电力电子技术 期末考试 简答题 复习总结王兆安

1.晶闸管静态效应：（1）当承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。（2）当承受反正电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能开通。（3）一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否存在，晶闸管都保持导通。（4）若要使其关断，只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于0的某一数值以下。

2.电压型逆变电路的主要特点：（1）直流侧为电压源，或者并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路成低阻抗。（2）由于直流电压源的钳位作用，交流测输出电压波形为矩形波，，并且与负载阻抗角有关，且交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同（3）当交流测为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流测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。

3.产生逆变的条件：（1）极性和晶闸管导通方向一致的直流电动势，且大雨变流器直流侧的平均电压。（2）晶闸管的控制角大于90度，使ud为负值。

4.逆变失败原因，后果，防止：（1）触发脉冲丢失。（2）电子器件发生故障。（3）交流电源发生缺相（4）换相角太小。后果：会在逆变桥和逆变电路之间产生强大电流，损坏开关器件。防止：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证支流电源的质量，流出足够的换向裕量角等。

5.晶闸管触发电路应满足下列要求：（1）应有足够大的电压和功率（2）门极正向偏压越小越好（3）触发脉冲前沿要陡，宽度应满足要求（4）要满足主电路移相

6.异步调制和同步调制区别：Fr变化时，载波比N变化。在信号波半个周期内，PWM波脉冲个数不固定相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期脉冲也不对称。同步调制特点:信号波频率Fr变化时，载波比N不变。信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。

7.多重逆变电路解决了什么问题（1）加大了装置的容量（2）能够减少整流装置产生的谐波和无功功率对电网的冲击

8.多电平逆变电路解决什么问题：可以改变结构，是能输出较多电平，使输出电压接近正弦波形。

9.电力电子器件和处理信息的器件有什么异同？：（1）电力电子器件所处理的电功率远大于处理信息的电子器件（2）电力电子器件一般都工作在开关状态。（3）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大（4）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大

10.自锁效应：IGBT内部寄生一个N-PN+的晶体管和P+N-P晶体管组成的寄生晶闸管，一旦J3开通，栅极会失去对集电极电流的控制，导致集电极电流增大，这时即使撤销触发信号触发信号晶闸管仍然维持导通，这种现象就是自锁效应。

11.变压器漏感对整流电路的影响（1）出现换相重叠角，整流输出平均值ud降低（2）整流电路的工作状态增多。（3）晶闸管的电流变化率减小，有利于安全开通，有时候人为串入进线电抗器来抑制。（4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生du比dt,可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电流。（5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。12.带隔离的直流-直流变流电路的特点（1）输出端和输入端隔离（2）输出电压和输入电压的壁纸远小于1或者远大于1（3）交流环节一般采用的频率较高。

13.电力电子器件驱动电路的作用：将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通和关断的信号。

14.软开关技术：主要解决电路中开关损耗和开关噪声问题，提高开关频率。

15.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是：为了给交流侧向支流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都并联了反馈二极管。

16.交流调压电路和交流调功电路的区别：电路形式相同，控制方式不同。（1）交流调压电路：每个电源周期都对输出电压波形进行控制。（2）交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期，再断开几个周期，通过通断波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

17.功率因数校正的作用是什么？校正方法？原理？：作用：抑制由交流输入电流严重畸变而产生的谐波注入电网。校正方法：（1）无源：在主电路中串入无源LC滤波器。有源：在整流电路中加入有源开关。原理：通过控制有源开关的通断来强迫输入电流跟随输入电压的变化，从而获得接近正弦的输入电路波形。

18.双极性与单极性的区别：（1）单极性：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得到PWM波形在半个周期中也只有单极性范围内变化（2）双极性：三角波载波始终有正有负为双极性，所得PWM波形在半个周期有正有负。

19.电流型逆变电路的特点：（1）直流侧串联大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗（2）电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。（3）当交流侧为阻感性负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因此为反馈无功能量时直流并不反向，因此不必反并联二极管。

20.如何提高PMW电路的直流电压利用率及作用：是指逆变电路所能输出的交流电压基波最大幅值和直流电压之比。如何提高：1采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号2.采用采用线电压控制方式，即叠加3的倍数次谐波和直流分量。作用：提高直流电压利用率可以提高逆变器输出能力。

21.滞环比较方式的工作过程：

把希望输出的电流或电压波形作为指令信号，把实际电流或电压波形作为反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率开关器件的通断，是实际输出跟踪指令信号变化。

22.采用滞环比较方式的电流跟踪型PWM交流电路特点：（1）硬件电路简单（2）属于实时控制，电流响应快（3）不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量（4）闭环控制（5）相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多

23.电力电子器件串联和并联的使用是为了解决什么问题？

对于较大的电力电子装置，当单个电力电子器件的电压或者电流定额不能满足要求时，往往需要将电力电子器件串联和并联起来工作，或者将电力电子装置串联或者并联起来工作。

应该注意什么静态不均压问题并联应当注意因为其静态特性的不同其分流不均，有的电流不足有的过载，有碍于提高整个装置的输出

24.电力电子器件的分类：半控型：晶闸管。全控型：绝缘栅双极晶体管（IGBT）、电力场效应晶体管（电力MOSFET）门极可关断晶闸管, 电力晶体管。不可控型：电力二极管

单极型肖特二极管、电力MOSFET、SIT

双极型电力二极管、晶闸管、GTO、GTR

复合型 IGBT SITH MCT

25与信息电子电路相比，电力二极管具有怎样的结构才使得耐高压：与信息电子电路中的普通双极结型晶体管相比，电力二极管中多了一个低掺杂N区，进而可以承受高电压。

26 自然换相点在相电压的交点处，均出现了二极管换向，即电流由一个二极管向另一个二极管转移

27 电流型逆变电路的特点 1直流侧串大电感，相当于电流源2交流输出电流为矩形波，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。

28 与相控整流电路相比，PWM整流电路具有以下优点：1、输入电流谐波含量较小；2、输入交流功率因数可调；3、通过改变控制策略可以实现能量双向流动；4、输出直流电压纹波较小。

29软开关通过在开关过程前后引入谐振，使开关开通前电压先降到零，关断前电流先降到零，这样的开关是软开关。

30驱动电路的作用：电气隔离、可靠控制、硬件保护

31驱动电路的性质：（1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通（2）触发脉冲应有足够的幅度（3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和额定功率，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、温度稳定及与主电路的电气隔离。

32驱动电路的分类：电流驱动型器件的驱动电路、电压驱动型器件的驱动电路

33 电力电子器件的保护方式

过电压保护，过电流保护，du/dt保护，di/dt保护

34使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。

1.晶闸管静态效应：（1）当承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。（2）当承受反正电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能开通。（3）一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否存在，晶闸管都保持导通。（4）若要使其关断，只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于0的某一数值以下。

2.电压型逆变电路的主要特点：（1）直流侧为电压源，或者并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路成低阻抗。（2）由于直流电压源的钳位作用，交流测输出电压波形为矩形波，，并且与负载阻抗角有关，且交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同（3）当交流测为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流测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。

3.产生逆变的条件：（1）极性和晶闸管导通方向一致的直流电动势，且大雨变流器直流侧的平均电压。（2）晶闸管的控制角大于90度，使ud为负值。

4.逆变失败原因，后果，防止：（1）触发脉冲丢失。（2）电子器件发生故障。（3）交流电源发生缺相（4）换相角太小。后果：会在逆变桥和逆变电路之间产生强大电流，损坏开关器件。防止：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证支流电源的质量，流出足够的换向裕量角等。

5.晶闸管触发电路应满足下列要求：（1）应有足够大的电压和功率（2）门极正向偏压越小越好（3）触发脉冲前沿要陡，宽度应满足要求（4）要满足主电路移相

6.异步调制和同步调制区别：Fr变化时，载波比N变化。在信号波半个周期内，PWM波脉冲个数不固定相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期脉冲也不对称。同步调制特点:信号波频率Fr变化时，载波比N不变。信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。

7.多重逆变电路解决了什么问题（1）加大了装置的容量（2）能够减少整流装置产生的谐波和无功功率对电网的冲击

8.多电平逆变电路解决什么问题：可以改变结构，是能输出较多电平，使输出电压接近正弦波形。

9.电力电子器件和处理信息的器件有什么异同？：（1）电力电子器件所处理的电功率远大于处理信息的电子器件（2）电力电子器件一般都工作在开关状态。（3）电力电子器