反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不并联二极管。

问题11：变压器漏感对整流电路有何影响？

解答：1)出现换相重叠角γ，整流输出电压平均值Ud降低。

2)整流电路的工作状态增多。

3)晶闸管的di/dt减小．有利于晶闸管的安全开通。

4)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。

5)换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。

问题12：使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？

解答：1)要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致。其值应大于变流电路直流侧的平均电压。

2)要求晶闸管的控制角大于90°，使输出电压为负值。

两者必须同时具备才能实现有源逆变。

问题13：交流调压电路和交流调功电路有什么区别？

二者各运用于什么样的负载？为什么？

解答：在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节 输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。以交流电的周期为单位 控制晶闸管的通断。改变通态周期数和断态周期数的比，

可以方便地调节输出功率的平均值，

这种电路称为交流调功电路。交流调压电路广泛用于

灯光控制及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。

交流调功电路常用于电炉的温度控制，像电炉温 度这样的控制对象， 其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制。 只要以周波数为单位进行控制就足够了。

问题14斩波电路有三种控制方式

☞脉冲宽度调制（PWM ）：T 不变，改变ton 。

☞频率调制：ton 不变，改变T 。

☞混合型：ton 和T 都可调，改变占空比

题15三相桥式全控整流电路的一些特点（对触发脉冲的要求）

√6个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，

相位依次差60 。

√共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120

， 共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120 。

√同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180 。

问题16简述图5-2a 所示升压斩波电路的基本工作原理。 答：假设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大。当V 处于通态时， 电源E 向电感L 充电，充电电流基本恒定为,同时电容C 上的电压向 负载R 供电，因C 值很大，基本保持输出电压为恒值。设V 处于通态 的时间为，此阶段电感L 上积蓄的能量为E 。当V 处于断态时E 和

己共同向电容C 充电并向负载R 提供能量。设V 处于断态的时间为 ，则在此期间电感L 释放的能量为；当电路工作于稳态时，

一个周期T 中电感L 积蓄的能量与释放的能量相等，即：101()on off EI t U E I t =-