2025年大学大二（电气工程及其自动化）电力电子技术综合测试试题及答案

2025年大学大二（电气工程及其自动化）电力电子技术综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题4分)1.电力电子技术的核心是（）A.电力变换B.电力控制C.电力传输D.电力分配2.下列哪种电力电子器件属于半控型器件（）A.晶闸管B.绝缘栅双极型晶体管C.电力场效应晶体管D.门极可关断晶闸管3.单相桥式全控整流电路，电阻性负载，晶闸管承受的最大反向电压是（）A.√2U2B.2√2U2C.√2U2/2D.U24.三相半波可控整流电路，电阻性负载，晶闸管触发角α的移相范围是（）A.0°-120°B.0°-150°C.0°-180°D.0°-90°5.降压斩波电路中，已知电源电压Ud=100V，导通比D=0.5，则负载电压U0为（）A.50VB.100VC.200VD.25V6.升压斩波电路中，已知电源电压Ud=50V，导通比D=0.4，则负载电压U0为（）A.20VB.50VC.83.3VD.125V7.下列哪种电路可以实现有源逆变（）A.单相桥式全控整流电路B.三相半波可控整流电路C.降压斩波电路D.升压斩波电路8.电力电子器件的损耗主要包括（）A.通态损耗B.断态损耗C.开关损耗D.以上都是9.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是一种（）A.电压驱动型器件B.电流驱动型器件C.复合型器件D.单极型器件10.软开关电路可以分为零电压电路和（）A.零电流电路B.零功率电路C.零电阻电路D.零电感电路第II卷（非选择题，共60分）1.简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，语言要精炼准确。（1）简述电力电子技术的发展历程。（2）说明晶闸管的导通和关断条件。2.分析计算题（每题15分，共30分）答题要求：写出详细的计算过程和步骤，答案要准确。（1）三相桥式全控整流电路，电阻性负载，已知电源电压U2=380V，触发角α=30°，求输出电压平均值U0和晶闸管电流平均值IT。（2）降压斩波电路，已知电源电压Ud=12V，负载电阻R=10Ω，开关频率f=50kHz，导通比D=0.6，求负载电流平均值I0和输出电压平均值U0。3.论述题（10分）答题要求：结合电力电子技术的相关知识，论述其在电力系统中的应用及发展趋势。4.材料分析题（10分）材料：随着电力电子技术的不断发展，新型电力电子器件不断涌现，如碳化硅（SiC）器件和氮化镓（GaN）器件。这些器件具有更高的开关频率、更低的导通电阻和更小的寄生电容等优点，能够显著提高电力电子装置的性能和效率。答题要求：根据上述材料，分析新型电力电子器件的优势及其对电力电子技术发展的影响。5.设计题（10分）答题要求：设计一个基于电力电子技术的直流电动机调速系统，要求说明系统的组成、工作原理及主要参数的选择依据。答案：1.A2.A3.A4.A5.A6.D7.A8.D9.A10.A简答题答案：（1）电力电子技术经历了由电子管到晶闸管，再到全控型器件以及智能功率模块等的发展过程。（2）晶闸管导通条件：阳极加正向电压，门极加适当正向触发脉冲；关断条件：阳极电流小于维持电流。分析计算题答案：（1）U0=2.34U2cosα=2.34×380×cos³0°≈897.24V；IT=1/3Id=1/3×U0/R。（2）U0=D×Ud=0.6×12=7.2V；I0=U0/R=7.2/10=0.72A。论述题答案：电力电子技术在电力系统中用于电能的变换和控制，如高压直流输电、无功补偿等。发展趋势是向更高功率密度、更高效率、更高频率、智能化方向发展，以适应电力系统不断增长的需求。材料分析题答案：新型电力电子器件优势在于开关频率高、导通电阻低、寄生电容小。影响是提高电力电子装置性能和效率，推动电力电子技术向更高性能发展，拓展其在高频、高压等领域应用。