电力电子技术考试试题.docx
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电力电子技术考试试题
华南农业大学期末考试试卷（A卷）
学号姓名年级专业
题号
一
二
三
四
总分
得分
评阅人
一、填空题（每题2分，共20分）
1．电压驱动型电力电子器件有，电流驱动型电力电子器件有。
2．全控型电力电子器件有，半控型电力电子器件有，不控型电力电子器件有。
3．晶闸管的额定参数有电压定额、电流定额等，其中电流定额参数包括通态平均电流和、、浪涌电流等。
4．缓冲电路又称吸收电路其作用是抑制电力电子器件的
、，以减小器件的开关损耗。
5．单相半波可控整流电流带电阻性负载，其触发角的移相范围是；由于其输出脉动大，变压器二次侧电流中含有直流成分，造成变压器铁心的，所以在实际中很少使用。
6．单相桥式可控整流电路带阻感性负载（电感足够大），其触发角的移相范围是；此时晶闸管的导通角是。
7．采用单相桥式半控型整流电路可能会发生现象，可以采用加以解决。
8．确定最小逆变角的依据是
，其中
表示
，
表示，
表示安全裕量角。
9．斩波电路近似计算公式是在负载电流连续的情况下得到的，一般要求负载较重或者。
10．横向换流三相桥式逆变电路，每个晶闸管的导通角度是；纵向换流三相桥式逆变电路，每个晶闸管的导通角度是。
二、判断题（每题1分，10题共10分，对√、错×）
1．电力系统中整流二极管一般是硅管。
（）
2．GTR集电极的电压升高后出现雪崩击穿即一次击穿后，如果集电极电流不超过最大允许耗散功率时对应的限度，GTR一般不会损坏。
（）
3．晶闸管的串并联一般需要考虑均压和均流问题，对静态和动态的均压和均流解决方法是相同的。
（ ）
4．漏感造成的换相重叠角对系统总是不利的，应尽量减小或消除。
（ ）
5．大功率直流可逆电机晶闸管调速系统四象限运行一般采用两组变流桥反并联电路的连接方式。
（ ）
6．三相半波可控整流电路采用共阴接法和共阳接法，其A、B相的自然换相点相差120度。
（）
7．交流调功电路和交流调压电路的控制方法相同。
（ ）
8．用多重逆变电路或多电平逆变电路，可以改善逆变电路的输出波形，减少其谐波分量。
（ ）
9．面积等效原理是PWM控制技术的理论基础。
（ ）
10．PWM整流电路可以实现静止无功功率发生器的功能。
（ ）
三、简答题（每题6分，5题共30分）
1.门极断路时，晶闸管承受正向阳极电压它会导通吗？
若真的导通，是什么情况？
2.可控整流电路可以工作在有源逆变状态，实现电能的回馈，说明有源逆变工作的条件。
3.说明交交直接变频方式的特点和局限性。
4.说明换流方式及其应用特点。
5.分别说明电流型逆变器和电压型逆变器的特点。
四、分析计算题（5题共40分）
1.利用双晶体管模型说明GTO的工作原理及其与SCR的异同点（从结构上、工作状态上分析）。
2.三相正弦晶闸管桥式整流电路，输入的交流电源线电压有效值为380V，触发角为30度，电阻性负载为100欧姆。
试计算负载的平均电流和说明晶闸管实际承受的最大正反向电压。
3.在下图所示的斩波电路中，E=100V，L足够大，R=5Ω，EM=30V，采用脉宽调制控制方式，T=20μs，当ton=5μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
4.一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80%时的开通角α。
5.说明滞环比较方式的PWM电流跟踪单相半桥逆变的控制原理？
一、填空题
1.电力电子技术主要完成各种电能形式的变换，以电能输入—输出变换的形式来分，主要包括以下四种基本变换，是AC-AC、AC-DC、DC-AC和DC-DC的新兴交叉学科。
2.半导体材料的电导调制效应效应使得功率二极管在正向电流较大时其导通压降仍然较低，且基本不随电流的大小而变化。
3.半控型单相全桥电流型方波逆变器的功率器件为晶闸管，而基于晶闸管的半控型逆变器的换流可采用由晶闸管构成的逆变器换流方式有 负载换流和 强迫（脉冲）换流。
4.AC-AC变换是把一种形式的交流电变换成另一种形式的交流电，根据变化参数的不同，AC-AC变化电路可以分为交流调压、交交变频和。
6.半导体材料的电导调制效应效应使得PN结在正向电流较大时压降仍然较低，维持在1V左右，所以正向偏置的PN结表现为低阻态。
7.电力电子变流电路中常用的四种换流方式为器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流。
8.PWM调制方式根据载波比变化与否可以分为异步调制和同步调制。
1．电力电子技术是利用（电力电子器件）对电能进行（控制、转换和传输）的技术.
电力电子器件制造和变流技术。
电力、电子和控制技术三个学科交叉形成的。
美国通用电器（GE）公司公司研制出第一个晶闸管为标志的。
。
。
二、选择题
1．根据器件内部带电粒子参与导电的种类不同，下列器件属于单极性器件。
A、IGBT；B、MOSFET；
C、GTR；D、GTO。
2．降压式变换器，输入电压为27V±10%，输出电压为15V，占空比变化范围。
A、；B、；C、7；D、。
3．对于任意的调制波频率fr，载波比恒定的脉宽调制为。
A、同步调制；B、异步调制；
C、分段同步调制；D、非对称调制。
4．单相桥式全控整流电流，大电感负载，U2=220V，Rd=4Ω，当α=60°时的输出电压。
A、99V；B、80V；C、；D、61V。
5．单相相控式交流调压电路，阻感性负载，α越小，θ越大，当时，电路电流的暂态分量为零，只存在稳态电流。
A、α<ϕ；B、α>ϕ；C、α≠ϕ；D、α=ϕ。
三、简单题
1．写出下列英文单词的含义，并指出哪些电压型驱动器件，哪些是电流型驱动器件。
18.在如下器件：
电力二极管（PowerDiode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不可控器件的是_电力二极管__，属于半控型器件的是__晶闸管_，属于全控型器件的是_GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT_；属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET_，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO、GTR_，属于复合型电力电子器件得有__IGBT_；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是_电力MOSFET，属于电压驱动的是电力MOSFET、IGBT_，属于电流驱动的是_晶闸管、GTO、GTR_。
SCR；GTO；GTR；IGBT。
2．晶闸管导通的条件是什么？
怎样使晶闸管由导通变为关断？
其有晶闸管组成的半控型电流型逆变器，采用负载换流的条件是什么？
3．什么是电压型逆变电路？
什么是电流型逆变电路？
二者各有什么特点？
4．写出下列英文单词的含义，并指出哪些是半控型器件，哪些是全控型器件。
SCR；GTO；GTR；IGBT。
5．画出晶闸管的电工符号，并标明三个极的符号，说明其导通和关断条件。
6．PWM的含义是什么？
简述PWM技术的理论基础。
7．画出降压斩波电路的电路图，根据输入、输出电压波形简述其工作原理。
8．与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得它具有耐受高压和大电流的能力？
9．SCR、GTR、GTO、IGBT各自代表什么器件，其中那些器件是电流驱动型，哪些是电压驱动型？
10．绘制BOOST电路图，并简述其工作原理。
11．PWM的原理是什么？
简要说明如何生成SPWM波。
四、计算题
1．图1为流过晶闸管的电流波形，其最大值为Im。
计算该电流的平均值、有效值和波形系数；不考虑安全裕量，额定电流100A的晶闸管允许流过的平均电流分别是多少？
图1
2．图2为三相半波可控整流电流，已知变压器副边相电压有效值为220V，R=5Ω。
试分别画出在触发角
下电阻性负载（L=0）和触发角
大电感（L=∝）两种负载下的
、
波形，计算两种情况下的Ud、Id和考虑安全裕量下晶闸管承受的额定电压、额定电流。
图2
3．图3所示的电路工作在电感电流连续的情况下，输入电压在18V-30V之间变化，若要求输出电压固定在48V，试求：
（1）占空比的范围；
（2）连接RL=3的电阻负载时的输入电流和输出电流的平均值；
（3）流过开关管T和二极管D的平均电流值。
图3
4．采用晶闸管反并联的单相交流调压电路，输入电压Ui=220V，负载为RL串联，R=1Ω，L=3.18mH，试求：
（1）控制角移相范围；
（2）负载电流最大值；
（3）最大输出有功功率。
（4）输入功率因数（最大输出有功功率情况下）
5．图4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Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。
图4
6．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：
①作出ud、id、和i2的波形；
②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；
③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
7．在降压斩波电路中，E=100V，L=1mH，R=0.5Ω，EM=10V，采用脉宽调制控制方式，T=20μs，当ton=5μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。
8．一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。
画出该调压电路的电路图并求：
①开通角α的变化范围；
②负载电流的最大有效值；
③最大输出功率；
④当α=
时，晶闸管电流有效值，晶闸管导通角。
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