电力电子复习资料

1．晶闸管的导通条件、晶闸管关断条件？

答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或者U AK >0且U GK>0

要使晶闸管由导通变为关断：必须去掉阳极所加的正向电压，或者给阳极施加反压，或者设法使流过晶闸管的电流降到维持电流I H以下，便可使导通的晶闸管关断2．换相重叠角定义？

答：换相过程持续的时间用电角度 表示，称为换相重叠角（ppt46、书61）

3．晶闸管型号含义，如KP100-5E表示什么？A-I对应0.4-1.2V

KP表示晶闸管；100表示额定通态电流100A;5表示500V；E表示0.8V

4．晶闸管应用中应注意什么保护，及保护的方式？缓冲电路各元件的作用。

应用中注意：过电压和过电流保护。

过电压保护：RC过电压抑制电路

过电流保护：快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器是较为常用的措施

5．晶闸管串联及并联分别要注意什么？

晶闸管的串联：当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以用两个以上同型号器件相串联。（电压分配不均匀的问题）

1）静态不均压问题

为达到静态均压，首先应选用参数和特性尽量一致的器件，此外可以采用电阻均压。

2）动态不均压问题

为达到动态均压，同样首先应选择动态参数和特性尽量一致的器件，另外还可以用RC 并联支路作动态均压；对于晶闸管来讲，采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间上的差异。

晶闸管的并联：大功率晶闸管装置中，常用多个器件并联来承担较大的电流。

1）晶闸管并联就会分别因静态和动态特性参数的差异而存在电流分配不均匀的问题。

2）均流的首要措施是挑选特性参数尽量一致的器件，此外还可以采用均流电抗器；同样，用门极强脉冲触发也有助于动态均流。

3）当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接。

6．什么是逆变失败？逆变失败产生的原因有哪些？最小逆变角为多少及受哪些因素影响？

答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，

或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败

原因： 1）触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、

脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。

2）晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。

3）交流电源缺相或突然消失。

4）换相的裕量角不足，引起换相失败。

最小逆变角： δ为晶闸管的关断时间，tq γ为换相重叠角， θ'为安全裕量角，主要针对脉冲不对称程度（一般可达5︒），约取为10︒。

7．什么是功率晶体管GTR 的二次击穿？

答：当GTR 的集电极电压升高至击穿电压时，集电极电流迅速增大，这种首先出现的击穿是雪崩击穿，被称为一次击穿。发现一次击穿发生时如不有效地限制电流，Ic 增大到某个临界点时

会突然急剧上升，同时伴随着电压的陡然下降，这种现象称为二次击穿。

8． 采用调制法控制的SPWM 逆变器的输出电压基波频率及电压幅值分别由什么决定？

9、单相、三相等整流电路带不同负载下或接续流二极管情况下，α移相范围、导通角。三相半波、α=30度、三相全桥α=60度前后波形区别。计算。

10、BUCK （降压斩波电路）及BOOST （升压斩波电路）电路原理图，及原理分析（输出电压电流计算）。书122页

11.什么叫有源逆变？有源逆变的条件是什么？其能量的传递过程是怎样的？什么叫无源逆变？其能量的传递过程又是怎样的？

答：A 、直流电逆变成交流电后，当交流侧和电网连结时，为有源逆变电路。 条件：1）要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧

的平均电压。

2）要求晶闸管的控制角α>π/2，使Ud 为负值。

3）两者必须同时具备才能实现有源逆变。（还要有大电感）

B 、变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，即把直流电逆变为某一频率或'min θγδβ++=

可调频率的交流电供给负载，称为无源逆变。

12．典型全控型电力电子器件有哪些（4种），它们如何分类？各自的特点。

13．单相交-交变频电路中，如何使输出电压波形接近正弦波？

为了使输出电压波形接近正弦波，可以按正弦规律对触发角进行调制，而在一个周期内，所包含的电源电压段数越多，波形就越接近正弦波。

14．三相全控桥可控整流电路中，若采用单脉冲触发，其脉冲宽度至少多少度，为什么？

60°；在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，而相邻晶闸管触发脉冲间隔60°

15、晶闸管触发电路的基本要求？

1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通，前沿要陡

2）触发脉冲应有足够的功率

3）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触发区域之内。

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。

16、斩波电路三种控制方式

1）脉冲宽度调制（PWM）：T不变，改变ton。

2）频率调制：ton不变，改变T。

3）混合型：ton和T都可调，改变占空比

17、根据直流侧电源性质的不同、逆变电路可以分为几类，各有什么特点？

电压型逆变电路：直流侧是电压源。

电流型逆变电路：直流侧是电流源。

电压型逆变电路的特点：

1）直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动。

2）由于直流电压源的钳位作用，输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同。

3）阻感负载时需提供无功功率，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。

电流型逆变电路主要特点

1）直流侧串大电感，电流基本无脉动，相当于电流源。

2）交流输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关，输出电压波形和相位因负载不同而不同。

3）直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。

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、试分析单相全桥逆变电路的工作原理？

1）t1时刻前V1和V4导通，uo=Ud。

2）t1时刻V4截止，而因负载电感中的电流io不能突变，V3不能立刻导通，VD3导通续流，uo=0。

3）t2时刻V1截止，而V2不能立刻导通，VD2导通续流，和VD3构成电流通道，uo=-Ud。

4）到负载电流过零并开始反向时，VD2和VD3截止，V2和V3开始导通，uo仍为-Ud。

5）t3时刻V3截止，而V4不能立刻导通，VD4导通续流，uo再次为零。

19、什么是同步调制、什么是异步调制，各有什么特点？

答：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。。

异步调制的主要特点是：