电力电子部分基本题库自动化专业Word文件下载.docx

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2、触发相序接反；

3、整流桥臂严重不对称；

4输入电源相位不正常）

4、单相桥式半控整流电路，当控制角（触发角）a=0度时，输出电压波形与单相桥式不可控电路是否异同？

答案要点（相同，因为控制角a=0时，即触发电压在自然换流点处加入，整流电路处于全导通状态，负载上电压波形与单相不可控整流电路相同。

5、在总结晶闸管的交——直流整流电路中，若负载两端并联续流二极管负载电压波形有什么特点？

若负载串联电感负载电流波形有什么主要特点？

答案要点（负载两端并联续流二极管时，电压波形与纯电阻负载一样。

若负载串联电感负载时电流波形是连续波。

6、有一晶闸管整流负载电路由电感和电阻串联组成，设电感阻抗为ZL，电阻阻抗为ZR，试问说明下列情况时ZL+ZR上电压波形，有什么区别？

并说明原因。

（1）ZL>

>

ZR，

（2）ZL<

<

ZR，（3）ZL=ZR。

答案要点（即

（1）ZL>

ZR时，即可近似地表现为纯电感负载，其波形的反向部分的最低点必过基准零线。

（2）ZL<

ZR时，即可近似地表现为纯电阻负载，其波形的反向部分最低点正好在基准零线上（除含有杂散电感引起的振荡部分外）。

（3）ZL=ZR时，其波形的反向部分最低点没有过基准零线（除含有杂散电感引起的振荡部分外），即相当于一个电感与直流电源串联的波形。

7、什么叫有源逆变？

什么叫无源逆变？

试分别举例说明。

答案要点（有源逆变是在逆变状态下将负载能量送回交流源过程，eg:

AC/DC变换电路。

无源逆变将直流电源的能量直接传输给交流负载的过程。

eg:

DC/AC变换电路。

8、对于晶闸管的单相全控桥整流中试分析有源逆变的条件是什么？

答案要点（1、当a>

90度时；

2、负载含有反电动势（或其他直流电源）3、串接有平波电感器（大电感））

9、对于晶闸管的单相全控桥整流中试分析有源逆变的原因是什么？

答案要点（因反电势负载在电源负半周时仍可以对电感提供能量，这样就延长了晶闸管的导能时间，其导电角可达足以维持负载电流连续。

但即使负载电流可为断续，亦可保持整流侧输出电压为负，这样也就提供了变流器进行有源逆变的条件。

10、晶闸管的三相桥式半控整流电路，当控制角（触发角）a=0度时，输出电压波形与三相不可控整流电路是否异同？

答案要点（相同，因为控制角a=0时，即触发电压在自然换流点处加入，整流电路处于全导通状态，负载上电压波形与三相不可控整流电路相同。

11、晶闸管的三相桥式半控整流电路，当控制角（触发角）0<

a<

60度时，输出电波形的每个周期有几个波头？

所有的三个波头是不是完整？

是不是连续波？

在0<

60度的范围内，控制角a大小变化，与输出电压平均值的关系是什么？

答案要点（有3个波头。

因为在一个触发周期内（即两个触发角之间），每个晶闸管导通的相电压每隔120度要经过1次转换。

输出的波形是连续的，但波头是不完整的。

60度的范围内，控制角a越大，缺角的那一块面积也越大，输出电压平均值越小，即输出电压平均值随控制角a的增大而减小。

12、晶闸管的三相桥式半控整流电路，在自然换流点之前，加入触发电压会有什么现象？

是否允许在自然换流点之前加入触发电压？

答案要点（在自然换流点之前加入触发电压，会出现丢掉一相的现象，这样输出电压波形为间断的，即出现轮流掉相的波形。

掉相情况下，破坏了三相正常工作相序，实际运用中不允许）

13、晶闸管的三相桥式全控整流电路，当控制角（触发角）a=0时，输出电压波形与三相不可控整流电路是否异同？

14、晶闸管的三相桥式全控整流电路，当控制角（触发角）0<

60度时，输出电压波形的每个周期有几个波头？

答案要点（有6个波头。

因为在一个触发周期内（即两个触发角之间），每个晶闸管导通的线电压要经过两次转换。

输出的波形是连续的。

15、晶闸管的三相桥式全控整流电路，当控制角（触发角）60<

180度时，输出电波形的每个周期有几个波头？

所有的波头是不是连续的？

在60<

180的范围内，控制角a大小变化，与输出电压平均值的关系是什么？

因为在一个触发周期内（即两个触发角之间），每个晶闸管正向导通的是线电压并且绐终不变，输出的波形是断续的（但在60度角是连续的）。

使输出电压平均值减小。

180度的范围内，即输出电压平均值随控制角a的增大而减小。

16、晶闸管的整流电路中，常采用有触发信号有哪些？

试简要说明它们的特点和目的是什么？

答案要点（单脉冲、双脉冲、宽脉冲、脉冲列。

双脉冲、宽脉冲和脉冲列的目的都是为了提高触发的可靠性，并且三者触发信号可靠性依次是由小到大。

17、在各种相控变换电路中，为什么晶闸管的触发脉冲必须与交流电源同步？

若不同步会有什么现现象？

答案要点（在各种相控变换电路中，各晶闸管的触发脉冲必须与加于晶闸管的交流主电源有相对固定的相位关系，即各管的触发时刻与主电源的某一个固定的相位点之间相差一个控制角a，获得这一触发时刻（即参考点）的方法称之为同步。

否则会出现失控现象）

18、电力变换器常用的基本形式有哪些？

并分别简单说明其工作过程。

答案要点（1、交流-直流整流器，将频率为f1的交流电压v1变换为频率f2=0的直流电压v2。

2、直流-交流逆变器，将频率为f1=0的直流电压v1变换为频率f2≠0的交流电压v2。

3、直流-直流变换电路（直流斩波器），将频率为f1=0的直流电压v1变换为频率f2=0的直流电压v2。

4、交流-交流变换器（交流斩波器），将频率为f1的交流电压v1变换为同一频率的交流电压v2。

5、交流-交流直接变频器（直接变频器/周波变换器），将频率为f1的交流电压v1直接变换频率为f2的交流电压v2。

19、电力二极管D，三极管BJT（或GTR），晶闸管SCR，MOSFET管、IGBT管，根据器件开通、关断可控性的不同，属于全控型的器件有哪些？

属于半控型的器件有哪些？

属于不可控型的器件有哪些？

答案要点（全控型的器件有：

三极管BJT（或GTR），MOSFET管、IGBT管）；

半控型的器件有晶闸管SCR；

不可控型的器件有电力二极管D。

20、三极管BJT（或GTR），晶闸管SCR，MOSFET管、IGBT管，根据器件开通、关断所需门级（栅级）驱动信号的不同，属于电流控制类型的有是哪些？

属于电压控制类型的有是哪些？

答案要点（电流控制类型有：

三极管BJT（或GTR），晶闸管SCR；

电压控制类型有MOSFET管、IGBT管）

21、电力半导体器件分为电压型驱动和电流型驱动，试从输入阻抗的高低、驱动功率的大小、驱动电路的简易、工作频率的高低、通态压降的大小，来分别比较两类器件的性能。

答案要点（电压型驱动器件的共同特点是输入阻抗高、所需驱动功率小、驱动电路简单、工作频率高、但通态压降要大一些。

双极型器件大都是电流驱动型器件，电流驱动型器件的共同特点是通态压降小，通态损耗小，但所需驱动功率大，驱动电路比较复杂，工作频率较低。

22、在电力电子变换和控制电路中，开关器件在通态和断态之间周期性转换，试分析所选用的开关器件，在开通和关断时间、通态压降、断态等效电阻、漏电流等性能指标中分别是选大还是选小？

所选的器件在开通、关断过程中，以及在通态、断态时是否都可以超出安全工作区？

答案要点（除了断态等效电阻应选大以外，其余性能指标都应该选小。

另外，在通态、断态时都不可以超出安全工作区。

23、三极管BJT（或GTR）有几种电路形式？

有几种工作状态？

作为开关元件使用时，应尽可能避免工作在什么状态？

答案要点（有共发射极电路、共基极电路和共集极电路3种形式。

有饱和、截止和放大3种状态，作为开关时，应尽可能高速进行，并且尽可能避免工作在线性放大状态，因为那样会造成很大的损耗，甚至会烧毁BJT管）

24、MOSFET管在导通时，通态电阻还是越大越好？

答案要点（当MOSFET管在导通时，漏极电流流过通态电阻，将产生耗散功率，通态电阻阻值越大，则耗散功率越大，即越易损坏器件。

所以我们总是希望在MOSFET管在导通时，通态电阻是越小越好

25、MOSFET管的通态电阻与栅极电压有什么关系？

试问是否是栅极电压越高越高越好？

答案要点（即随着栅极电压的升高其通态电阻减小。

过高的栅极电压会延缓关断时间，所以一般选择栅极电压为10V左右。

26、在电力电子线路中，主电路和控制电路之间的电气隔离常用的方式有哪些？

分别举例说明之？

答案要点（光隔离或磁隔离。

光隔离一般采用光耦合器，磁隔离常采用脉冲变压器）

27、对于晶闸管SCR的触发电路通常有什么基本要求？

答案要点（1、足够的宽度，至少要大于元件的开通时间；

2、足够的幅度2-4V左右，触发脉冲要有较陡的前沿和后沿）

28、三极管BJT（或GTR），晶闸管SCR，MOSFET管、IGBT管，抗电流冲击能力最强和最弱的是分别是哪种？

最耐压的是哪种？

BJT管与晶闸管SCR，试分别说在开关时间、控制可靠性等方面，谁占优势？

答案要点（SCR管在电流冲击能力和耐压能力最强。

MOSFET管抗电流冲击能力最弱。

BJT管相对于晶闸管SCR在开关时间、控制可靠性等均占优势，）

29、三极管BJT（或GTR），晶闸管SCR，MOSFET管、IGBT管，功率损耗最大和最小分别是哪种？

并简要说明原因。

答案要点（功率损耗最大的是晶闸管SCR，是其通态电阻较大所致。

功率损耗最小的是MOSFET管，因为其开关时间最短，所以MOSFET管在高频区间的功耗反而最小）

30、与BJT（GTR）管、晶闸管SCR，MOSFET管相比，IGBT管有何突出优点？

答案要点（工作频率高，开关损耗小；

IGBT的导通压降（或通态压降）比功率MOSFET低，特别是在大电流工作区段；

NPT-IGBT具有导通压降的正温度系数特点，在并联使用时具有电流自动调节能力，即易于直接并联；

安全工作区宽，具有耐脉冲电流冲击的特点；

栅极输入阻抗高，且呈容性，与功率MOSFET相似；

IGBT的耐压、电流容量可以做得很大，同时还可保持工作频率高的特点。

31、三极管BJT（或GTR），晶闸管SCR，MOSFET管