电力电子技术复习资料
电力电子技术期末考试复习资料
《电力电子技术》课程综合复习资料一、判断题1、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中,电路出故障时会出现失控现象。
答案:√2、逆变角太大会造成逆变失败。
答案:×3、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。
答案:×4、触发普通晶闸管的触发脉冲,也能触发可关断晶闸管。
答案:×5、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。
答案:×6、在三相半波可控整流电路中,电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。
答案:×7、变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质,无直接关系。
答案:√8、变频调速装置是属于无源逆变的范畴。
答案:√9、晶闸管串联使用时,必须注意均流问题。
答案:×10、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。
答案:√11、晶闸管可控整流电路是一种变流电路。
答案:√12、电源总是向外输出功率的。
答案:×13、在单相全控桥电路中,晶闸管的额定电压应取U2。
答案:×14、实际使用电力晶体管时,必须要有电压电流缓冲保护措施。
答案:√15、同一支可关断晶闸管的门极开通电流比关断电流大。
答案:×16、使用大功率晶体管时,必须要注意“二次击穿”问题。
答案:√17、电力场效应晶体管属于电流型控制元件。
答案:×18、电力晶体管的外部电极也是:集电极、基极和发射极。
答案:√19、把交流电变成直流电的过程称为逆变。
答案:×20、电力电子系统中“环流”是一种有害的不经过负载的电流,必须想办法减少或将它去掉。
答案:√二、单选题1、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°答案:A2、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。
电力电子技术考试复习资料
电力电子技术1. 无源逆变器的输出电能的去向是供给负载。
2. 对于斩控式交流调压器,当输入电压为220V/50Hz时,如果占空比为0.5,输出电压的基波成分为110V/50Hz。
3. 三相半波电路,L-R负载,L足够的大,R=3Ω,U=100V。
在α=0时,晶闸管电流有效值为39A。
4.一个晶闸管,标称通态平均电流为100A,说明允许通过的最大电流有效值为157A。
5. 以下系统中只有一种可以用交流调功器进行调节,它是电加热系统的温度。
6. 开关电源与传统的线性电源有许多相同之处,与线性电源相比有一个突出的优点是变换效率高。
7. 三相桥式整流电路大电感负载,测得变压器次级相电流为50A,可以断定此时晶闸管的电流有效值为35.35A。
8. 三相桥式逆变电路,已知直流电源电压为100V,在控制角为90°时测得直流侧电流为50A,可以判定直流回路的总电阻等于2欧姆。
9. 有一正弦交流电有效值为220V,其振幅值为311V。
10. 有一单端正激式电路,直流电压为300V,占空比为0.2,变压器变比是10:1,输出电压为6V。
11.交-直-交通用变频器的主电路包括以下主要环节整流、中间、逆变。
12.如果要用直流斩波器驱动直流电机做“四象限”运行,所需电子开关和续流二极管的个数必须是4个。
13. 晶闸管构成的斩波器,其晶闸管能够控制关断的原理是利用LC电路的谐振电流使晶闸管电流为0。
14. 三相半波整流电路,电源相电压为100V,变压器次级额定电流为30A,变压器的容量<9KW。
15. 在对与电力电子设备并联的电感性负载进行拉闸操作时,往往会对电力电子设备造成过电压。
16. 有一升压型直流斩波器,电源电压为24V,在保持电流连续的状态下,占空比为0.2时,输出电压为30V。
17. 有一GTO,阳极电流为500A,βOFF=5,要关断这个GTO,门极施加的反向电流不应小于100A。
18. 为了防止晶闸管的du/dt过大,可以采取在器件两端并联保护器件,通常是电阻和电容。
电力电子技术复习资料
电力电子技术复习资料第一章 电力电子器件及驱动、保护电路1、电力电子技术是一种利用电力电子器件对电能进行控制、转换和传输的技术。
P12、电力电子技术包括电力电子器件、电路和控制三大部分。
P13、电力电子技术的主要功能:1)、整流与可控整流电路也称为交流/直流(AC/DC )变换电路;2)、直流斩波电路亦称为直流/直流(DC/DC)转换电路;3)、逆变电路亦称为直流/交流(DC/AC)变换电路;4)、交流变换电路(AC/AC 变换)。
P14、电力电子器件的发展方向主要体现在:1)、大容量化;2)、高频化;3)、易驱动;4)、降低导通压降;5)、模块化;6)、功率集成化。
P25、电力电子器件特征:1)、能承受高压;2)、能过大电流;3)、工作在开关状态。
P46、电力电子器件分类:1)、不可控器件,代表:电力二极管;2)、半控型器件,代表:晶闸管;3)、全控型器件,代表:电力晶体管(GTR )。
P57、按照加在电力电子器件控制端和公共端之间的驱动电路信号的性质又可以将电力电子器件分为电流驱动和电压驱动两类。
P68、晶闸管电气符号。
P19、晶闸管关断条件:阴极电流小于维持电流;晶闸管导通条件:阳极加正压,门极加正压。
导通之后门极就失去控制。
P1110、晶闸管的主要参数(选管用)重复峰值电压——额定电压U Te ;晶闸管的通态平均电流I T(A V)——额定电流。
P1311、K f =电流平均值电流有效值===2)(πAV T T I I 1.57。
P14 12、根据器件内部载流载流子参与导电的种类不同,全控型器件又分为单极型、双极性和复合型三类。
P1713、门极可关断晶闸管(GTO )具有耐压高、电流大等优点,同时又是全控型器件。
P1814、电力晶体管(GTR)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。
P1915、GTR 发生二次击穿损坏,必须具备三个条件:高电压、大电流和持续时间。
电力电子技术总复习
电力电子技术总复习第一章绪论1、电子开关型电力电子变换有哪四种基本类型?2、第二章课本P6电力电子的应用:要知道是何种电力电子技术的应用。
第二章电力电子器件1、器件按控制方式分为:什么是半控器件?晶闸管是:它的派生类包括:什么是全控器件?它包括:全控器件中,开关频率最高的是:应用最广泛的是:大功率场合广泛应用的是:存在二次击穿现象的器件是:驱动功率小的器件是:2、器件按驱动方式分:SCR、GTR、GTO是:IGBT、MOSFET是:3、SCR在门极开路的情况下正向导通的原因是:在实际应用中为保证SCR的可靠导通脉冲宽度由那个参数决定?用万用表如何区分SCR的三个极?SCR门极所加最高电压、电流、或平均功率超过允许值时会发生:门极所加最高反向电压超过10V以上会造成:第三章整流电路1、什么是控制角?导通角?相位控制方式?2、阻性负载下单相半波、单相桥式、单相全波、三相半波、三相桥式整流电路的移相范围为:阻感负载下为:3、三相桥式整流电路的共阴极组的三只管子脉冲互差:同一相的两个管子脉冲互差:管子的导通顺序为:每只管子工作多少度:4、掌握各种整流电路的计算公式:U d、I d I VT I TA V U FM I2掌握u d i d i vt1u vti的波形画法5、掌握三相桥式整流电路考虑变压器漏抗下的计算:ΔU d、I d U d6、单相半波、单相桥式、单相全波、三相半波、三相桥式整流电路整流输出电压脉动次数分别为:如果脉动次数是12那么,输出电压的最低次谐波是:交流侧最低次谐波是:脉动次数越高,最低次谐波的次数就越,可使尺寸及体积减小。
7、整流电路多重化的主要目的是什么?如何实现?8、何为逆变失败?最小逆变角是:第四章逆变电路1、有源逆变和无源逆变电路有何不同?2、什么是换流?换流方式有哪些?各有何特点?3、什么是电压逆变型和电流逆变型电路?两者各有何特点?4、会画三相电压型桥式逆变电路的工作波形。
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一、填空1.1 电力变换可分为以下四类:交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流。
1.2 电力电子器件一般工作在 开关 状态。
1.3 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可将电力电子器件分为: 半控 型器件, 全控型器件,不可控器件等三类。
1.4 普通晶闸管有三个电极,分别是 阳极 、 阴极 和 门极1.5 晶闸管在其阳极与阴极之间加上 正向 电压的同时,门极上加上 触发 电压,晶闸管就导通。
1.6 当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性解发电压,管子都将工作在 截止 状态。
1.7 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 。
1.8 电力电子器件组成的系统,一般由 控制电路 、 驱动电路 和 主电路 三部分组成 1.9 电力二极管的工作特性可概括为 单向导电性 。
1.10 多个晶闸管相并联时必须考虑 均流 的问题,多个晶闸管相串联时必须考虑 均压 的问题。
1.11 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 电流驱动 和电压驱动 两类。
2.1 单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角a 的最大移相范围是︒180~0。
2.1 单相桥全控整流电路中,带纯阻负载时,a 角的移相范围是︒180~0,单个晶闸管所所承受的最大反压为22u ,带阻感负载时,a 角的移相范围是︒90~0,单个晶闸管所所承受的最大反压为22u2.3 三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位相序依次互差︒120,单个晶闸管所承受的最大反压为26u ,当带阻感负载时,a 角的移相范围是2~0π2.4 逆变电路中,当交流侧和电网边结时,这种电路称为 有源逆变电路 ,欲现实有源逆变,只能采用全控电路,当控制角20π<<a 时,电路工作在 整流 状态,ππ<<a 2时,电路工作在 逆变 状态。
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《电力电子技术》复习资料一 电力电子器件1. 要点:① 半控器件:晶闸管(SCR )全控器件:绝缘栅双极型晶体管(IGBT )、电力晶体管(GTR )、 门极关断晶闸管(GTO )、电力场效应管(MOSEFT ) 不可控器件:电力二极管各器件的导通条件、关断方法、电气符号及特点。
②注意电流有效值与电流平均值的区别: 平均值:整流后得到的直流电压、电流。
有效值:直流电压、电流所对应的交流值。
波形系数:K f =有效值/平均值 。
③电力电子技术器件的保护、串并联及缓冲电路: du /dt :关断时,采用阻容电路(RC )。
di/dt :导通时,采用电感电路。
二 整流电路1. 单相半波电路:① 注意电阻负载、电感负载的区别: ② 有效值与平均值的计算:平均值:整流后得到的直流电压、电流。
21cos 0.452d U U α+=d d U I R=有效值:直流电压、电流所对应的交流值。
U U =U I R = 波形系数:电流有效值与平均值之比。
f dIk I =② 注意计算功率、容量、功率因数时要用有效值。
③ 晶闸管的选型计算:Ⅰ求额度电压:2TM U =,再取1.5~2倍的裕量。
Ⅱ 求额度电流(通态平均电流I T (AV )) 先求出负载电流的有效值(f d I k I =); →求晶闸管的电流有效值(I T =I );→求晶闸管的电流平均值(()/T AV T f I I k =),再取1.5~2倍裕量。
2. 单相全桥电路负载:①注意电阻负载、电感负载和反电动势负载的区别: ② 电阻负载的计算:α移相范围:0~π负载平均值:整流后得到的直流电压、电流。
(半波的2倍)21cos 0.92d U U α+=d d U I R=负载有效值:直流电压、电流所对应的交流值。
U U =U I R = 晶闸管:电流平均值I dT 、电流有效值I T :dT d12I I =T I =③ 电感负载的计算:Ⅰ加续流二极管时,与电阻负载相同。
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《电力电子技术》复习资料一、填空题1.晶闸管有三个电极:阳极、阴极和门极。
2.晶闸管导通的条件是:在阳极和阴极之间加足够的正向电压的同时,门极加适当的正向电压。
3.反电势负载的特点是只有整流电路输出电压大于负载反电势时才有电流产生。
4.晶闸管关断可以采取减少阳极电流使之不能维持正反馈,断开阳极电源或者在阳极和阴极之间加反向电压的方法。
5.三相全控桥式整流电路在任何时刻必须有两个晶闸管同时导通,一个在共阴极组,一个在共阳极组。
6.不可控两端器件,它具有整流作用,而无可控功能。
7.同一套晶闸管电路,既可作整流,又能作逆变,常称这一装置为变流器。
8.当0<α<90°时。
变流器工作在整流状态,当α=90°时工作在中间状态,当90°<α<180°时,若同时存在一个适当的外接直流电源,变流器工作于逆变状态。
9.在逆变电路中,由于电路的电阻很小,应当尽量避免两个电源反极性相连。
10.规定逆变角β以控制角α=∏时作为计量的起始点,此时的β等于β=0。
11.逆变电路可以分为有源逆变和无源逆变两大类。
12.三相可控整流电路的基本形式是三相半波可控整流电路。
13.绝缘栅双极晶体管具有开关速度快、输入阻抗高、通态电压低、耐压高、电容量大等优点。
14.晶闸管逆变器是一种把固定的直流电压变成固定或可调的交流电压的装置。
15.功率场效应晶体管的最大功耗,随管壳温度的增高而下降。
16.肖特基二极管适用于电压不高,要求快速、高效的电路中。
17.功率场效应晶体管的特点是:栅极的静态内阻高,驱动功率小,撤除栅极信号后能自动关断,同时不存在二次击穿,安全工作区范围宽。
18. 绝缘栅双极晶体管的本质是一个____场效应晶体管__________ 。
19、肖特基二极管的_____开关时间______短,故开关损耗远小于普通二极管。
21. 肖特基二极管正向压降小,开启电压__低_____ ,正向导通损耗小。
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《电力电子技术》综合复习资料一、填空题1、开关型DC/DC 变换电路的3个基本元件是 、 和 。
2、逆变角β与控制角α之间的关系为 。
3、GTO 的全称是 。
4、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有 斩波电路; 斩波电路; --——斩波电路.5、变频电路从变频过程可分为 变频和 变频两大类。
6、晶闸管的工作状态有正向 状态,正向 状态和反向 状态。
7、只有当阳极电流小于 电流时,晶闸管才会由导通转为截止.8、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为 角.9、GTR 的全称是 。
10、在电流型逆变器中,输出电压波形为 波,输出电流波形为 波。
11、GTO 的关断是靠门极加 出现门极 来实现的。
12、普通晶闸管的图形符号是,三个电极分别是 , 和 。
13、整流指的是把 能量转变成 能量.14脉宽调制变频电路的基本原理是:控制逆变器开关元件的 和 时间比,即调节 来控制逆变电压的大小和频率。
15、型号为KP100—8的元件表示 管、它的额定电压为 伏、额定电流为 安.16、在电力电子器件驱动电路的设计中要考虑强弱电隔离的问题,通常主要采取的隔离措施包括: 和 。
二、判断题1、KP2—5表示的是额定电压200V ,额定电流500A 的普通型晶闸管。
2、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。
3、普通晶闸管外部有三个电极,分别是基极、发射极和集电极.4、逆变电路分为有源逆变电路和无源逆变电路两种。
5、只要让加在晶闸管两端的电压减小为零,晶闸管就会关断。
6、普通晶闸管内部有两个PN 结。
7、逆变失败,是因主电路元件出现损坏,触发脉冲丢失,电源缺相,或是逆变角太小造成的。
8、应急电源中将直流电变为交流电供灯照明,其电路中发生的“逆变”称有源逆变. 9、单相桥式可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为22U 。
10、MOSFET属于双极型器件.11、电压型逆变电路,为了反馈感性负载上的无功能量,必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。
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三相桥式 PWM 型逆变电路中,输出相电压有两种电平:0.5Ud和-0.5 Ud。输出线电压有三种电平 Ud、0、- Ud。
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一、填空题:
1.电力变换常分为四大类(AC/DC)即:交流变直流(整理)、直流变交流(逆变)、交流变交流(变频、变相)、直流变直流(斩波)。
2.在电力电子器件的分类中,可以控制导通不能控制关断的器件称为半控器件如:晶闸管又称作可控硅整理器(SCR);既可以控制导通又能控制关断的器件称:
b.整流电路的工作状态增多;
c.晶闸管的电流变化率减小,有利于晶闸管的安全导通;
d.换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的电压变化率,可能使晶闸管误导通。
e.换相使电网电压出现缺口,增加了谐波成份,成为新的干扰源。
2.逆变产生的条件?
答:a.要有直流电动势,其极性需和晶闸管的导通方向一致,其值应大于交流器直流侧的平均电压。
12.交流调压电路:在每半个周波内通过对晶闸管开通相3.交流调功电路:以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,改变通态周期数和断态周期数的比,可以方便地调节输出功率的平均值,这种电路称为交流调功电路。
14.交流电力电子开关:如果并不着意调节输出平均功率,而是根据需要接通或断开电路,则称串入电路中的晶闸管为交流电力电子开关。
④与计算法和调制法相比,相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多;
⑤采用闭环控制。
9.晶闸管触发电路应满足什么要求?
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一卷一、选择题1.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( D )。
A、增加晶闸管导电能力;B、抑制温漂;C、增加输出稳定性;D、防止失控现象产生。
2.三相桥式PWM逆变电路中的六个光耦需要隔离电源的个数为( C )A.6个 B. 3个 C.4个D.1个3.三相桥式可控整流电路带阻感负载时角α的移相范围是( B )A.0-120° B.0-90° C.0-180° D.0-150°4.对于IGBT为功率器件的两电平电压型三相逆变电路,当控制其各相对直流电源中点电压波形为方波时,其换流方式为( A )A.纵向换流 B.横向换流 C.强迫换流 D.电网换流5.基本DC-DC斩波电路中,功率开关器件与输入直流电源共地的是( B )A.BUCK斩波电路 B.Cuk斩波电路 C.升降压斩波电路 D.Zeta斩波电路6.单相交流调压电路,阻感负载参数为R=0.5Ω,L=2mH,其α移相范围为( D )A.0-180° B.27.62°-180° C.30°-180° D.51.49°-180°7.PN结正向电流较小时表现为较高的欧姆电阻,正向电流较大时,由于载流子浓度骤升表现为很小的非线性电阻,PN结的这种特性称为( C )A.齐纳击穿 B.雪崩击穿 C.电导调制D.电容效应8.下列器件属于电压驱动型功率器件的是( D )A.SCR B.GTO C.GTR D.IGBT9.同步整流电路中通常利用具有低导通电阻性质的( B )来替代高频整流二极管。
A.IGBT B.MOSFET C.肖特基二极管D.快恢复二极管10.在PWM逆变电路的正弦波调制信号为鞍形波的目的在于( B )。
A、消除谐波分量;B、提高直流电压利用率;C、减少开关次数;D、削弱直流分量。
二、填空题1.请在空格内写出下面元件的字母简称:晶闸管SCR;绝缘栅双极晶体管IGBT ;智能功率模块 IPM ;功率因数校正 PFC 。
电力电子技术(本)复习资料
电力电子技术(本)复习资料一、单项选择题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( )。
(1 分)A.0º-90°B.0º-120°C.0º-150°D.0º-180°答案:D2.三相半波可控整流电路的自然换相点是( )。
(1 分)A.交流相电压的过零点B.本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处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°答案:B3. 当采用6脉波三相桥式整流电路时,电网频率为()Hz时,交-交变频电路的输出上限频率为20Hz。
(1 分)A.30B.40C.50D.60答案:C4.公共交流母线进线方式的三相交交变频电路主要用于()容量的交流调速系统。
(1 分)A.大型B.中等C.小型D.大中答案:B5.下列哪个选项与其他三项不是同一概念?() (1 分)A.直接变频电路B.交交直接变频电路C.周波变流器D.交流变频电路答案:D6.如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V,反向重复峰值电压为825V,则该晶闸管的额定电压应为()。
(1 分)A.700VB.750VC.800VD.850V答案:B7.晶闸管两端并联一个RC电路的作用是()。
(1 分)A.分流B.降压C.过电压保护D.过电流保护答案:C8.对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说,正常工作时触发脉冲相位应依次差()度。
(1 分)A.60B.180C.120D.140答案:C9.单相交流调压电路中,电感性负载时与电阻性负载时相比,控制角相同时,随着负载阻抗角的增大,谐波含量将会()。
(1 分)A.有所增大B.不变C.有所减少D.不定答案:C10.软开关电路根据软开关技术发展的历程,可以分成几类电路,下列哪项不属于其发展分类的是()。
(1 分)A.整流电路B.准谐振电路C.零开关PWM电路D.零转换PWM电路答案:A11.Buck-Boost电路指的是()。
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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。
红在通常情况下,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。
苑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,由于电路屮存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。
L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。
匸电力二极管的工作特性可概扌舌为承受止向电压导通,承受反和电压截止。
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。
匕晶闸管的基木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O匹对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL大于IH o 匹晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,IJDSM大于_Uboo11 •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。
2GT0的多元集成结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
生M0SFET的漏极伏安特性11«的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性11«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。
込电力M0SFET的通态电阻具有正温度系数。
15^TGBT的开启电压UGE (th)随温度升高而略冇下降,开关速度小于电力MOSFET o匹按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端Z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。
12JGBT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止温度系数。
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(TGBT)中,属于不町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 ;屈于单极型电力电子器件的冇电力MOSFET ,屈于双极型器件的冇电力二极管、晶闸管、GTO、GTR ,属于复合型电力电子器件得有【GBT ;在可控的器件屮,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 ,屈于电流驱动的是晶闸管、GTO、GTR 。
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1-2晶闸管的导通条件、关断条件分别是什么?答:要使晶闸管从阻断态转为导通态,必须同时满足以下条件:1.阳极与阴极之间加正向电压,UAK >0。
2.门极与阴极之间加正向电压, UGK>0。
要使晶闸管从导通态转为阻断状态,需满足以下条件之一:1.使阳极电流接近0,IA =0。
2.在阳极与阴极之间加反向电压,UAK<0。
1-3目前常用的全控型电力电子器件有哪些?答:门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管1-4有一功率二极管,其通态平均电流为100A,问最大允许通过的电流有效值是多少?该有效值与电流波形是否有关系?答:电流的有效值I=1.57ITa=1.57*100=157A.与波形没有关系。
1-5试分析IGBT和电力MOSFET在内部结构和开关特性上的相似与不同之处.答:IGBT比电力MOSFET在背面多一个P型层,IGBT开关速度小,开关损耗少具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小。
开关速度低于电力MOSFET。
电力MOSFET开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好。
所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题。
2-1单相桥式全控整流电路,U=100V,负载中R=2Ω,L值极大,当α=30︒时要求:①作出u d、i d的波形和电路图;②求整流输出平均电压U d、电流I d,变压器二次侧电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
②整流输出平均电压U d、电流I d,变压器二次侧电流有效值I2分别为Ud=0.9 U2 cosα=0.9×100×cos30°=77.97(A)Id=U d/R=77.97/2=38.99(A)I2=I d=38.99 (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=I d∕=27.57(A)故晶闸管的额定电压为:UN=(2~3)×141.4=283~424(V)晶闸管的额定电流为:IN=(1.5~2)×27.57∕1.57=26~35(A)晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
(精品)《电力电子技术》复习资料
电力电子技术第五版复习资料第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。
电力电子技术
电力电子技术复习1(见教材后习题)1.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?2.图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。
3.上题中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?4.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?5.如何防止电力MOSFET因静电感应引起的损坏?6.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么?试分析RCD缓冲电路中各元件的作用。
7.试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
8.单相半波可控整流电路对电感负载供电,L=20mH,U2=100V,求当α=0°和60°时的负载电流Id ,并画出ud与id波形。
9.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,当α=30°时,要求:①作出ud 、id和i2的波形;②求整流输出平均电压Ud 、电流Id,变压器二次电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
10.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,反电动势E=60V,当α=30°时,要求:①作出ud 、id和i2的波形;②求整流输出平均电压Ud 、电流Id,变压器二次电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
11.晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管),电路如图,U2=100V,电阻电感负载,R=2Ω,L值很大,当α=60°时求流过器件电流的有效值,并作出ud 、id、iVT、iVD的流形。
12.三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大,当α=60°时,要求:①画出ud 、id和iVT的波形;②计算Ud 、Id、IdVT和IVT。
电力电子技术考试复习资料
一、单选题1.单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是()A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断C、V1与V4关断,V2与V3导通D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断答案: B2.要使绝缘栅双极型晶体管导通,应()。
A、在栅极加正电压B、在集电极加正电压C、在栅极加负电压D、在集电极加负电压答案: A3.单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差()度。
A、180°B、60°C、360°D、120°答案: A4.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( )A、一次击穿B、二次击穿C、临界饱和D、反向截止答案: B5.快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是( )A、功率晶体管B、IGBTC、功率MOSFETD、晶闸管答案: D6.二极管两端加上正向电压时()。
A、一定导通B、超过死区电压才导通C、超过0.3V才导通D、超过0.7V才导通答案: B7.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、吸收电路答案: B8.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、电动机答案: B9.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答案: A10.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、大功率三极管B、逆阻型晶闸管C、双向晶闸管D、可关断晶闸管答案: B11.比较而言,下列半导体器件中开关速度最快的是()。
A、GTOB、GTRC、MOSFET答案: C12.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XCB、α以及负载电流IdC、α和U2D、α、U2以及变压器漏抗XC答案: A13.在一般可逆电路中,最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理。
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1、电力电子技术是利用(电力电子器件)对电能进行(控制、转换和传输)的技术。
晶闸管是一种既具有(开关作用),又具有(整流作用)的大功率半导体器件。
晶闸管有三个电极,分别是阳极,(阴极)和(门极或栅极)。
晶闸管的正向特性又有(阻断状态)和(导通状态)之分。
2、普通晶闸管的图形符号是 ,三个电极分别是阳极A ,阴极K 和门极G 。
晶闸管的导通条件是阳极加正电压,阴极接负电压,门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通;关断条件是当晶闸管阳极电流小于维持电流I H 时,导通的晶闸管关断。
3、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 ;IGBT 是MOSFET 和GTR 的复合管。
4、晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。
5、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题,解决的方法是串专用均流电抗器6、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在0º—180º变化,在阻感性负载时移相范围在o 180- 变化。
7、在电流型逆变器中,输出电压波形为正弦波,输出电流波形为方波。
8、型号为KS100-8的元件表示双向晶闸管晶闸管、它的额定电压为800V 伏、额定有效电流为100A 。
9、180°导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行;而120º导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。
10、当温度降低时,晶闸管的触发电流会增加、正反向漏电流会下降;当温度升高时,晶闸管的触发电流会下降、正反向漏电流会增加。
11、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫(脉冲)换流。
121、按逆变后能量馈送去向不同来分类,电力电子元件构成的逆变器可分为有源逆变器与无源逆变器。
13、有一晶闸管的型号为KK200-9,请说明KK 快速晶闸管; 200表示表示200A ,9表示900V 。
14、单结晶体管产生的触发脉冲是尖脉冲脉冲;主要用于驱动小功率的晶闸管;锯齿波同步触发电路产生的脉冲为强触发脉冲脉冲;可以触发大 功率的晶闸管。
15、可关断晶闸管的图形符号是 ;电力场效应晶体管的图形符号是 绝缘栅双极晶体管的图形符号是 ;电力晶体管的图形符号是 ;16、变流电路的换流方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流等四种。
17、提高变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电设置、补偿电容。
18、在电力晶闸管电路中,常用的过电流保护有快速熔断器;电路串电抗器;过流时快速移相和直流快速开关等几种。
19、晶闸管的换相重叠角与电路的触发角α、变压器漏抗X B 、平均电流I d 、电源相电压U 2等参数有关。
20、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为22U 2。
三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为6U 2。
(电源相电压为U 2)21、要使三相全控桥式整流电路正常工作,对晶闸管触发方法有两种,一是用大于60º小于120º的宽脉冲触发;二是用脉冲前沿相差60º的双窄脉冲触发。
22、在同步电压为锯齿波的触发电路中,锯齿波底宽可达240º度;实际移相才能达0º-180 º度。
23、软开关电路种类很多,大致可分成零电压 电路、零电流电路两大类。
为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多,但归纳起来可分为零电流开关与零电压开关两大类。
24、逆变器环流指的是只流经两组反并联的逆变桥(逆变电源和逆变桥)而不流经负载的电流,环流可在电路中加采用串联电抗器来限制。
为了减小环流一般采控用控制角α大于β 的工作方式25、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管栅极为栅极作为栅极,以以电力晶体管集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。
双向晶闸管的图形符号是,它的三个极分是第一阳极T1、第二阳极T2、和门极G 。
双向晶闸管的触发方式有Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+、Ⅲ-四种 。
26、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为控制角,用α表示。
27、同步电压为锯齿波的触发电路锯齿波底宽可达 240º度;正弦波触发电路的理想移相范围可达180º度,实际移相范围只有150º。
28、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压,经常使用的保护方法是阻容保护而对于能量较大的过电压,29、交流零触发开关电路就是利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断的。
直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有降压斩波电路;升压斩波电路;升降压斩波电路。
30、带隔离的直流-直流交流电路目前广泛用于各种电子设备的直流电源(开关电源)。
由于工作频率较高,逆变电路通常使用全控型器件,如GTR 、MOSFET 、IGBT 等。
整流电路中通常采用快恢复二极管或通态压降较低的肖特基二极管,在低压输出的电路中,还采用低导通电阻的MOSFET 构成同步整流电路,以进一步降低损耗。
1、在晶闸管两端并联R 、C 吸收回路的主要作用有哪些?其中电阻R 的作用是什么? 答:(1)R 、C 回路的作用是:吸收晶闸管瞬间过电压,限制电流上升率, 动态均压作用。
(2)R 的作用为:使L 、C 形成阻尼振荡,不会产生振荡过电压,减小晶闸管的开通电流上升率,降低开通损耗。
2、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件?答:(1)直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E,其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud,才能提供逆变能量。
(2)逆变器必需工作在β<90º(α>90º)区域,使Ud< 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
3、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求?答:(1)触发信号应有足够的功率。
(2)触发脉冲应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能陡,使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
(3)触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。
4、PWM逆变电路的控制方法主要有哪几种?简述异步调制与同步调制各有哪些优点?答:(1)PWM逆变电路的常用控制方法有两种,一是计算法;二是调制法。
其中调制法又可分为两种,一是异步调制法;二是同步调制法。
(2)通常异步调制法是保持载波频率不变,信号频率根据需要而改变时,载波比是变化的。
优点是:信号频率较低时载波比较大,一周期内脉冲数较多,输出较接近正弦波。
(3)同步调制时,保持载波比为常数,并在变频时使载波和信号波保持同步变化。
优点是:信号波一周内输出的脉冲数是固定的,脉冲相位也是固定的,对称性好。
5、什么是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成的原因是什么?如何防止逆变失败?答:(1)逆变失败指的是: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,称为逆变失败或逆变颠覆。
(2)逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件。
(3)产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。
(4)防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出足够的换向裕量角 等。
6、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同,直流斩波电路可有哪三种控制方式?并简述其控制原理。
答:(1)第一种调制方式为:保持开关周期不变,改变开关导通时间t称为脉宽调制。
简称“PWM”调制。
on不变,改变开关周期,称为频率调制。
简称为“PFM”(2)第二种调制方式为:保持开关导通时间ton调制。
使占空比改变,称为混合调制。
(3)第三种调制方式为:同时改变周期T与导通时间ton7、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。
8、对晶闸管的触发电路有哪些要求?答:为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率;门极正向偏压愈小愈好;触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求;要能满足主电路移相范围的要求;触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。
9、正确使用晶闸管应该注意哪些事项?答:由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多,使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外,在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。
另外,使用中的晶闸管时还应严格遵守规定要求。
此外,还要定期对设备进行维护,如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。
严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。
10、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。
11、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?答:晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护;过电流继电器保护;限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。
其中快速熔断器过电流保护通常是用来作为“最后一道保护”用的。
12、什么是绝缘栅双极晶体管(IGBT)?其有何突出的优点?绝缘栅双极晶体管(IGBT),是由电力晶体管(GTR)和电力场效应晶体管(Power MOSTET)取长补短结合而成的双机理复合器件。
IGBT将GTR和电力MOSTET各自的优点集于一体,既具有输入阻抗高、工作速度快、热稳定性好、驱动功率小等特点,又具有通态电压低、阻断电压高、电流容量大等突出的优点。
13、双向晶闸管额定电流参数是如何定义的?若用两个普通晶闸管反并联代替额定电流为100A的双向晶闸管,普通晶闸管的额定电流应选多大?1、答:1)双向晶闸管额定电流参数是以流过管子的电流有效值来定义的。
具体定义为:在标准散热条件下,当器件的单相导通角大于1700时,允许流过器件的最大交流正弦电流的有效值。
2)双向晶闸管有效值(方均根值)电流与普通晶闸管平均值电流之间的换算关系式为T (R M S )T (R M S )T (A V )45.02I I I ==π由上式可得即一个额定电流为100A 的双向晶闸管,可用两个额定电流为45A 的普通晶闸管反并联来代替。