现代电力电子技术作业

三相桥式SPWM逆变电路仿真一、设计的技术指标：直流母线电压输入：650V；输出三相交流相电压：220V；调制方式：SPWM；频率调制比：N=5；幅值调制比为：0.8；二、工作原理三相桥式逆变电路如图所示，图中应用V1-V6作为逆变开关，也可用其它全控型器件构成逆变器，若用晶闸管时，还应有强迫换流电路。

从电路结构上看，如果把三相负载看成三相整流变压器的三个绕组，那么三相桥式逆变电路犹如三相桥式可控整流电路与三相二极管整流电路的反并联，其中可控电路用来实现直流到交流的逆变，不可控电路为感性负载电流提供续流回路，完成无功能量的续流和反馈，因此VD1～VD6称为续流二极管或反馈二极管。

在三相桥式逆变电路中，各管的导通次序同整流电路一样，也是T1、T2、T3……T6、T1……各管的触发信号依次互差60︒。

根据各管的导通时间可以分为180︒导通型和120︒导通型两种工作方式，在180︒导通型的逆变电路中，任意瞬间都有三只管子导通，各管导通时间为180︒，同一桥臂中上下两只管子轮流导通，称为互补管。

在120︒导通型逆变电路中，各管导通120︒，任意瞬间只有不同相的两只管子导通，同一桥臂中的两只管子不是瞬时互补导通，而是有60︒的间隙时间，当某相中没有逆变管导通时，其感性电流经该相中的二极管流通。

上图中的uao`、ubo`与uco`是逆变器输出端a、b、c分别与直流电源中点o`之间的电压，o`点与负载的零点o并不一定是等电位的，uao`等并不代表负载上的相电压。

令负载零点o与直流电源中点o`之间的电压为uoo`，则负载各相的相电压分别为(3-1)将式(3-1)中各式相加并整理后得一般负载三相对称，则uao+ubo+uco=0，故有(3-2)由此可求得a相负载电压为(3-3)在图3.3中绘出了相应的负载a相电压波形，ubo和uco波形与此相似。

三、仿真电路图四、仿真结果图1 一相正弦信号及其采样信号（svpwm）图2 IGBT两相输出间波形图3 三相未滤波波形图4 滤波后三相输出电压（250Hz采样率）图5 滤波后三相输出电压（1kHz采样率）图6 滤波后三相输出电压（5kHz采样率）五、仿真结果分析通过对图4、图5、图6的比较可以发现当采样率越高时逆变输出电压谐波越少。

现代电力电子技术参考答案

现代电力电子技术参考答案（仅供参考）一、解：1、因为该电路为带阻感负载，且所以30=αVU U d 82445302203423422.cos .cos .=⨯⨯== α2、AA R U I d d 582441082445..===所以流过晶闸管的电流的有效值为：A I I d VT742531.≈=3、整理变压器副边相电流的有效值为：A I I d L 43632.==4、晶闸管承受的最大电压为：VU U M 89538220662.≈⨯==5、负载的有用功率P 为：kwR I Pd 87619105824422..=⨯==6、整流电路的功率因数为：82702.cos ==απλ7、负载电压的波形8、绘制晶闸管电压u VT1的波形9、绘制晶闸管电流i VT1的波形10、绘制变压器副边a 相电流i a 的波形ER+-+-VDu DEi Li D i u L+-oI C+-Ci o U u CTG解：设该电路是降压斩波电路1、由题意可得输入电压%1027±=V E 输出电压：VU 150=当V E 32410127.%)(=-⨯=时，占空比620324150..≈==E U D 当VE72910127.%)(=+⨯=时，占空比50729150..≈==E U D 所以占空比D 的变化范围为0.5-0.622、要保证电感电流不断续，应使最小负载电流大于临界负载电流因V U W P 151000==,max且保持不变，所以A U p I 6761510000.max max ≈==因VU W P mxin15100==,所以A U p I o 67015100.min min≈==而临界负载电流)(sD Lf U I oB-=120，其中D 的最小值，即0.5，sf =20KHZ所以mH D I f U L o s 28067010202501151230..).()(min =⨯⨯⨯-⨯=-∙=所以只要电感L 大于mH 280.，即可保证整个工作范围内电感电流连续。

东北大学《现代电力电子及变流技术X》期末考核作业386

东北大学继续教育学院现代电力电子及变流技术X 试卷（作业考核线上2） A 卷（共 4 页）一、单选题（每小题2分，共10分） 1. （B ）是电流控制型电力电子器件。

、SITH 、GTR 、IGBT 、MCT2. 180°导电型交-直-交电压变频器，任意时刻有（ C ）导通。

A. 一只开关管 B. 两只开关管 C. 三只开关管 D. 四只开关管3. 三相半波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流有效值是（ D ）。

A.d2I B. d 3I C. d 6I D.4. 三相桥式全控整流电路，电阻性负载，脉冲的移相范围是（ B ）。

A. 90° B. 120° C. 150° D.180°5. 同步信号为锯齿波的触发电路，双窄脉冲中第一个主脉冲由本相触发单元产生，第二个补脉冲（ B ）。

A.由超前本相60°相位的前一相触发单元产生；B.由滞后本相60°相位的后一相触发单元产生；C.由超前本相120°相位的前一相触发单元产生；D.由滞后本相120°相位的后一相触发单元产生。

二、问答题（每小题5分，共35分）1. 列举出至少三种晶闸管变流装置的过电流保护方法。

答：用快速熔断器切断过电流；用直流快速开关切断过电流；用桥臂电抗器抑制元件过电流；用过电流继电器控制过电流大小。

2. 触发电路中设置控制电压U ct和偏移电压U b各起什么作用如何调整答:控制电压U ct 用来调节输出电压。

一般是U ct=0时，U d=0v。

U ct=U ctm，U d=U dm。

偏移电压U b用来调节输出的零位。

一般是Uct=0v时，调节Ub，使Ud=0v。

偏移电压Ub调好后一般不再动了。

3. 生成SPWM波形有几种软件采样方法各有什么优缺点答：自然采样法：实时计算与控制困难，一般事先计算好，通过查表方式控制。

《现代电力电子技术》离线作业答案

现代电力电子技术第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共4道小题)1. 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) 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正确答案：A2. 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( )(A) 导通状态(B) 关断状态(C) 饱和状态(D) 不定正确答案：B3. 晶闸管工作过程中，管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以（）(A) 阳极电流(B) 门极电流(C) 阳极电流与门极电流之差(D) 阳极电流与门极电流之和正确答案：A4. 电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α=0°时，整流输出电压平均值等于（）(A) 1.41U2(B) 2.18U2(C) 1.73U2(D) 1.17U2正确答案：D四、主观题(共14道小题)5. 电力电子技术的研究内容？参考答案：主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。

6. 电力电子技术的分支？参考答案：电力学、电子学、材料学和控制理论等。

7. 电力变换的基本类型？参考答案：包括四种变换类型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ（２）逆变ＤＣ－ＡＣ（３）斩波ＤＣ－ＤＣ（４）交交电力变换ＡＣ－ＡＣ。

8. 电力电子系统的基本结构及特点？参考答案：电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路，功率变换主电路是属于电路变换的强电电路，控制电路是弱电电路，两者在控制理论的支持下实现接口，从而获得期望性能指标的输出电能。

9. 电力电子的发展历史及其特点？参考答案：主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍，并说明电力电子技术的未来发展趋势。

10. 电力电子技术的典型应用领域？参考答案：介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍，要说明电力电子技术应用的主要特征。

11. 电力电子器件的分类方式？参考答案：电力电子器件的分类如下（１）从门极驱动特性可以分为：电压型和电流型（２）从载流特性可以分为：单极型、双极型和复合型（３）从门极控制特性可以分为：不可控、半控及全控型。

东大14秋学期《现代电力电子及变流技术》在线作业1答案

B.
三相电源相电压正半周波形的交点
C.
三相电源相电压负半周波形的交点
D.
三相电源线电压正半周波形的交点
?
正确答案：D
9.单相交流调压电路可以用于
A.电阻性负载
B.电感性负载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C.电阻性负载和电感性负载
D.单相负载
?
正确答案：C
10.三相半波可控整流电路，变压器副侧绕组的电流有效值I2是（）。
A.
B.
C.
D.
?
正确答案：B
二,判断题
1.缓冲电路的基本设计思路是：在器件开通时，使电流缓升：在器件关断时，使电压缓升。
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
2.交-交变频电路只有方波型交-交变频器。
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
3.三相桥式全控整流电路，电阻性负载，最大移相范围是150°。
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
4. Cuk直流斩波器，输入电流不连续，输出电流不连续。
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
5.晶闸管刚从断态进入通态，当撤掉触发信号后，能维持继续导通所需的最小主电流，叫做擎住电流。
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
6.三相桥式全控整流电路，阻感性负载，最大移相范围是90°。
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
7.为了避免IGBT发生锁定现象，必须规定栅极电流的最大值。
3.绝缘栅双极晶体管IGBT三个电极分别为( )。
A.
发射极，基极，集电极；
B.
发射极，栅极，集电极；
C.

东大19春学期《现代电力电子及变流技术》在线作业3

东大19春学期《现代电力电子及变流技术》在线作业3------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题)1: 单相桥式半控整流电路一共有（）只晶闸管。

A: 1B: 2C: 3D: 4正确答案:(单选题)2: 三相桥式全控整流电路，电阻性负载，脉冲的移相范围是（）。

A: 90°B: 120°C: 150°D: 180°正确答案:(单选题)3: 单相全波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流有效值是（）。

A:B:C:D:正确答案:(单选题)4: 三相桥式全控整流电路，大电感负载，变压器副侧绕组的电流有效值I2是（）。

A:B:C:D:正确答案:(单选题)5: 120°导电型交-直-交电流变频器，任意时刻有（）导通。

A: 一只开关管B: 两只开关管C: 三只开关管D: 四只开关管正确答案:(单选题)6: 180°导电型交-直-交电压变频器，任意时刻有（）导通。

A: 一只开关管B: 两只开关管C: 三只开关管D: 四只开关管正确答案:(单选题)7: 全控型电力电子器件有（）。

A: Power Diode、P-MOSFET、SIT、IGBTB: P-MOSFET、IGBT、GTR、GTOC: SITH、MCT、Thyristor、GTOD: IGCT、GTO、TRIAC、IPM正确答案:------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题)8: 电流型交-直-交变频器中间直流环节是（）。

现代电力电子技术作业

第一次作业1、电压型和电流型开关器件的工作原理(1)电压型(MOSFETIGBT):通过在控制端与公共端之间施加一定的电压信号即可实现器件的导通或关断的控制。

实际上是该电压信号在器件的两个主电路端子之间产生可控的电场，进而来改变流过器件的电流大小和通断状态。

MOSFE X作原理：导通条件：漏源电压为正，栅源电压大于开启电压。

关断条件: 漏源极电压为正，栅源极电压小于开启电压。

IGBT X作原理：导通条件：集射极电压为正，栅射极电压大于开启电压；关断条件：栅射极电压小于开启电压。

(2)电流型(SCR GTO GTR :通过在控制端注入或抽出一定的电流实现器件的导通或关断的控制。

SCR工作原理：导通条件：正向阳极电压，正向门极电压；关断条件：必须使阳极电流降低到某一数值之下 (约几十毫安)。

两种强迫关断方式：电流换流和电压换流。

GTC X作原理：与普通晶闸管相同。

开关速度高于普通晶闸管，di/dt承受能力大于晶闸管。

GTF X作原理：导通条件：集射极加正向电压，基极加正向电流；关断条件：基极加负脉冲。

2、二极管的反向击穿机理反向击穿：PN结具有一定的反向耐压能力，但当反向电压过大，超过一定限度，反向电流就会急剧增大，破坏PN结反向偏置为截止的工作状态。

反向击穿按照机理不同分为雪崩击穿、齐纳击穿两种形式。

雪崩击穿：反向电压增大，空间电荷区的电场强度增大，使从中性区漂移进入空间电荷区的载流子被加速获取很高动能，这些高能量、高速载流子撞击晶体点阵原子使其电离(碰撞电离) ，产生新的电子空穴对，新产生的电子与空穴被加速获取能量，产生新的碰撞电离，使载流子迅速成倍增加，即雪崩倍增效应，导致载流子浓度迅速增加，反向电流急剧增大，最终PN结反向击穿。

齐纳击穿：重掺杂浓度的PN结，一般空间电荷区很窄，空间电荷区中的电场因其狭窄而很强，反偏又使空间电荷区中的电场强度增加，空间电荷区中的晶体点阵原子直接被电场电离，使价电子脱离共价键束缚，产生电子空穴对，使反向电流急剧增加。

现代电力电子技术大作业要求

作业
1、单端反激式电路（Flyback）仿真。

2、分析并仿真隔离型的Sepic电路，说明其特点。

3、分析并仿真隔离型Cuk电路，说明其特点。

4、分析并仿真Boost PFC电路。

5、分析并仿真三相PWM整流电路。

6、CCM方式下Boost PFC电路控制系统（平均值电流控制）仿真。

7、CCM方式下Boost PFC电路控制系统（峰值电流控制）仿真。

8、分析并仿真三相桥式SPWM逆变电路（频率调制比N=5，幅值
调制比为0.8）
要求：
1.在所有的仿真题目中任选三个完成
2.必须独立完成，一旦发现两份雷同的大作业，都按照不合格处理
3.仿真软件可以选择MATLAB,PSIM,PSPICE等，按照自己的兴趣
选择
4.按照以下的顺序依次给出：
（1）设计的技术指标：
给出仿真电路的具体设计指标，这个是设计的前提和依据。

（2）写出所选电路的具体工作原理，最好有理论波形支持。

（3）实验步骤：
详细的给出仿真的具体步骤；根据设计指标进行元器件的选
择；写清楚各个元件的型号、主要参数，注意：写出选择元
器件选择的依据
（4）仿真电路图
（5）仿真结果
（6）对仿真结果进行分析
（7）仿真结果与步骤（2）的理论进行对比
5.作业不仅要提交打印版的大作业，还需要提供相应的仿真的电子
版，以供检查作业的雷同性和真实性
6.大作业采用统一的封面，打印要求：建议使用B5纸打印，打印后
作业封装在所发的封皮中，统一上交
7.上交作业时间：第12周周五。

西南交《现代电力电子技术》在线作业一【满分答案】

西南交《现代电力电子技术》在线作业一---------------------------单选题1.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( )A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D. 不定正确答案:B2.三相半波可控整流电路的自然换相点是（）A.交流相电压的过零点B.本相相电压与相邻电压正半周的交点处C.比三相不控整流电路的自然换相点超前30度D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后30度正确答案:B3.对于电力MOSFET，栅极不加电压时，电流（）A.一定导通B.可能导通C.不能导通D.不确定正确答案:C4.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（）A.一次击穿B.二次击穿C.临界饱和D.反向截止正确答案:B5.快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是（）A.功率晶体管B. IGBTC.功率MOSFETD.晶闸管正确答案:D6.单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角的最大移相范围是（）A. 90oB. 120oD. 180o正确答案:D7.三相半波带电阻性负载时，α为（）度时，可控整流输出的电压波形处于连续和断续的临界状态A. 0B. 60C. 30D. 120正确答案:C8.一般可逆电路中的βmin选（）合理A.30o-35oB.10o-25oC.0o-10oD. 0o正确答案:A9.电流型逆变器中间直流环节贮能元件是( )A. 电容B. 电感D.电动机正确答案:B10.采用多重化电压源型逆变器的目的,主要是为( )A.减小输出幅值B.增大输出幅值C.减小输出谐波D.减小输出功率正确答案:C---------------------------多选题1.变频电路可分为（）A.交交变频B.交直变频C.交值交变频D.直交变频正确答案:A2.相控整流电路实现有源逆变的条件有（）A.负载侧存在直流电势B.直流电势的绝对值大于整流输出电压的绝对值C.晶闸管触发角大于90度D.晶闸管触发角小于90度正确答案:A3.IGBT具有以下哪三种极性？（）A. 门极KB. 栅极GC.集电极CD.发射极E正确答案:B4.相控整流电路的负载大致可以分为（）A.电阻性负载B.电感性负载C.电容性负载D.反电势负载正确答案:A5.电力变换的类型有（）A.交流变直流B.直流变交流C.直流变直流D.交流变交流正确答案:A6.下列元器件中，半控型有（）A.普通晶闸管B.整流二极管C.逆导晶闸管D.双向晶闸管正确答案:A7.开关管的驱动电路采用的隔离技术有（）A.磁隔离B.电容隔离C.电感隔离D.光耦隔离正确答案:A8.无源逆变电路可以输出（）A.三角波B. 斜波C.矩形波D.脉宽调制波正确答案:C9.电压逆变电路的特点（）A.直流侧接大电感B.交流侧电流接正弦波C.直流侧电压无脉动D.直流侧电流无脉动正确答案:B10.按照开关控制能力，电力电子器件可分为（）A.不可控器件B.半空型器件C.电压控制型器件D.全控型器件正确答案:A---------------------------判断题1.单极性SPWM调制波比双极性SPWM调制波的谐波分量要大些A. 错误B. 正确2.三相半波可控整流电路与三相桥式整流电路相比，要输出相同的Ud，晶闸管承受的正、反向峰值电压较低A. 错误B. 正确正确答案:A3.换相压降消耗有功功率A. 错误B. 正确正确答案:A4.在三相交流调压电路中，至少有一相正向晶闸管与另一相反向晶闸管同时导通A. 错误B. 正确正确答案:B5.变频调速装置属于无源逆变的范畴A. 错误B. 正确6.直流斩波器属于隔离型直直变换器A. 错误B. 正确正确答案:A7.脉宽调制逆变电路存在开关频率高的缺点A. 错误B. 正确正确答案:B8.带阻性负载的单相桥式全控整流电路中，触发角为0时，功率因数也为0A. 错误B. 正确正确答案:A9.恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是减小存储时间。

电力电子技术第4-7章作业

D ia=0,ib=-Id,ic=+Id
正确答案:C
单选题
14.单相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，在逆变角期间，其处于换相进行关断的晶闸管承受的电压是
A反向电压
B正向电压
C零电压
D交变电压
正确答案:A
单选题
15.在高压直流输电系统中，变流器1和变流器2中间的直流环节起着功率传输作用，控制功率流向的方法是
单选题
6.晶闸管固定脉宽斩波电路一般采用的换流方式是
A电网电压换流
B负载电压换流
C器件换流
D LC谐振换流
正确答案:D
单选题
7.定宽调频控制方式中，导通比Kt的改变会导致改变斩波器的
A输出电压频率
B输出电压最大值
C电源电压
D输出电流幅值
正确答案:A
单选题
8.Boost变换器中电容的作用是
A防止电容通过电源放电
单选题
1.定宽调频是斩波器的一种
A时间比控制方式
B瞬时值控制方式
C移相控制方式
D模糊控制方式
正确答案:A
单选题
2.直流斩波电路，是一种什么变换电路？
A AC/AC
B DC/AC
C DC/DC
D AC/DC
正确答案:C
单选题
3.Buck变换器中电容的作用是？
A为电感放电续流
B储能
C控制放电时间
D维持负载电流恒定
A正弦信号
B方流信号
C锯齿波信号
D直流信号
正确答案:D
单选题
13.电流源型逆变器在每一个周期的0°～60°期间，晶闸管T6、T1导通，输出电流为ia=+Id,ib=-Id,ic=0,则在240°～300°期间

现代电力电子技术第1次作业

现代电力电子技术第1次作业1.电力电子器件一般工作在（）。

通断状态（开关状态）(正确答案)放大状态截止状态常开状态2.二极管属于（）。

半控型器件全控型器件不可控器件(正确答案)GTR3.按受控方式分，普通晶闸管属于（）。

全控型器件半控型器件(正确答案)不可控器件不确定4.交流电变直流电的过程可用文字符号表示为（）。

AC-DC(正确答案)AC-ACDC-DCDC-AC5.晶闸管的三个电极分别是（）。

阴极、阳极、控制极(正确答案)发射极、集电极、基极阳极、基极、集电极一级、二级、三级6.晶闸管具有3个PN结。

对(正确答案)错7.晶闸管的电极分别为发射极、集电极和控制极。

对错(正确答案)8.晶闸管的三个电极分别用阳极A、阴极K、控制极G表示。

对(正确答案)错9.从公用电网直接得到的是交流电。

对(正确答案)错10.从蓄电池和干电池得到的是直流电。

对(正确答案)错11.整流电路按输出波形分可分为单相整流和三相整流。

对错(正确答案)12.把交流电变为大小可调的直流电叫整流。

对(正确答案)错13.交流调压是把交流变交流，把一种交流电变成输出值适合需要的交流电。

对(正确答案)错14.逆变是把直流电变为交流电。

对(正确答案)错15.触发脉冲丢失会导致逆变失败。

对(正确答案)错16.电力中的电源有()和()两种。

交流(正确答案)直流(正确答案)单相三相17.电力电子器件按受控方式分为()、()和()。

不可控器件(正确答案)半可控器件(正确答案)全控器件(正确答案)电力电子器件18.该图形符号是什么器件的？_________________________________(答案：晶闸管)19.HL指的是现实生活中的什么物件？_________________________________(答案：灯泡)20.观察日常生活中的调光灯会发现，其输入是交流多少的电压？_________________________________(答案：220V)21.工频交流电或直流电变换成频率可调的交流电供给负载是什么电路？_________________________________(答案：变频电路)22.该图形符号是什么器件的？_________________________________(答案：双向晶闸管)23.如图所示的交流调压电路，此交流调压电路中使用的控制元件是什么？_________________________________(答案：单向晶闸管)。

现代电力电子技术作业

5、说明电力MOSFET栅极电压U GS控制漏极电流iD的基本原理。

答：当UGS<UGSth时,功率MOSFET处于截止区III。

此时若UDS超过击穿电压Ubr时，期间将被击穿，使iD急剧增大而进入雪崩击穿。

而当UGS >UGSth时输出特性在线性导电区，由于UDS它对导电沟道宽度和一点的漏-源电阻RDS，则iD=UDS/RDS将随UDS而线性增大；这就形成了线性到点去I（可调电阻区）。

对于一定的UGS，当UDS较大时，尽管UDS增大，但因iD已经达到饱和值，不能再增大多少，此时恒流饱和区II，这相当于漏源电阻RDS随UDS而加大，iD保持不变。

6.说明电力MOSFET的分类及其结构分类：N沟道增强型，P沟道增强型，N沟道耗尽型，P沟道耗尽型结构：N沟道增强型7.作为开关使用时电力MOSFET器件主要的优缺点是什么？优点：①开关速度高，②开关时间短，③工作频率高。

缺点：①电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。

②由于存在极间电容，使得输入栅极电压信号和漏极电流的波形上升和下降都应该呈指数曲线规律。

9.对于电力MOSFET来说，试说明N沟道、P沟道、增强型及耗尽型等名词术语的含义。

答：场效应管是一种利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，是仅由一种载流子参与的半导体器件。

从参与导电的载流子来划分，它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。

增强型：V GS=0时，漏源之间没有导电沟道，在V DS作用下无i D。

耗尽型：V GS=0时，漏源之间有导电沟道，在V DS作用下有i D。

10. 电力MOSFET输出特性曲线可分为哪几个区？各有什么特点？作为开关使用时MOSFET一般工作在什么区？可分为线性导电区、饱和恒流区和截止区三个区域。

当u GS < u GSth（开启电压）时，功率MOSFET处于截止区。

此时若u DS超过击穿转折电压u BR时，器件将被击穿，使i D急剧增大而进入雪崩击穿。

现代电力电子技术大作业

VCCT Q D1C RN1 N2 ip isVO**不为零，与此相反即为电流断续。

如果，在t=T时刻，I smin=0表示导通期间储存的磁场能量刚好释放完毕；也就是临界状态。

，I smin >0表示导通期间储存的磁场能量还没有释放完，电路工作在连续状态；Ismin<0表示导通期间储存的磁场能量还没有到时刻就已经释放完毕，即电路工作在断续状态下。

电流连续下的理论波形：图1-3 理论输出波形3、实验步骤1）根据实验设计指标选择所需器件输入直流电源：Vin 200V；变压器T的参数，L p:10uH, ，L s:5uH,变压器初级线圈匝数：200匝，次级线圈匝数：10匝，变压器励磁电感L m:1m；滤波电容C：110uF,初始电压10V；触发频率：100k,占空比0.8；负载为阻性负载：5Ω。

2）利用所选的元器件，搭建原理图，并按已知参数设置各元件参数，设定仿真控制时间。

保存原理图。

将MOSFET和二极管D1参数选项中的current flag设置为1，这样可以将电流表缺省直接测得电流波形。

3）点击仿真按钮，双击要观察波形的参数值，点击确定，观察仿真波形。

4、仿真电路图电路原理图如下：图1-4 仿真电路图4、仿真结果1）电流连续输出波形按照顺序，图中的I（D1）为变压器次级电流大小，在图中的大致形状是呈线性下降的直线；I（MOS1）是变压器初级电流大小，在图中的大致形状是呈线性增长的直线；图中的Vp1是输出电压，近似为一条平行于时间轴的一条直线，但略有脉动。

图 1-5 电流连续下仿真结果2）电流断续输出波形降低触发电路的占空比，电流将断续，将占空比变为0.5，输出初、次级电流波形如下图1-6所示。

图1-6 电流连续下仿真结果6、仿真结果分析观察图1-5的仿真结果，按照所选参数构建的电路，电流连续时，输出电压40V达到了预期制定指标。

在开关管MOSFET导通的时间段内，变压器初级电流I（MOSFET）线性上升,此时变压器次级电压为下正上负，使得二极管反偏截止，即I（D）为零,此时负载电流由滤波电容提供。

电力电子技术作业(含答案)

第2章电力电子器件1. 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：u AK >0且u GK >0。

2. 维持晶闸管导通的条件是什么？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。

3. 怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：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。

4. 图1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 1、I 2、I 3。

π4π4π25π4a)b)c)图1-43图1 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2mI (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b)I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =2mI π2123+≈0.898 I m c)I d3=π21⎰2)(πωt d I m =0.25I mI 3 =⎰202)(21πωπt d I m =0.5I m5. 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？答：全控型器件缓冲电路的主要作用是抑制器件的内因过电压，d u/d t或过电流和d i/d t，减小器件的开关损耗。

6. 试分析全控型器件的RCD缓冲电路中各元件的作用。

答：RCD缓冲电路中，各元件的作用是：开通时，C s经R s放电，R s起到限制放电电流的作用；关断时，负载电流经VD s从C s分流，使d u/d t减小，抑制过电压。

20秋学期《现代电力电子及变流技术》在线平时作业1

20秋学期《现代电力电子及变流技术》在线平时作业1晶闸管变流电路逆变工作时，（）。

A:ormulasB:C:D:答案：B180°导电型交-直-交电压变频器，任意时刻有（）导通。

A:一只开关管B:两只开关管C:三只开关管D:四只开关管答案：C自然换流点在相电压波形正半周轮廓线交点的电路是（）。

A:三相零式共阴极组整流电路B:三相零式共阳极组整流电路C:三相桥式全控整流电路D:三相桥式全控逆变电路答案：A（）是电压控制型电力电子器件。

A:P-MOSFET、MCTB:TRIAC、GTRC:GTO、IGBTD:PowerDiode、SITH答案：A功率晶体管三个电极分别为()。

A:发射极，基极，集电极；B:第一基极，发射极，第二基极；C:源极，栅极，漏极；D:阴极，门极，阳极。

答案：A两组晶闸管反并联电路，一共有（）。

A:两种工作状态B:三种工作状态C:四种工作状态D:以上各种状态答案：C晶闸管的额定电压是（）。

A:断态重复峰值电压B:反向重复峰值电压C:A和B中较大者D:A和B中较小者答案：D单相桥式全控整流电路一共有（）只晶闸管。

A:1B:2C:3D:4答案：D单相半波可控整流电路一共有（）只晶闸管。

A:1B:2C:3D:4答案：A单相全波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流有效值是（）。

西南交《现代电力电子技术》在线作业二【满分答案】

西南交《现代电力电子技术》在线作业二---------------------------单选题1.相控交交变频电路的输出最高频率必须小于输入频率的（）A. 1/3B. 1/4C. 1/5D. 1/6正确答案:A2.下列自关断器件中，属于电流控制型器件的是（）A.电力场效应晶体管B.达林顿晶体管C.电力晶体管D.绝缘栅极双极型晶体管正确答案:B3.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.α、负载电流Id以及变压器漏抗XCB.α以及负载电流IdC.α和U2D.α、U2以及变压器漏抗XC正确答案:A4.单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角的移相范围是（）A. 0-90B. 0-180C.90-180D.180-360正确答案:A5.单相半控桥式整流大电感负载电路中,为了避免出现一个晶闸管一直导通,另两个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( )A. 电容B. 电感C. 电阻D.二极管正确答案:D6.对同一个晶闸管来说，通常其擎住电流要（）维持电流A. 小于B. 大于C. 等于D.小于或等于正确答案:B7.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在已给管芯上而成（）A.大功率三极管B.逆阻性晶闸管C.双向晶闸管D.可关断晶闸管正确答案:B8.下列描述中不属于IGBT的特点有（）A.开关速度快B.耐高压C.耐大电流D.输入阻抗小正确答案:D9.三相半波整流电路带阻性负载时触发脉冲的移相范围为（）A.0o-90oB.0o-180oC.0o-150oD.0o-120o正确答案:C10.下列器件中，属于电流控制型的电力电子器件有（）A.电力MOSFETB. IGBTC. IGCTD. GTO正确答案:D---------------------------多选题1.下列电路中不可能实现有源逆变的有（）A.三相半波可控整流电路B.三相侨式半控整流电路C.单相桥式整流电路D.单相双半波整流电路外接续流二极管正确答案:B2.相控整流电路实现有源逆变的条件有（）A.负载侧存在直流电势B.直流电势的绝对值大于整流输出电压的绝对值C.晶闸管触发角大于90度D.晶闸管触发角小于90度正确答案:A3.下列描述中属于电力MOSFET的特点有（）A.驱动功率小B.开关速度快C.工作频率高D.耐压高正确答案:A4.按照开关控制能力，电力电子器件可分为（）A.不可控器件B.半空型器件C.电压控制型器件D.全控型器件正确答案:A5.下列可控整流电路中输出电压谐波含量最少的是（）电路A.三相半波B.单相双半波C.三相桥式D.十二相整流正确答案:D6.下列元器件中，可控型有（）A.普通晶闸管B.整流二极管C.逆导晶闸管D.大功率晶体管正确答案:B7.直流斩波器的控制方式有（）A.定频调宽控制B.定宽调频控制C.调频调宽混合控制D.定频定宽控制正确答案:A8.关于PWM控制的特点下列描述正确的是（）A.谐波分量少B.同时调节输出电压与频率C.开关次数低D.动态响应好正确答案:A9.以下描述中，哪几项不是电流型逆变器中间直流环节贮能元件？（）A. 电容B. 电感C.蓄电池D.电动机正确答案:A10.下列电路中，输入整流变压器不存在直流磁化的是（）A.单相桥式整流电路B.单相半波整流电路C.单相双半波整流电路D.单相双半波整流电路外接续流二极管正确答案:A---------------------------判断题1.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A. 错误正确答案:B2.三相半波可控整流电路与三相桥式整流电路相比，要输出相同的Ud，晶闸管承受的正、反向峰值电压较低A. 错误B. 正确正确答案:A3.对于三相半波整流电路，电阻性负载，当I一定时，流过晶闸管的电流有效值I会随着控制角的增加而增加。

西南交通大学《现代电力电子技术》_在线作业一

A:错误
B:正确
参考选项：A
三相桥式全控整流电路在任何时刻必须保证共阴极组和共阳极组各有一个晶闸管导通，才能构成导电回路
A:错误
B:正确
参考选项：B
IGCT的关断损耗低
A:错误
B:正确
参考选项：B
换相压降消耗有功功率
A:错误
B:正确
参考选项：A
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型双极型晶体管则属于电压驱动型开关管。
A:错误
B:正确
参考选项：B
相控整流电路在控制角较大时，功率因素较高，网侧电流谐波含量较小
A:错误
B:正确
参考选项：A
三相半波可控整流电路才能实现有源逆变
A:错误
B:正确
参考选项：B
单相全控桥式整流电路能实现有源逆变电路。
A:错误
B:正确
参考选项：B
A:电力场效应晶体管
B:达林顿晶体管
C:电力晶体管
D:绝缘栅极双极型晶体管
参考选项：C
使IGBT开通的驱动电压一般为（）V
A:0-5
B:5-10
C:10-15
D:15-20
参考选项：D
升压斩波电路中,已知电源电压Ud=12V,导通比Kt=1/3,则负载电压U0=( )
A:4V
B:18V
C:36V
D:48V
A:错误
B:正确
参考选项：A
电力MOSFET是双极性晶体管
A:错误
B:正确
参考选项：A
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正电流。
A:错误
B:正确
参考选项：A
IGCT在导通期间发挥晶闸管的性能，在关断阶段则呈现类似晶体管的特性

现代电力电子技术作业及答案

2.1 试说明功率二极管的主要类型及其主要工作特点。

2.2 人们希望的可控开关的理想特性有哪些？2.3 阅读参考文献一，说明常用功率半导体器件的性能特点及其一般应用场合。

2.4 说明MOSFET和IGBT驱动电路的作用、基本任务和工作特点。

3.1 什么是半波整流、全波整流、不控整流、半控整流、全控整流、相控整流？3.2 什么是电压纹波系数、脉动系数、基波电流数值因数、基波电流移位因数（基波功率因素）和整流输入功率因数？3.3 简述谐波与低功率因数（电力公害）的危害，并说明当前抑制相控整流电路网侧电流谐波的措施。

4.1 画出降压换流器（Buck电路）的基本电路结构，简要叙述其工作原理，并根据临界负载电流表达式说明当负载电压VO和电流IO一定时，如何避免负载电流断续。

4.2 画出升压换流器（Boost电路）的基本电路结构，推证其输入/输出电压的变压比M表达式，说明Boost电路输出电压的外特性。

4.3 画出升降压换流器（Buck-Boost电路）的基本电路结构，说明电路工作原理，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。

4.4 画出丘克换流器（Cuk电路）的基本电路结构，说明电路工作原理及主要优点，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。

5.1 正弦脉宽调制SPWM的基本原理是什么？幅值调制率ma和频率调制率mf的定义是什么？5.2 逆变器载波频率fs的选取原则是什么？5.3 简要说明逆变器方波控制方式与PWM控制方式的优缺点。

5.4 画出三相电压型逆变器双极性驱动信号生成的电路原理图，指出图中各变量的含义，简要叙述其工作原理。

6.1 柔性交流输电系统（FACTS）的定义是什么？FACTS控制器具有哪些基本功能类型？6.2 什么是高压直流输电（HVDC）系统？轻型高压直流输电系统在哪些方面具有良好的应用前景？6.3 晶闸管控制电抗器（TCR）的基本原理是什么？晶闸管触发控制角α<90°与α=90°两种情况下等效电抗是否相等，为什么？6.4 作图说明静止无功发生器（SVG）的工作原理与控制方式，分析其与5.4节所述三相逆变器的异同点？6.5 简要说明有源电力滤波器（APF）和动态电压恢复器（DVR）的基本功能和系统组成？6.6 阅读参考文献三，简要说明当前在风力发电技术领域中运用的储能技术、输电技术以及滤波与补偿技术？7.1 电机驱动装置设计的一般准则有哪些？7.2 简要说明直流电机伺服驱动和调速驱动的在控制要求和实现手段上的异同点。

东大14秋学期《现代电力电子及变流技术》在线作业2答案

14秋学期《现代电力电子及变流技术》在线作业2
一,单选题
1.三相半波可控整流电路，变压器副侧绕组的电流有效值I2是（）。
A.
B.
C.
D.
?
正确答案：B
2.（）是电压控制型电力电子器件。
A.
P-MOSFET、MCT
B.
TRIAC、GTR
C.
GTO、IGBT
D.
Power Diode、SITH
?
正确答案：A
3.场效应管三个电极分别为( )。
A.
发射极，基极，集电极；
B.
第一基极，发射极，第二基极；
C.
源极，栅极，漏极；
D.
阴极，门极，阳极。
?
正确答案：C
4.单相全波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流平均值是（）。
A.
B.
C.
D.
?
正确答案：A
5.（）是双极型全控电力电子器件。
A.
P-MOSFET
B.
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
2.考虑变压器漏抗造成的换相重叠角γ时，三相全控桥式电路输出的整流电压平均值比不考虑变压器漏抗时减小。
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
3.整流状态下，晶闸管阻断时主要承受反向电压。
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
4.在规定条件下，由门极触发晶闸管使其导通晶闸管能够承受而不至损坏的通态电流最大上升率称为通态电流临界上升率di/dt。
TRIAC
C.
GTR
D.
GTO
?
正确答案：C
6.单相全波可控整流电路一共有（）只晶闸管。