电力电子基础知识大作业
电力电子基础知识测试题答案
电力电子基础知识测试题答案1. 什么是电力电子?电力电子是用于电能转换、控制和调节的电子技术领域。
它主要研究将电能转换为其他形式(如机械能、热能等),以及对电能进行控制和调节的方法和装置。
2. 什么是有源器件和无源器件?有源器件是指能够放大或控制电流或电压的器件,如晶体管、场效应管等。
无源器件是指不能放大或控制电流或电压的器件,如电阻、电容等。
3. 什么是斩波电路?斩波电路是用于将交流电信号转换为脉冲信号的电路。
它常用于交流电转直流电的变换器中,通过斩波的方式实现对输出电压的调节。
4. 什么是逆变器?逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置。
它可以将直流电源(如电池)的电能转换为交流电,以满足不同电器设备的使用需求。
5. 什么是谐振?谐振是指在某个电路或系统中,电压或电流的频率与系统的固有频率相同或接近的现象。
在电力电子中,谐振常用于提高功率转换效率和降低电压、电流的谐波含量。
6. 什么是PWM调制?PWM调制(Pulse Width Modulation)是一种通过改变脉冲信号的宽度来控制电路输出的方法。
它经常用于变换器中,可以通过调节脉冲信号的宽度来实现电路的调节和控制。
7. 什么是IGBT?IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)是一种常用的功率半导体器件,具有MOSFET和双极型晶体管的特性。
IGBT可以实现高电压和高功率的控制,广泛应用于电力电子领域。
8. 什么是功率因数?功率因数是指电路或系统中有用功率与视在功率之比。
功率因数反映了电路对电能的利用效率,功率因数越高表示电路对电能的利用效率越高。
9. 什么是电力电子变换器?电力电子变换器是一种将电能从一种形式转换为另一种形式的电力装置。
它可以实现不同电压、频率和波形的转换,广泛应用于电力系统、工业控制和电子设备中。
10. 什么是磁阻变换器?磁阻变换器是一种利用磁阻效应实现能量转换和功率控制的电力电子装置。
电力电子基础考试题库
作业1一、判断题(C第1-10题每题4分)1. 逆变器采用负载换流方式实现换流时,负载谐振回路不一定要呈电容性。
(A) A (B) B2. 双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样,双向晶闸管的额定电流是?用电流有效值来表示的。
(A) A (B) B3. 在DC/DC变换电路中,可以采用电网换流方法。
(A) A (B) B4. 为避免三次谐波注入电网,晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法(A) A (B) B5. 电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。
(A) A (B) B6. 过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。
(A) A (B) B7. 在变流装置系统中,增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。
(A) A (B) B8. PWM脉宽调制型逆变电路中,采用不可控整流电源供电,也能正常工作。
(A) A (B) B9. 对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时,只有采用双窄脉冲触发,电路才能正常工作。
(A) A (B) B10. 无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。
(A) A (B) B[参考答案:B] 分值:4二、单选题(第1-15题每题4分)1. 在晶闸管触发电路中,改变()的大小,则输出脉冲产生相位移动,达到移相控制的目的(A) 同步电压(B) 控制电压(C) 脉冲变压器变比(D) 整流变压器变比2. 直流斩波电路是一种______变换电路(A) AC/AC(B) DC/AC(C) DC/DC(D) AC/DC3. 功率晶体管的安全工作区由以下4条曲线限定:集电极-发射极允许最高击穿电压,集电极最大允许直流功率线,集电极最大允许电流线和______(A) 基极最大允许直流功率线(B) 基极最大允许电压线(C) 临界饱和线(D) 二次击穿功率线4. 单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的作用是()(A) 增加晶闸管的导电能力(B) 抑制温漂(C) 增加输出电压的稳定性(D) 防止失控现象的产生5. 为限制功率晶体管的饱和深度,减少存储时间,桓流驱动电路经常采用()(A) du/dt抑制电路(B) 抗饱和电路(C) di/dt抑制电路(D) 吸收电路6. 变流装置的功率因数总是()(A) 大于1(B) 等于1(C) 小于1大于0(D) 为负7. 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8. 若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率,可采用控制方法是()(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9. 可实现有源逆变的电路为()(A) 三相半波可控整流电路(B) 三相半控桥整流桥电路(C) 单相全控桥接续流二极管电路(D) 单相半控桥整流电路10. 晶闸管触发电路中,若改变()的大小,则输出脉冲产生相位移动,达到移相控制的目的(A) 同步电压(B) 控制电压(C) 脉冲变压器变比(D) 以上都不能11. α为()度时,三相半波可控整流电路,电阻性负载输出的电压波形,处于连续和断续的临界状态。
电力电子技术习题库(附答案)
电力电子技术习题库(附答案)一、单选题(共25题,每题1分,共25分)1.三相桥式全控整流电路,大电感负载,当α=()时整流平均电压Ud=0。
A、60度B、30度C、90度D、120度正确答案:C2.1957年美国通用电气(GE)公司研制出第一只(),它标志着电力电子技术的诞生。
A、电子管B、晶闸管C、MOSFETD、IGBT正确答案:B3.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成()A、可关断晶闸管B、双向晶闸管C、逆阻型晶闸管D、大功率三极管正确答案:C4.IGBT是一个复合型的器件,它是()A、GTR驱动的MOSFETB、MOSFET驱动的GTRC、MOSFET驱动的晶闸管D、MOSFET驱动的GTO正确答案:B5.晶闸管的伏安特性是指()A、门极电压与门极电流的关系B、阳极电压与阳极电流的关系C、门极电压与阳极电流的关系D、阳极电压与门极电流的关系正确答案:B6.单相全控桥式整流电路大电感性负载中,控制角的最大移相范围是()A、180°B、120°C、90°D、150°正确答案:C7.三相半波可控整流电路的自然换相点是()A、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°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滞后60°D、交流相电压的过零点正确答案:B8.逆变电路是一种()变换电路。
A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC正确答案:B9.采用多重化电压源型逆变器的目的,主要是为()。
A、增大输出幅值B、减小输出谐波C、减小输出幅值D、减小输出功率正确答案:B10.三相全波可控整流电路电阻性负载中,控制角的最大移相范围是()。
A、90°B、120°C、150°D、180°正确答案:B11.目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是()。
电力电子基础复习题答案
电力电子基础复习题答案一、选择题1. 电力电子技术主要研究的是:A. 电力系统的稳定性B. 电力系统的经济性C. 电力电子器件的工作原理D. 电力电子装置的控制策略答案:D2. 以下哪个不是电力电子器件?A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)C. 继电器D. 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)答案:C3. 电力电子装置中的“电力”二字主要指的是:A. 电力系统的电力B. 电力电子器件的功率C. 电力电子装置的功率等级D. 电力电子技术的电力转换功能答案:D二、填空题1. 电力电子装置通常由______、______和______三部分组成。
答案:电力电子器件;控制电路;辅助电路2. 晶闸管的导通条件是______。
答案:阳极电压高于阴极电压,且门极有触发信号3. 电力电子技术在______、______和______等领域有广泛应用。
答案:工业生产;能源转换;交通运输三、简答题1. 简述电力电子技术在现代电力系统中的作用。
答案:电力电子技术在现代电力系统中的作用主要体现在提高电能的转换效率,实现电能的精确控制,以及改善电能的质量和可靠性。
它通过电力电子器件对电能进行高效转换和精确控制,满足现代电力系统对电能质量的高要求。
2. 什么是PWM控制技术?它在电力电子装置中有什么应用?答案:PWM(Pulse Width Modulation)控制技术是一种通过改变脉冲宽度来控制输出电压或电流的技术。
在电力电子装置中,PWM控制技术常用于调节直流-直流转换器、直流-交流逆变器等设备的输出,实现对电能的精确控制。
四、计算题1. 已知一个单相全桥整流电路,输入电压为220V(有效值),负载为纯电阻性负载,电阻值为100Ω,请计算输出直流电压的平均值和有效值。
答案:平均值V_avg = V_in * π/2 = 220 * π/2 ≈ 339.29V 有效值V_rms = V_avg / √2 ≈ 339.29 / √2 ≈238.75V2. 假设一个三相全控桥整流电路,输入电压为380V(线电压有效值),负载为纯电阻性负载,电阻值为50Ω,计算输出直流电压的平均值和有效值。
电工电子基础知识题库
电工电子基础知识题库一、电路基础知识1. 什么是电路?电路是由电流源、电压源、电阻和电感等多种元件组成的互相连接的路径。
电子器件和电器设备通常都是通过电路实现各种功能。
2. 什么是电压?电压,也称为电势差,是指电能在电路中的传输形式。
简单来说,电压是电路中电荷流动的势能。
单位是伏特(V)。
3. 什么是电流?电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
电流是电路中能量传输的方式。
单位是安培(A)。
4. 什么是电阻?电阻是导体对电流的阻碍作用。
它是导体材料的一种特性。
电阻用欧姆(Ω)表示。
5. 什么是电容?电容是一种存储电能的元件。
它由两个导体之间的绝缘介质隔开。
电容用法拉(F)表示。
6. 什么是电感?电感是一种存储电能的元件。
它通过磁感应产生电流。
电感用亨利(H)表示。
二、直流电路1. 什么是直流电路?直流电路是电流方向固定的电路。
电流从正极流向负极。
2. 什么是欧姆定律?欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)除以电阻(R):I = V / R。
3. 如何计算串联电阻的总阻值?串联电阻的总阻值等于各个电阻的阻值之和。
4. 如何计算并联电阻的总阻值?并联电阻的总阻值等于各个电阻的倒数之和的倒数。
5. 怎样计算电路中的功率?电路中的功率等于电压乘以电流。
功率(P) = 电压(V) * 电流(I)。
三、交流电路1. 什么是交流电路?交流电路是电流方向不断变化的电路。
电流周期性地在正向和反向之间变化。
2. 什么是频率?频率是指交流电路中电流或电压的周期性变化次数。
单位是赫兹(Hz)。
3. 什么是周期?周期是交流电中电流或电压完成一次完整循环所需要的时间。
单位是秒(s)。
4. 什么是有效值?有效值是交流电中电流或电压的平均值的平方根。
它表示交流电的实际能量。
5. 什么是相位?相位是交流电中电流和电压之间的时间差。
它用角度来表示。
四、电子器件1. 什么是二极管?二极管是由半导体材料制成的电子器件。
电力电子基础复习题答案
电力电子基础复习题答案一、单项选择题1. 电力电子器件中,能够实现快速开关的是()。
A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)C. 金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)D. 门极可关断晶闸管(GTO)答案:B2. 以下哪种控制方式不属于电力电子变换器的控制方式?()。
A. 脉宽调制(PWM)B. 脉冲频率调制(PFM)C. 相位控制D. 线性控制答案:D3. 在电力电子电路中,用于抑制电压尖峰的元件是()。
A. 电感B. 电容C. 电阻D. 二极管答案:B二、填空题1. 电力电子技术中,___________是一种常用的功率因数校正技术。
答案:无源功率因数校正2. 在三相桥式整流电路中,若输入电压为220V,则输出电压的峰值约为___________。
答案:311V3. 电力电子变换器的效率通常受到___________和___________的影响。
答案:开关损耗;导通损耗三、简答题1. 简述电力电子变换器的基本功能。
答案:电力电子变换器的基本功能包括电压变换、电流变换、波形变换和功率控制。
它们能够将一种形式的电能转换为另一种形式,以满足不同负载和电源的需求。
2. 描述PWM控制技术在电力电子变换器中的应用。
答案:PWM控制技术通过调节开关器件的导通时间和关断时间的比例,来控制输出电压或电流的平均值。
这种控制方式可以提高变换器的效率,减少电磁干扰,并改善输出波形的质量。
四、计算题1. 给定一个单相桥式整流电路,其输入电压为220V,负载为纯电阻性,计算输出电压的平均值。
答案:输出电压的平均值为输入电压的0.9倍,即198V。
2. 对于一个三相全控桥整流电路,若输入线电压为380V,计算输出电压的峰值。
答案:输出电压的峰值为输入线电压的1.35倍,即514.5V。
电力电子技术基础复习题
一、单项选择题1、硅材料电力二极管正向压降为()。
A、0.3VB、0.7VC、1VD、1.5V2、锗材料电力二极管正向压降为()。
A、0.3VB、0.7VC、1VD、1.5V3、研究电力电子电路的重要方法是()。
A、电阻法B、电流法C、电压法D、波形分析法4、三相逆变电路中相邻序号开关导通间隔为()。
A、30°B、60°C、90°D、120°5、以下()属于不控型器件。
A、晶闸管B、三极管C、二极管D、场效应管6、工频交流电是指频率为()的交流电源。
A、50HzB、60HzC、90HzD、120Hz7、半导体器件的最高结温一般限制在()。
A、30°~50°B、50°~100°C、100°~150°D、150°~200°8、晶闸管额定电压是其在电路中可能承受最高电压的()倍。
A、1~2B、2~3C、3~4D、4~59、晶闸管额定电流是在通态电流平均值的基础上增加()倍。
A、1~1.5B、1.5~2C、2~2.5D、2.5~310、发展最快最有前景的电力电子器件是()器件。
A、不控型B、半控型C、可控性D、全控型11、电力场效应晶体管中主要类型是()。
A、P沟道增强型B、N沟道增强型C、P沟道耗尽型D、N沟道耗尽型12、以下属于电阻性负载的是()。
A、白炽灯B、蓄电池C、电动机励磁绕组D、电磁铁13、电力电子器件的通态损耗与器件的通态()有关。
A、电压B、电流C、电阻D、电感14、功率因数λ为()时电力系统发送功率的利用率最高。
A、0>λ>-1B、1C、0<λ<1D、0.915、在放大电路中,场效应晶体管应工作在漏极特性的()。
A、可变电阻区B、截止区C、饱和区D、击穿区16、场效应管三个电极中,用D表示的电极称为()。
A. 栅极B. 源极C. 基极D. 漏极17、三相对称交流电相互之间相差()。
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 知识点 习题整理
1.电子技术包括信息电子技术和电力电子技术。
电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,也被称作电源技术和节能技术.2.二极管的作用:1)整流:利用二极管正偏时导通,反偏时截止的特性.2)限幅:当输入信号电压Us 变化范围很大时,为了使信号电压的幅值能够限制在某个范围之内.3)钳位:当Rc 改变时,输出端电压Uo 将等于电源电压Ug 加二极管正向压降Uf,即Uo=Ug+Uf 与负载无关.4)稳压:这种二极管的正常工作区是反向击穿区.(稳压二极管)3.晶闸管的命名原则符号及分类1.晶闸管2.型别型别:K::K::K:快速型快速型快速型N:N:N:逆导型逆导型P:P:普通型普通型普通型S:S:S:双向型双向型双向型G:G:G:可关断型可关断型3.额定电流4.额定电压a.1KV a.1KV及以内每及以内每及以内每100V 100V 100V一个等级一个等级一个等级,,用百位数表示b .1KV 1KV以上每以上每以上每200V 200V 200V一个等级用千百位数表示一个等级用千百位数表示5.通态平均电压组别通态平均电压组别((小于小于100A 100A 100A或不要求时可不标或不要求时可不标或不要求时可不标))A 组:U T(AV)≤0.4V,B 组:U T(AV)≤0.5V,...I 组:U T(AV)≤1.2V(1.2V(共共9组)4.晶闸管导通的必备条件a.适当的正向阳极电压b.适当的门极触发电流(脉冲).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.5.晶闸管触发电路满足的要求:a.触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通b.触发脉冲应有足够的幅度对感性和反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发,对变流器的起动、双星型带平衡电抗器电路的触发脉冲应宽于30°,三相全控桥式电路应采用宽于60°或采用相隔60°的双窄脉冲.c.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。
电力电子技术知识考核题库与答案
电力电子技术知识考核题库一、单选题1、()出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。
[单选题] *A、电力二极管B、水银整流器C、晶闸管√D、IGBT2、()属于全控型器件,它是MOSFET 和BJT的复合。
其性能十分优越,使之成为现代电力电子技术的主导器件。
[单选题] *A、电力二极管B、晶闸管C、GTOD、IGBT√3、()是MOSFET 和GTO 的复合。
其目前也取得了相当的成功,已经获得大量应用。
[单选题] *A、SITB、晶闸管C、IGBTD、IGCT√4、晶闸管属于半控型器件,它的触发信号加在()之间。
[单选题] *A、阳极与阴极B、门极与阴极√C、栅极与集电极D、栅极与发射极5、IGBT属于电压驱动型器件,它的驱动控制信号加在()之间。
[单选题] *A、阳极与阴极B、门极与阴极C、栅极与集电极D、栅极与发射极√6、随着全控型电力电子器件的不断进步,电力电子电路的工作频率也不断提高,电力电子器件的()也随之增大。
[单选题] *A、通态损耗B、断态损耗C、开关损耗√D、开通损耗7、电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量()。
[单选题] *A、整流电源√B、逆变电源C、直流斩波电源D、变频器8、以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来()调速已成为主流。
[单选题] *A、斩波B、交流变相C、交流调压D、交流变频√9、轻型直流输电主要采用()器件。
[单选题] *A、晶闸管B、电力MOSFETC、GTOD、IGBT√10、通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的()。
[单选题] *A、逆变电源B、直流斩波电源C、线性稳压电源D、高频开关电源√11、逆导IGBT相当于将一个IGBT 两端反并联一个()。
[单选题] *A、快速二极管√B、晶闸管C、电力MOSFETD、GTO12、下列器件中,()与SIT速度相当。
[单选题] *A、晶闸管B、GTOC、电力MOSFET√13、以下器件中,开关速度达几百kHZ,甚至高达1MHZ的是()。
电力电子技术基本概念和基础知识练习带答案(大工复习)
电力电子技术基本概念和基础知识练习带答案(大工复习)电力电子技术基本概念和基础知识练习:(王兆安、黄俊第四版)第1章电力电子器件填空题: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_、_电力电子器件_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_ 、双极型、_复合型_三类。
5.电力二极管的工作特性可概括为_加正向压降导通、加反向压降关断_。
6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_肖特基二极管_、_快恢复二极管_。
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_阳极和阴极_ 正向有触发则导通、反向截止_关断_ 。
9.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 。
10.晶闸管断态不重复电压UDRM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDRM_<_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.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_开通_ 。
14.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_截至区_、前者的饱和区对应后者的_放大区__饱和区_。
15.电力MOSFET的通态电阻具有_正_温度系数。
16.IGBT 的开启电压UGE(th)随温度升高而_略降_,开关速度_小于_电力MOSFET17.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_智能功率集成电路_。
电子电工基础知识试题及答案
电子电工基础知识试题及答案第一部分:选择题1.电子电工学是研究什么的学科?A. 电子设备B. 电器设备C. 电传输D. 电子流动答案:A. 电子设备2.什么是电流?A. 电荷在电路中的流动B. 电荷储存的能量C. 电荷的传导能力D. 电荷的导电性答案:A. 电荷在电路中的流动3.以下哪个元件常用来控制电流?A. 电感器B. 电阻器C. 电容器D. 晶体管答案:D. 晶体管4.什么是电阻?A. 电阻是电流流过电路时产生的热量B. 电阻是电流的方向C. 电阻是电流的强度D. 电阻是电流受到的阻碍或阻力答案:D. 电阻是电流受到的阻碍或阻力5.以下哪个元件可以存储电荷?A. 电感器B. 电容器C. 变压器D. 电源答案:B. 电容器6.什么是电压?A. 电流流动的速度C. 电流流动的强度D. 电荷流动的压力答案:D. 电荷流动的压力7.下面哪个元件可以将交流电转换为直流电?A. 电感器B. 电容器C. 变压器D. 整流器答案:D. 整流器8.以下哪个符号表示用于放大电流和电压的元件?A. RB. LC. CD. Q答案:D. Q9.什么是电路?A. 电流流动的轨迹C. 电阻流动的方向D. 电器设备之间的连接答案:D. 电器设备之间的连接10.什么是电源?A. 产生电流的设备B. 控制电流的设备C. 调节电流的设备D. 检测电流的设备答案:A. 产生电流的设备第二部分:填空题1.电流的单位是_______。
答案:安培(A)2.电阻的单位是_______。
答案:欧姆(Ω)3.电压的单位是_______。
答案:伏特(V)4.导体是指电流能够_______的物质。
答案:顺利通过5.绝缘体是指电流不能_______的物质。
答案:顺利通过第三部分:解答题1.简述电子电工学的主要研究内容。
答案:电子电工学是研究电子设备和电路的学科。
其主要内容包括电流、电阻、电压等基本理论,以及电路的设计、分析和应用等。
2.解释什么是欧姆定律。
电力电子基础知识大作业
《电力电子技术》课程大作业电力电子技术器件、电路和技术综述院(系)名称信息工程学院专业名称电子信息工程技术学生姓名XXX学号xxx指导教师王照平2015年6月12日基于电力电子技术器件、电路和技术综述的1、概述从广义来讲,电子技术应包含信息电子技术和电力电子技术两大分支,而通常所说的电子技术一般指信息电子技术。
电力电子技术也称为电力电子学,它真正成为一门独立的学科始于1957年第一只晶闸管的问世。
在1970年国际电气和电子工程协会(IEEE)电力电子学会上对电力电子技术作了以下定义:“电力电子技术就是有效地使用电力电子器件,应用电路和设计理论及分析开发工具,实现对电能的高效能变换和控制的一门技术。
它包括对电压、电流频率和波形的变换。
”简言之,电力电子技术就是利用电力电子器件对电能形态进行变换和控制的一门技术。
电力电子技术是电力、电子控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科,它们之间的关系可用倒三角图形描述,如图1-1所示。
图1-1 描述电力电子学的倒三角形第一,电力电子技术是在电子技术的基础上发展起来的,它们都可可分为器件、电路和应用三个部分,且器件的材料和制造工艺基本相同,只有两者的应用目的有所不同,电子技术应用于信息的处理(如放大等),电力电子技术应用于电力变换和控制,它所变换的功率可大到数百甚至数千兆瓦,也可以小到几瓦或毫瓦数量级。
第二,电力电子技术广泛应用于电器工程,如高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等电力系统和电器工程中,它对电器工程的现代化起着重要推动作用。
第三,电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术,是弱点和强电之间的接口。
而控制理论是实现这种接口的一种强有力的纽带,是电力电子技术重要理论依据。
所以,也可以认为:电力电子技术是运用控制理论将电子技术应用到电力领域的综合性技术。
2、电力电子常用器件2.1、电力电子器件概念可以直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。
电力电子课后作业
填空题电力电子技术包括电力电子器件、电力电子电路和控制技术3个部分。
现代电力电子器件分为不可控型器件、半控型器件和全控型器件三类。
电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三种。
晶闸管的外形大致有塑封形、平板型和螺栓形三种。
晶闸管额定电流与有效值电流的关系IT=1.57IT(AV) o双向晶闸管的门极控制方式有两种:移向触发和过零触发。
2. 判断题(x ) 1)普通晶闸管内部有两个PN结。
(X ) 2)普通晶闸管外部有3电极,分别是基极、发射极和集电极。
(V ) 3)型号为KP50-7的半导体器件,是一额定电流为50A的普通晶闸管。
(X) 4)只要让加在晶闸管两端的电压减小为零,晶闸管就会关断。
(X ) 5)只要给门极加上触发电压,晶闸管就导通。
(X) 6)晶闸管加上阳极电压后,不给门极加触发电压,晶闸管就会导通。
(X ) 7)加在晶闸管门极上的触发电压,最高不得超过100V。
3. 选择题1) 在型号KP100-10G中,数字10表示(C )oA、额定电压为10V B 、额定电流为10AC额定电压为1000V D 、额定电流为100A2) 晶闸管内部有(C ) PN结A 1个B 、2个C 、3个D 、4个3)晶闸管的3个引出电极分别是(B )A、阳极、阴极、栅极 B 、阳极、阴极、门极C栅极、漏极、源极 D 、发射极、基极、集电极4)普通晶闸管的额定通态电流是用(A )表示。
A、流过晶闸管的平均电流 B 、直流输出平均电流C整流输出电流有效值 D 、交流有效值5)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(B )A、导通状态B 、关断状态C、饱和状态D、不定6)处于阻断状态的晶闸管,只有在阳极与阴极间加正向电压,且在门极与阴极间作(C )处理才能使其幵通。
A、并联一电容 B 、串联一电感C加正向触发电压 D 、加反向触发电压7)在晶闸管工作过程中,管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以( A )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填空题典型的全控型器件主要有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体臣和绝缘栅双型晶体管四种。
电力电子复习题及答案
电力电子复习题及答案电力电子技术是现代电力系统和电力驱动领域中不可或缺的技术之一。
以下是一些电力电子复习题及答案,供学生复习参考。
一、选择题1. 电力电子器件中,属于半控型器件的是()。
A. 晶闸管B. 功率晶体管C. 功率MOSFETD. IGBT答案:A2. 电力电子变换器中,能够实现交流电与直流电相互转换的设备是()。
A. 整流器B. 逆变器C. 变频器D. 所有选项答案:D3. 以下哪个是电力电子中常用的PWM控制方式?()A. SPWMB. PWM-PFCC. DPWMD. A和C答案:D二、填空题4. 电力电子技术中的“电力电子”一词,指的是使用_______来控制电力的电子技术。
答案:半导体器件5. 三相桥式整流电路采用全控型器件时,其输出电压波形为_______。
答案:直流脉冲波形6. 电力电子装置中的开关器件在开关过程中,会产生较大的_______损耗和_______损耗。
答案:导通;开关三、简答题7. 简述电力电子技术在现代电力系统中的应用。
答案:电力电子技术在现代电力系统中的应用非常广泛,包括但不限于:电力系统的稳定控制、电能质量的改善、新能源发电系统的接入、电动汽车的充电与驱动、工业自动化控制等。
通过电力电子技术,可以实现电能的有效转换、分配和控制,提高系统的效率和可靠性。
8. 解释什么是软开关技术,并简述其优点。
答案:软开关技术是指在电力电子装置中,通过特定的控制策略,使得开关器件在零电压或零电流状态下进行开关操作,从而减少开关损耗,提高效率。
其优点包括:减少电磁干扰、降低开关损耗、提高系统效率、延长器件寿命等。
四、计算题9. 假设有一个三相全波整流电路,其负载为纯电阻性,输入电压为220V(有效值),求整流电路的输出直流电压。
答案:对于三相全波整流电路,输出电压的有效值可以通过以下公式计算:\[ V_{DC} = \frac{2V_{L}}{\pi} \]其中,\( V_{L} \) 是相电压,对于三相星形连接,\( V_{L} =V_{AC} \)。
电力电子技术 大作业讲解
《电力电子技术大作业》作业题目:灯光控制电路姓名:刘大勇班级:电气12-04班学号:11053416同组人:付晨平12053429程润泽12053427中国石油大学(华东)日期:2014年12月13日摘要本篇论文主要是对基于电力电子技术,模拟电子技术和数字电子技术来进行设计的灯光控制电电路进行详细的说明。
包括其设计思路,工作原理和功能应用,以及所使用的主要元器件和电路。
在整篇论文中,对于元器件和电路形式作了比较详细地介绍,具体说明了其工作原理,基本应用和发展前景。
最后表达了对于本次课程设计的收获和感悟。
关键词:亮度调节;定时;色调搭配;三相桥式整流;W7805稳压芯片;NE555定时器;双向晶闸管;电容;发光二极管;目录第一章引言 (2)1.1课题设计的背景和意义 (2)1.2课题的设计思路、工作原理与功能应用 (2)第二章主要电路和元件的介绍 (3)2.1三相桥式全控整流电路 (3)2.2电力电容器的特性、作用及运行中的问题 (4)2.3二极管工作原理及主要应用 (7)2.4发光二极管的工作原理及应用 (8)2.5W7805稳压器 (9)2.6555定时器的基本组成和工作原理…………………………………………………..102.7双向晶闸管原理及其交流开关应用………………………………………………….12第三章收获与感悟 (14)第一章引言1.1课题设计的背景和意义照明主要包含天然采光和人工照明这两个方面。
电气照明就是指为了进行人工照明通过各种设施而把电能转变为光能。
从大的方面来说,我国虽然地域辽阔、资源总量丰富,但是由于人口基数大、资源利用率相对发达国家较低,因次我国的资源同样面临着巨大问题和挑战。
而目前我国的电能主要来源于火力发电,只有少部分电能是来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电等,因此节能问题迫不容缓;而从小的方面来说,电气照明节能设计有利于减少企业和家庭的电费开支。
1.2 课题的设计思路、工作原理与功能应用设计思路:经过电力电子这门课程的学习,对于电力变换电路,有了比较清晰地认识,在本次设计过程中,运用了三相桥式整流电路。
电力电子课后习题答案-部分及电力系统基本知识
(3)第三种调制方式为:同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变,称为混合调制。
3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?
答:电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时,需要向电源反馈无功功率。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,逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。
2-18 IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?
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。
答:Q置于位置1:双向晶闸管得不到触 发信号,不能导通,负载上无电压。
Q置于位置2:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周,由于二极管VD反偏,双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上得到半波整流电压。
Q置于位置3:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周,双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通,负载上得到近似单相交流电压。
3、 晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用?
答:在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出,可降低脉冲电压,增大输出的触发电流,还可以使触发电路与主电路在电气上隔离,既安全又可防止干扰,而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配,达到同时触发多个晶闸管的目地。
6、 晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式?其中哪一种保护通常是用来作为“最后一道保护”用?
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《电力电子技术》课程大作业电力电子技术器件、电路和技术综述院(系)名称__________ 信息工程学院___________2015年6月12日基于电力电子技术器件、电路和技术综述的1、概述从广义来讲,电子技术应包含信息电子技术和电力电子技术两大分支,而通常所说的电子技术一般指信息电子技术。
电力电子技术也称为电力电子学,它真正成为一门独立的学科始于1957年第一只晶闸管的问世。
在1970年国际电气和电子工程协会(IEEE)电力电子学会上对电力电子技术作了以下定义:“电力电子技术就是有效地使用电力电子器件,应用电路和设计理论及分析开发工具,实现对电能的高效能变换和控制的一门技术。
它包括对电压、电流频率和波形的变换。
”简言之,电力电子技术就是利用电力电子器件对电能形态进行变换和控制的一门技术。
电力电子技术是电力、电子控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科,它们之间的关系可用倒三角图形描述,如图1-1所示。
图1-1描述电力电子学的倒三角形第一,电力电子技术是在电子技术的基础上发展起来的,它们都可可分为器件、电路和应用三个部分,且器件的材料和制造工艺基本相同,只有两者的应用目的有所不同,电子技术应用于信息的处理(如放大等),电力电子技术应用于电力变换和控制,它所变换的功率可大到数百甚至数千兆瓦,也可以小到几瓦或毫瓦数量级。
第二,电力电子技术广泛应用于电器工程,如高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等电力系统和电器工程中,它对电器工程的现代化起着重要推动作用。
第三,电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术,是弱点和强电之间的接口。
而控制理论是实现这种接口的一种强有力的纽带,是电力电子技术重要理论依据。
所以,也可以认为:电力电子技术是运用控制理论将电子技术应用到电力领域的综合性技术。
2、电力电子常用器件2.1、电力电子器件概念可以直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。
2.2、电力电子器件分类按照电力电子器件能够被控制所实现控制的程度分为下列三类:不可控器件(Power Diode):不能用控制信号来控制其通断,因此也就不需要驱动电路。
半控型器件(Thyristor ):通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断全控型器件(IGBT,MOSFET)通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断,又称自关断器件。
按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的信号的性质,我们又可以将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型两类:电流驱动型:通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。
电压驱动型:仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。
2.3、不可控器件一电力二极管2.3.1 电力二极管的工作原理基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管是一样的。
由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装外壳组成。
从外形上看,主要有螺栓型和平板型两种封装。
如图2-1所示图2-1 电力二极管的外形、结构和电气符号(a )外形 (b )结构 (c )电气图形符号 二极管的基本原理就在于PN 吉的单向导电性这一主要特征状态参数 正向导通 反向截止 反向击穿电流 正向大 几乎为零 反向大电压 维持1V 反向大反向大阻态低阻态 高阻态PN 吉的反向击穿(两种形式):雪崩击穿、齐纳击穿。
均可能导致热击穿 (永久性击穿)2.3.2 电力二极管与信息电子电路中的普通二极管 的区别由于电力二极管正向导通时要流过很大的电流,其电流密度较大,因而额外载流子的注入水平较高,而且其引线和焊接电阻的压降等都有明显的影响;再加上其承受的电流变化率di/dt 较大,因而其引线和器件自身的电感效应也会有较大的影响。
此外, 为了提高器件的反向耐压,其掺杂浓度低也造成正向压降较大。
2.4 半控型器件-晶闸管晶闸管这个名称往往专指普通晶闸管(SCR,但随着电力电子技术的发展。
晶闸管还应包括许多类型的派生器件。
包括快速晶闸管(FST、双向晶闸管(TRIAC、逆导晶闸管(RCT和光控晶闸管(LTT等。
这里所说的晶闸管都是指普通晶闸管。
241 晶闸管的结构及工作原理按照外形封装形式可分为:小电流塑封式(图a)、小电流螺拴式(图b)、大电流螺拴式额定电流在200A以上(图c)、大电流平板式额定电流在200A以上(图d)、图形符号(图e)(b) (C) ⑴图2-2晶闸管的外形及图形符号由于通过门极我们可以控制晶闸管的开通;而通过门极我们不能控制晶闸管的关断,因此,晶闸管才被我们称为半控型器件。
图2-3 晶闸管的管芯结构和等效电路按照等效电路和晶体管的工作原理,我们可列出如下方程: IC1=a 1IA + ICO1 (2 -1) IC2=a 2IK + ICO2 (2 -2) IK=IA + IG (2 — 3) IA =IC1 + IC2 (2 -4)a 1 = IC1/IA 、a 2= IC2/IK 分别是晶体管V1和V2的共基极接法的电流放大倍数,IC01 和IC02则分别是V1和V2的共基极漏电流。
推出:2 I G I C 01 I CO 2 I A1 ( 1 2)在低发射极电流下是很小的,而当发射极电流建立起来之后, 迅速增大。
阻断状态:IG=0,1+ 2很小。
流过晶闸管的漏电流稍大于两个晶体管漏电流之和。
饱和导通:注入触发电流使晶体管的发射极电流增大以致 1+ 2趋近于1的话,流过晶闸管的电流IA ,将趋近于无穷大,实现饱和导通。
IA 实际由外电路决定。
晶闸管导通的必要条件是:必须在晶闸管的阳极、阴极加上正向电压。
必须在门极和阴极之间加上正向门极电压,也称为触发电压。
流过晶闸管的阳极电压IA 必须大于晶闸管的维持电流IH 。
(1-5)2.5 晶闸管的应用已被广泛应用于可控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域。
2.6全控型电力电子器件晶闸管通过控制信号可以控制其导通,而无法控制其关断,因此,我们称其为半控型器件。
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被称为全控型器件。
是当前电力电子器件中发展最快的一类器件,这类器件品种很多,目前常见的有门极可关断晶闸管(GTO、电力晶体管(GTR、电力场效应晶体管(Power MOSFET 结缘栅双极型晶体管(IGBT)等。
根据器件内部载流子参与导电的种类不同,全控型器件又可分为单极型、双极型和复合型三类。
器件内部只有一种载流子参与导电的称为单极型,如电力场控晶体管(Power MOSFE T、静电感应晶体管(SIT)等;器件内部有电子和空穴两种载流子导电的称为双极型器件,如GTR GTO SITH等;由双极型器件与单极型器件复合而成的新型器件称为复合型器件,如IGBT等。
2.6.1门极可关断晶闸管(GTO门极可关断晶闸管GTOI普通晶闸管的一种派生器件,与晶闸管一样都是PNPN四层三端结构。
其电压、电流容量较大,与普通晶闸管相近,因而在大功率场合仍有较多的应用。
GTO主要用于直流变换和逆变等需要器件强迫关断的地方。
和普通晶闸管的管芯结构基本一样,夕卜部仍然是引出阳极、阴极和门极(控制极)。
不同的是,GTOI 一种多元的功率集成器件,虽然外部同样引出三个电极,但内部则包含了数拾个甚至数百个共阳极的小GTOI元,这些小GT单元的阴极和门极则在器件内部并联在一起。
如图2-3是GT的内部结构和电气图形符号图2-3 GTO的内部结构和电气图形符号a.各单元的阴极、门极间隔排列b. 并联单元结构断面示意图c. 电气图形符号2.6.2 GTO工作原理GT啲工作原理仍然可以用图2-4所示的互补双晶体管模型来分析Aa) b)图2-4晶闸管的管芯结构和等效电路P1N1P2和N1P2N构成的两个互补晶体管VI、V2分别具有共基极电流增益(共基极放大倍数)a 1和a 2。
由普通晶闸管的分析可以看出,a 1+a 2二1是器件临界导通的条件。
当a 1+a 2>1时,两个互补晶体管VI、V2进入过饱和而使器件导通;当a 1+a 2<1 时,不能维持饱和导通而关断2.7 电力晶体管(GTR 电力晶体管(Gia nt Tran sistor )简称GTR 又称为巨型晶体管。
是一种双极型大 功率高耐压晶体管。
因此,也称为 BJT ,在电力电子技术的范围内,GT 与BJT 这两个名 称是等效的。
它具有自关断能力、控制方便、开关时间短、高频特性好、价格低廉等优点。
目前GTR 勺容量已达400A/1200V 、1000A/400V,工作频率可达5kHz ,因此被广泛应用于不 停电电源、中频电源和交/直流电机调速等电力变流装置中。
2.7.1 GTR 的结构和工作原理NP 三层扩散台面型结构是单管GTR 勺典型结构。
如图(a )所示:图中掺杂浓度高的N+区称为GTR 勺发射区,E 为发射极。
基区是一个厚度在几微米至几十微米之间的 P 型 半导体层薄层,B 为基极。
集电区是N 型半导体,C 为集电极。
图(c )是GTR 勺电气符号。
为了提高GTR 勺耐压能力,在集电区中设置了轻掺杂的 N —区。
在两种不同类型的半导体交界处N+ -P 构成发射结J1, P-N 构成集电结J2,如图(b )所示图2-5 GTR 的结构及电气符号在电力电子技术中,GT 主要工作在开关状态,我们希望它在电路中的表现接 近于理想开关-----即导通时的管压降趋近于零,截止时的电流趋近于零,而且两种状 态间的转换过程要足够快。
如图2-6 GTR 的开关电路及输出特性FM -—11 1f 1 1N 1 一 1 P a -1 | N -c图2-6 GTR的开关电路及输出特性2.8 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor )简称为IGBT,因为它的等效结构具有晶体管模式,所以称为绝缘栅双极型晶体管。
IGBT于1982年开始研制,1986年投入生产,是当前发展最快而且最有前途的一种混合型器件。
目前IGBT的产品已经系列化,其最大电流容量达1800A最高电压等级达4500V,工作频率达50KHz IGBT综合了MOSFE和GTR勺优点,其导通电阻是同一耐压规格MOSFB的1/10,开关时间是同容量GTR勺1/10。
在电机拖动控制、中频电源、各种开关电源以及其他高速低耗的中、小功率领域,IGBT大有取代GTR口MOSFE的趋势。
2.8.1 IGBT的工作原理在实际应用电路中IGBT的集电极C接电源正极,发射极E接电源负极,它的导通和关断由栅极电压来控制。
如图2-7所示是IGBT的结构、等效电路及电气符号¥◎b) c)图2-7 IGBT的结构、等效电路及电气符号3、电力电子的变换电路变换电路可分为:整流电路、逆变电路、交流变换电路、直流斩波电路。