哈工大电力电子作业6-7章
哈工大微电子工艺(3)----第七章外延
综合效果
7.3.3减小自掺杂效应措施
降低外延温度， 采用SiH2Cl2, SiHCl3；或SiH4， 降低外延温度，p-Si采用 采用 但这对As的自掺杂是无效 的自掺杂是无效。 但这对 的自掺杂是无效。 对于n-Si衬底，用蒸气压低、扩散速率也低的锑作为 衬底， 对于 衬底 用蒸气压低、 埋层杂质，但锑难以达到很高的掺杂浓度。 埋层杂质，但锑难以达到很高的掺杂浓度。 重掺杂的衬底，用轻掺杂的硅来密封其底面和侧面， 重掺杂的衬底，用轻掺杂的硅来密封其底面和侧面， 减少杂质外逸。 减少杂质外逸。 低压外延可减小自掺杂，这对砷，磷的效果显著， 低压外延可减小自掺杂，这对砷，磷的效果显著，对 硼的作用不明显。 硼的作用不明显。 用离子注入的埋层来降低衬底表面的杂质浓度。 用离子注入的埋层来降低衬底表面的杂质浓度。 可在埋层或衬底上先生长未掺杂的薄膜来避免衬底中 的杂质外逸，再原位掺杂。 的杂质外逸，再原位掺杂。 避免高温下用HCl对衬底进行腐蚀、或腐蚀后用低温 对衬底进行腐蚀、 避免高温下用 对衬底进行腐蚀 气流除去因腐蚀外逸的杂质。 气流除去因腐蚀外逸的杂质。
SiCl4摩尔浓度 大于0.27出现 大于 出现 腐蚀现象
7.3 外延层中的杂质分布
掺杂采用原位气相掺杂。 掺杂采用原位气相掺杂。 杂质掺入效率依赖于： 杂质掺入效率依赖于：生 长温度、生长速率、 长温度、生长速率、气流 中掺杂剂相对于硅源的摩 尔数、反应室几何形状， 尔数、反应室几何形状， 掺杂剂自身特性。 掺杂剂自身特性。 有杂质再分布现象
扩散效应 自掺杂效应
7.3.1 扩散效应
扩散效应也叫互(或外 扩散， 扩散效应也叫互 或外) 扩散，指在 或外 衬底中的杂质与外延层中的杂质在 外延生长时互相扩散， 外延生长时互相扩散，引起衬底与 外延层界面附近的杂质浓度缓慢变 化的现象。 化的现象。 若杂质扩散速率远小于外延生长速 衬底中的杂质向外延层中扩散， 率，衬底中的杂质向外延层中扩散， + +对应 对应n/n （p/p+） 对应 或外延层中杂质向衬底中的扩散， 或外延层中杂质向衬底中的扩散， 都如同在半无限大的固体中的扩散。 都如同在半无限大的固体中的扩散。 +（n/p+） -对应 对应p/n 对应 当衬底和外延层都掺杂时， 当衬底和外延层都掺杂时，外延层 中最终杂质分布
哈工大数字电子技术基础习题册2010-答案6-7章
哈工大数字电子技术基础习题册2010-答案6-7章第6章触发器【6-1】已知由与非门构成的基本RS触发器的直接置“0”端和直接置“1”端的输入波形如图6.1所示，试画出触发器Q端和Q端的波形。
R d SdQQ图 6.1解：基本RS触发器Q端和Q端的波形可按真值表确定，要注意的是，当dR和d S同时为“0”时，Q端和Q端都等于“1”。
d R和d S同时撤消，即同时变为“1”时，Q端和Q端的状态不定。
见图6.1（b）所示，图中Q端和Q端的最右侧的虚线表示状态不定。
R dS dQQ不定状态图6.1（b）题6-1答案的波形图【6-2】触发器电路如图6.2(a)所示，在图(b)中画出电路的输出端波形，设触发器初态为“0”。
QdS dQQR(a) (b)图6.2解：此题是由或非门构成的RS 触发器，工作原理与由与非门构成的基本RS 触发器一样，只不过此电路对输入触发信号是高电平有效。
参照题6-1的求解方法，即可画出输出端的波形，见图6.2(c)。
d S dQR 不定状态图6.2(c)【6-3】试画出图6.3所示的电路，在给定输入时钟作用下的输出波形，设触发器的初态为“0”。
“CPYZCP图 6.3解：见图6.3(b)所示，此电路可获得双相时钟。
Q Q CP Y Z图6.3(b)【6-4】分析图6.4所示电路，列出真值表，写出特性方程，说明其逻辑功能。
Q图6.4解：1．真值表(CP =0时，保持；CP =1时，如下表）D n Q n Q n+1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 12．特性方程Q n+1=D n3．该电路为锁存器（时钟型D 触发器）。
CP =0时，不接收D 的数据；CP =1时，把数据锁存，但该电路有空翻。
【6-5】试画出在图6.5所示输入波形的作用下，上升和下降边沿JK 触发器的输出波形。
设触发器的初态为“0”。
CP J K图 6.5解：见图6.5(b)所示。
CP J KJ K QQ图6.5(b)【6-6】试画出图P6.6(a)所示电路，在图6.6(b)给定输入下的Q 端波形，设触发器初态为“0”。
哈工大电力电子作业9-10章
黑龙江省精品课程电力电子技术基础作业（9-10章）061006141覃敏亮第9章电力电子器件应用的共性问题P206, 9-1；电力电子器件的驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要环节，对整个装置的性能有很大的影响。
采用性能良好的驱动电路可使电力电子器件工作在比较理想的开关状态,可缩短开关时间,减少开关损耗,对装置的运行效率、可靠性和安全性都有着重要意义。
另外，对电力电子器件或整个装置的一些保护措施也往往就将近设在驱动电路中，或者通过驱动电路来实现，这使得驱动电路的设计更为重要。
9-3；晶闸管触发电路应满足下列要求：１）触发脉冲的宽度应保证晶闸管的可靠导通；２）触发脉冲应有足够的幅度，对户外寒冷场合，脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的3-5倍，脉冲前沿的陡度也需增加，一般需达到1-2A/US。
３）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额，且在门极伏安特性的可靠出发区域之内。
４）应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
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MOSFET驱动电路的特点：要求驱动电路具有较小的输入电阻，驱动功率小且电路简单。
9-6。
答:缓冲电路又称为吸收电路，可以分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。
关断缓冲电路又称为du/dt 抑制电路，开通缓冲电路又称为di/dt抑制电路。
哈工大电路习题答案第6章
答案6.1解：将i和i3改写为余弦函数的标准形式，即2i4cos(t190)A4cos(t190180)A4cos(t10)A2i5sin(t10)A5cos(t1090)A5cos(t80)A3电压、电流的有效值为1002U70.7V,I1.414A12245I2.828A,I3.54A2322初相位10,100,10,80uiii123相位差1ui1010090u与i1正交，u滞后于i1；12ui10100u与i2同相；23ui10(80)90u与i3正交，u超前于i33答案6.2au10cos(t10)V.-822bU610arctg10233.1V,u102cos(t233.1)V-622-20.8cI0.220.8arctg20.889.4A,i20.8cos(t89.4)Am0.2dI30180A,i302cos(t180)A答案6.3解：(a)利用正弦量的相量表示法的线性性质得：UI111n,UIn22(b)磁通相量通常用最大值表示，利用正弦量的相量表示法的微分性质得：UjNmm(c)利用正弦量的相量表示法的线性性质与微分性质得：URIjLI答案6.4解：由KCL得电流i的振幅相量IIIIm1m2m3m(2100410580)A(0.347j1.973.939j0.6950.868j4.924)A526.86A电流i的瞬时值为i5cos(t26.86)A答案6.5解：电压表和电流表读数为有效值，其比值为阻抗模，即2()2/RLUI将已知条件代入，得22R(2π50L) 100V 15A22R(2π100L)100V 10联立方程，解得L13.7mH,R5.08答案6.6解：(a)RC串联电路中电阻电压与电容电压相位正交，各电压有效值关系为2222UU2U15040V30V电流i的有效值为IIC UXC30V103A(b)UXICC302A60VI R UR60V500.3ARC并联电路中电阻电流与电容电流相位正交，总电流有效值为22221.222.33IIIAACR(c)UXI301A30VCCC由U30VCUUXII2ALCLLX15L并联电容、电感上电流相位相反，总电流为III1ALC电阻电压与电容电压相位正交，总电压为：2230240250UUUVVCR答案6.7解：感抗XL L3210rad/s0.1H200容抗X C 11C36210rad/s510F100图(a)电路的相量模型如图(b)所示。
哈工大数电答案
第3章 逻辑代数及逻辑门【3-1】 填空1、与模拟信号相比，数字信号的特点是它的 离散 性。
一个数字信号只有两种取值分别表示为0 和1 。
2、布尔代数中有三种最基本运算： 与 、 或 和 非 ，在此基础上又派生出五种基本运算，分别为与非、或非、异或、同或和与或非。
3、与运算的法则可概述为：有“0”出 0 ，全“1”出 1；类似地或运算的法则为 有”1”出”1”，全”0”出”0” 。
4、摩根定理表示为：A B ⋅=A B + ；A B +=A B ⋅。
5、函数表达式Y=AB C D ++，则其对偶式为Y '=()A B +。
6、根据反演规则，若Y=AB C D C +++，则Y =()AB C D C ++⋅ 。
7、指出下列各式中哪些是四变量A B C D 的最小项和最大项。
在最小项后的（ ）里填入m i ，在最大项后的（ ）里填入M i ，其它填×（i 为最小项或最大项的序号）。
(1) A +B +D (× ); (2) ABCD (m 7 ); (3) ABC ( × ) (4)AB (C +D ) (×); (5) A B C D +++ (M 9 ) ; (6) A+B+CD (× ); 8、函数式F=AB+BC+CD 写成最小项之和的形式结果应为m ∑(3,6,7,11,12,13,14,15),写成最大项之积的形式结果应为M (∏ 0,1,2,4,5,8,9,10 )9、对逻辑运算判断下述说法是否正确，正确者在其后（ ）内打对号，反之打×。
（1） 若X +Y =X +Z ，则Y=Z ；( × ) （2） 若XY=XZ ，则Y=Z ；( × ) （3） 若X ⊕Y=X ⊕Z ，则Y=Z ；(√ ) 【3-2】用代数法化简下列各式(1) F 1 =1ABC AB += (2) F 2 =ABCD ABD ACD AD ++=(3)3F AC ABC ACD CD A CD=+++=+ (4) 4()()F A B C A B C A B C A BC=++⋅++⋅++=+【3-3】 用卡诺图化简下列各式(1) 1F BC AB ABC AB C =++=+ (2) 2F AB BC BC A B=++=+(3) 3F AC AC BC BC AB AC BC=+++=++ (4) 4F ABC ABD ACD CD ABC ACD A D=+++++=+或AB AC BC ++(5) 5F ABC AC ABD AB AC BD =++=++ (6) 6F AB CD ABC AD ABC A BC CD=++++=++(7) 7F AC AB BCD BD ABD ABCD A BD BD =+++++=++ (8) 8 F AC AC BD BD ABCD ABCD ABCD ABCD=+++=+++(9) 9()F A C D BCD ACD ABCD CD CD =⊕+++=+(10)F 10=10F AC AB BCD BEC DEC AB AC BD EC =++++=+++【3-4】 用卡诺图化简下列各式 (1) P 1(A ,B ,C )=(0,1,2,5,6,7)m AB AC BC =++∑ (2) P 2(A ,B ,C ,D )=(0,1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,14)m AC AD B CD =+++∑ (3)P 3(A ,B ,C ,D )=(0,1,,4,6,8,9,10,12,13,14,15)m AB BC AD BD =+++∑(4) P 4 (A ,B ,C ,D )=17M M A BC BC D ∙=+++ 【3-5】用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数（1）()1,,,(3,6,8,9,11,12)(0,1,2,13,14,15)()d P A B C D m AC BD BCD ACD =+=++∑∑或 (2) P 2(A ,B ,C ,D )=(0,2,3,4,5,6,11,12)(8,9,10,13,14,15)dm BC BC D +=++∑∑(3) P 3 =()A C D ABCD ABCD AD ACD BCD ABD ++++=++或 AB +AC =0 (4) P 4 =A B ABCD ABCD +=+（A B C D 为互相排斥的一组变量，即在任何情况下它们之中不可能两个同时为1） 【3-6】 已知: Y 1 =AB AC BD ++ Y 2 =ABCD ACD BCD BC +++ 用卡诺图分别求出Y Y 12⋅， Y Y 12+， Y Y 12⊕。
第7章-哈工大-第三版-材料分析测试-周玉讲解
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图7-12 多晶铝的衍射图 a) 铝粉 b) 冷轧铝板
第二节 织构的种类和表示方法
一、极图 织构可用极图、反极图和取向分布函数3种方法表示，极 图常用于描述板织构 多晶体中某晶面001法向，在空间分布的极射赤面投影图称 001极图， 板织构取轧面为宏 观坐标面的投影面，而丝织构取 与丝轴平行或垂直的平面 图7-10是轧制纯铝板以轧面为投 影面的极图，用不同级别的等密 度线表示极点密度的分布
2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2
与点
阵常数无关，标准投影图对于不同点阵常数的立方晶体普 遍适用；因立方晶系同名的晶面和晶向垂直，其标准投影 图同时可用于晶面和晶向 非立方晶系的晶面间夹角与点阵常数有关，故无法制作普 遍适用的标准衍射图 12
第一节 极射赤面投影法
三、单晶体的标准投影图 图7-9为立方晶系标准投影图，落在同一大圆弧和直线上的极 点对应的晶面法线在同一平面上， 此平面的法线为这些晶面 的交线。相交于同一直线的晶面属于同一晶带， 其交线称为 晶带轴，用[uvw]表示，晶面指数(hkl)和[uvw]满足晶带定律
图7-7 极点绕倾斜轴转动
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第一节 极射赤面投影法
二、乌氏网 5) 投影面的转换 在乌氏网上将极点绕确定轴转动到新位置
如图7-8， K、P、Q是以 O 为
投影面的极点， 将K转到投影 面基圆中心， P、Q 随之作相 同的转动，沿其各自的纬线到 达新位置 P1、Q1，这就是 P、
Q点以K为新投影面的位置
h : k : l a sin cos : b sin sin : c cos
冷压磷钢 板的ODF截面图
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第三节 丝织构指数的测定
电工学课件(哈工大)第六章
哈尔滨工业大学电工学教研室第6 章电路的暂态分析返回目录6.1 换路定则及初始值的确定6.2 RC电路的响应6.3 一阶线性电路的三要素法6.4 微分与积分电路6.5 RL 电路的响应E Cu 稳态暂态旧稳态新稳态过渡过程:C 电路处于旧稳态KR E +_C u 概述电路处于新稳态R E +_C u “稳态”与“暂态”的概念:产生过渡过程的电路及原因? 电阻电路t = 0E R +_I K电阻是耗能元件，其上电流随电压成比例变化，不存在过渡过程。
无过渡过程ItE tC u 电容为储能元件，它储存的能量为电场能量，其大小为：电容电路2021W Cu idt u tC ==⎰储能元件因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有E KR +_C u CtLi 储能元件电感电路电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量，其大小为：2021Li dt ui W tL ==⎰因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电感的电路存在过渡过程。
K R E +_t=0i L L结论有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生变化时（如：电路接入电源、从电源断开、电路参数改变等）存在过渡过程；没有储能作用的电阻（R）电路，不存在过渡过程。
电路中的u、i在过渡过程期间，从“旧稳态”进入“新稳态”，此时u、i都处于暂时的不稳定状态，所以过渡过程又称为电路的暂态过程。
研究过渡过程的意义：过渡过程是一种自然现象，对它的研究很重要。
过渡过程的存在有利有弊。
有利的方面，如电子技术中常用它来产生各种特定的波形或改善波形；不利的方面，如在暂态过程发生的瞬间，可能出现过压或过流，致使电气设备损坏，必须采取防范措施。
6.1 换路定则及初始值的确定换路定则换路: 电路状态的改变。
如：1 . 电路接通、断开电源2 . 电路中电源电压的升高或降低3 . 电路中元件参数的改变…………..换路定则:在换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变。
t =0 时换路-0+0---换路前瞬间---换路后瞬间则：()(=C C u u )()(=L L i i +0+0-0)0(-)0-换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变的原因：自然界物体所具有的能量不能突变，能量的积累或衰减需要一定的时间。
电力电子技术智慧树知到答案2024年哈尔滨工程大学
电力电子技术哈尔滨工程大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.以第一只晶闸管的出现作为电力电子技术诞生的标志。
A:错 B:对答案:B2.从公共电网直接得到的电能是交流的，我们不需要进行电力变换就可以直接使用。
A:对 B:错答案:B3.整流变换是由直流电能变换成固定和可调的交流电能的变换过程。
A:错 B:对答案:A4.逆变变换是由直流电能变换成固定和可调的交流电能的变换过程。
A:错 B:对答案:B5.斩波变换把幅值固定或变化的直流电变换成可调或恒定直流电。
A:错 B:对答案:B第二章测试1.按载流子(电子和空穴)参与导电的情况分单极型、双极型、混合型三种。
A:对 B:错答案:A2.能用控制信号控制开通，但不能控制关断的功率半导体器件，称为半控型器件。
A:错 B:对答案:B3.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称作维持电流。
A:对 B:错答案:A4.可关断晶闸管(GTO)是一种( )结构的半导体器件。
A:三层二结 B:五层三结 C:四层三结 D:三层三结答案:C5.电力MOSFET内部寄生了一个反向二极管，所以不能承受反向电压。
（）A:对 B:错答案:A6.下面哪种器件属于电压驱动型( )A:igbtB:gtrC:scrD:gto答案:A7.擎住效应是由于IGBT中寄生的二极管造成的。
A:错 B:对答案:A8.当GTR的集电极电压升高至击穿电压时，集电极电流I C迅速增大，这种首先出现的击穿是雪崩击穿，称为A:一次击穿 B:临界饱和 C:反向击穿 D:二次击穿答案:A9.下面属于外因过电压的是A:晶闸管反向阻断恢复过电压 B:IGBT关断过电压C:电力二极管关断过电压 D:雷击过电压答案:D10.晶闸管串联工作时为了防止静态不均压，可采用并联均压电阻的办法。
A:错 B:对答案:B第三章测试1.单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是90°。
A:错 B:对答案:A2.单相桥式全控整流电路接大电感负载时，控制角α最大移相范围是120°。
哈工大电力电子作业6-7章
黑龙江省精品课程电力电子技术基础作业（6-7章）第6章 交流-交流变流电路P161, 6-2;6-3 补充：1.关于交交变频器，回答下列问题： 1）什么是交交变频器？2）结合图6－1所示的单相交交变频器，说明其改变输出电压频率和幅值的方法。
图6－13）交交变频器输出频率的上限与哪些因素有关？当采用6脉波三相桥式变流器时，输出上限频率约为多少？ 4）与交直交变频器相比，简述交交变频器的优缺点，并说明交交变频器的主要应用领域。
2. 结合图6－2所示电路，简述斩控式交流调压器的工作原理；并说明与相控式交流调压器相比，斩控式交流调压器有何优点？图6－23. 图6－3为单相交流调压电路，电源u 1为工频220V ，负载电阻R ＝5Ω，电感L ＝0。
设VT 1和VT 2的控制角为α1＝α2＝π/3,回答下列问题：1)在一个相同的交流电周期内，相位对应地画出下列波形：负载电压u o ，负载电流i o ，晶闸管VT 1电流i VT1，晶闸管VT 2电流i VT2 2)计算输出电压有效值U o 和输出电流有效值I o 3)计算输出功率P o 和功率因数PFL图4-7V VD输出电压平均输出电压图4-18O u o αP =0αP =π2αP =π2ωt4)计算晶闸管VT1的电流有效值I VT1图6－34. 在3题基础上，负载参数变为R=0.5Ω，L=2mH，回答下列问题：1）计算控制角α的移相范围；2）α＝π/2时，在一个相同的交流电周期内，相位对应地画出下列波形：负载电压u o，负载电流i o，晶闸管VT1电流i VT1，晶闸管VT2电流i VT25. 交流调功电路如图6－3所示，电源u1为工频220V，负载电阻R＝5Ω，电感L＝0。
控制方式为晶闸管导通20个电周期，关断40个电周期。
试计算负载平均功率P o。
第7章PWM控制技术P184,7-1；7-3；7-5；7-9；7-10。
补充：1. 对于单相全桥逆变器，试从以下几个方面说明与双极性SPWM控制方式相比，单极性SPWM控制方式的优点，并分析这些优点对于逆变器的运行有什么好处？1）等效开关频率。
哈工大电气考研电气基础习题解答 (6)
第6章 逻辑代数基础6.1对课程内容掌握程度的建议6.2 授课的几点建议6.2.1 基本逻辑关系的描述基本逻辑关系有“与”、“或”、“非”三种，在本教材中采用文字叙述和常开触点、常闭触点的串、并联等形式来加以描述。
还有一种描述逻辑关系的图，称为文氏图（Venn diagram ）。
图6.1(a)圆圈内是A ，圆圈外是A ；图6.1(b)圆圈A 与圆圈B 相交的部分是A 、B 的与逻辑，即AB ；图6.1(c)圆圈A 与圆圈B 所有的部分是A 、B 的或逻辑，即A +B 。
与逻辑AB 也称为A 与B 的交集（intersection ）；或逻辑A +B 也称为A 和B 的并集（union ）。
(a) 单变量的文氏图 (b) 与逻辑的文氏图 (c) 或逻辑的文氏图图6.1 文氏图6.2.2 正逻辑和负逻辑的关系正逻辑是将双值逻辑的高电平H 定义为“1”，代表有信号；低电平L 定义为“0”，代表无信号。
负逻辑是将双值逻辑的高电平H 定义为“0”，代表无信号；低电平L 定义为“1”，代表有信号。
正逻辑和负逻辑对信号有无的定义正好相反，就好象“左”、“右”的规定一样，设正逻辑符合现在习惯的规定，而负逻辑正好反过来，把现在是“左”，定义为“右”，把现在是“右”，定义为“左”。
关于正、负逻辑的真值表，以两个变量为例，见表6.1。
由表6.1可以看出，对正逻辑的约定，表中相当是与逻辑；对负逻辑约定，则相当是或逻辑。
所以正逻辑的“与”相当负逻辑的“或”；正逻辑的“或”相当负逻辑的“与”。
正与和负或只是形式上的不同，不改变问题的实质。
6.2.3 形式定理本书介绍了17个形式定理，分成五类。
需要说明的是，许多书上对这些形式定理有各自的名称，可能是翻译上的缘故，有一些不太贴切，为此，将形式定理分成5种形式表述，更便于记忆。
所以称为形式定理，是因为这些定理在逻辑关系的形式上虽然不同，但实质上是相等的。
形式定理主要用于逻辑式的化简，或者在形式上对逻辑式进行变换，它有以下五种类型：1．变量与常量之间的关系； 2．变量自身之间的关系； 3．与或型的逻辑关系； 4．或与型的逻辑关系；5．求反的逻辑关系——摩根（Morgan ）定理。
电力电子技术(哈尔滨工程大学)电力电子技术习题及思考题7.docx
7. 1PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）在采样控制理论中有一条重要的结论冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时其效果基本相同冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
述原理称为面积等效原理以正弦PWM控制为例。
把正弦半波分成N等份，就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。
这些脉冲宽度相等，都等于兀/N,但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。
如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应止弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，就得到PWM波形。
各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。
根据面积等效原理，PWM 波形和正弦半波是等效的。
对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。
可见，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。
7.3 三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单…的极性，所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM 控制方式。
三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的PWM波形在半个周期中有正、有负，贝I」称之为双极性PWM控制方式。
三相桥式PWM 型逆变电路中，输出相电压有两种电平：0.5S和・0.5 S。
输出线电压有三种电平5、0、-C/d o7.4首先尽量使波形具有对称性，为消去偶次谐波，应使波形正负两个半周期对称，为消去谐波中的余弦项，使波形在正半周期前后1/4 周期以兀/2为轴线对称。
考虑到上述对称性，半周期内有5个开关时刻可以控制。
利用其中的1个自由度控制基波的大小，剩余的4个自由度可用于消除4种频率的谐波。
7.5载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。
在异步调制方式中，通常保持载波频率£固定不变，因而当信号波频率兀变化时，载波比N是变化的。
哈工大电路习题答案第06章
哈工大电路习题答案第06章第六章正弦电流电路第六章练习t10)v、i1?2cos(?t?100?)a、6.1已知图示电路中u?100cos(?t?10?）i2??4cos(?t?190?）a、i3?5sin(a。
试写出电压和各电流的有效值、初相位，计算电压和电流之间的相位差。
6.2写出下列电压、电流相量所代表的正弦电压和电流(设角频率为ω)：10/? 10? v（b）u？？（？6？j8）v（a）um30a？？（0.2？j20.（c）i8）v（d）im6。
3在下面的公式中，电压、电流、磁通量和电荷是频率相同的正弦量，角频率设置为ω。
尝试将各种形式转换为相量形式。
(a)u1i1d？迪？n、 1？？（b）你呢？n（c）ri？LUU2I2NDT6。
4.用相量法计算图6.1所示电路的总电流I。
ii1i2i3arusv图题6.5l?u?12图题6.136.5当图中所示电路中的正弦电流频率为50Hz时，电压表和电流表的读数分别为100V和15A；当频率为100Hz时，读数为100V和10A。
试着找出电阻R和电感L。
6.6图示各电路中已标明电压表和电流表的读数，试求电压u和电流i的有效值。
v140vi？Uj10？i50？？j30？？40? 我j15？？j30？1号？（c） 50vv22aau？（a）（b）图6.66.7在图示电路中已知ir?2cos?ta，??2?103rad/s。
求各元件的电压、电流及电源电压u，并作各电压、电流的相量图。
0.1小时？i1u？5.Ficicir200j10？？Ui2j10？20?? I1图6.7图题6.86.8在图中所示的电路中，每个元件的电压和电流取相关参考方向。
设置i1=1a，且取i?1为参考相绘制每个电流和电压的相量图，并根据相量图写出每个元件的电压和电流相量。
6.9已知图示电路中ur?ul?10v，r?10?，xc?10?，求is。
一百三十六第六章正弦电流电路你呢？是Rrrjxc图标题6.9jxl？？Ui2ljxl？Usjxc数字问题6.10？？Ui1jxl6.10已知图示电路中的感抗求电阻r和容抗吉IXL，21需要绘制一个以电压u为参考相量的相量图，xc。
现代电力电子技术第7章(Snubber and Resonance 4h)
§7.1 开关过程与缓冲电路
开关损耗与器件应力 有损缓冲电路 无损缓冲电路
§7.2 谐振软开关变换器
负载谐振变换器
开关（准）谐振变换器
哈工大（威海）自动化研究所
§7.1 开关过程与缓冲电路
§7.1.1 开关损耗与器件应力
§7.1.2 有损缓冲电路
电感电流断续的缓冲电路 电感电流连续的缓冲电路 §7.1.3 无损缓冲电路 关断缓冲电路 开通缓冲电路
设： uCE线性下降
Ui
IL
Ui
tFU tUP
IL
Ui
tFU IL uCE tUP
iC
tUP
uCE
iC
uCE
iC
哈工大（威海）自动化研究所
RLD开通缓冲电路
临界电感缓冲
Ui
IL
由 对偶原理：
★ 开关损耗α=2/3时最小
iC
tUP
t tUP
uCE
开通 并联 电压 电容 上升 …
关断 串联 电流 电感 下降 …
T
D1 C1 D3 L1
L
C
R
uo
D
Ui
C2
D2
自行分析
哈工大（威海）自动化研究所
2
无损开通缓冲电路 与RLD串联缓冲相似
Ut L1 (0.06 ~ 0.5) i UP IL
T L Ds N2 N1 D C R
uo
★ 在最小关断时间内应保证次级电流回零，剩余能量为零
Ui
L2 I 2 t OFF -min
哈工大（威海）自动化研究所
§7.1.1 开关损耗与器件应力
总损耗P = 导通损耗Pon + 阻断损耗Poff + 开关损耗 Ps （ Ps=40~80%P)
哈工大学电力电子习题集6.7.8
U0 =
20 1 Ui = × 220 = 127V 20 + 40 3
U 0 2 127 2 P0 = = = 3226W R 5
（3）
λ = cos ϕ1 = 1
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文件:
电力电子技术47.9
电力章 习题（2）
第1部分：填空题 1.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 。 2.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压与电流的方 向是否相同决定的。 3.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 。 4.三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 输出星形联接方式 ，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 。 5.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 器件是全控型器件；控制方式是斩控方式 。
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文件:
电力电子技术47.10
电力电子技术
组合变流电路 (3)
第6章 习题（2）
第2部分：简答题 1.画出单相交交变频电路的基本原理图并分析其基本工作原理。（略） 2.交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？ 答: 交交变频电路的优点是：只用一次变流，效率较高；可方便地实 观四象限工作：低频输出波形接近正弦波。 缺点是：接线复杂，受电网频率和变流电路脉波数的限制输出频率较 低；输入功率因数较低；输入电流谐彼含量大，频谱复杂。 交交变频电路主要用于500kw或 1000kw以上的大功率、低转速的交流 调速电路中。 3.单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不 同？ 答：电路结构相同，但工作方式不同： 单相交交变频电路是交流输出，为此两组桥在交流输出的每个周期内都要 切换，且控制角要不断变化，使输出电压按照正弦规律变化。 反并联可控整流电路是直流输出，稳态时控制角不变，只有在电机运行状 态变化时，两组桥才进行切换。
2012哈工大继续教育作业-电气工程专业中高级专业课作业
哈工大继续教育电气工程专业作业1-6-题为初级，7-9中高级直流拖动控制系统作业7、如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？答：能够；如果测速发电机的励磁发生了变化，它不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。
反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动8、在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量有无调节能力？为什么？答：系统对于上述各量中电网电压、负载转矩，电动机励磁电流，电枢电流、电枢电阻、有调节能力。
因为它们在闭环系统的前向通道中，对于测速发电机励磁各量发生变化，没有调节能力。
因为它不在闭环系统的前向通道中。
9、有一V—M 调速系统。
电动机参数为：PN = 2.2kW，U N = 220V，I N = 12.5 A，nN = 1500r / min ，电枢电阻Ra = 1.2 ，整流装置内阻Rrec = 1.5 ，触发整流环节的放大倍数K s = 35 。
要求系统满足调速范围D=20，静差率s ≤10% 。
（1）计算开环系统的静态速降nop 和调速要求所允许的闭环静态速降 ncl 。
（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构框图。
（3）调整该系统参数，使当U∗n = 15V 时，Id = IN，n=nN ，则转速负反馈系数 应该是多少？（4）计算放大器所需的放大倍数。
解：（１）电动机的电动势系数r V n R I U C N a N N e min/1367.015002.15.12220⋅=⨯-=-=开环系统静态速降min /9.2461367.0)5.12.1(5.12r C RI n e dN op =+⨯==∆闭环静态速降min /33.8)1.01(201.01500)1(r S D s n n N cl =-⨯=-=∆闭环系统开环放大倍数 64.28133.89.2461=-=-∆∆=cl opn n K（2）系统的原理图和静态结构框图如下（3）因为)1()1(*k C RI k C U k k n e d e ns p +-+= 所以s p k k=407.4288 α=e S p C K k K/=0.01r V min/⋅（4）运算放大器的放大倍数64.111367.0/3501.064.28/=⨯==e S p C K K K α。
电力电子总结(哈工程版)(DOC)
第一章、绪论（一）什么是电力电子技术i.三大要素：功率、电流、效率ii.工作状态：电力电子器件总是工作在开关状态iii.控制方式：相控（晶闸管）、斩控（全控型器件）iv.电力变换分为四大类：交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流v.第二章、电力电子器件晶闸管*：SCR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(MOSFET与GTR的复合管)（一）电力电子器件概述（系统组成、分类：控制方式典型器件、单双复合管、压控流控器件）（二）电力二极管（不可控器件）（导通过程、与普通二极管的区别）（三）晶闸管*（半控型器件）（半控原因、通断条件）（四）典型全控型器件（五）其他新型电力电子器件（一般了解）（六）功率集成电路域集成电力电子模块（了解）第三章、整流电路一、分类：1.组成器件：不可控、半控、全控1）不可控整流电路完全由不可控二极管组成，电路结构一定之后其直流整流电压和交流电源电压值的比是固定不变的。
2）半控整流电路由可控元件和二极管混合组成，在这种电路中，负载电源极性不能改变，但平均值可以调节。
3）在全控整流电路中，所有的整流元件都是可控的（SCR、GTR、GTO等），其输出直流电压的平均值及极性可以通过控制元件的导通状况而得到调节，在这种电路中，功率的传递是双向的，即：既可以由电源向负载传送，也可以由负载反馈给电源，即所谓的有源逆变。
2.电路结构：桥式、零式1）零式电路指带零点或中性点的电路，又称半波电路。
它的特点所有整流元件的阴极(或阳极)都接到一个公共接点﹐向直流负载供电﹐负载的另一根线接到交流电源的零点。
2）桥式电路实际上是由两个半波电路串联而成，故又称全波电路。
3.相数：单相、多相4.变压器二次电流方向（单向、双向）：单拍电路、双拍电路所有半波整流电路都是单拍电路，所有全波整流电路都是双拍电路。
5.控制方式*：相位控制*、斩波控制1）通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。
第6章习题解答哈工大习题册
第 6 章非正弦周期电流电路习题解答A所以 f (t) 0.5A sink t k 1 k πC1 10 4F ，电压源) 8tco s( 1。
0试0求0R,7L5, C)2 。
VRi图题6.2解：由于电流中只含基波分量且与电源基波分量具有相同的初相位，则可知右侧部分对基波分量相当于短路，对二次谐波分量相当于开路。
基波作用时电路中相当于只有电阻作用，可得6.1 求图示倒锯齿波的傅里叶级数展开式，解： f (t) A(1 t /T)1 T 1 A0T1f(t)dtT1A(1 t/T)dt A t2TA[t2tT]T0 0.5A2Ta k 0A(1 t / T )cos( kt)dt [b kT2[ 2A(1 t /T) cos(k t)] Tk2A(1 t/T) sin(k t)]Tkk2AT2Tsin(k t)dt TA(1 t/T)sin( k2Ak T2cos(k t)dt 2A A0 kT k频谱图如图(b)所示。
6.2 图示电路中，电流i 2 2 cos(500t60 ) A ，u S 5 2 0 2 co s(t 5 00 6 0u SC2C1并画出频谱0tTRU 1 210 I11(j L )( ) j C 1 j C 2 Z11 jL j C 1 j C 2由右侧部分对基波分量相当于短路可得此时等效阻抗的分子为零或分母无穷大， 由阻抗表达式可知阻抗分子为零可行， 可得1j L 0j C 11带入已知条件得 L 21 0. 0 4H2C 1由右侧部分对二次谐波分量相当于开路可得 此时等效阻抗的分母为零或分子无穷大，由阻抗表达式可知阻抗分母为零可行， 可得1带入已知条件得C 2 1F 3 μ3F 2300006.3 图示电路 N 为无独立源网络， u [100cos(t 45 ) 50cos2t 25cos(3t 45 )]V ， i (80cos t 20cos 2t 10cos3t)mA 。
哈工大电路原理基础课后习题
第一章习题1.1 图示元件当时间t<2s时电流为2A，从a流向b；当t>2s时为3A，从b流向a。
根据图示参考方向，写出电流的数学表达式。
1.2图示元件电压u=(5-9e-t/t)V，t>0。
分别求出t=0 和t→¥ 时电压u的代数值与其真实方向。
图题1.1 图题1.21.3 图示电路。
设元件A消耗功率为10W，求；设元件B消耗功率为-10W,求；设元件C 发出功率为-10W，求。
图题1.31.4求图示电路电流。
若只求，能否一步求得？1.5 图示电路，已知部分电流值和部分电压值。
(1) 试求其余未知电流。
若少已知一个电流，能否求出全部未知电流？(2) 试求其余未知电压u14、u15、u52、u53。
若少已知一个电压，能否求出全部未知电压？1.6 图示电路，已知,,,。
求各元件消耗的功率。
1.7 图示电路，已知，。
求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。
1.8 求图示电路电压。
1.9 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
1.10 求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。
1.11 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
1.12 求图示电路两个受控源各自发出的功率。
1.13 图示电路，已知电流源发出的功率是12W，求r的值。
1.14 求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。
1.15图示电路为独立源、受控源和电阻组成的一端口。
试求出其端口特性，即关系。
1.16 讨论图示电路中开关S开闭对电路中各元件的电压、电流和功率的影响，加深对独立源特性的理解。
第二章习题2.1 图(a)电路，若使电流A,，求电阻；图(b)电路，若使电压U=(2/3)V，求电阻R。
2.2 求图示电路的电压与电流。
2.3 图示电路中要求，等效电阻。
求和的值。
2.4求图示电路的电流I。
2.5 求图示电路的电压U。
2.6 求图示电路的等效电阻。
2.7 求图示电路的最简等效电源。
图题2.72.8 利用等效变换求图示电路的电流I。
哈工大电工学第七版总结
B
2 阻保持不变则线圈电流 I 和铜损 I R 不变，磁场强度 H 加倍，磁感应
强度 B 大小按 B-H 曲线增加；
l ，线圈匝数 N 加倍，电源电压和线圈的电
• （4）交流励磁：线圈匝数加倍，线圈的电 阻及电源电压保持不变；
（4）在交流励磁的情况下，由公式 U E 4.44 f N Φm 4.44 f N S B m 可知，当线圈匝数 N 加倍而其它条件不变，铁心中的磁感应强度 Bm 的 大小减半；线圈电流 I 和铜损 I 2 R 按 B-H 曲线减小；
知识要点和难点
1. 三相异步电动机的基本构造和转动原理：
（1）三相异步电动机主要由定子和转子两部分组成。 （2）旋转磁场的转数为（p 为极对数）
n0 n0 又称为同步转速。
60 f1 p
转子转速 n 恒小于同步转速 n0 。 表征转子转速比同步转速落后程度的物理量称为 转差率 s
n0 n s n0
3．三相异步电动机的正确使用：
（1）启动。常用的降压启动方式有自耦变压器降压启动、星角启动和转 子绕组串联电阻两种方式。 （2）反转。改变三相电流通入电动机的相序（任意对调其中两相） ，使旋 转磁场反相，电动机也将改变其转向。 60 f 1 （3）调速。以公式 n (1 s ) 的关系看，通过改变极对数、改变绕 p 线式电动机转子线圈电阻和改变电源频率（例如变频调速器）等方法来改变 电动机的转速。 （4）制动。异步电动机常用的制动方法有：机械制动、能耗制动、反接 制动和发电反馈制动。 （5）单相异步电动机。
（1）直流励磁：铁心截面积加倍，线圈中的 电阻和匝数以及电源电压保持不变；
（1）由于电源电压和线圈电阻不变，所以电流 I 不变，铜损 I R 不 变。磁感应强度 B 不变，因为在 I N H l 中与 S 无关， H 不变， 由 B-H 曲线可查知 Bm 不变；
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电力电子技术基础
作业（6-7章）
第6章 交流-交流变流电路
P161, 6-2;6-3 补充：
1.关于交交变频器，回答下列问题： 1）什么是交交变频器？
2）结合图6－1所示的单相交交变频器，说明其改变输出电压频率和幅值的方法。
图6－1
3）交交变频器输出频率的上限与哪些因素有关？当采用6脉波三相桥式变流器时，输出上限频率约为多少？ 4）与交直交变频器相比，简述交交变频器的优缺点，并说明交交变频器的主要应用领域。
2. 结合图6－2所示电路，简述斩控式交流调压器的工作原理；并说明与相控式交流调压器
相比，斩控式交流调压器有何优点？
图6－2
3. 图6－3为单相交流调压电路，电源u 1为工频220V ，负载电阻R ＝5Ω，电感L ＝0。
设VT 1和VT 2的控制角为α1＝α2＝π/3,回答下列问题：
1)在一个相同的交流电周期内，相位对应地画出下列波形：负载电压u o ，负载电流i o ，晶闸管VT 1电流i VT1，晶闸管VT 2电流i VT2 2)计算输出电压有效值U o 和输出电流有效值I o 3)计算输出功率P o 和功率因数PF
L
图4-7V VD
输出电压平均输出电压图4-18
O u o αP =0αP =π2
αP =π
2
ωt
4)计算晶闸管VT1的电流有效值I VT1
图6－3
4. 在3题基础上，负载参数变为R=0.5Ω，L=2mH，回答下列问题：
1）计算控制角α的移相范围；
2）α＝π/2时，在一个相同的交流电周期内，相位对应地画出下列波形：负载电压u o，负载电流i o，晶闸管VT1电流i VT1，晶闸管VT2电流i VT2
5. 交流调功电路如图6－3所示，电源u1为工频220V，负载电阻R＝5Ω，电感L＝0。
控制方式为晶闸管导通20个电周期，关断40个电周期。
试计算负载平均功率P o。
第7章PWM控制技术
P184,7-1；7-3；7-5；7-9；7-10。
补充：
1. 对于单相全桥逆变器，试从以下几个方面说明与双极性SPWM控制方式相比，单极性SPWM控制方式的优点，并分析这些优点对于逆变器的运行有什么好处？
1）等效开关频率。
2）输出电压谐波的特点。
2. 关于逆变器输出电流的脉动，回答下列问题：
1）当输出电压的基波幅值相同时，说明在方波控制和SPWM控制下逆变器输出电流的脉动幅度有何区别，试分析造成这种区别的原因？
2）试说明为什么在SPWM控制下，开关频率越高输出电流脉动越小。
3. 关于PWM型逆变器控制方法中的计算法，回答下列问题：
1）什么是计算法？
2）什么是规则采样法？与自然采样法相比，规则采样法有何优点？
3）画出规则采样法的示意图，并推导每个采样周期中脉冲宽度的计算公式。
4. 如图7－1所示的半桥逆变器，SPWM 控制方式，开关频率f s =1450 Hz, V d ＝ 600 V ，输出电压基波频率为50Hz ，负载连接在A 和o 点之间。
分析该电路，并回答下列问题：
图7－1
1）计算频率调制比（载波比）m f
2）当幅度调制比m a ＝0.8时，计算输出电压的基波峰值1)ˆ(Ao V
和有效值1()Ao V 。
3）为什么0<m a <1时，SPWM 控制处于线性调节区域？ 4）在选择开关频率时，试分析开关频率过高或过低的利弊。
5. 图7-2(a)所示的单相全桥逆变电路工作于双极性SPWM 模式。
设载波比N=9，试在图7-2(b)中画出1个调制信号波周期内的开关控制信号波形和输出电压u o 的波形。
图7-2(a)
u U d
u u u u o -U
图7-2(b)。