电力电子资料00

1、一.填空题（30分）1. 电力电子技术学科是由 电力技术，电子技术，控制技术2. 电力变换的基本类型为交流-直流变换，直流-交流变换，直流-直流变换，交流-交流变换3. 开关型电力电子变换器有,两大类应用领域。开关型电力电子变换电源，开关型电力电子补偿控制器4. P型半导体中主要的导电载流子是少数的导电载流子是空穴，电子5. N型半导体中主要的导电载流子是电子，空穴6. 一个电力二极管的额定电流为100A，则其允许通过的正弦半波电流幅值为允许通过任意波形电流的有效值为构成的交叉学科。少数的导电载流子是314A, 157A7. 一个晶闸管的额定电流为100A，则其允许通过的正弦半波电流幅值为通过

2、任意波形电流的有效值为314A, 157A8. 双极结型电力晶体管安工作原理的不同可以分为双极结型晶体管，场效应晶体管9. 按控制方式分类，双极结型晶体管属 控制器件。电流，电压10. 场效应晶体管正常工作时，参与导电的载流子只有一种，电子，空穴11. 双极结型晶体管正常工作时，参与导电的载流子只有两种，电子，空穴12. 电力晶体管正常工作时，其开通时间和关断时间越短，在开关过程中其功耗就并且可以在更高 越小，频率13. 场效应晶体管有三个电极，它们分别是栅极， 漏极，源极P型场效应晶体管是单极型器件，其导电沟道N中导电的载流子是其通态导电时等效电阻具有 的温度系数，电流既有正，负双结型电力晶

3、体管是双极型器件，其通态导电时等效电阻具有 电流既有的温度系数。负，正IGBT是三端口器件，具有三个电极，它们分别是门极， 发射极，集电极LC滤波器的电感L对交流高频电压和电流呈高 滤波器的电容C对交流高频电流阻抗很 _ 阻抗，无阻；很小，无限大18.逆变器按逆变结构的不同，可分为单相半桥，单相全桥，推挽式，三相桥式型控制器件，场效应晶体管属或者两类。14.15.16.17.和.和,对直流畅通，对直流电流阻抗为允许;并且 的温度系数。的温度系数,；LC逆变器。19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.整流器按控制原理的不同可分为 相控整流，高频PWM整流 单相桥式

4、全控整流电路的控制角 为0-三相桥式全控整流电路的控制角 为0-120，晶闸管作开关器件的交流/交流变换器可分为两大类， 相控直接变换器，交流斩波调压器对于控制系统与主电路之间的电气隔离，可以通过脉冲变压器，光电耦合器电力电子变换与控制系统在运行不正常时会发生过电流， 两种情况下发生。过载，短路P-MOSFET器件的通态电阻具有 温度系数,态电阻具有 温度系数，也易于并联使用。正，负滤波器可分为输入滤波器， 输出滤波器，中间滤波器根据滤波器处理对象的不同，可分为，电压滤波器，电流滤波器UPS按工作方式的不同可分为在线双变换式， 后备式，在线互动式 补偿控制器按接入电网方式的不同， 串联补偿控制

5、器，并联补偿控制器 补偿控制器中按开关元件的不同，晶闸管相控型，高频开关 PWM的取值范围为，导通角的取值范围1.电力变换通常可分为的取值范围为，导通角的取值范围可分为可分为全控型2.具有自关断能力的电力电子器件主要有分别为来实现。在这里过电流会在易于并联使用；IGBT器件的通三种。两种。.和管、三种。两种。补偿控制器。四类。管和3.按电力电子器件被控制电路信号所控制的程度，可将电力电子器件分以及全控型器件三类。4.电力电子器件按内部载流子参与导电的情况，可分为单极型器件,三类。5.功率开关管的损耗主要包括两方面。一方面是;另一方面是当电路工作频率很高的时候还要考虑损耗。6.单相半波可控整流电

6、路的晶闸管控制角移相范围为晶闸管控制角为时整流输出电压平均值最大。7. 斩波电路可有三种控制方式，分别为混合型调制8.根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况,PWM调制方式可分为两种。1. 交流变直流；交流变交流；直流变直流；直流变交流。2. IGBT ； MOSFET ； GTO ； GTR 等。3. 半控型器件；不可控器件。4. 双极型器件；复合型器件。5. 通态损耗；断态损耗；开关损耗。6. 180°；0o7. 脉冲宽度调制；频率调制。8. 同步调制；异步调制。1. 交流变直流被称为直流变交流被称为2.IGBT是三端口器件，具有栅极,3.电力电子器件在实际应用中，一般由和以

7、电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。可将电力电子器件4. 根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形,分为两类。5. 晶闸管是三端口器件，具有阳极,6.整流电路按组成器件可分为不可控,三种。7.电力电子装置中可能发生的过电压分为两类。四种。8. 般而言，换流方式可分为 9.根据电路中主要的开关元件是零电压开通还是零电流关断，可以将软开关电路分两类。1.整流；逆变。2. 集电极；发射极。3.控制电路；驱动电路。4.脉冲触发型；电平控制型。5.阴极；门极。6. 半控；全控。7.外因过电压；内因过电压。8.器件换流；电网换流；负载换流；强迫换流。9.零电压电路；零电流电路。二.

8、简答题(15分)1.什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路?直流侧是电压源的称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的称为电流型逆变电路。2.什么是异步调制？什么是同步调制?载波信号和调制信号不保持同步的调制方式为异步调制;载波比为常数，且变频时使载波信号和调制信号保持同步的调制方式为同步调制。3.信息电子技术中半导体器件工作在什么状态，电力电子技术中半导体器件工作在什么状 态。信息电子技术中半导体器件工作在放大及开关状态；电力电子技术中半导体器件工作在开关状态。4. 电力二极管的单向导电性指的是什么.电力二极管的单向导电性指的是当电力二极管的PN结外加阳极正向偏置电压时，表现为正向导通，呈低阻

9、态；当电力二极管的 PN结外加阳极反向偏置电压时， 表现为反向截止， 呈咼阻态。5. 试简要说明晶闸管导通的条件，怎样才能使晶闸管由导通变为关断。在晶闸管阳极与阴极之间外加一定正向偏置电压的条件下，在其门极外加触发电流高于擎住电流时导通；在晶闸管阳极与阳极之间外加一定正向偏置电压的条件下，在其门极外加触发电流低于最小维持电流时关断，或者去掉阳极与阳极之间的正向偏置电压也能使其关断。6. 什么叫电导调制效应。对于场效应晶体管，通过改变其栅极和源极之间外加电压的大小，从而控制漏极电流的控制作用，叫做电导调制效应。三.作图题(15分)1.画出下列元件的图形符号：(1)GT0 (2)IGBT (3)

10、SCR双向 SCR (5)M0SFET(N)KZSJ(2)整流二极管逆导晶闸管 电力晶体管(4)光控晶闸管(5) P 型 MOSFETA 112. 画出三相半波可控整流电路带电阻负载,60时，试画出电压Ud波形及电路原理图。TVTVT,ttiii扛，fitn h h h<tr2.画出单相半波可控整流电路带电阻负载,30时，试画出电压 Ud波形及电路原理图。V7四.填空题(40分)1.如下图所示，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，试分别计算各波形的电流平均值I d和电流有效值I。2.如图3所示单相桥式全控整流电路,12=100伏，负载R=2欧，L值极大

11、，当控制角60时，试求:(1)画出Ud, i d和i 2的波形;2。(2)求整流输出平均值电压Ud。电流Id以及变压器二次电流有效值 I3.如图4所示的升压斩波电路，已知E=50伏，R=25欧，L值与C值都极大。采用 PWM控制方式，当T=50us, ton=30us时，试计算输出电压平均值U）和输出电流平均值I o。1.解:1). Id2). IdIder本F耶牛-'Imd(wt)2 0Im2d(wt)2 0+( Imd(wt)2 0Im22I m sinwtd(wt)5Tim21 2 2 2-(I m2d(wt)(I msinwt)2d(wt)2 02. 解:Im2 V4 2c 二

12、叫H2）.U d= 0.9U 2cosa= 0.9*100*cos60= 45 （伏）.I d= Ud/ R= 45/2 =22.5（安）.I 2= I d=Ld/ R= 45/2 =22.5（安）.3. 解:1）. U o = （E*T）/ t off=（ 50*50）/ 20= 125（伏）.2）. I o = Uo/R = 125/ 25= 5（安）.各波形的电流最大值均为1.如下图所示，图中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,I 。( 15分)Im，试分别计算各波形的电流平均值I d和电流有效值=200伏,负载R=70欧，L值极大,反电动势2.如图3所示单相桥式全控整流电路,E=20伏，当控制角60时，试求:(1)画出Ud, i d和i 2的波形;I 2。(2)求整流输出平均值电压Ud。电流Id以及变压器二次电流有效值PWM控3.如图4所示的降压斩波电路，已知E=200伏，R=10欧，L值极大，Em=50伏。采用制方式，当T=40us，ton=20us时，试计算输出电压平均值Uo和输出电流平均值I o。L图3R1.解:1). IdI m sinwtd(wt)上(空 1)2I- (ImS in wt)2d(wt)2). Id±2ImSinwtd(wt)丄2 041 2 2(I mSin wt) d(wt)2 02. 解:o= 90(伏)