电力电子技术复习总结(王兆安)
西安交大王兆安《电力电子技术》复习总结修订版.pdf
根据驱动信号的性质分类 （1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如 SCR、GTO、GTR。 （2）电压型器件：通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如 MOSFET、 IGBT。
根据器件内部载流子参与导电的情况分类 （1）单极型器件：内部由一种载流子参与导电的器件。如 MOSFET。 （2）双极型器件：由电子和空穴两种载流子参数导电的器件。合而成的器件。如 IGBT。 5 半控型器件—晶闸管 SCR 将器件 N1、P2 半导体取倾斜截面，则晶闸管变成 V1-PNP 和 V2-NPN 两个晶体管。
第 3 章 整流电路
晶闸管的导通工作原理 （1）当 AK 间加正向电压 E A ，晶闸管不能导通，主要是中间存在反向 PN 结。 （2）当 GK 间加正向电压 EG ，NPN 晶体管基极存在驱动电流 I G ，NPN 晶体管导通，产生集电极电流 I c2 。 （3）集电极电流 I c2 构成 PNP 的基极驱动电流，PNP 导通，进一步放大产生 PNP 集电极电流 I c1 。 （4） I c1 与 I G 构成 NPN 的驱动电流，继续上述过程，形成强烈的负反馈，这样 NPN 和 PNP 两个晶体管完全饱和，晶闸 管导通。
第 2 章 电力电子器件 1 电力电子器件与主电路的关系 （1）主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。 （2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件。 2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗。 3 电力电子系统基本组成与工作原理 （1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。 （2）检测主电路中的信号并送入控制电路，根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。 （3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。 （4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证系统正常可靠运行。 4 电力电子器件的分类
《电力电子技术》-王兆安-第四版习题解答
第一章 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）。
即：U AK ＞ 0且U GK ＞ 0。
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：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的阳极电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即：维持电流。
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阳极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头断。
３．图1－43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 。
解：a ） m m m d I .I )t (d t sin I I 2717012222141≈⎰）＋（＝＝πωωπππm m m I .I )t (d )t sin (I I 476702143221241≈⎰πωωπππ＋＝＝b ） m m m d I .I )t (d t sin I I 54340122142≈⎰）＋（＝＝πωωπππm m m I .I )t (d )t sin (I I 674102143221242≈⎰πωωπππ＋＝＝c ） m md I )t (d I I 4121203＝＝ωππ⎰m mI )t (d I I 21212023＝＝ωππ⎰４．上题中如果不考虑安全裕量，问100A 晶闸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 （A V ）＝100A 的晶闸管，允许的电流有效值I ＝157A ，由上题结果，根据电流有效值相等的原则可得： a ） I 1＝157A ＝0.4767I m ∴ I m1＝157/ 0.4767＝329.35（A ）I d1 ＝0.2712 I m1＝89.48（A ）b ） I 2＝157A ＝0.6742I m ∴ I m2＝157/ 0.6742＝232.88（A ）I d2 ＝0.5434 I m1＝126.56（A ）c ） I 3＝157A ＝0.5I m ∴ I m3＝157/ 0.5 ＝314（A ）I d3 ＝0.25 I m1＝78.5（A ）５．GTO 和普通晶闸管同为PNP 结构，为什么GTO 能够自关断，而普通晶闸管不能？ 解：1）GTO 器件α2较大，模型中的V 2控制灵敏。
电力电子技术(王兆安)复习重点
第一章电力电子器件1、电力电子技术是用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术交流（AC—AC）。
常用电力电子器件、电路图形文字符号和分类：二、晶闸管的导通条件：阳极正向电压、门极正向触发电流.三、晶闸管关断条件是：晶闸管阳极电流小于维持电流。
导通后晶闸管电流由外电路决定实现方法：加反向阳极电压。
3、晶闸管额定电流是指：晶闸管在环境温度40和规定的冷却状态下，稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
4、IT(AV)与其有效值IVT的关系是IT(AV)=IVT/1.575、晶闸管对触发电路脉冲的要求是：1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2）触发脉冲应有足够的幅度3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压，电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域之内4）应有良好的抗干扰性能，温度稳定性与主电路的电气隔离。
第二章：整流电路1、单相桥式全控整流电路结构组成：A．纯电阻负载：α的移相范围0~180º，Ud 和Id的计算公式，要求能画出在α角下的Ud ，Id及变压器二次测电流的波形(参图3-5);B．阻感负载：R+大电感L下，α的移相范围0~90º，Ud 和Id计算公式要求能画出在α角下的Ud ,Id，Uvt1及I2的波形(参图3-6);2、三相半波可控整流电路：α=0 º的位置是三相电源自然换相点A）纯电阻负载α的移相范围0~150 ºB）阻感负载（R＋极大电感L）①α的移相范围0~90 º②Ud IdIvt计算公式③参图3-17 能画出在α角下能Ud IdIvt的波形（Id电流波形可认为近似恒定）3、三相桥式全控整流电路的工作特点：A）能画出三相全控电阻负载整流电路，并标出电源相序及VT器件的编号。
B）纯电阻负载α的移相范围0~120 ºC）阻感负载R＋L（极大）的移相范围0~90 ºUd IdIdvtIvt的计算及晶闸管额定电流It（AV）及额定电压Utn的确定D）三相桥式全控整流电路的工作特点：1）每个时刻均需要两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。
第3章 电力电子技术王兆安
u2
b) 0
ωtቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
π
2π
ωt
ug
c) 0
ωt
ud
d) 0
+
+
α
ωt
id
e) 0
θ
ωt
uVT
f) 0
ωt
图3-2 带阻感负载的单相半 波可控整流电路及其波形
3.1.1 单相半波可控整流电路
◆电力电子电路的一种基本分析 方法 把器件理想化， ☞把器件理想化，将电路简化 分段线性电路。 为分段线性电路。 ☞器件的每种状态组合对应一 线性电路拓扑， 种线性电路拓扑，器件通断状 态变化时，电路拓扑发生改变。 态变化时，电路拓扑发生改变。 ☞以前述单相半波电路为例 √当VT处于断态时，相当 处于断态时， 当 处于断态时 于电路在VT处断开 处断开， 于电路在 处断开， id=0。当VT处于通时， 处于通时， 。 处于通时 相当于VT短路 短路。 相当于 短路。两种情 况的等效电路如图3-3所 况的等效电路如图 所 示。
10/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带电阻负载的工作情况 ◆电路分析 闸管VT 组成一对桥臂， ☞闸管 1和VT4组成一对桥臂，VT2 组成另一对桥臂。 和VT3组成另一对桥臂。 正半周（ 点电位高于b点电 ☞在u2正半周（即a点电位高于 点电 点电位高于 位） √若4个晶闸管均不导通，id=0,ud=0, 个晶闸管均不导通， 若 个晶闸管均不导通 VT1、VT4串联承受电压 2。 串联承受电压u √在触发角α处给 1和VT4加触发 脉 在触发角 处给VT 即导通，电流从电源a端经 冲，VT1和VT4即导通，电流从电源 端经 VT1、R、VT4流回电源 端。 流回电源b端 、 过零时， ☞当u2过零时，流经晶闸管的电流也 降到零， 关断。 降到零，VT1和VT4关断。 负半周， ☞在u2负半周，仍在触发角α处触发 VT2和VT3，VT2和VT3导通，电流从电源 导通，电流从电源b 端流出， 流回电源a端 端流出，经VT3、R、VT2流回电源 端。 、 过零时，电流又降为零， ☞到u2过零时，电流又降为零，VT2和 VT3关断。 关断。
电力电子技术复习笔记,考试重点,王兆安
UUN
1 2 uUN dt 0.471U d 2
输出相电压基波幅值 UUN1m 和有效值 UUN1
UUV 1m
2 U d 0.637U d U d 3
2
UUV 1
UUV 1m 2
0.45U d
6.单相电流型逆变电路
电力电子技术 复习重点 Made by 3903 王子剑
180
4.斩控式调压电路
电力电子技术 复习重点 Made by 3903 王子剑
以电压过零为触发延迟角α 的起点，移相范围是 0 到 150 度。 波形分析要按同时有几个管子导通。三个：负载相电 压=电源相电压；两个：负载相电压=电源线电压一 半；均不导通：电压为 0。 减小延迟角，则导通时间加长，管子同时导通的可能 性大；增大延迟角，同时导通的管子数量减少 a.0~60 度，3+2（有时三管通有时两管） b.60~90 度，2（一直是两个管子通） c.90~150，2+0 优点：无低次谐波。 缺点：全控器件，耐压及通流能力低，结构复杂。 5.三相交流调压电路（只研究电阻负载！！）
① U 0
(
1
2U1 sin t ) 2 d (t )
U1
I0 U0 R
1 sin 2 2
晶闸管电流有效值 IVT =
I0 2
著名的图出自于此，图上也能看到，当α 小的时候管 子就 180 度全部导通了 3.1 谐波：只有奇次没有偶次谐波。
②功率因数小于 1,考虑到有断的情况(对比正弦电路 中,纯电阻的功率应该始终为 1) ③导通角与触发延迟角的关系： 3. 单相交流调压电路(阻感)
①基波和 3 倍次以外的谐波电流不流过零线，
电力电子技术第五王兆安
1.1 什么是电力电子技术
◆具体地说，电力电子技术就是使用电力电子器件 对电能进行变换和控制的技术。
☞电力电子器件是电力电子技术的基础。
☞变流技术则是电力电子技术的核心。
表1-1 电力变换的种类
输出
输入
交流（AC）
直流（DC）
直流（DC） 交流（AC）
整流
交流电力控制 变频、变相
直流斩波 逆变
1.1 什么是电力电子技术
1.2 电力电子技术的发展史
◆全控型器件和电力电子集成电路（PIC） ☞70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管
（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器 件迅速发展。
全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其 开通又可使其关断。 ☞采用全控型器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制（PWM） 方式。相对于相位控制方式，可称之为斩波控制方式，简称斩控方式 。 ☞在80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合 型器件异军突起。它是MOSFET和BJT的复合，综合了两者的优点 。 与此相对，MOS控制晶闸管（MCT）和集成门极换流晶闸管（ IGCT）复合了MOSFET和GTO。
件两类，目前往往专指电力半导体器件。
2.1.1 电力电子器件的概念和特征
■电力电子器件的特征
◆处理电功率的大小（承受电压和电流的能力）一般都 远大于处理信息的电子器件，是其最重要的参数， ◆为了减小本身的损耗，提高效率，一般都工作在开关 状态。 ◆由信息电子电路来控制 ,而且需要驱动电路。 ◆自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件，在其工 作时一般都需要安装散热器。
本章小结
引言
■模拟和数字电子电路的基础
《电力电子技术(王兆安》
《电力电子技术(王兆安》电力电子技术复习题2一、简答题1、晶闸管导通的条件是什么。
（1）晶闸管阳极和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施加适当的正向脉冲电压和电流2、有源逆变实现的条件是什么。
（1）晶闸管的控制角大于90度，使整流器输出电压ud为负（2）整流器直流侧有直流电动势，其极性必须和晶闸管导通方向一致，其幅值应大于变流器直流侧的平均电压3、电压源逆变电路与电流源逆变电路的区别。
（1）电压型无源逆变电路直流侧接大电容滤波，输出电压为方波交流，输出电流的波形与负载性质有关；电流型无源逆变电路直流侧接大电感滤波，输出电流为方波交流，输出电压的波形与负载性质有关（2）电压型无源逆变电路各逆变开关管都必须反并联二极管，以提供之后的感性负载电流回路；电流型无源逆变电路各逆变开关管不需反并联二极管，但是应在负载两端并联电容，以吸收换流时负载电感中的储能4、单极性调制与双极性调制的区别。
（1）单极性调制是指逆变器输出的半个周期中，被调制成的脉冲输出电压只有一种极性，正半周为+ud和零，负半周为-ud和零（2）双极性调制是指逆变器输出的每半个周期中都被调制成+/-ud之间变化的等幅不等宽的脉冲列在近似相同的条件下，单极性调制比双极性调制具有更好的谐波抑制效果。
5、电力变换的基本类型包括哪些。
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－ＡＣ6、半控桥能否用于有源逆变。
为什么。
半控桥不能用于有源逆变，因为半控桥整流输出电压在移相范围内始终大于零。
7、直流斩波器的控制方式。
时间比控制方式：定频调宽定宽调频调频调宽瞬时值控制和平均值控制8、电压型无源逆变的特点是什么。
电压型无源逆变电路输入为恒定的直流电压，输出电压为方波交流电压，输出电流波形与负载的性质有关，阻感需要在功率电子器件旁边反并联二极管，以提供滞后电流的续流回路。
9、简述正弦脉宽调制技术的基本原理。
《电力电子技术》复习要点.pdf
王兆安《电力电子技术》复习要点第一章绪论1、电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
2、电力变换的种类3、晶闸管半控型器件主要采用相位控制方式，称为相控方式；全控型器件主要采用脉宽调制方式，称为斩控方式。
4、1957年第一个晶闸管的问世标志着电力电子技术的诞生。
第二章电力电子器件1、电力电子器件与信息电子器件相比具有的的特征：（1）电力电子器件可处理的电功率大；（2）电力电子器件工作在开关状态；（3）电力电子器件需信息电子电路来控制；（4）电力电子器件需安装散热器。
2、在实际中，由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。
3、按照能够被控制电路信号所控制的程度分为：半控型器件；全控型器件；不可控器件。
4、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，电力电子器件分为：电流驱动型；电压驱动型。
GTO、GTR为电流驱动型，IGBT、MOSFET为电压驱动型。
5、驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的波形，电力电子器件分为：脉冲触发型；电平控制型。
6、晶闸管导通的条件：晶闸管阳极承受正向电压，且门极有触发电流。
7、晶闸管由导通变为关断的条件：去掉阳极正向电压或者施加反压，或者使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
8、晶闸管只可以控制开通不能控制关断，因此被称为半控型器件。
电力晶体管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断，因而属于全控型器件。
8、维持电流是指使晶闸管维持导通所必需的最小电流9、擎住电流是晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。
10、晶闸管的四怕：高压、过流、电压冲击du/dt、电流冲击di/dt。
第三章整流电路1、整流电路的分类：（1）按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。
（2）按电路结构可分为桥式电路和零式电路。
（3）按交流输入相数分为单相电路和多相电路。
（4）按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，分为单拍电路和双拍电路。
电力电子技术重点王兆安第五版
第1章绪论1 电力电子技术定义：是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。
2 电力变换的种类（1）交流变直流AC-DC：整流（2）直流变交流DC-AC：逆变（3）直流变直流DC-DC：一般通过直流斩波电路实现（4）交流变交流AC-AC：一般称作交流电力控制3 电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术。
第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系（1）主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。
（2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件。
2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗。
3 电力电子系统基本组成与工作原理（1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
（2）检测主电路中的信号并送入控制电路，根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
（3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
（4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类（1）半控型器件：通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。
如SCR晶闸管。
（2）全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件。
如GTO、GTR、MOSFET和IGBT。
（3）不可控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。
如电力二极管。
根据驱动信号的性质分类（1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。
如SCR、GTO、GTR。
（2）电压型器件：通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。
如MOSFET、IGBT。
根据器件内部载流子参与导电的情况分类（1）单极型器件：内部由一种载流子参与导电的器件。
如MOSFET。
电力电子技术王兆安第五版第2章
电力电子技术王兆安第五版第2章
电 力
通态损耗：导通时器件上有一定的通态压降
电
子
器 断态损耗： 阻断时器件上有微小的断态漏电流流过
件
主
要
开通损耗：在器件开通的转换过程中
损 开关损耗：
产生的损耗
耗
关断损耗：在器件关断的转换过程中
接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控 制的电子器件。 ➢ 主电路（main power circuit）——电气设备或电力 系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。
电力电子技术王兆安第五版第2章
2、同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一 般特征：
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。
电力电子技术王兆安第五版第2章
➢ 晶闸管（Thyristor）：晶体闸流管，可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier——SCR） • 1956年美国贝尔实验室（Bell Lab）发明了晶闸管; • 1957年美国通用电气公司（GE）开发出第一只晶闸管产 品; • 1958年商业化; • 开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代; • 20世纪80年代以来，开始被性能更好的全控型器件取代; • 能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，在大容量的 场合具有重要地位.
电力电子技术王兆安第五版第2章
➢ 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：
(1) 设计2较大，使晶体管V2控制灵
敏，易于GTO关断。
(2) 导通时1+2更接近1（1.05，普通晶 闸管1+21.15）导通时饱和不深，接近临
电力电子技术 期末考试 简答题 复习总结王兆安
1。
晶闸管静态效应：（1)当承受反向电压时,不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通.(2）当承受反正电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能开通。
（3）一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否存在，晶闸管都保持导通。
（4)若要使其关断，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0的某一数值以下.2.电压型逆变电路的主要特点：(1)直流侧为电压源，或者并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路成低阻抗。
（2) 由于直流电压源的钳位作用，交流测输出电压波形为矩形波,,并且与负载阻抗角有关，且交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同（3）当交流测为阻感负载时,需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流测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。
3。
产生逆变的条件:（1）极性和晶闸管导通方向一致的直流电动势，且大雨变流器直流侧的平均电压。
(2）晶闸管的控制角大于90度，使ud为负值.4。
逆变失败原因，后果,防止：(1）触发脉冲丢失。
（2)电子器件发生故障.(3）交流电源发生缺相(4)换相角太小。
后果：会在逆变桥和逆变电路之间产生强大电流，损坏开关器件。
防止:采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证支流电源的质量，流出足够的换向裕量角等.5.晶闸管触发电路应满足下列要求: （1)应有足够大的电压和功率（2）门极正向偏压越小越好(3)触发脉冲前沿要陡，宽度应满足要求（4）要满足主电路移相6。
异步调制和同步调制区别：Fr变化时,载波比N变化.在信号波半个周期内,PWM波脉冲个数不固定相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期脉冲也不对称。
同步调制特点：信号波频率Fr变化时，载波比N不变.信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。
7.多重逆变电路解决了什么问题（1)加大了装置的容量（2）能够减少整流装置产生的谐波和无功功率对电网的冲击8。
电力电子技术复习总结(王兆安)
电力电子技术复习题1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(第5版)》王兆安_第3章_整流电路
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3.1.2 单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系
☞整流电压平均值为：
Ud
1
p
p a a
2U 2
sinwtd(wt)
2
p
2
U2
cosa
0.9U 2
cosa
(3-15)
当a=0时，Ud0=0.9U2。a=90时，Ud=0。晶闸管移相范围
为90。
☞晶闸管承受的最大正反向电压均为 2U2。
☞晶闸管导通角q与a无关，均为180，其电流平均值和
e)
0
q
wt
☞wt2时刻，电感能量释放完毕，id降至
u
零，VT关断并立即承受反压。
VT f)
☞由于电感的存在延迟了VT的关断时刻，
0
wt
使ud波形出现负的部分，与带电阻负载时相
图3-2 带阻感负载的单相半
比其平均值Ud下降。
波可控整流电路及其波形
6/131
3.1.1 单相半波可控整流电路
◆电力电子电路的一种基本分析 方法
Id Id Id
wt
wt
☞wt=p+a时刻，触发VT2和VT3，
w t VT2和VT3导通，u2通过VT2和VT3分别
w t 向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断，
流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和
图3-6 单相桥式全控整流电流带 阻感负载时的电路及波形
VT3上，此过程称为换相，亦称换流。
wt
端流出，经VT3、R、VT2流回电源a端。
☞到u2过零时，电流又降为零，VT2和
图3-5 单相全控桥式
VT3关断。
带电阻负载时的电路及波形
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电力电子技术复习题1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_ ，2__，续流二极管承受的最大反向电压为2_（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_，22和2；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2_和2_；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δ时，晶闸管的导通角θ =_π-α-δ_; 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ =_π-2δ_。
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UFm2_，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__o30≤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 d8.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，输出电压为2_，随负载加重Ud逐渐趋近于_0.9 U2_，通常设计时，应取RC≥_1.5-2.5_T，此时输出电压为Ud≈__1.2_U2(U2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_3=RCω_，电路中的二极管承受的最大反向电压为_U2。
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_。
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 α 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<<______。
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。
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α的移相范围为_0-180O _，随 α 的增大， Uo_降低_，功率因数λ_降低__。
3.单相交流调压电路带阻感负载，当控制角α＜ϕ(ϕ=arctan(ωL/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 α 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__。
电力电子技术复习题2一、简答题1、晶闸管导通的条件是什么？（1）晶闸管阳极和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施加适当的正向脉冲电压和电流2、有源逆变实现的条件是什么？（1）晶闸管的控制角大于90度，使整流器输出电压Ud为负（2）整流器直流侧有直流电动势，其极性必须和晶闸管导通方向一致，其幅值应大于变流器直流侧的平均电压3、电压源逆变电路与电流源逆变电路的区别？（1）电压型无源逆变电路直流侧接大电容滤波，输出电压为方波交流，输出电流的波形与负载性质有关；电流型无源逆变电路直流侧接大电感滤波，输出电流为方波交流，输出电压的波形与负载性质有关（2）电压型无源逆变电路各逆变开关管都必须反并联二极管，以提供之后的感性负载电流回路；电流型无源逆变电路各逆变开关管不需反并联二极管，但是应在负载两端并联电容，以吸收换流时负载电感中的储能4、单极性调制与双极性调制的区别？（1）单极性调制是指逆变器输出的半个周期中，被调制成的脉冲输出电压只有一种极性，正半周为+Ud和零，负半周为-Ud和零（2）双极性调制是指逆变器输出的每半个周期中都被调制成+/-Ud之间变化的等幅不等宽的脉冲列在近似相同的条件下，单极性调制比双极性调制具有更好的谐波抑制效果。