电力电子期末试题与答案
电力电子技术期末习题和答案
电⼒电⼦技术期末习题和答案第⼀章复习题1.使晶闸管导通的条件是什么?答:当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通。
2.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:(1)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)若要使已导通的晶闸管关断,只能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。
3.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:(1)GTO在设计时,a2较⼤,这样晶体管v2控制灵敏,易于GTO关断;(2)GTO导通时a1+a2的更接近于1,普通晶闸管a1+a2≥1.5,⽽GTO则为约等于1.05,GTO的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制提供了有利条件;(3)多元集成结构每个GTO元阴极⾯积很⼩,门极和阴极间的距离⼤为缩短,使得p2极区所谓的横向电阻很⼩,从⽽使从门极抽出较⼤的电流成为可能。
4.如何防⽌电⼒MOSFET因静电感应引起的损坏?答:(1)⼀般在不⽤时将其三个电极短接;(2)装配时⼈体,⼯作台,电烙铁必须接地,测试时所有仪器外壳必须接地;(3)电路中,栅,源极间常并联齐纳⼆极管以防⽌电压过⾼。
(4)漏,源极间也要采取缓冲电路等措施吸收过电压。
5.IGBT,GTR,GTO和电⼒MOSFET的驱动电路各有什么特点?答:IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较⼩的输出电阻,IGBT是电压驱动型器件,IGBT 的驱动多采⽤专⽤的混合集成驱动器。
GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有⾜够陡的前沿,并有⼀定的过冲,这样可加速开通过程,减⼩开通损耗,关断时,驱动电路能提供幅值⾜够⼤的反向基极驱动电流,并加反偏截⽌电压,以加速关断速度。
GTO驱动电路的特点是:GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有⾜够的幅值和陡度,且⼀般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更⾼,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。
电力电子技术期末考试题与答案
电力电子复习**:***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。
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。
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。
电力电子技术期末考试试题及答案
电力电子技术期末考试试题及答案The document was prepared on January 2, 2021电力电子复习姓名:***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UGEth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2,2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222;带阻感负载时,α角移相范围为_0-90O_,22;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_.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≤αU2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 _,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,2,随负载加重Ud逐渐趋近于 U 2_,通常设计时,应取RC≥,此时输出电压为Ud ≈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 > 90O ,使输出平均电压U d 为负值_.14.晶闸管直流电动机系统工作于整流状态,当电流连续时,电动机的机械特性为一组_平行的直线,当电流断续时,电动机的理想空载转速将_抬高_,随的增加,进入断续区的电流_加大_.15.直流可逆电力拖动系统中电动机可以实现四象限运行,当其处于第一象限时,电动机作_电动__运行,电动机_正__转,正组桥工作在_整流_状态;当其处于第四象限时,电动机做_发电_运行,电动机_反转_转,___正_组桥工作在逆变状态.16.大、中功率的变流器广泛应用的是_晶体管__触发电路,同步信号为锯齿波的触发电路,可分为三个基本环节,即_脉冲的形成与放大__、_锯齿波的形成与脉冲移相_和_同步环节_.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.4.升压斩波电路的典型应用有_直流电动机传动_和_单相功率因数校正_等.5.升降压斩波电路呈现升压状态的条件为__)(15.0为导通比αα<<______.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__.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.9.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时,可使电动机工作于第_1、2、3、4_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;多相多重斩波电路中,3相3重斩波电路相当于3个__基本__斩波电路并联.第4章交流—交流电力变换电路1.改变频率的电路称为_变频电路_,变频电路有交交变频电路和_交直交变频_电路两种形式,前者又称为_直接变频电路__,后者也称为_间接变频电路_.2.单相调压电路带电阻负载,其导通控制角的移相范围为_0-180O_,随的增大, Uo_降低_,功率因数_降低__.3.单相交流调压电路带阻感负载,当控制角<=arctanL/R 时,VT1的导通时间_逐渐缩短_,VT2的导通时间__逐渐延长_.4.根据三相联接形式的不同,三相交流调压电路具有多种形式,TCR属于_支路控制三角形_联结方式,TCR的控制角的移相范围为_90O-180O_,线电流中所含谐波的次数为_6k±1_.5.晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻的原则是:_该时刻交流电源电压应和电容器预先充电电压相等_.6.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为__交交变频电路_.7.单相交交变频电路带阻感负载时,哪组变流电路工作是由_输出电流的方向_决定的,交流电路工作在整流还是逆变状态是根据_输出电流方向和输出电压方向是否相同_决定的.8.当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时,单相交交变频电路的输出上限频率约为_20Hz__.9.三相交交变频电路主要有两种接线方式,即_公共交流母线进线方式_和_输出星形联结方式_,其中主要用于中等容量的交流调速系统是_公共交流母线进线方式_.10.矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路.它采用的开关器件是_全控_器件;控制方式是_斩控方式__.1、请在空格内标出下面元件的简称:电力晶体管GTR;可关断晶闸管GTO ;功率场效应晶体管MOSFET;绝缘栅双极型晶体管IGBT;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安.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,环流指的是只流经两组变流器之间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控制角α= 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、逆变器按直流侧提供的电源的性质来分,可分为电压型型逆变器和电流型型逆变器,电压型逆变器直流侧是电压源,通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧用电容器进行滤波,电压型三相桥式逆变电路的换流是在桥路的本桥元件之间换流,每只晶闸管导电的角度是180o度;而电流型逆变器直流侧是电流源,通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧是用电感滤波,电流型三相桥式逆变电路换流是在异桥元件之间元件之间换流,每只晶闸管导电的角度是120o度.11、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有降压斩波电路;升压斩波电路;升降压斩波电路.12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫换流.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.17、为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多,但归纳起来可分为零电流开关与零电压开关两大类.18、直流斩波电路在改变负载的直流电压时,常用的控制方式有等频调宽控制;等宽调频控制;脉宽与频率同时控制三种.19、由波形系数可知,晶闸管在额定情况下的有效值电流为ITn 等于倍ITAV,如果ITAV=100安培,则它允许的有效电流为157安培.通常在选择晶闸管时还要留出—2倍的裕量.20、通常变流电路实现换流的方式有器件换流,电网换流,负载换流,强迫换流四种.21、在单相交流调压电路中,负载为电阻性时移相范围是π→0,负载是阻感性时移相范围是πϕ→.22、在电力晶闸管电路中,常用的过电压保护有 避雷器;阻容吸收;硒堆;压敏电阻;整流式阻容吸收等几种.23、.晶闸管的维持电流I H 是指在温40度以下 温度条件下,门极断开时,晶闸管从较大通态电流下降到刚好能保持导通所必须的最小 阳极 电流.25、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.27、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管栅极; 作为栅极,以 以电力晶体管集电极和发射极 复合而成.28、在电力晶闸管电路中,常用的过电流保护有 快速熔断器;电路串电抗器;过流时快速移相;直流快速开关;等几种.29、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.31、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为22U .三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为26U .电源相电压为U 232、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.35、带平衡电抗器的双反星形电路,变压器绕组同时有两相 相导电;晶闸管每隔 60 度换一次流,每只晶闸管导通 120 度,变压器同一铁心柱上的两个绕组同名端 相反 ,所以以两绕组的电流方向也 相反 ,因此变压器的铁心不会被 磁化 .36、三相桥式全控整流电路是由一组共 阴 极三只晶闸管和一组共 阳 极的三只晶闸管串联后构成的,晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的.每隔 60度 换一次相,在电流连续时每只晶闸管导通 120 度.要使电路工作正常,必须任何时刻要有 两 只晶闸管同时导通,,一个是共 阴 极的,另一个是共 阳 极的元件,且要求不是 不在同一桥臂上 的两个元件.37、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.38、一般操作引起的过电压都是瞬时尖峰电压,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 .39、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.40、型号为KS100-8的元件表示双向晶闸管管、它的额定电压为800V、伏、额定电流为100A安.41、实现有源逆为的条件为要有一个直流逆变电源,它的极性方向与晶闸管的导通方向一致,其幅极应稍大于逆变桥直流侧输出的平均电压;逆变桥必须工作在β<90o即α>90o区间,使输出电压极性与整流时相反,才能把直流能量逆变成交流能量反送到交流电网.42、在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中,两组变流装置分别工作在正组整流状态、逆变状态、反组整流状态,逆变状态.43、有源逆变指的是把直流能量转变成交流能量后送给电网的装置.44、给晶闸管阳极加上一定的正向电压;在门极加上正向门极电压,并形成足够的门极触发电流,晶闸管才能导通.45、当负载为大电感负载,如不加续流二极管时,在电路中出现触发脉冲丢失时单相桥式半控整流桥,与三相桥式半控整流桥电路会出现失控现象.;而三相全控桥46、三相半波可控整流电路,输出到负载的平均电压波形脉动频率为150 HZ;这说明三相桥式全控整流电路,输出到负载的平均电压波形脉动频率为300 HZ整流桥电路的纹波系数比三相半波可控流电路电路要小.47、造成逆变失败的原因有逆变桥晶闸管或元件损坏,供电电源缺相,逆变角太小,触发脉冲丢失或未按时到达,等几种.48、晶闸管在触发开通过程中,当阳极电流小于掣住电流之前,如去掉触发脉冲脉冲,晶闸管又会关断.49、对三相桥式全控变流电路实施触发时,如采用单宽脉冲触发,单宽脉冲的宽度一般取90o度较合适;如采用双窄脉冲触发时,双窄脉冲的间隔应为60o度.50、三相半波可控整流电路电阻性负载时,电路的移相范围0o--150o ,三相全控桥电阻性负载时,电路的移相范围0o--120o ,三相半控桥电阻性负载时,电路的移相范围0o~150 .51、锯齿波触发电路的主要环节是由同步环节;锯齿波形成;脉冲形成;整形放大;强触发及输出环节组成.电力电子技术问答分析题1、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、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件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.逆变器必需工作在β<90oα>90o区域,使Ud< 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网.3、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求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.4、单相桥式半控整流电路,电阻性负载.当控制角α=90o时,画出:负载电压ud 、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2,在一周期内的电压波形图.6、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.8、指出下图中①~⑦各保护元件及VD、Ld的名称和作用.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;Ld是电动机回路的平波电抗器;9、为使晶闸管变流装置正常工作,触发电路必须满足什么要求A、触发电路必须有足够的输出功率;B、触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步;C、触发脉冲要有一定的宽度,且脉冲前沿要陡;D、触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求;10、下图为一单相交流调压电路,试分析当开关Q置于位置1、2、3时,电路的工作情况并画出开关置于不同位置时,负载上得到的电压波形. Q置于位置1:双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上无电压.Q置于位置2:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通.负半周,由于二极管VD反偏,双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上得到半波整流电压.Q置于位置3:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通.负半周,双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通,负载上得到近似单相交流电压.11、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.1、标出Ud 、ED及id的方向.2、说明E与Ud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0°~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°.一、填空1、请在正确的空格内标出下面元件的简称:电力晶体管GTR;可关断晶闸管GTO;功率场效应晶体管MOSFET;绝缘栅双极型晶体管IGBT;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.2、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.3、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.4、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.5、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.1、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时,导通的晶闸管关断 .H2、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;3、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 —180o变化.4、变流电路的换流方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流等四种.5、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.7、在电力晶闸管电路中,常用的过电流保护有快速熔断器;电路串电抗器;过流时快速移相;和直流快速开关等几种.。
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。
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。
电力电子技术期末考试试题及答案
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。
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。
电力电子技术期末测验试题及答案
电力电子技术期末测验试题及答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: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)。
电力电子技术期末考试试题及答案(史上最全)
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 要为 __开关损耗 __。
3. 电力电子器件组成的系统,一般由 存在电压和电流的过冲,往往需添加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。
12. G TO 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. M OSFET 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. I GBT 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。
电力电子技术试题__通态损耗 __,而当器件开关频率较高时, 功率损耗主 __控制电路 __、 _驱动电路 主电路 三部分组成,由于电路中_单极型器件 _ 、 _双极型器件17.I GBT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。
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。
2.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_。
3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__。
4.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。
5.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1.三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 _2.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_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。
第4章交流—交流电力变换电路1.改变频率的电路称为_变频电路_,变频电路有交交变频电路和_交直交变频_电路两种形式,前者又称为_直接变频电路__,后者也称为_间接变频电路_。
2.单相调压电路带电阻负载,其导通控制角α的移相范围为_0-180O_,随 α 的增大, Uo_降低_,功率因数λ_降低__。
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。
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。
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。
电力电子期末试题.和答案解析
1.晶闸管导通得条件就是什么?导通后流过晶闸管得电流由什么决定?晶闸管得关断条件就是什么?如何实现?晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多少?解:晶闸管导通得条件就是:晶闸管阳极与阴极之间加正向阳极电压。
门极与阴极之间加适当得正向阳极电压。
导通后流过晶闸管得电流由主电路电源电压与负载大小决定。
晶闸管得关断条件就是:阳极电流小于维持电流。
关断晶闸管可以通过降低晶闸管阳极-阴极间电压或增大主电路中得电阻。
晶闸管导通时两端电压为通态平均电压(管压降),阻断时两端电压由主电路电源电压决定。
2.调试图所示晶闸管电路,在断开负载R d测量输出电压U d就是否可调时,发现电压表读数不正常,接上R d后一切正常,请分析为什么?习题2图解:当S断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管门极加触发信号,此时流过晶闸管阳极电流仍小于擎住电流,晶闸管无法导通,电流表上显示得读数只就是管子漏电流形成得电阻与电压表内阻得分压值,所以此读数不准。
在S合上以后,Rd介入电路,晶闸管能正常导通,电压表得读数才能正确显示。
3.画出图1-35所示电路电阻R d上得电压波形。
图1-35 习题3图解:4.说明晶闸管型号KP100-8E代表得意义。
解:KP100-8E表示额定电流100A、额定电压8级(800V、通态平均电压组别E(0、7<U T≤0、8)普通晶闸管。
5.晶闸管得额定电流与其她电气设备得额定电流有什么不同?解:由于整流设备得输出端所接负载常用平均电流来衡量其性能,所以晶闸管额定电流得标定与其她电器设备不同,采用得就是平均电流,而不就是有效值,又称为通态平均电流。
所谓通态平均电流就是指在环境温度为40℃与规定得冷却条件下,晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载电路中,当不超过额定结温且稳定时,所允许通过得工频正弦半波电流得平均值。
6.型号为KP100-3、维持电流I H=3mA得晶闸管,使用在习题图所示得三个电路中就是否合理?为什么(不考虑电压、电流裕量)?习题6图解:(a)图得目得就是巩固维持电流与擎住电流概念,擎住电流一般为维持电流得数倍。
电力电子技术期末考试试题及答案
电力电子技术试卷第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。
(完整版)电力电子期末试题.及答案
1.晶闸管导通的条件是什么?导通后流过晶闸管的电流由什么决定?晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多少?解:晶闸管导通的条件是:晶闸管阳极和阴极之间加正向阳极电压。
门极和阴极之间加适当的正向阳极电压。
导通后流过晶闸管的电流由主电路电源电压和负载大小决定。
晶闸管的关断条件是:阳极电流小于维持电流。
关断晶闸管可以通过降低晶闸管阳极-阴极间电压或增大主电路中的电阻。
晶闸管导通时两端电压为通态平均电压(管压降),阻断时两端电压由主电路电源电压决定。
2.调试图所示晶闸管电路,在断开负载R d测量输出电压U d是否可调时,发现电压表读数不正常,接上R d后一切正常,请分析为什么?习题2图解:当S断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管门极加触发信号,此时流过晶闸管阳极电流仍小于擎住电流,晶闸管无法导通,电流表上显示的读数只是管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值,所以此读数不准。
在S合上以后,Rd介入电路,晶闸管能正常导通,电压表的读数才能正确显示。
3.画出图1-35所示电路电阻R d上的电压波形。
图1-35 习题3图解:4.说明晶闸管型号KP100-8E代表的意义。
解:KP100-8E表示额定电流100A、额定电压8级(800V、通态平均电压组别E(0.7<U T≤0.8)普通晶闸管。
5.晶闸管的额定电流和其他电气设备的额定电流有什么不同?解:由于整流设备的输出端所接负载常用平均电流来衡量其性能,所以晶闸管额定电流的标定与其他电器设备不同,采用的是平均电流,而不是有效值,又称为通态平均电流。
所谓通态平均电流是指在环境温度为40℃和规定的冷却条件下,晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载电路中,当不超过额定结温且稳定时,所允许通过的工频正弦半波电流的平均值。
6.型号为KP100-3、维持电流I H=3mA的晶闸管,使用在习题图所示的三个电路中是否合理?为什么(不考虑电压、电流裕量)?习题6图解:(a)图的目的是巩固维持电流和擎住电流概念,擎住电流一般为维持电流的数倍。
电力电子技术期末考试试题及答案(史上最全)
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。
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 _。
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。
17、为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多,但归纳起来可分为零电流开关与零电压开关两大类。
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。
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。
电力电子技术期末考试试题与答案
电力电子技术期末考试试题与答案一、选择题1.( ) 电力电子系统中常用的功率开关电路是:A. 逆变器B. 斩波电路C. 升压电路D. 降压电路答案:A2.( ) 电压型逆变器输出波形为:A. 正弦波B. 方波C. 锯齿波D. 三角波答案:B3.( ) 单相桥式整流电路输出脉动系数为:A. 0.364B. 0.482C. 0.482D. 0.600答案:B4.( ) 三相全控桥式整流电路的输出电压为:A. 正弦波B. 方波C. 锯齿波D. 三角波答案:C5.( ) 交流电调速系统常用的功率器件有:A. 可控硅B. 普通二极管C. 晶闸管D. 三极管答案:A二、填空题1.( ) 电压型逆变器的开关器件为 _______________。
答案:晶闸管或IGBT2.( ) 三相全控桥式整流电路中,每个器件的导通时间为单个周期的_______________。
答案:1/63.( ) 恒压恒频空调控制器常用的控制算法为 _______________。
答案:PID算法三、简答题1.( ) 请简述电力电子系统的优点并举例说明。
答:电力电子系统在工业、交通、军事等领域的应用越来越广泛。
其优点主要包括:•可以实现能量的调节、转换和控制,提高能源利用效率;•可以精确控制电机的运行状态,实现电动机的调速和起停;•可以实现高效、精确、稳定的电力输出,并且对电网负荷的影响小。
其中,逆变器是电力电子系统中最常用的功率开关电路之一。
逆变器能将直流电转换为交流电,广泛应用于交流调速、UPS、电动汽车、太阳能发电、工业控制等领域。
2.( ) 请简述电力电子系统的应用场景并阐述其在场景中的作用。
答:电力电子系统广泛应用于以下场景中:•钢铁、冶金、矿山等重工业领域:逆变器、斩波电路、大电流直流电源等电力电子装置用于铁水炉、转炉、熔炼炉、轧钢机、提升机等电动机的调速和控制。
电力电子技术也被应用于高温热处理设备、水处理设备、氢氧化钠电解等场景中。
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1.晶闸管导通的条件是什么?导通后流过晶闸管的电流由什么决定?晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多少?解:晶闸管导通的条件是:晶闸管阳极和阴极之间加正向阳极电压。
门极和阴极之间加适当的正向阳极电压。
导通后流过晶闸管的电流由主电路电源电压和负载大小决定。
晶闸管的关断条件是:阳极电流小于维持电流。
关断晶闸管可以通过降低晶闸管阳极-阴极间电压或增大主电路中的电阻。
晶闸管导通时两端电压为通态平均电压(管压降),阻断时两端电压由主电路电源电压决定。
2.调试图所示晶闸管电路,在断开负载R d测量输出电压U d是否可调时,发现电压表读数不正常,接上R d后一切正常,请分析为什么?习题2图解:当S断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管门极加触发信号,此时流过晶闸管阳极电流仍小于擎住电流,晶闸管无法导通,电流表上显示的读数只是管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值,所以此读数不准。
在S合上以后,Rd介入电路,晶闸管能正常导通,电压表的读数才能正确显示。
3.画出图1-35所示电路电阻R d上的电压波形。
图1-35 习题3图解:4.说明晶闸管型号KP100-8E代表的意义。
解:KP100-8E表示额定电流100A、额定电压8级(800V、通态平均电压组别E(0.7<U T≤0.8)普通晶闸管。
5.晶闸管的额定电流和其他电气设备的额定电流有什么不同?解:由于整流设备的输出端所接负载常用平均电流来衡量其性能,所以晶闸管额定电流的标定与其他电器设备不同,采用的是平均电流,而不是有效值,又称为通态平均电流。
所谓通态平均电流是指在环境温度为40℃和规定的冷却条件下,晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载电路中,当不超过额定结温且稳定时,所允许通过的工频正弦半波电流的平均值。
6.型号为KP100-3、维持电流I H=3mA的晶闸管,使用在习题图所示的三个电路中是否合理?为什么(不考虑电压、电流裕量)?习题6图解:(a)图的目的是巩固维持电流和擎住电流概念,擎住电流一般为维持电流的数倍。
本题给定晶闸管的维持电流I H=3mA,那么擎住电流必然是十几毫安,而图中数据表明,晶闸管即使被触发导通,阳极电流为100V/50KΩ=3 mA,远小于擎住电流,晶闸管不可能导通,故不合理。
(b)图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。
本图所给的晶闸管额定电压为300A、额定电流100A。
图中数据表明,晶闸管可能承受的最大电压为311V,大于管子的额定电压,故不合理。
(c)图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。
晶闸管可能通过的最大电流有效值为150A,小于晶闸管的额定电流有效值1.57×100=157A,晶闸管可能承受的最大电压150V,小于晶闸管的额定电压300V,在不考虑电压、电流裕量的前提下,可以正常工作,故合理。
7.某晶闸管元件测得U DRM=840V,U RRM=980V,试确定此晶闸管的额定电压是多少?解:根据将U DRM和U RRM中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值,将两者较小的840V按教材表1-2取整得800V,该晶闸管的额定电压为8级(800V)。
8.有些晶闸管触发导通后,触发脉冲结束时它又关断是什么原因?解:晶闸管的阳极加正向电压,门极加正向触发脉冲时,晶闸管被触发导通。
此后阳极电流逐渐上升到擎住电流后,去掉触发脉冲,则管子继续导通,知道电流升到负载电流后,进入正常工作状态。
如果阳极电流还没有升到擎住电流值就去掉门极脉冲,则晶闸管就不能继续导通而关断。
9.双向晶闸管额定电流的定义和普通晶闸管额定电流的定义有何不同?额定电流为100A的两只普通晶闸管反并联可以用额定电流为多少的双向晶闸管代替?解:双向晶闸管的额定电流用有效值表示,而普通晶闸管的额定电流是用平均值表示的。
额定电流100A的普通晶闸管,其通过电流的峰值为100A×π=314A,则双向晶闸管的额定电流为314/2=222A。
10.双向晶闸管有哪几种触发方式?一般选用哪几种?解:双向晶闸管的触发方式有:I+ 触发: T1接正电压, T2接负;门极G接正,T2接负。
I- 触发: T1接正,T2接负;门极G为负,T2 接正。
Ⅲ+ 触发T1接负,T2接正,门极G接正,T2接负。
Ⅲ- 触发T1接负, T2接正;门极G接负,T2接正。
一般选用I+和Ⅲ-。
11.说明图所示的电路,指出双向晶闸管的触发方式。
习题11图解:S置于位置1:双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上无电压S置于位置2:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。
负半周,由于二极管VD反偏,双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上得到半波整流电压。
S 置于位置3:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。
负半周,双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通,负载上得到近似单相交流电压。
12.可关断晶闸管GTO 有哪些主要参数?其中哪些参数与普通晶闸管相同?哪些不同?解:可关断晶闸管GTO 的主要参数有:断态重复峰值电压、断态不娼妇峰值电压、反向重复峰值电压和反向不重复峰值电压、开通时间、关断时间等,这些参数定义与普通晶闸管相同。
与普通晶闸管不同的是:(1)最大可关断阳极电流I ATO 。
也是标称GTO 额定电流的参数。
与普通晶闸管的额定电流不同。
(2)电流关断增益off β。
定义为GMATO off I I =β (3)维持电流与擎住电流。
GTO 的维持电流和擎住电流的含义和普通晶闸管的含义基本相同。
但是,由于GTO 的多元集成结构,使得每个GTO 远的维持电流和擎住电流不可能完全相同。
因此把阳极电流减小到开始出现某些GTO 元不能再维持导通时的值称为整个GTO 的维持电流;而规定所有GTO 元都达到其擎住电流的阳极电流为GTO 的擎住电流。
13.名词解释控制角(移相角) 导通角 移相 移相范围控制角α:控制角α也叫触发角或触发延迟角,是指晶闸管从承受正向电压开始到触发脉冲出现之间的电角度。
导通角θ:是指晶闸管在一周期内处于导通的电角度。
移相:是指改变触发脉冲出现的时刻,即改变控制角α的大小。
移相范围:是指一个周期内触发脉冲的移动范围,它决定了输出电压的变化范围。
14.有一单相半波可控整流电路,带电阻性负载R d =10Ω,交流电源直接从220V 电网获得,试求:(1)输出电压平均值U d的调节范围;(2)计算晶闸管电压与电流并选择晶闸管。
解:(1)输出电压的调节范围:0~99V(2)KP20-715.单相半波整流电路,如门极不加触发脉冲;晶闸管内部短路;晶闸管内部断开,试分析上述3种情况下晶闸管两端电压和负载两端电压波形。
解:(1)晶闸管门极不加触发脉冲,即晶闸管呈阻断状态,可视作开路,所以输出电压和晶闸管两端电压波形如习题图15(a)所示。
(2)晶闸管内部短路,显然晶闸管两端电压为零,此时输出电压和晶闸管两端电压波形如习题15图b)所示。
(3)晶闸管内部开路,输出电压和晶闸管两端电压波形如习题15(c)所示。
习题15图16.画出单相半波可控整流电路,当 =60°时,以下三种情况的d u、T i及T u的波形。
1)电阻性负载。
2)大电感负载不接续流二极管。
3)大电感负载接续流二极管。
解:(1)波形如图(a)电阻性负载波形图(b)电感性负载不接续流二极管(c)电感性负载接续流二极管17.中小型发电机采用的单相半波晶闸管自激励磁电路如图,L为励磁电感,发电机满载时相电压为220V,要求励磁电压为40V,励磁绕组内阻为2Ω,电感为0.1H,试求满足励磁要求时,晶闸管的导通角及流过晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值。
习题17图解:1)先求控制角2cos 145.02d α+=U U 192.012204045.02cos -=-⨯=α 得 α=101° 则 θT =180°-101°=79°θD =180°+101°=281°由于ωL d =2πfL d =2×3.14×50×0.1=31.4Ω,所以为大电感负载,各电量分别计算如下A R U I d d d 20240=== A I I d dT 4.420360101180360180=⨯︒︒-︒=︒-︒=α A I I d T 4.9360180=︒-︒=α A I I d dD 6.1520360101180360180=⨯︒︒+︒=︒+︒=α A I I d D 6.17360180=︒+︒=α 2) V U U TM 31122== V U U DM 31122==3)选择晶闸管和续流二极管得型号V V U U TM 933~622311)3~2()3~2(Tn =⨯==A A I I T 12~957.14.9)2~5.1(57.1)2~5.1(T(AV)=== 取Tn U =700V ,T(AV)I =10A ;选择晶闸管型号为KP10-7。
V V U U 933~622311)3~2()3~2(DM Dn =⨯==A A I I 22~8.1657.16.17)2~5.1(57.1)2~5.1(D D(AV)===取Dn U =700V ,D(AV)I =20A ;选择晶闸管型号为ZP20-7。
4)是续流二极管开路造成的。
因为发电机励磁线圈为大电感负载,所以输出电压U d始终为零或电压很低。
18.某电阻性负载要求0~24V 直流电压,最大负载电流I d =30A ,如用220V 交流直接供电与用变压器降压到60V 供电,都采用单相半波整流电路,是否都能满足要求?试比较两种供电方案所选晶闸管的导通角、额定电压、额定电流值以及电源和变压器二次侧的功率因数和对电源的容量的要求有何不同、两种方案哪种更合理(考虑2倍裕量)?解:(1) 采用220V 电源直接供电,当α=0°时U d0=0.45U 2=99V采用整流变压器降至60V 供电,当α=0°时U d0=0.45U 2=27V所以只要适当调节α角,上述两种方案均满足输出0~24V 直流电压的要求。
(2)采用220V 电源直流供电,因为2cos 145.02d α+=U U ,其中在输出最大时,U 2=220V ,U d =24V ,则计算得α≈121°,θT =180°-121°=59°晶闸管承受的最大电压为U TM =2 U 2=311V考虑2倍裕量,晶闸管额定电压U Tn =2U TM =622V流过晶闸管的电流有效值是I T =π42sin π2πd 2αα+-R U ,其中,α≈121°,Ω===8.03024d d d I U R 则I T =84A考虑2倍裕量,则晶闸管额定电流应为A I T T AV T 10757.128457.1)(=⨯== 因此,所选晶闸管的额定电压要大于622V ,额定电流要大于107A 。