电力电子技术基础参考资料

1、.PAGE ：.；PAGE 10思索题与习题1. 独立思索以下各小题，分别从“SCR、GTO、GTR、功率MOSEFT和IGBT中选择适宜的词填写在各小题的括号里。1 是半控器件， 和 是全控器件。2 和 所需驱动电路的静态功耗接近于0。3假设希望导通电流为15A时，器件主回路的导通压降小于220mV，那么应选用 作为主开关器件。4除功率MOSFET外， 的输入特性与功率MOSFET的输入特性类似。5 在导通电流为500A条件下，为了将它关断，它的控制极所需反向关断电流之峰值的绝对值需超越100A。6 的输入特性与双极型三极管的输入特性类似。7假设希望制做一个升压型DC-DC变换电路，将450

2、V直流电源升高为650V直流电源，最大输出电流为200A，斩波频率为15KHz，那么应选用 作为主开关器件。8 假设曾经导通，在主回路电流大于10A条件下，即使控制信号变为负值，它也不能关断。2. 分析比较SCR普通晶闸管、双向SCR双向晶闸管、GTO可关断晶闸管、GTR电力双极型晶体管、功率MOSFET和IGBT等电力电子器件的性能，回答以下问题：1哪种器件的任务频率最高？2哪种器件的容量较小？3哪种器件既可由控制信号正向开通，也可由控制信号反向开通？4哪些是半控器件？5哪些是全控器件？6Ron是哪种器件的参数？7哪种器件的输入特性与功率MOSFET的输入特性类似，而且它的输出特性与GTR的

3、输出特性类似？8在器件的通态电流与300A条件下，为了将它关断，哪种器件的控制极所需反向关断电流之峰值的绝对值应超越60A？9假设在静态电流、电压、控制信号的幅值和电路参数坚持不变条件下，测得一个器件的控制极电压为+10V，主电路的电流为20A，主回路的管压降为200mV。问：它属于哪种器件？10假设希望在每个任务周期内，器件导通和关断的继续时间各为约10ms,那么，哪些可控器件相应的控制信号为高电平的继续时间必需大于5ms？而另外哪些可控器件相应的控制信号为高电平的继续时间可小于5ms？3. 普通晶闸管SCR与负载电阻串联接单相交流市电，其标称值为220V有效值，电网电压动摇不超越20%。试

4、计算晶闸管实践接受的最高反向电压是多少？假设思索晶闸管的平安裕量电压平安裕量可按2.5倍思索，那么应选用额定电压不少于多少伏的晶闸管？4. 设上题中晶闸管的通态平均电流为100A，假设晶闸管的电流平安裕量按1.5或2倍思索，试分别计算导通角为180和90时，允许流过晶闸管的峰值电流各是多少？5. 设单相桥式 单相双半波 三相桥式二极管整流电路 单相桥式全控 单相桥式半控 三相桥式可控整流电路的交流输入相电压之有效值为UIN，频率为50Hz，负载为RL，试分析比较这6种整流电路不包括电流变压器和滤波元件的性能，回答以下问题：1哪几种整流电路输出电压的纹波因数最小？2哪几种整流电路输出电压的纹波因

5、数最大？3哪几种整流电路最简单？4哪几种整流电路最复杂？5哪几种整流电路的效率最高？6哪几种整流电路输出电压的最低次谐波的频率最高？它是多少Hz？7哪几种整流电路输出电压的平均值最高？8哪几种整流电路输出电压的平均值可调设UIN和RL不变？9当UIN变化20%时，哪几种整流电路输出电压平均值的变化可小于3%？10哪几种整流电路的功率因数低？11哪几种整流电路的对交流输入电源呵斥的干扰小？12假设在整流电路的输出与RL之间串接平波电感L，并希望在IRL达100A时RL两端电压的纹波因数小于1%，问：选用哪种整流电路所需L的电感量最小？6. 单相桥式二极管整流电路的交流输入电压有效值为220V，分

6、别计算以下两种不同负载条件下整流输出电压的平均值Ud、负载电流的平均值Id、每只整流二极管电流的平均值IDT和有效值IT：1负载为纯阻性，R=10。2负载为电阻与电感相串联，R=10，L可视为无穷大。7. 由晶闸管构成的单相桥式全控整流电路的交流输入电压之有效值为100V，负载R=2，L可视为无穷大，反电动势E=50V。试求=30时整流输出电流的平均值Id、每只晶闸管电流的平均值IdT和有效值IT。8. 设晶闸管三相桥式可控整流电路输出带阻感负载，R=10，L可视为？，它的三相交流输入线电压之有效值和全控整流输出电压之平均值分别为UlL和Ud，UlL随电网电压动摇的变化范围是320V至420V

7、，晶闸管的导通压降可视为0，试求：1假设=0，Ud的变化范围是什么？2假设希望经过调理，使Ud稳定在400V，那么应在什么范围内调理？在这种情况下下流过每只晶闸管的电流之最大有效值是多少？4设控制器经过恰当调理T1和T2的控制角使的平均值等于150V不变，那么T1的额定电流临界值不包括平安裕量约为何值？9. 电力电子技术中的逆变器和变频器的根本功能各是什么？它们主电路的根本原理各是什么？它们具有什么共同的实际根底？10. 变频可分为哪两大类？各有何特点？第一章填空题：1.电力电子器件普通任务在_形状。2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为_，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为_。3.

8、电力电子器件组成的系统，普通由_、_、 _三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_。4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_ 、 _ 、_三类。5.晶闸管的根本任务特性可概括为 _ 正向有触发那么导通、反向截止 _ 。6.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL_IH 。7.晶闸管断态不反复电压UDRM与转机电压Ubo数值大小上应为，UDRM_Ubo。8.逆导晶闸管是将_与晶闸管_如何衔接在同一管芯上的功率集成器件。9.GTO的_构造是为了便于实现门极控制关断而设计的。10.功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的景象称为_

9、 。11.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_、前者的饱和区对应后者的_、前者的非饱和区对应后者的_。12.电力MOSFET的通态电阻具有_温度系数。13.IGBT 的开启电压UGEth随温度升高而_，开关速度_电力MOSFET 。14.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_和_两类。15.在如下器件：电力二极管Power Diode、晶闸管SCR、门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR、电力场效应管电力MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT中，属于不可控器件的是_，

10、属于半控型器件的是_，属于全控型器件的是_；属于单极型电力电子器件的有_，属于双极型器件的有_，属于复合型电力电子器件得有 _；在可控的器件中，容量最大的是_，任务频率最高的是_，属于电压驱动的是_，属于电流驱动的是_。 简答题：16.使晶闸管导通的条件是什么？ 17.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才干使晶闸管由导通变为关断？ 18.GTO和普通晶闸管同为PNPN构造，为什么GTO可以自关断，而普通晶闸管不能？19.GTR的平安任务区是如何定义的？如题图1-33所示，GTR带电感性负载时，假设不接二极管VD会产生什么问题？有了二极管VD能否还要加缓冲电路呢？ 计算题：20.晶闸管在单相正弦有

11、效值电压220V时任务,假设思索晶闸管的平安裕量,其电压定额应选多大 ?21.流经晶闸管的电流波形如题图141所示。试计算电流波形的平均值、有效值及波形系数。假设取平安裕量为2，问额定电流为100A的晶闸管，其允许经过的电流平均值和最大值为多少？ 22.题图1-43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，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。23.上题中假设不思索平安裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值Im1、Im2、 Im3各为多少 ? 第二章填空题：1.电阻负载的特

12、点是_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角的最大移相范围是_。2.阻感负载的特点是_，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角的最大移相范围是_ ，其接受的最大正反向电压均为_，续流二极管接受的最大反向电压为_设U2为相电压有效值。3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，角移相范围为_，单个晶闸管所接受的最大正向电压和反向电压分别为_和_；带阻感负载时，角移相范围为_，单个晶闸管所接受的最大正向电压和反向电压分别为_和_；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续景象，可在主电路中直流输出侧串联一个_。4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角大于不

13、导电角时，晶闸管的导通角=_; 当控制角小于不导电角时，晶闸管的导通角=_。5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与_的波形根本一样，只是后者适用于_输出电压的场所。6.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所接受的最大正向电压UFm等于_，晶闸管控制角的最大移相范围是_，使负载电流延续的条件为_(U2为相电压有效值)。7.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差_，当它带阻感负载时，的移相范围为_。8.三相桥式全控整流电路带电阻负载任务中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_的相电压；这种电路角的移相范围是_，u

14、d波形延续得条件是_。9.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将运用输出电压平均值_。10.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流 id 断续和延续的临界条件是_，电路中的二极管接受的最大反向电压为_U2。11.实践任务中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当从090变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随的增大而 _，当从90180变化时，整流输出的电压 ud 的谐波幅值随的增大而_。12.三相桥式全控整流电路带阻感负载时，设交流侧电抗为零，直流电感L为足够大。当30时，三相电流有效值与直流电流的关系为I_Id ，交流侧电流中所含次谐波次数为_，其整流输出电压中所含的谐波次

15、数为_。13.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路适用于_的场所 ，当它带电感负载时，移相范围是_，带电阻负载时，移相范围是_；假设不接平衡电抗器，那么每管最大的导通角为_，每管的平均电流为_Id 。14.多重化整流电路可以提高_，其中移相多重结合有_和_两大类。15.逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为_，欲实现有源逆变，只能采用_电路 ，当控制角 0时，电路任务在_形状；时，电路任务在_形状。16.在整流电路中，可以实现有源逆变的有_、_等可控整流电路均可，其任务在有源逆变形状的条件是_和_。17.大、中功率的变流器广泛运用的是_触发电路，同步信号为锯齿波的触发电路，可分为三个根本

16、环节，即_、_和_。简答题：18.如题图2-21所示的单相桥式半控整流电路中能够发生失控景象，何为失控，怎样抑制失控？ 19.单相全波可控整流电路与单相桥式全控整流电路从直流输出端或从交流输入端看均是根本一致的，那么二者能否有区别呢？20.三相半波整流电路，可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法，每段的电动势一样，其分段布置及其向量如题图2-23所示，此时线圈的绕组添加了一些，铜的用料约添加10%，问变压器铁心能否被直流磁化，为什么？21.题图2-26为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试阐明：晶闸管接受的最大反向电压为2；当负载是电阻或电感时，其

17、输出电压和电流的波形与单相全控桥时一样。22.变压器漏感对整流电路有何影响？ 23.无功功率调和波对公用电网分别有那些危害？ 24.整流电路的输出电压和电流是周期性的非正弦波，试以为例，分析此时整流电压、电流中的谐波关系。 计算题：41.晶闸管通态平均电流IT=100A，当流过晶闸管的实践电流如题图2-41所示, 求允许平均电流Id的值(不思索环境温度与平安裕量)?46.单相桥式全控整流电路带电阻负载任务，设交流电压有效值U2220V，控制角rad,负载电阻Rd5W,试求：1输出电压的平均值 Ud ；2输出电流有效值I。47.三相桥式全控整流电路带电阻负载任务，设交流电压有效值U2400V，负

18、载电阻Rd10W, 控制角rad, 试求：1输出电压平均值Ud；2输出电流平均值Id。 第三章填空题：1.直流斩波电路完成得是直流到_的变换。2.直流斩波电路中最根本的两种电路是_和_。3.斩波电路有三种控制方式：_、_和_。4.升压斩波电路的典型运用有_和_等。5.升降压斩波电路呈现升压形状的条件为_。6.CuK斩波电路电压的输入输出关系一样的有_、_和_。7.Sepic斩波电路和Zeta斩波电路具有一样的输入输出关系，所不同的是：_的电源电流和负载电流均延续，_的输入、输出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为_极性的 。8.斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机任务于第_

19、象限，升压斩波电路能使电动机任务于第_象限，_电路能使电动机任务于第1和第2象限。9.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时，可使电动机任务于第_象限。10.复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作一个_斩波电路和一个_斩波电路的组合；多相多重斩波电路中，3相3重斩波电路相当于3个_斩波电路并联。计算题： 21.在题图3-21所示的升压斩波电路中，设E100V，R250W，0.8，C。(1)计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。 (2)计算输入输出功率。 22.如题图3-22所示降压斩波电路，设输入电压为200V，电感L是100mH, 电容C无穷大，输出接10W的电阻，电路的任务频率是50k

20、Hz，全控器件导通占空比为0.5，求：(1)输出直流电压Uo，输出直流电流Io。 (2)流过IGBT的峰值电流。(3)假设将IGBT的峰值电流减小为输出直流电流Io的110，应改动什么参数，它的值是多大。第四章填空题：1.改动频率的电路称为_，变频电路有交交变频电路和_电路两种方式，前者又称为_，后者也称为_。2.单相调压电路带电阻负载，其导通控制角的移相范围为_，随的增大， Uo_，功率因数_。3.单相交流调压电路带阻感负载，当控制角(=arctan(L/R) )时,VT1的导通时间_,VT2的导通时间_。4.根据三相联接方式的不同，三相交流调压电路具有多种方式，TCR属于_结合方式，TCR

21、的控制角的移相范围为_，线电流中所含谐波的次数为_。5.晶闸管投切电容器 选择晶闸管投入时辰的原那么是：_。6.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为_。7.单相交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路任务是由_决议的，交流电路任务在整流还是逆变形状是根据_决议的。8.当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时，单相交交变频电路的输出上限频率约为_。9.三相交交变频电路主要有两种接线方式，即_和_，其中主要用于中等容量的交流调速系统是_。10.矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器件是_器件；控制方式是_。简答题： 12.单相交流调压电路带电阻负载

22、和带阻感负载时所产生的谐波有何异同？13.斩控式交流调压电路带电阻负载时输入输出有何特性？14.三相交流调压电路采用三相四线接法时，存在何种问题？ 15.三相交流调压电路采用三相三线接法带电阻负载时，试分析电流的谐波情况。17.简述交流电力电子开关与交流调功电路的区别。18.交流调功电路中电流的谐波有何特点？19.画出单相交交变频电路的根本原理图并分析其根本任务原理。 计算题：28.采用两晶闸管反并联相控的交流调功电路，输入电压Ui220V，负载电阻R5W。晶闸管导通20个周期，关断40个周期。求:(1)输出电压有效值Uo,(2)负载功率Po,(3)输入功率因数cosi。29.采用两晶闸管反并联相控的交流调压电路，输入电压Ui220V，负载电阻R5W。如12/3,