2012015河南理工大学电力电子技术试题A

1、页脚内容10本题得分（注：卷面80分，平时成绩20分）注 意 行 为 规 范一、填空题（4小题，每空1分，共4分）1 晶闸管单相桥式整流电路，交流电源为工频220V （有效值），考虑2倍的安全裕量，则晶闸管的额定电压应不小于Vo2.设GTO的电流关断增益为5,如果该器件要关断直流500A的电流，关断时门极负脉冲电流的峰值应不小于Ao3.IG盯的开启电压一般为Vo 4驱动电路要实现控制电路与主电路之间的电气隔离，其中光隔离一般通常釆用遵. 的元件是守考本题得分场二、选择题（3小题，每空1分，共6分）纪律1在电力电子器件中菅导核字 主领审签属于电压驱动的是,属于双极型的是,在可控的器件中，容量最大

2、的是（A. SCR B. GTO C. GTR D. P.MOSFET E. IGBT F.电力二极管2.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为o对同一晶闸管来说，通常擎住电流约为维持电流的OA.维持电流 B.擎住电流 C.24倍 D. 1/2-1/43 图1是的典型驱动电路?A. SCR B. GTO C. GTR D. P.MOSFET三、简答题（5小题，每题3分，共25分）本题得分1 从晶闸管的物理结构角度，回答下列问题：1）分析为什么晶闸管一旦触发导通之后，就可以自锁导通，而不再需要触发电流?2）为什么晶闸管导通之后，门极就失去控制作用，不能控制器件关断？2关于SPWM控制技术，回答下列

3、问题：1）什么是异步调制？2）什么是同步调制？3）什么是分段同步调制，与上述两个方式相比它有什么优点?3图2中画出了有、无RCD缓冲电路时，晶体管关断过程中的电压电流变化轨迹。当有铝介金门窗工程制作承包合同RCD缓冲电路时，回答下列问题：1）晶体管关断时应按照那条电压电流线（工作点轨迹）转移？并说明理山。2）在该轨迹线上标岀工作点转移的方向，并说明理山。4关于单相交流电能变换电路，回答下列问题：1）从电路结构方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处;2）从控制方式方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处;3）说明交流调功电路适用于什么样的负载。5关于交交变频器，回答下列问题：1）什

4、么是交交变频器？2）结合图3所示的单相交交变频器，说明其改变输出电压频率和幅值的方法。四、作图题（4小题，共22分）本题得分1 图4为晶闸管三相桥式整流电路，输入为三相工频电源，负载电流连续，当aw/6时, 回答下列问题：（本题4分）1）在图5中工频线电压波形的基础上，画出整流输出电压必一个工频电周期的波 形。2）若整流电路采用双窄脉冲触发，在整流输岀电压波形上方的对应位置，画出VTi 和VT2的触发脉冲（应标明脉冲所对应的器件号）。VT| VT. VE图4页脚内容102图6为全桥DC-DC变换器，E = 200V, EM=80V, R = 1Q, L值极大，采用双极性PWM 控制，开关周期T

5、s=100Rs,器件Vi的导通占空比为0.75,回答下列问题：（本题4分）1）画出一个开关周期上，器件Vi和V2驱动信号的波形（高电平表示开通，低电平 表示关断）,及变换器输出电压u。的波形。（波形图时间轴上应有准确的时间标注）2）计算输岀电压平均值U。3三相桥式逆变器如图7所示，方波控制方式（1809导电方式）。负载为三相平衡的纯阻 性负载，Y形连接。在图8中画出稳态时一个开关周期内，下列电压的波形（幅值应符 合图中的要求）：（本题5分）+oVDVD,图7图84图9所示的单相全桥逆变电路工作于双极性SPWM模式。设载波比N=9要求：在图10 中画出1个调制信号波周期内下列电压的波形：（本题8

6、分）1）Vi的开关控制信号波形比1 （高电平表示开通，低电平表示关断）2）V2的开关控制信号波形比2 （高电平表示开通，低电平表示关断）3）输岀电压（7。的波形。UdcotCDt图10五.计算题（4小题，共34分）本题得分1 单相桥式整流电路如图11所示，交流电源为工频220V, Ls = 0;负载中rd =2Q, 5值足够 大（使输出电流平直连续），反电势Ed=100Vfl回答下列问题：（本题12分）1）电路启动时（负载电流从零开始增加），计算使晶闸管能触发导通的最小触发角。2）当=30。时，计算整流输出平均电压Vd、平均电流Id。3）在一个工频电周期上，画出输出电压Vd的波形及输入电流is

7、的波形。（两个波形的相位应彼此对应）4）计算输入电流有效值Is，和整流电路的功率因数PF。图11（提示：有关电流波形及其傅立叶级数）一 sin5ef 一sin7ef + )572JIIdId411i2 =珀11说+-sin?GF + -sin5ef+) 7T352在图12所示的升压斩波电路中，已知E=100V, L值和C值极大，2206釆用脉宽调 制控制方式,当Ts=100Us, ton=50 U s时，回答下列问题:（本题12分）1）计算输出电压平均值U。，输出电流平均值I。，输入电流平均值I】。2）在1个开关周期上，画出如下波形：器件V上电流人和电压山。（时间轴上应有准确的时间标注）3）计算器件V上电流平均值Idv和有效值lv。图123.图13为单相交流调压电路，电源ui为工频220V,负载参数为R=0.5Q, L=2mH,回答 下列问题：（本题5分）1）计算控制角a的移相范围。2）a = n/2时，在一个相同的交流电周期内，画出下列波形：负载电压u。，负载电 流d晶闸管VT2电流g （各波形的相位应彼此对应）4图14为反并联的晶闸管变流器，负载为直流电动机。设电网线电压Vll=380V, 50Hz, 负载中电枢电阻R = 2Q,与电机串联的平波电