江西经济管理职业学院《电力电子技术》2025-2026学年期末试卷

江西经济管理职业学院《电力电子技术》2025-2026学年期末试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.电力电子技术中，用于实现直流到交流转换的主要器件是（）。

A.二极管B.晶闸管C.MOSFETD.IGBT

2.在单相全波可控整流电路中，若控制角α=90°，则输出电压的平均值为输入电压峰值的（）。

A.0.45B.0.9C.0.5D.1.0

3.以下哪种拓扑结构常用于直流斩波电路中，实现直流电压的升降变换（）。

A.Buck变换器B.Boost变换器C.Buck-Boost变换器D.Cuk变换器

4.在电力电子电路中，为了减小开关损耗，常采用哪种软开关技术（）。

A.硬开关B.感应电压开关C.零电压开关D.零电流开关

5.PWM控制技术中，占空比D的定义是（）。

A.导通时间与周期之比B.关断时间与周期之比C.导通时间与关断时间之比D.周期与导通时间之比

6.在三相桥式全控整流电路中，若晶闸管T1和T3同时导通，则对应的自然换相点是（）。

A.α/3B.2π/3C.π/3D.π

7.以下哪种电力电子器件具有自关断能力，适用于高频开关应用（）。

A.二极管B.晶闸管C.MOSFETD.IGBT

8.在DC-DC变换器中，LCL滤波器相比于LC滤波器的主要优点是（）。

A.更高的滤波效率B.更小的输出纹波C.更低的电磁干扰D.更高的功率密度

9.以下哪种控制策略常用于同步直流电机控制中，实现精确的转速和转矩控制（）。

A.V/f控制B.磁链控制C.矢量控制D.脉宽调制控制

10.在电力电子系统中，为了提高系统的动态响应性能，常采用哪种控制技术（）。

A.PID控制B.神经网络控制C.滑模控制D.鲁棒控制

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1.电力电子电路中，常用的散热方式包括（）。

A.风冷B.水冷C.自然冷却D.相变冷却

2.在PWM控制技术中，影响输出电压波形质量的主要参数有（）。

A.开关频率B.占空比C.滤波器参数D.控制算法

3.三相交流电机变频调速系统中，常用的控制策略包括（）。

A.V/f控制B.磁链控制C.矢量控制D.直接转矩控制

4.电力电子器件的开关损耗主要来源于（）。

A.导通损耗B.开关损耗C.损耗系数D.电压电流乘积

5.在电力电子系统中，常用的保护措施包括（）。

A.过流保护B.过压保护C.过温保护D.短路保护

三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.在单相半波整流电路中，输出电压的平均值等于输入电压峰值的0.45倍。（）

2.Buck变换器是一种升压变换器，可以将直流电压提升到更高的电压水平。（）

3.零电压开关（ZVS）技术可以显著降低电力电子器件的开关损耗。（）

4.PWM控制技术通过调节占空比来控制输出电压的大小。（）

5.三相桥式全控整流电路中，晶闸管的导通顺序为T1→T2→T3→T4。（）

6.IGBT是一种复合型电力电子器件，具有自关断能力。（）

7.LCL滤波器相比于LC滤波器具有更低的输出纹波。（）

8.矢量控制技术可以实现交流电机的精确转速和转矩控制。（）

9.在电力电子系统中，过流保护是为了防止电路中的电流过大而采取的措施。（）

10.风冷散热方式适用于功率较小的电力电子器件。（）

四、材料分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

材料一：某三相桥式全控整流电路，输入电压为380V交流电，负载为纯阻性负载，要求输出电压的平均值为220V。已知晶闸管的导通角α可调范围为0°~180°。

材料二：某Boost变换器，输入电压为12V直流电，输出电压为24V直流电，负载电阻为10Ω。已知开关频率为50kHz，占空比为0.5。

1.计算该三相桥式全控整流电路在α=60°时的输出电压平均值，并说明晶闸管的导通顺序。

2.计算该Boost变换器的输出电流平均值，并分析影响输出电压大小的因素。

五、综合应用题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）

材料一：某同步直流电机，额定功率为1kW，额定电压为220V，额定转速为1500r/min。采用矢量控制技术进行调速，已知电机参数如下：定子电阻Rs=0.5Ω，定子电感Ls=0.1H，转子电阻Rr=0.2Ω，转子电感Lr=0.1H，互感M=0.08H。

材料二：某电力电子系统，采用PWM控制技术进行直流母线电压控制，已知直流母线电压为500V，负载为阻感性负载，要求输出电压纹波系数小于2%。

1.设计一个矢量控制算法，实现同步直流电机的精确调速控制，并说明控制过程。

2.设计一个PWM控制策略，实现直流母线电压的稳定控制，并分析影响输出电压纹波的因素。

答案部分：

一、单项选择题

1.B2.B3.C4.C5.A6.B7.D8.B9.C10.A

二、多项选择题

1.A,B,C2.A,B,C3.A,C,D4.A,B,C5.A,B,C,D

三、判断题

1.√2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.×

四、材料分析题

1.当α=60°时，三相桥式全控整流电路的输出电压平均值为：

Vd=0.9*Vin*（1+cosα）/π=0.9*380*（1+cos60°）/π≈238.16V

晶闸管的导通顺序为：T1→T3→T5→T7→T2→T4→T6→T8，按顺序导通。

2.Boost变换器的输出电流平均值为：

Iout=Vin/D*（1+D）/（1-D）*（1/RL）=12*0.5*（1+0.5）/（1-0.5）*（1/10）=1.8A

影响输出电压大小的因素包括：输入电压、占空比、开关频率、滤波器参数等。

五、综合应用题

1.矢量控制算法设计：

控制过程包括：坐标变换、电流控制、磁链控制、转速控制。首先将定子电流iα和iβ变换为d轴和q轴电流id和iq，通过id控制磁链，通过iq控制转矩。然后分别对id和iq进行PID控制，得到d轴和q轴电压指令，再通过逆坐标变换得