电力电子试卷

第4页共10页洛阳理工学院《电力电子技术》考试试题卷填空题(每空题2分，共30分)1．电力电子技术是应用于的电子技术；2．功率二极管属于不控器件，晶闸管属于器件，GTR属于器件；3．电力晶体管的简称为

；IGBT是BJT和

的复合管；4．整流电路按电路结构可分为桥式电路和

；5．相控整流电路的换流方式是电网换流，PWM整流电路的换流方式是

；6．无源逆变电路的PWM波生成方式有计算法、

和

；7．直流斩波电路中最基本的两种斩波电路分别是

和

；8．SPWM的载波是等腰三角波，调制波是

；SHEPWM是指脉宽调制技术；9．零电压开通和零电流关断要靠电路中的

来实现；10．间接交流变流电路的典型应用包括两个方面，分别是

和恒压恒频变流电路；简答题(每小题6分，共30分)1．晶闸管的导通条件是什么？2.使变流器工作在有源逆变状态的条件是什么？3．电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？4．衡量PWM控制方法优劣的三个基本标志？5．为什么PWM逆变电路比方波（六拍阶梯波）逆变器输出波形跟更接近正弦波？计算题(每小题10分，共40分)1.图1中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，波形的电流最大值均为Im，试求：（1）计算波形的电流平均值Id与电流有效值I；（2）100A的晶闸管能送出的平均电流Id。图12．单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当a=30时，要求：（1）求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；（2）考虑安全裕量（电压电流都取2倍裕量），确定晶闸管的额定电压和额定电流。3．在图2所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。图24.三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=220V，LB=1mH，当EM=-400V，=60时求Ud、Id的值.（已知：）洛阳理工学院《电力电子技术》考试试题卷填空题(每空题2分，共30分)1．信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术主要用于；2．晶闸管是一个功率四层半导体器件，有三个引出极，分别为阳极、和门极；3．直流斩波电路的功能就是将直流电变为另一固定电压或

的直流电；4．根据逆变电路是接负载还是接电源，逆变电路可分为

和

；5．交交变频电的功能就是把电网频率的交流电变成

的交流电；6．交流调压电路广泛应用于、异步电动机的软启动和异步电动机调速；7．逆变电路按其直流电源性质不同分为两种：电压型逆变电路和

；8．根据PWM波形的极性范围变化，可以把PWM控制方式分为

和

；9.间接直流变流电路分为

和

两大类；10．根据软开关技术发展的历程可以将软开关电路分为

、

和

；简答题(每小题6分，共30分)1．试说明交流调压电路和交流调功电路的相同之处和不同之处？2．逆变电路的换流方式有哪几种？3.逆变电路多重化的目的是什么？4.PWM控制技术的重要理论基础是什么？5.零电压导通、零电压关断、零电流导通和零电流关断各自靠什么完成？计算题(每小题10分，共40分)1．单相桥式全控整流电路，，，极大，当时，试求：（1）作出、和的波形。（2）求出整流输出平均电压、电流，变压器二次侧电流有效值。（3）考虑安全裕量（电压电流都取2倍裕量），确定晶闸管的额定电流和额定电压。2.在图1所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs,ton=20μs,计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。图13.一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看作电阻负载，在α=0时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的50%时的开通角α。（已知：）4.一台工业炉原由额定电压为单相交流供电，额定功率为。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要。试问双向晶闸管的触发角应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。洛阳理工学院《电力电子技术》考试试题卷填空题(每空题2分，共30分)1．电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础，而电力电子器件的变流技术则是电力电子技术的。2．电力电子技术是电力、电子和结合的产物。3．广义上，电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类，目前往往专指。4．电力电子器件按照驱动信号的波形可分为和。5．要想关断晶闸管，只有晶闸管的阳极电流降低至维持电流以下，导致无法维持时，晶闸管方恢复正向阻断。6．门极可关断晶闸管具有SCR的两个优点：和；也有GTR的一个优点：自关断能力。7．电力MOSFET虽然可以通过增加的厚度来提高承受高电压的能力，但是电力MOSFET是多子导电器件，无法通过来减小通态电压和损耗。8．当变流电路的交流侧和电网连结时，称为；变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，称为。9．直流-直流变流电路（DC/DCConverter）包括直接直流变流电路和间接直流变流电路；直接直流变流电路也称为。10．SPWM的载波对正弦信号波调制，会产生和载波有关的谐波分量，这些谐波分量的和是衡量PWM逆变电路性能的重要指标之一。简答题(每小题5分，共30分)1．与信息二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使它具有耐高压和大电流的能力？2．带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同？3．电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？4．如何提高PWM逆变电路的直流电压利用率？5．高频化的意义是什么？为什么提高开关频率可以减小滤波器和变压器的体积和重量？6．为什么开关电源的效率高于线性电源？计算题(每小题10分，共40分)1.图1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，（1）试计算各波形的电流平均值与电流有效值；（2）如果不考虑安全裕量，问157A的晶闸管能送出的平均电流各为多少？图1晶闸管导电波形2．单相桥式全控整流电路，，，极大，，当时，试求：（1）作出、和的波形。（2）求出整流输出平均电压、电流，变压器二次侧电流有效值。（3）考虑安全裕量（电压电流都取2倍裕量），确定晶闸管的额定电流和额定电压。3．在降压斩波电路中，，，，，采用PWM方式，，当时，（1）判断负载电流是否连续，并计算输出电压平均值，输出电流平均值，（2）计算输出电流的最大值瞬时值和最小值瞬时值。4．三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，，无穷大，，，当，时，（1）求、与的值。（2）此时送回电网的有功功率是多少？洛阳理工学院《电力电子技术》考试试题卷填空题(每空题2分，共40分)1．电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行的技术。2．由于正反馈的作用，导通后的晶闸管即使是门极电流为，也不能使管子关断。3．电力晶体管最主要的特性是、电流大、开关特性好。4．对于非正弦电路，功率因数由和组成。5．换流方式分为外部换流和自换流两大类，外部换流包括和两种，自换流包括和两种。6．间接直流变流电路分为单端和双端电路两大类，在单端电路中，变压器中流过的是，而双端电路中，变压器中的电流为，正激电路和反激电路属于单端电路，半桥、全桥和推挽电路属于双端电路。7．交流-交流变换电路可以分为和两种。8．面积等效原理是PWM控制技术的重要理论基础，原理的内容是冲量相等而的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。9．载波频率fc与调制信号频率fr之比N=fc/fr称为载波比，根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分为和两种。10．常用的交流PWM技术有SPWM、、CFPWM、。11．缓冲电路分为和。简答题(每小题5分，共30分)1．试分析IGBT和电力MOSFET在内部结构上的相似之处和不同之处？2．单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？3．带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同？4．整流电路多重化的主要目的是什么？5．交流调压电路和交流调功电路有什么区别？6．何为双PWM电路？其优点是什么？计算题(每小题10分，共30分)1．单相桥式全控整流电路，，，极大，当时，试求：（1）作出、和的波形。（2）求出整流输出平均电压、电流，变压器二次侧电流有效值。（3）考虑安全裕量（电压电流都取2倍裕量），确定晶闸管的额定电流和额定电压。2．在降压斩波电路中，，极大，，，采用PWM方式，，当时，计算输出电压平均值，输出电流平均值，3．单相全控桥，反电动势阻感负载，，无穷大，，，当，时求、与的值。洛阳理工学院《电力电子技术》考试试题卷填空题(每空题2分，共30分)1．电力电子技术分为

和两大分支。2．应用电力电子器件的系统一般是由、和以电力电子器件为核心的组成。3．既工作在整流状态又工作在逆变状态的电路称为电路。4．电压型逆变电路的是矩形波，电流型逆变电路的是矩形波，矩形波中含有较多谐波，对负载会产生不利影响。5．与升降压斩波电路相比，Cuk斩波电路有一个明显的优点，其和都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。6．矩阵式变频电路是一种直接变频电路，控制方式是；7．为了提高效率和减少开关损耗，高性能开关电源中普遍采用了

。8．空间矢量SVPWM控制技术广泛运用于变频器中，驱动交流电机时，使电机的磁链成为

，从而使电机产生恒定的电磁转矩。9．驱动电路的基本任务就是按控制目标的要求给器件施加

或

的信号。简答题(每小题6分，共30分)1．与信息电子电路中的MOSFET相比，电力MOSFET具有怎样的结构特点才使它具有耐高压和大电流的能力？电力MOSFET的缺点是什么？2．三相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？3．多相多重斩波电路有何优点？4．交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？5．单相和三相SPWM波形中，所含主要谐波频率为多少？计算题(每小题10分，共40分)1．图1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，（1）试计算各波形的电流平均值与电流有效值；（2）如果不考虑安全裕量，问157A的晶闸管能送出的平均电流各为多少？图1晶闸管导电波形2．三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，，无穷大，，，当，时，（已知：）（1）求、与的值。（2）此时送回电网的有功功率是多少？3．在降压斩波电路中，，，，，采用PWM方式，，当时，（1）判断负载电流是否连续，并计算输出电压平均值，输出电流平均值，（2）计算输出电流的最大值瞬时值和最小值瞬时值。4．一台工业炉原由额定电压为单相交流供电，额定功率为。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要。试问双向晶闸管的触发角应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。（已知：）洛阳理工学院《电力电子技术》考试试题卷填空题(每空题2分，共30分)1．在信息电子技术中，半导体器件既可以处于

，又可以处于

。2．电力电子器件按照能够被控制电路信号所控制的程度可分为、和。3．整流电路工作在有源逆变状态时如果换相的裕量角不足，则会引起。4．单相电压型方波逆变电路只能输出频率变而电压不变的交流电压，如果想要输出频率变且电压也变的交流电压则可以用来实现。5．同直流斩波电路相比，间接直流变流电路电路中增加了，因此也称为直—交—直电路。6．交流电力控制电路就是只改变或对电路的通断进行控制，而不改变的电路；7．通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近

，且和输入电压同相位，功率因数近似为1，也称为单位功率因数变流器，或高功率因数整流器。8．驱动电路是电力电子与之间的接口。9．不间断电源是当交流输入电源发生

或

时，还能继续向负载供电，并能保证供电质量，使负载供电不受影响的装置。简答题(每小题6分，共30分)1．直流斩波电路有哪几种？2．在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？3．什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？4．电力电子器件的驱动电路对整个电力电子装置有哪些影响？5．什么是变频调速系统的恒压频比控制？计算题(每小题10分，共40分)1．图1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，（1）试计算各波形的电流平均值与电流有效值；（2）如果不考虑安全裕量，问157A的晶闸管能送出的平均电流各为多少？图1晶闸管导电波形2．三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，，无穷大，，，当，时，（已知：）（1）求、与的值。（2）此时送回电网的有功功率是多少？3．在降压斩波电路中，，，，，采用PWM方式，，当时，（1）判断负载电流是否连续，并计算输出电压平均值，输出电流平均值，（2）计算输出电流的最大值瞬时值和最小值瞬时值。4.一台工业炉原由额定电压为单相交流供电，额定功率为。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要。试问双向晶闸管的触发角应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。（已知：）洛阳理工学院《电力电子技术》考试试题卷填空题(每空题2分，共30分)1．电力电子器件按照载流子参与导电的情况可分为、和。2．晶闸管相控电路，习惯称为；3．交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组成，后一部分就是。4．在单端电路中，变压器中流过的是，而双端电路中，变压器中的电流为；5．交交变频电的功能就是把电网频率的交流电变成

的交流电，因为没有中间直流环节，因此属于

。6．谐振直流环应用于交流-直流-交流变换电路的中间直流环节，通过在直流环节中引入

，使电路中的整流或逆变环节工作在软开关的条件下。7．PWM跟踪控制技术常用的控制方法有

和

；8．缓冲电路又称为，其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，减小器件的开关损耗。9．交直交变频器是由

和

两类基本的变流电路组合形成，又称为间接交流变流电路，最主要的优点是输出频率不再受输入电源频率的制约。简答题(每小题6分，共30分)1．交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？2．在PWM整流电路中，什么是间接电流控制？什么是直接电流控制？3．典型的软开关电路有哪些？4．晶闸管串联使用时需要注意哪些事项？5．提高开关电源的工作频率会是哪些元件体积减小，会使电路中什么损耗增加？计算题(每小题10分，共40分)1．图1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，（1）试计算各波形的电流平均值与电流有效值；（2）如果不考虑安全裕量，问157A的晶闸管能送出的平均电流各为多少？图1晶闸管导电波形2．三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，，无穷大，，，当，时，（已知：）（1）求、与的值。（2）此时送回电网的有功功率是多少？3．在降压斩波电路中，，，，，采用PWM方式，，当时，（1）判断负载电流是否连续，并计算输出电压平均值，输出电流平均值，（2）计算输出电流的最大值瞬时值和最小值瞬时值。4.一台工业炉原由额定电压为单相交流供电，额定功率为。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要。试问双向晶闸管的触发角应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。（已知：）洛阳理工学院《电力电子技术》考试试题卷填空题(每空题2分，共30分)1．晶闸管是