2025年专升本电气工程电力电子专项训练（附答案）

2025年专升本电气工程电力电子专项训练（附答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每题2分，共20分。下列每小题备选答案中，只有一个是符合题意的，请将正确选项的代表字母填在题后的括号内。)1.晶闸管（SCR）是一种（）。A.自激多谐振荡器件B.只能单向导通的开关器件C.双向导通的开关器件D.可控单向导通的开关器件2.在单相桥式整流电路中，若其中一只二极管断开（负极断开），则输出电压平均值将（）。A.不变B.减半C.略有增大D.变为03.MOSFET是一种（）。A.半导体存储器件B.双极结型晶体管C.电压控制型场效应管D.电流控制型场效应管4.在直流斩波电路中，通过改变（），可以改变输出直流电压的平均值。A.输入交流电压的频率B.开关器件的导通角C.负载电阻的大小D.滤波电容的容量5.逆变电路的基本功能之一是将（）。A.直流电能转换成交流电能B.交流电能转换成直流电能C.直流电能转换成直流电能D.交流电能转换成交流电能6.在逆变电路中，为防止上、下桥臂开关管同时导通而造成短路，通常采用（）。A.驱动信号隔离B.硬件死区时间控制C.软件死区时间控制D.过流保护7.IGBT是一种（）。A.MOSFET和晶闸管的组合器件B.只有单向导通能力的器件C.只有两极的器件D.电流控制型器件8.对于Boost变换电路，其输出电压（）输入电压。A.总是小于B.总是大于C.总是等于D.可能大于也可能小于9.在PWM控制技术中，通过改变（）来控制输出电压的大小。A.开关频率B.脉冲宽度C.导通时间D.占空比10.滤波电感在斩波电路中的作用主要是（）。A.储能B.限流C.滤除输出电压纹波D.提高开关管效率二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在横线上。)1.晶闸管SCR从关断状态转为导通状态的条件是阳极电压大于门极电压，并且阳极电流大于________。2.单相桥式全波整流电路中，若变压器副边有效值为U2，则输出直流电压平均值约为________。3.MOSFET的主要优点是输入阻抗高、开关速度快、驱动功率小，属于________控制器件。4.直流斩波电路主要应用于直流电机调速、电池充电等领域，其基本类型有Buck、Boost和________。5.逆变电路按输出相数可分为单相逆变电路和________逆变电路。6.IGBT的缺点是导通压降相对较大，且________特性不如MOSFET。7.PWM控制技术是指利用控制信号周期性地________脉冲宽度，从而改变输出电压或频率的技术。8.在滤波电路中，电感对直流分量的阻碍作用小，对交流分量（尤其高频）的阻碍作用大，表现出________性。9.电力电子器件通常工作在开关状态，其导通损耗和关断损耗是影响电路效率的重要因素。10.为保证逆变电路安全可靠运行，必须采取完善的保护措施，如过流保护、________保护和过压保护等。三、简答题（每题5分，共10分。请简要回答下列问题。)1.简述MOSFET与晶闸管在控制方式上的主要区别。2.简述单相桥式整流电容滤波电路中滤波电容的作用。四、计算题（每题10分，共30分。请列出必要的计算步骤和公式，并给出结果。单位一般取国际单位制标准单位。)1.有一单相桥式整流电路，其输入交流电压有效值U2=220V，负载电阻RL=50Ω。试求：（1）输出直流电压平均值Ud；（2）流过每只二极管的平均电流Id和最大反向工作电压URM。2.有一Buck变换电路，输入直流电压Ud=100V，输出直流电压Uo=50V，负载电阻RL=10Ω。假定电路工作在理想状态，开关管导通占空比为D。试求：（1）占空比D；（2）电路的输出电流Io。3.有一单相半波逆变电路，电源电压Ud=200V，负载为阻感负载（R=10Ω，L=0.1H），负载电流连续。试求：（1）负载电流的基波有效值（忽略谐波）；（2）若开关管在理想状态下工作，计算负载消耗的有功功率。---试卷答案一、单项选择题1.D2.B3.C4.B5.A6.C7.A8.B9.D10.C二、填空题1.维持导通值2.0.9U23.电压4.Buck-Boost5.三相6.反向阻断7.调制8.通低阻高9.（续）开关频率10.过压（或短路）三、简答题1.答：MOSFET是电压控制器件，通过栅极电压控制漏源之间导通与否；晶闸管是电流控制器件，需要通过门极注入足够的触发电流才能使其导通，导通后门极失去控制作用。2.答：滤波电容在桥式整流电路输出端并联，利用电容的充放电特性，在交流输入电压的每个半周期内，当输出电压高于电容电压时给电容充电，当输出电压低于电容电压时电容向负载放电，从而在负载上得到一个比较平滑的直流电压，减小输出电压的脉动程度。四、计算题1.解：（1）输出直流电压平均值Ud=0.9U2=0.9×220V=198V（2）输出平均电流Id=Ud/RL=198V/50Ω=3.96A流过每只二极管的平均电流Id=Id/2=3.96A/2=1.98A每只二极管承受的最大反向电压URM=U2=220V答：输出直流电压平均值Ud为198V；流过每只二极管的平均电流Id为1.98A，最大反向工作电压URM为220V。2.解：（1）理想Buck变换电路中，输出电压与输入电压的关系为Uo=Ud×D，则占空比D=Uo/Ud=50V/100V=0.5（2）理想状态下，输出电流Io=Ud/(D×RL)=100V/(0.5×10Ω)=20A答：占空比D为0.5；电路的输出电流Io为20A。3.解：（1）单相半波逆变电路带阻感负载且电流连续时，负载电流的基波有效值约为输出电压有效值除以基波角频率下的阻抗。设角频率为ω=2πf，假设f为工频50Hz，则ω=2π×50rad/s。忽略谐波，基波阻抗Z1=√(R^2+(ωL)^2)=√(10^2+(2π×50×0.1)^2)≈√(100+(314)^2)≈√(100+98596)≈√98696≈314.1Ω。负载电流基波有效值Io1≈Ud/Z1=200V/314.1Ω≈0.637A（2）理想状态下，负载消耗的有功功率P=Ud×Io×cosφ，其中φ为基波电压与电流的相位差。对于阻感负载