电力电子技术》综合复习

1、电力电子技术综合复习资料一、填空题1、 晶闸管在其阳极与阴极之间加上 电压的同时，门极上加上 电压，晶闸管就导通。2、 只有当阳极电流小于 电流时，晶闸管才会由导通转为截止。3、 整流是指将 变为的变换。4、 单相桥式可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。5、 逆变角B与控制角a之间的关系为 。6、 MOSFET的全称是。7、 功率开关管的损耗包括两方面，一方面是 ;另一方面是 。8、将直流电源的恒定电压，通过电子器件的开关控制，变换为可调的直流电压的装置称为器。9、 变频电路从变频过程可分为 变频和变频两大类。10、 当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会，

2、解决的办法就是在负载的两端 接一个。11、 就无源逆变电路的 PWM控制而言，产生 SPWM控制信号的常用方法是 。12、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。13、 IGBT的全称是。14、 为了保证逆变器能正常工作，最小逆变角应为 。15、 当电源电压发生瞬时与直流侧电源 联，电路中会出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，这称为或。16、 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。17、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。、判断题1、给晶闸管加上正向阳极电压

3、它就会导通。2、普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。3、在单相桥式半控整流电路中，带大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形中没有负面积。4、GTO 属于双极性器件。5、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。6、对于三相全控桥整流电路，控制角a的计量起点为自然换相点。7、IGBT 属于电压驱动型器件。8、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。9、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。10、GTO 的关断是靠门极加负信号出现门极反向电流来实现的。三、选择题1、普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（）来表示的

4、。A、有效值B、最大值C、平均值2、 普通的单相半波可控整流装置中一共用了（）晶闸管。A、一只B、二只C、三只D、四只3、变流器工作在逆变状态时，控制角a必须在（）。A 、 0-90 B、 30-120 C、 60-150 D、 90-1504、 比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（）。C、 MOSFETD、 IGBTB、三相半控桥整流桥电路D、单相半控桥整流电路B、三相半控桥整流桥电路D、单相半控桥整流电路A 、 GTOB、 GTR5、 可实现有源逆变的电路为（） 。A、三相半波可控整流电路C、 单相全控桥接续流二极管电路6、 可实现有源逆变的电路为（）。A、三相半波可控整流电路C、

5、 单相全控桥接续流二极管电路7、三相半波可控整流电路在换相时，换相重叠角丫的大小与哪几个参数有关（）。A 、 a、 Id、XL、 U2B、 a、 IdC 、 a、U2D 、 a、 U2、XL8、晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机应该属于（）负载。A 电阻性B 电感性C 反电动势四、简答题1、载波比 N 的定义是什么？什么是同步调制？什么是异步调制？2、 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？3、在三相全控桥式整流电路中，晶闸管要求采用宽脉冲或双窄脉冲的原因是什么？4、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？5、关断缓冲电路与开通缓冲电路各自的功能是什么？6、电压型逆变电路中反并联二

6、极管的作用是什么？7、什么是有源逆变，什么是无源逆变？8、电力变流器的换流方式有哪几种？9、某晶闸管型号规格为 KP200-8D，试问型号规格代表什么意义 ？10、有源逆变最小逆变角受哪些因素限制？为什么？11、单极性和双极性 PWM调制有什么区别？五、综合分析、计算题1、单相桥式全控整流电路,U2 100V ,负载R 2丄值极大。当=30时,要求：作出Ud、id和i2的波形;求整流输出平均电压 Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值12。2、三相全控桥整流电路，如图所示，设平波电感L值极大，U=110V,直流回路总等效电阻 R=2，Id反电动势E=120V, Ud=100V，极性如图所示。通

7、过定量计算说明直流侧回路中的功率平衡关系。3、三相全控桥，反电动势阻感负载,E=200V, R=1, L= a, Uu =苗v,k z決l rUd当(1) Lb 0 ( 2)Lb 1mH情况下分别求Ud、Id的值4、晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管),电路如图所示,后者|应求f +的数值。e二二J2=100V电阻电感负载，R=20 丄值很大，当 =60时求流过器件电流的有效值，并作出Ud、Id、Ivt,|d的波形。5、单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1, L= a, U 2=100V, Lb 0.5mH ,当Em=-99V,60时求Ud、Id、 的值。6、一单相交流调压器，

8、电源为工频220V,阻感串联作为负载，其中电阻为0.5欧，感抗为0.5欧。试求：(1) 开通角的变化范围；(2) 负载电流的最大有效值；(3) 最大输出功率及此时电源侧的功率因数。7、有一开关频率为 50kHz的Buck变换电路工作在电感电流连续的情况下，L=0.05mH，输入电压Ud=15V , 输出电压Uo=10V。求：(1)占空比D的大小；(2)电感中电流的峰-峰值 II。参考答案：一、填空题见题目二、判断题三、选择题CADCA AAC四、简答题1、载波比N的定义是什么？什么是同步调制？什么是异步调制？答：载波比N定义为载波频率fc和调制波频率fr之比：N= fc/ fr。同步调制：取

9、N为常数，在变频时 fc和fr同步变化。异步调制：fc不变，fr可变，使N变化的调制方式。2、 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？答：其主要作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt，减少器件的开关损耗。3、在三相全控桥式整流电路中，晶闸管要求采用宽脉冲或双窄脉冲的原因是什么？答：在三相全控桥式整流电路中，晶闸管要求采用宽脉冲或双窄脉冲的原因是保证上下两组各有一 只晶闸管能同时导通。4、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？答：(1) 一定要有直流电动势，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧 的平均电压。(2)变流器必须工作在一的区域内使

10、Ud0。25、关断缓冲电路与开通缓冲电路各自的功能是什么？答：关断缓冲电路是对 du/dt抑制的电路，用于抑制器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt,减小关断损耗。开通缓冲电路是对 di/dt抑制的电路，用于抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗。6、电压型逆变电路中反并联二极管的作用是什么？答：（1）为交流侧向直流侧反馈能量提供通路。（2）续流。7、什么是有源逆变，什么是无源逆变？答：有源逆变电路是把逆变电路的交流侧接到电网上，把直流电逆变成同频率的交流反送到电网去。无源逆变电路的交流侧直接接到负载，将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流供给负载。8、电力变流器的换流

11、方式有哪几种？答：电网换流、负载换流、强迫换流、器件换流。9、某晶闸管型号规格为 KP200-8D，试问型号规格代表什么意义 ？答：KP代表普通型晶闸管。200代表其晶闸管的额定电流为200A。8代表晶闸管的正反向峰值电压为800V。D代表通态平均压降为 0.6V U T 0.7V。10、有源逆变最小逆变角受哪些因素限制？为什么？的限答：最小有源逆变角受晶闸管的关断时间tq折合的电角度、换相重叠角以及安全裕量角制。如果不能满足这些因素的要求的话，将导致逆变失败。11、单极性和双极性 PWM调制有什么区别？答：单极性PWM控制方式在调制信号 Ur的正半个周期或负半个周期内，三角波载波是单极性输出

12、 的，所得的PWM波也是单极性范围内变化的。而双极性PWM控制方式中，三角波载波始终是有正有负，而输出的PWM波是双极性的。五、综合分析、计算题1、解：Ud、id和i2的波形如下图所示：输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值 丨2分别为：2、解：|d 旦亠 123 10Ad R22满足 E|d Ud|d R|d3、解：（1）Ud=2.34 U2COS =2.34*220* cos 60 =257.4VIdUd E = 257.4R1200=57.4A(2)U d = mXBId =6*50*0.001 I d =0.3 I d2Ud =2.34 U 2 cos =2.34*220*

13、cos 60 =257.4VU d =U dU d = I d R+E联立上式得：Ud=244.2VUd =13.2VId =44.15A又 cos/、2 Ud 2*13.2“-cos( + )=0.0513Udo 2.34* 220cos(+ )=cos 60 -0.0513=0.4487+= 63.3= 3.31 cos()0.9U2J267.59(V)4、解：负载电压的平均值为1 Ud=2U 2sin td( t)亍负载电流的平均值为ld=Ud/R=67.52/2=33.75(A)流过晶闸管VTI、VT2的电流有效值为：19.49(A)流过二极管VD3、VD4的电流有效值为I VD =|ld =27.56(A)Ud、Id、Ivt,Id的波形如下图:5、解:U d = mXBlD =4*50*0.5*0.001 Id =0 1 Id2联立上式得Ud=-49.9V, ld =49.1A,U d =4.9V又 cos-cos( + )= 2 5 = 2*4.9 =0.1089Udo 0