电力电子试题及答案

1、考 试 试 卷 （3） 卷、填空题：（本题共 7小题，每空1分，共20分）1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：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。2、晶闸管对触发脉冲的要求是 ?要有足够的触发功率、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 ？?。3、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 。4、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。5、三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个开

2、关管间进行，称为180。导电型6、当温度降低时，晶闸管的触发电流会增加、正反向漏电流会?减少：7、常用的过电流保护措施有快速熔断器、串进线电抗器、?雄入直流快速快关 、?控制快速移相使输出的电压降低 ？。、选择题（本题共 10小题，每题1分，共10分）1、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（ A ）度。A、180°B、600C、3600D、120°2、a为？C?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。A、0 度B、60 度 G 30 度D、120 度,3、晶闸管触发电路中，若改变（A、同步电压 ？R控制电压B ）的大

3、小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。?G脉冲变压器变比D、以上都不能4、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5、在一般可逆电路中，最小逆变角A、30o-35o? B 10o-15o）。? B三相半控桥整流桥电路? D单相半控桥整流电路3 min选在下面那一种范围合理（C、0o-10oD、0o6、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（A、 90°B、 120°C、 150°D、 180°7、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用控制方法是（）A、增大三角波幅度B、增大三角

4、波频率C、增大正弦调制波频率D、增大正弦调制波幅度8、采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为（）A、减小输出幅值B、增大输出幅值C减小输出谐波D、减小输出功率9、为限制功率晶体管的饱和深度，减小存储时间，恒流驱动电路经常采用（）dudiA、dt抑制电路B、抗饱和电路C、出抑制电路D、吸收电路10、般认为交交变频输出的上限频率（A、与电网有相同的频率）B、高于电网频率C、可达电网频率的80%D、约为电网频率的1/21/3三、判断题（正确打，错误打x）:（本题共10小题，每小题1分，共10分）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。（？?？）2、在用两组反并

5、联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，另一组工作在逆变状态。（）3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（）4、逆变角太大会造成逆变失败。（）5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。（）6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（）7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（）8、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（）9、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。（）10、变频调速是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变转速的目的。（）四、简答题（本题共 3小题，共32分）1、试说明IGB不GTR GTO和电力

6、 MOSFET各自的优缺点。（12分）器件优点缺点IGBTGTRGTO电力MOSFET2、试分析下图间接交流变流电路的工作原理，并说明其局限性。（10分）3、软开关电路可以分为哪几类？各有什么特点？ （10分）五、作图题（本题共 1小题，共16分）1、在三相半波整流电路中，如果U相的触发脉冲消失，试绘出在电阻负载下整流电压的波形和V相上晶闸管VT2上的管压降波形。设触发角分别为15o和60o。（1）触发角为15o时（2）触发角为60o时六、计算题（本题共 1小题，共12分）1、单相桥式全控整流电路，u2=i00v,要求:(1)作出廿id和i2的波形；（3分）负载中R=20 Q , L值极大，反

7、电动势 E=60V。当“=30°时,（2）求整流输出平均电压 Uj电流Id，变压器二次电流有效值 1；（4分）（3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。（5分）试卷参考答案及评分标准（3卷）一、填空题（本题共7小题，每空1分，共20分）1、空 1 GTR 空 2 GTQ 空 3 MOSFET 空 4 IGBT；空 5 MOSFET 空 6 GTR2、空1要有足够的驱动功率；空2触发脉冲前沿要陡幅值要高；空3触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。3、空1均流；空2用专用均流电抗器。4、空1 正弦波；空2 方波。5、空1 180。6、空1 增加；空2 下降。7、空1快速熔断器；空2用

8、进线电抗器；空3接入直流快速开关；空4控制快速移相使输出电压下降。二、选择题（本题共10小题,每小题1分，共10分）(A)5、(A)1、（A）2、(C)3、(B)4、6、（ D）7、（。8、（。9、(B)10、（D）三、判断题（本题共10小题，每小题1分，共10分）、 、 4 9 闪闪 %88 闪闪 7/| 7/| 、 、 2 7 J为 7/| 7/| 、 、 165、（410、2四、简答题（本题共3小题，共32分）1、（12 分）答：对IGBT GTR GTO和电力MOSFET勺优缺点的比较如下表：（每格 1.5分）器件优点缺点IGBT开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击 的能力，通态

9、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 MOSFETI压，电 流容量/、及GTOGTR耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱 和压降低开关速度低，为电流驱动，所需驱动 功率大，驱动电路复杂，存在一次击 穿问题GTO电压、电流容量大，适用于大功率场合， 具有电 导调制效应，其通流能力很强电流关断增益很小， 关断时门极负脉 冲电流大，开关速度低，驱动功率大， 驱动电路复杂，开关频率低电力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， 工作频率局，不存在 二次击穿问题电流容量小，耐压低，一般只适用于 功率不超过10kW的电力电子装置2、（

10、10 分）答：图是带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路，它在中间直流电容两端并联一个由电力晶体管V0和能耗电阻R0组成的泵升电压限制电路。当泵开电压超过一定数 值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在 R0上（5分）。其局限性是当负载为交流 电动机，并且要求电动机频繁快速加减速时，电路中消耗的能量较多，能耗电阻R0也需要较大功率，反馈的能量都消耗在电阻上，不能得到利用（5分）。3、（10 分）答：根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态，可将软开关电路分为零 电压电路和零电流电路两大类；根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振 电路，零开关PWM电路和零转换PWM电路（4分）。准谐振电路：准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波，电路结构比较简单，但谐振电压或谐振电流很大，对器件要求高，只能采用脉冲频率调制控制方式（2分）。零开关PWM电路：这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生 于开关过程前后，此电路的电压和电流基本上是方波，开关承受的电压明显降低，电路 可以采用开关频率固定的PWM控制方式（2分）。零转换PWM电路：这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同 的是，谐振电路是与主开关并联的，输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小， 电