《现代电力电子技术》离线作业答案
现代电力电子技术智慧树知到答案章节测试2023年浙江大学
绪论单元测试1.电力电子存在于下面哪些设备中：（）A:手机、电脑B:LED灯C:电梯D:机器人、机床答案:ABCD第一章测试1.负载调整率指：输入电压扰动引起的电源输出的变化。
（）A:错B:对答案:A2.通过开关周期平均运算等价于对信号进行低通滤波，对开关纹波有强的抑制作用。
（）A:错B:对答案:B3.开关周期平均的低通滤波具有以下特点：（）A:直流与低频可以通过B:低通滤波器的带宽小于开关频率C:带宽由系统的稳态工作点直接决定D:对开关纹波具有很强的抑制作用答案:ABD4.开关周期平均的滤波效果，以下正确的是：（）A:滤除开关纹波与低频分量，保留直流分量B:滤除开关纹波，保留低频与直流分量C:滤除开关纹波与直流分量，保留低频分量D:滤除低频与直流分量，保留开关纹波答案:B5.关于通常期望的相位与增益裕量，以下说法正确的是：（）A:相位裕量6-10dB，增益裕量45-60度B:相位裕量45-60度，增益裕量6-10dBC:相位裕量45-60度，增益裕量2-3dBD:相位裕量15-20度，增益裕量6-10dB答案:B第二章测试1.损耗最小的两种软开关是（）A:零电流关断B:零电压开通C:零电压关断D:零电流开通答案:AB2.下面的表述哪些是正确的（）。
A:零电流关断的开关管一般在电流反向流过反并联二极管时撤去开关信号B:零电压开通的开关管一般先由反并联二极管导通来提供零电压条件C:零电压关断的开关管一般在电流反向流过反并联二极管时撤去开关信号D:零电流开通的开关管一般先由反并联二极管导通来提供零电流条件答案:AB3.在零电压开关的变换器中，增加开关管的并联电容可能带来下面哪些结果（）A:增加开通损耗B:减小开通损耗C:减小关断损耗D:增加关断损耗答案:AC4.若串联谐振DC-DC变换器的输入电压不变，则输出变压随频率升高而降低。
（）A:对B:错答案:B5.零电压开关准谐振变换器会增加开关管的电压应力。
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。
《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。
电力电子技术课后习题全部答案
电力电子技术
2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？
答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9U2cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)
I2＝Id＝9(A)
③晶闸管承受的最大反向电压为： U2＝100 ＝141.4（V）
流过每个晶闸管的电流的有效值为：IVT＝Id∕ ＝6.36（A）
②Ud、Id、IdT和IVT0×cos60°＝117（V）
2当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角相同时，对于电阻负载：（0~α）期间无晶闸管导通，输出电压为0；（α~π）期间，单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VT1、VT4导通，输出电压均与电源电压u2相等；(π~π＋α)期间，均无晶闸管导通，输出电压为0；(π＋α ~2π)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于u2。
《电力电子技术》练习题及参考答案
《电力电子技术》练习题一、填空题(每空1分，共５０分)1、对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L________I H。
2、功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是________。
3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM________U BO。
4、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U Fm等于________，设U2为相电压有效值。
5、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________。
6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均值________。
7、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是________措施。
8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有________二种方式。
9、抑制过电压的方法之一是用________吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。
10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在________的上、下二个开关元件之间进行。
11、改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变________的幅值。
12、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是________。
13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是________。
14、功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用________型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合15、晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为______。
16、晶闸管的额定电压为断态重复峰值电压U DRm和反向重复峰值电压U RRm中较______的规化值。
17、普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定，双向晶闸管的额定电流用_____标定。
18、晶闸管的导通条件是：晶闸管______和阴极间施加正向电压，并在______和阴极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
电力电子技术课后习题答案(第2—5章)
第2章 整流电路2. 2图2-8为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为22U 2;当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时一样。
答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化问题。
因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，在正负半周上下绕组中的电流方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不存在直流磁化的问题。
以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。
①以晶闸管VT2为例。
当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联，所以VT2承受的最大电压为22U 2。
②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α一样时，对于电阻负载：(O~α)期间无晶闸管导通，输出电压为0；(α~π)期间,单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U 2相等；( π~απ+)期间均无晶闸管导通，输出电压为0；(απ+~2π)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于－U 2。
对于电感负载： ( α~απ+)期间，单相全波电路中VTl 导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U2相等； (απ+~2απ+)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出波形等于-U2。
可见，两者的输出电压一样，加到同样的负载上时，那么输出电流也一样。
2.3.单相桥式全控整流电路，U 2=100V ，负载中R=20Ω，L 值极大，当α=︒30时，要求：①作出U d 、I d 、和I 2的波形；②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2；③考虑平安裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：①Ud 、Id、和I2的波形如以下图：②输出平均电压Ud 、电流Id、变压器二次电流有效值I2分别为：Ud =0.9U2cosα=0.9×100×cos︒30＝77.97〔V〕Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：2U2=1002=141.4(V) -考虑平安裕量，晶闸管的额定电压为：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)详细数值可按晶闸管产品系列参数选取。
(完整版)《电力电子技术(第二版)》课后习题及解答
《电力电子技术》习题及解答第1章思考题与习题1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A决定。
1.2晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A减小，I A下降到维持电流I H以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A决定。
1.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
1.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g=0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。
1.5请简述晶闸管的关断时间定义。
答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
1.6试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
1.7请简述光控晶闸管的有关特征。
答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
1.8型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题1.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.8答：（a ）因为H A I mA K V I <=Ω=250100，所以不合理。
电力电子技术课后习题答案
电力电子技术课后习题答案1. 什么是开关电源？通过高频开关的方式控制电源输出电流、电压的一种电源设备，它具有功率密度高、体积小、效率高等优点。
开关电源分为交流输入和直流输入两种类型，广泛应用于计算机、通讯设备、电子仪器等领域。
2. 开关电源的工作原理是什么？开关电源的核心是开关管，通过开关管的导通和截止，在高频条件下实现将输入电压转换成所需的输出电压。
开关电源主要包含三个部分：输入级、差分放大器和输出级。
输入级通过整流电路对输入电压进行整流，得到一个大于输出电压的电压，经过输入滤波电容器的滤波得到一个较为稳定的电压；差分放大器将输入电压转换成与参考电压相比的误差信号，该信号经过反馈电路和脉宽调制信号一起作用在开关管上，从而控制开关管导通和截止。
输出级将开关管产生的脉冲转换成所需要的输出电压和输出电流。
3. 什么是磁性元器件？磁性元器件是指通过磁性相互作用实现电能和磁能之间的相互转换，完成电子设备中能量的传递、变换和存储的器件，可以分为电感和变压器两种类型。
其中，电感是一种利用磁性材料制成的元器件，具有阻抗大、耐久性好、噪音小等特点；变压器则是能将一个交流电信号转换为另一个电信号的元件，不仅可以实现电压变换，还可以实现电流变换。
4. 在开关电源中，变压器和电感作用有什么不同？在开关电源中，变压器和电感都是采用磁性元器件来实现电能和磁能之间的相互转换。
不同的是，变压器主要用于电源输出和驱动，能够将一个交流电信号转换为另一个电信号，实现电压变换和电流变换；而电感则主要用于滤波器中，能够平滑输出电流，起到稳定输出电压和抑制噪声等作用。
5. 什么是PWM调制？PWM调制是一种通过改变脉冲宽度来调制输出电压的方式，在开关电源中广泛应用。
可以通过改变脉冲宽度和频率来控制输出电压和电流。
调制周期内，脉冲电压的平均值与输入电压成比例，即输出电压。
6. 为什么需要输入滤波电容器？输入滤波电容器是开关电源中的关键元件之一，它可以将输入电源提供的交流信号滤波，使其变成一个较为稳定的直流电信号，避免高频干扰对开关电源产生不良影响，从而起到保护开关管和保证稳定输出电压的作用。
电力电子技术.doc离线作业
《电力电子技术》平时作业一、简答题（每题20分，共100分）1使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?答：①直流侧要有电动势，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α>π/2，使Uβ为负值；③主回路中不能有二极管存在。
2单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0~，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~。
三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0~，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~。
3试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构?试分析它们各有什么特点?答：直流斩波电路主要有降压斩波电路（Ｂuck），升压斩波电路（Ｂoost），升降压斩波电路（Ｂuck－Ｂoost）和库克（Ｃook）斩波电路。
降压斩波电路是：一种输出电压的平均值低于输入直流电压的变换电路。
它主要用于直流稳压电源和直流直流电机的调速。
升压斩波电路是：输出电压的平均值高于输入电压的变换电路，它可用于直流稳压电源和直流电机的再生制动。
升降压变换电路是输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反。
主要用于要求输出与输入电压反向，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。
库克电路也属升降压型直流变换电路，但输入端电流纹波小，输出直流电压平稳，降低了对滤波器的要求4三相交-交变频电路有哪两种接线方式?它们有什么区别?答：第一种：公共交流母线方法。
它由三组彼此独立的，输出电压相位相互错开120 的单相交-交变频电路组成，他们的电源进线通过进线电抗器接在公共的交流母线上。
因为电源进线端公用，所以三相单相变频电路的输出端必须隔离。
为此，交流电动机的三个绕组必须拆开，同时引出六根线。
第二种：输出星形连接方式。
【西大2017版】[1075 ]《电力电子技术》网上作业及课程考试复习资料(有答案]
![【西大2017版】[1075 ]《电力电子技术》网上作业及课程考试复习资料(有答案]](https://img.taocdn.com/s3/m/3c1e772ea32d7375a417805d.png)
参考答案：
14：[填空题]
在下图中，（）和（）构成降压斩波电路使直流电动机电动运行，工作于第1象限；（）和（）构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于（）象限。
参考答案：A
10：[单选题]IGBT属于（）控制型元件
A：电流
B：电压
C：电阻
D：频率
参考答案：B
11：[填空题]电子技术包括（）和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
参考答案：
信息电子技术
12：[填空题]逆变电路的负载如果接到电源，则称为（）逆变，如果接到负载，则称为（）逆变。
参考答案：
φ＜а＜180
18：[填空题]
当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的（）电压，使晶闸管导通的过程，称为触发。
参考答案：
正向
19：[论述题]
简述晶闸管导通的条件与关断条件。
参考答案：
答：晶闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流ＩＬ以上。导通后的晶闸管管压降很小。
3：[单选题]IGBT是一个复合型的器件，它是（）
A：GTR驱动的MOSFET
B：MOSFET驱动的GTR
C：MOSFET驱动的晶闸管
D：MOSFET驱动的GTO
参考答案：B
4：[单选题]降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，负载电压Uo=12V，斩波周期T=4ms，则开通时Ton=（）
答案离线东大《现代电力电子及变流专业技术》B{两题没答案}
化简得
由图解法解得α=60°
同理，输出功率为最大输出功率的50%时，有：
α=90°
七、（共10分）
单相调功电路，过零点接通器件。电源电压为220V（AC），负载电阻R=2Ω，设控制周期为T，其中晶闸管导通时间为0.3s，关断时间为0.2s，试计算负载上的功率与假定晶闸管一直导通时所送出的功率。
解：负载在全导通过程时送出功率为：
3.功率晶体管三个电极分别为(A)。
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。
4.电压型交-直-交变频器中间直流环节是（A）。
A. 电容B. 电感C. 电容加电感D. 电容加电阻
5.三相半波可控整流电路，负载两端分别接（C）。
A. 整流变压器输出端和中性点
B. 整流电路输出端和中性点
C. 共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端
D. 平波电抗器两端
二、问答题（每小题5分，共35分）
1.试分析电力电子器件并联使用时可能出现什么问题及解决方法。
问题：会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀
方法：均流措施
挑选特性参数尽量一致的器件
采用均流电抗器
3.晶闸管逆变器为什么要有换流电路？逆变器换流有哪几种基本方法？
通常采用三种换流方法：（1）负载谐振式换流：它是利用负载回路中的电容与电感所形成的振荡特性来换流的。在这类负载回路里，电流具有自动过零的特点，只要负载电流超前电压的时间大于晶闸管的关断时间，就可以使逆变器的晶闸管在这段时间里断流而关断，并恢复正向阻断特性。（2）强迫换流：将换流回路与负载分开，在换流时，由辅助晶闸管导通，使换流回路产生一个脉冲，迫使原来导通的晶闸管因断流而关断，并承受一段时间的反压而恢复其正向阻断性。这种换流又称脉冲换流。（3）采用可关断晶闸管或大功率晶体管换流：它可以省去附加换流环节，提高设备的经济指标，提高工作效率，减小设备体积。
《电力电子技术》习题解答(高职高专第5版) 第4章习题答案
第4章思考题与习题4.1 什么是电压型和电流型逆变电路？各有何特点？答：按照逆变电路直流侧电源性质分类，直流侧为电压源的逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧为电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路的主要特点是：（1）直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
（2）由于直流电压源的钳位作用，交流侧电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关，而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同，其波形接近于三角波或正弦波。
（3）当交流侧为阻感性负载时，需提供无功功率，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二极管。
（4）逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的，因直流电压无脉动，故功率的脉动是由交流电压来提供。
（5）当用于交—直—交变频器中，负载为电动机时，如果电动机工作在再生制动状态，就必须向交流电源反馈能量。
因直流侧电压方向不能改变，所以只能靠改变直流电流的方向来实现，这就需要给交—直整流桥再反并联一套逆变桥。
电流型逆变电路的主要特点是：（1）直流侧串联有大电感，相当于电流源，直流电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。
（2）因为各开关器件主要起改变直流电流流通路径的作用，故交流侧电流为矩形波，与负载性质无关，而交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。
（3）直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因电流不能反向，故可控器件不必反并联二极管。
（4）当用于交—直—交变频器且负载为电动机时，若交—直变换为可控整流，则很方便地实现再生制动。
4.2 电压型逆变电路中的反馈二极管的作用是什么？答：在电压型逆变电路中，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。
当输出交流电压与电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压与电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。
现代电力电子技术答案
2. 晶闸管导通的条件是什么？
四、分析计算题（本题共2道小题，每道小题15分，共30分）
1. 将下列表1中空缺的部分按要求填好。
变压器二次相电压U 2对于电感负载满足大电感负载的条件。
表1
答：输出电压可调范围：0~1.17U2
（2分）最大移相范围：900（1分）整流输出平均值COSUUd217.1（2
2. 如图2所示的单相桥式整流电路中，V U 2202=、触发角︒=30a ，负载为阻感负载，电感L 的值极大，Ω=5R 。
（1）绘制输出电压d u 、输出电流d i 、变压器副边电流2i 的波形；
（2）计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值；
（3）计算晶闸管的电流有效值。
VT1VT2VT4
VT3
2u d
i d
u R
L
1u 2
i
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年月日。
电力电子技术离线作业答案
浙江大学远程教育学院《电力电子技术》课程作业姓名：应晓兵学号：年级：15春学习中心：建德学习中心—————————————————————————————第1章1．把一个晶闸管与灯泡串联，加上交流电压，如图1-37所示图 1-37问：（1）开关S闭合前灯泡亮不亮（2）开关S闭合后灯泡亮不亮（3）开关S闭合一段时间后再打开，断开开关后灯泡亮不亮原因是什么答：（1）不亮；（2）亮；（3）不亮，出现电压负半周后晶闸管关断。
2．在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠，可能是什么现象和原因冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因答：晶闸管的门极参数IGT、UGT受温度影响，温度升高时，两者会降低，温度升高时，两者会升高，故会引起题中所述现象。
3．型号为KP100-3，维持电流I H＝4mA的晶闸管，使用在如图1-38电路中是否合理为什么（分析时不考虑电压、电流裕量）RTM U V U >==3112220(a) (b)(c)图 1-38 习题5图答：（a ）故不能维持导通(b)而即晶闸管的最大反向电压超过了其额定电压，故不能正常工作（c ）I d =160/1=160A>I H I T =I d =160A<×100=157A 故能正常工作4．什么是IGBT 的擎住现象使用中如何避免答：IGBT 由于寄生晶闸管的影响，可能是集电极电流过大（静态擎住效应），也可能是mA I mA A I H d 42002.010501003=<==⨯=Hd I A I I I >====9.957.1/...56.1521022022duce/dt过大（动态擎住效应），会产生不可控的擎住效应。
实际应用中应使IGBT的漏极电流不超过额定电流，或增加控制极上所接电阻RG的数值，减小关断时的duce/dt，以避免出现擎住现象。
第2章、Ｌd的名称及作用。
（LJ为过流继电器）1．出图2-57中①～⑨各保护元件及VDF图2-57 三相桥式整流电路的保护答：（1）交流进线电抗器限流、限du/dt和di/dt（2）压敏电阻过压保护（3）交流侧阻容保护过压保护（4）桥臂电感限du/dt(由元件换流引起）、di/dt（5）快熔过流保护（6）过压保护电容限制关断过电压对元件的损害（7）抑振电阻防止L、C振荡，限制电容放电电流（8）直流侧压敏电阻直流侧过压保护（9）过流继电器过流时，继电器开路，保护主电路（10）VDF续流二极管为负载电路提供通路，过压保护（11）Ld平波电抗器防止直流电流波动（断流）2．GTR、IGBT等过流保护中，为何要采用检测集射极电压作为保护基准答：1. 如以测量集电极电流I c 为过流保护原则，当I cg 测量误差为cI ∆，则保护电路将在集电极电流为I cg +cI ∆时才动作，但此时工作点已经移至线性放大区，到元件关断时已出现高损耗，导致GTR 损坏。
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。
东北大学22春“电气工程及其自动化”《现代电力电子及变流技术》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题
东北大学22春“电气工程及其自动化”《现代电力电子及变流技术》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.升-降压式直流斩波器，输入电流不连续，输出电流不连续。
()A.错误B.正确参考答案：B2.电流型交-直-交变频器通常采用120°导电型。
()A.正确B.错误参考答案：A3.三相桥式变流电路，各开关管的导通顺序是()。
A.VT1-VT3-VT5-VT4-VT6-VT2B.VT1-VT4-VT3-VT6-VT5-VT2C.VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6参考答案：C4.降压式直流斩波器，输入电流不连续，输出电流连续。
()A.正确B.错误参考答案：A5.把直流电能变换成交流电能的过程称为整流。
()参考答案：A6.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.源极，栅极，漏极D.阴极，门极，阳极参考答案：B7.IGBT是电流控制型器件。
()A.正确B.错误参考答案：B8.根据控制开关对输入直流电压调制方式的不同，直流斩波电路有三种不同的斩波形式：(1)脉冲宽度调制方式 (2)脉冲频率调制方式 (3)混合调制方式。
()A.正确B.错误参考答案：A9.异步调制是在整个变频范围内保持载波频率fc不变，在改变调制波频率fr时，载波比N不等于常数。
()A.正确B.错误参考答案：AA.三相电源线电压的过零点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参考答案：D11.()是双极型全控电力电子器件。
A.P-MOSFETB.TRIACC.GTRD.GTO参考答案：C12.三相半波共阴极组可控整流电路，自然换相点是()。
A.三相电源的过零点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.三相电源线电压负半周波形的交点参考答案：B13.降压式直流斩波器，输入电流不连续，输出电流连续。
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《现代电力电子技术》离线作业答案一、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。
12、晶闸管的基本结构及通断条件是什么？参考答案：晶闸管由四层半导体结构组成，是个半控型电力电子器件，导通条件：承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。
关断条件：流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。
13、维持晶闸管导通的条件是什么？参考答案：流过晶闸管的电流大于维持电流。
14、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______IH。
参考答案：IL〉IH。
15、电力电子技术的定义和作用？参考答案：电力电子技术是研究利用电力电子器件实现电能变换和控制的电路，内容涉及电力电子器件、功率变换技术和控制理论，作用是把粗电变成负载需要的精电。
16、双极型器件和单极型器件的特点与区别？参考答案：双极型，电流驱动，通流能力很强，开关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂；单极型，电压驱动，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路简单。
17、 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？参考答案：GTO是多胞结构，门极和阴极的电阻小，并且GTO胞元工作时处于浅度饱和状态，从而可以采取向外抽电流方式使GTO关断。
18、可关断晶闸管（GTO）的电流关断增益βoff的定义式为βoff=______。
参考答案：βoff=IATO/IGM。
现代电力电子技术第2次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)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( )(A)90 (B)120 (C)150 (D)180正确答案：D2、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )(A)U2 (B)U2 (C)2U2 (D)U2正确答案：B3、单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )(A)U2 (B)2U2 (C)U2 (D)U2正确答案：C4、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：D5、单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围是( )(A)0～90 (B)0～180 (C)90～180 (D)180～360正确答案：A6、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=( )(A)π-α (B)π+α (C)π-δ-α (D)π+δ-α 正确答案：C7、三相半波可控整流电阻性负载电路的控制角α为何值时，输出电流波形会出现零点。
（注意是出现一个零点，而不是一段为零的区域）（） (A)15 (B)30 (C)45 (D)60正确答案：B8、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：D9、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XC (B)α以及负载电流Id (C)α和U2 (D)α、U2以及变压器漏抗XC 正确答案：A10、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)本相相电压与相邻相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 (D)比三相不控整流电路的自然换相点滞后60正确答案：B四、主观题(共16道小题)11、整流电路的主要分类方式？参考答案：按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种；按电路结构可分为桥式电路和半波电路；按交流输入相数分为单相电路和三相电路。
12、单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=________。
参考答案：180。
13、单相全控桥式整流阻性负载电路中，晶闸管的移相范围________。
参考答案：0～180。
14、有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须与整流时输出的极性___________，且满足|Ud|<|Ed|。
参考答案：相反。
15、参考答案：16、参考答案：17、参考答案：18、参考答案：19、图1-1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Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。
参考答案：20、如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值 Im1、Im2、Im3各为多少? 参考答案：21、有源逆变的条件是什么？参考答案：实现的条件是基于相控整流电路形式，满足：１）负载侧存在直流电势，并且直流电势的绝对值大于整流输出电压的绝对值；２）晶闸管的触发角大于９０度。
22、半控能否用于有源逆变，为什么？参考答案：半控桥不能用于有源逆变，因为半控桥整流输出电压始终大于零。
23、参考答案：24、在可控整流的负载为纯电阻情况下，电阻上的平均电流与平均电压之乘积，是否等于负载功率？为什么？参考答案：25、在可控整流的负载为大电感与电阻串联的情况下，果忽略电感的电阻，时负载电阻上的电流平均值与电压平均值的乘积是否等于负载功率?为什么?参考答案：负载功率等于电流平均值与电压平均值和乘积，P=Pd。
因为，虽然Ud的波形存在谐波分量，但id是恒定的直流，没有谐波分量，而功率是同次谐波电压、电流的乘积，所以，负载功率等于电流平均值与电压平均值的乘积，即P=Pd。
26、某单相可控整流电路给电阻性负载供电和给反电动势负载蓄电池充电，在流过负载电流平均值相同的条件下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选大一点？为什么？参考答案：现代电力电子技术第3次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1、可在第一和第四象限工作的变流电路是( )(A)三相半波可控变电流电路 (B)单相半控桥 (C)接有续流二极管的三相半控桥 (D)接有续流二极管的单相半波可控变流电路正确答案：A2、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正确答案：B四、主观题(共7道小题)3、直流斩波器的工作原理是什么？参考答案：通过控制电路周期性地对DC/DC变换主电路的电力电子器件快速通断控制，将输入的直流电压斩成一系列幅值相等的脉冲电压，改变脉冲列的脉冲宽度或频率，并经过LC低通滤波器处理以后实现对输出电压平均值的调节。
4、直流斩波器的控制方式是什么？参考答案：直流斩波器的控制方式（１）定频调宽（２）定宽调频（３）调频调宽瞬时值控制和平均值控制。
5、整流斩波器的基本组成元件是什么？参考答案：电力电子器件、电感和电容组成。
6、参考答案：7、参考答案：8、参考答案：9、电源为220V的单相反并联交流调压电路对1、5Ω的电阻负载进行调压求控制角为30时，负载上的电压有效值UO、电流有效值IO和功率因数λ0。
参考答案：现代电力电子技术第4次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题)1、逆变电路是（） (A)AC/DC变换器 (B)DC/AC变换器 (C)AC/AC变换器 (D)DC/DC变换器正确答案：B2、将直流电能转换为交流电能馈送给交流电网的变流器是（） (A)有源逆变器 (B)A/D变换器 (C)D/A变换器 (D)无源逆变器正确答案：C3、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是( )(A)增大三角波幅度 (B)增大三角波频率 (C)增大正弦调制波频率 (D)增大正弦调制波幅度正确答案：C4、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：C5、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是( )(A)电容 (B)电感 (C)蓄电池 (D)电动机正确答案：B四、主观题(共9道小题)6、无源逆变和有源逆变的区别?参考答案：有源逆变是把直流电能逆变成交流电能后送给电网；无源逆变是把直流电能逆变正交流电能后送给负载；。
7、无源逆变的基本类型包括哪些？参考答案：从相数角度：单相逆变及三相逆变电路从直流电流的性质角度：电压源型和电流源型逆变电路从输出波形的特征角度：矩形波和脉宽调制波逆变电路从电路结构的角度：桥式及零式逆变电路从导通角大小的角度：120度及180度导通型逆变电路8、电力电子器件的换流方式包括哪些？参考答案：器件换流、电网换流、负载换流和强迫换流。