Id=Ud/R=77.94/2=38.97（A）
I2=Id=38.97（A）
2、解：
"瞥竺—
E/rf=120xl0=1200iy
”/・/,=100xl0=1000W/
/?
/；=2x102=200VV满足EI产U丄+RI：
3.解：
（1）（/rf=2.34[/2cosa=2.34*220*cos60^=257.4V
rU,—E
“R：
=257-4-20°=57.4A
1
（2）、―二曲血=6*50*0.001/rf=0.3/rf
2/r
UJ=2.34U2cosa=2.34*220*cos60°=257.4V
u盯Ud'—JR+E
联立上式得：
Ud=244.2V△Ud=13.2V
Id=44.15A
「（、2△匕2*13.2cc…
又・.•cosa-cos（a+y）==二0.0513
/%2.34*220
/.cos（a+/）=cos60°-0.0513=0.4487
/.a+/=63.3°
・・.了二3.3°
4、解：
负载电压的平均值为：
l+cos（—）=0.9（/2——=67.59（V）
负载电流的平均值为：
Id=Ud/R=67.52/2=33.75（A）
流过晶闸管VT1、VT2的电流有效值为：
=19.49（A）
流过二极管VD3、VD4的电流有效值为:
Ivo=J—27.56（A）
Ud、
5、解：
\Ud二=4*50*0.5*0.001Id=0.1Id
2/r
Ud9二0・9匕cosQ二0.9*100*cos120二-45V
U广59-^Ud=IdR+EM
联立上式得—=-49.9V,Id=49.1A,△Ud=4.9V
a>/2*49
又・・•cosa-cos（a+v）=zz_±=———:
—=0.1089",0.9*100
cos（a+/）=~0.5-0・1089--0.6089
/.a+/=127.5O/./=7.5°
6、解：
（1）负载阻抗角^=arctg—=arctg^-=—
R0.54
能使电压可调的开通角Q的范围是：
4
（2）当a二』时，负载电流有效值最大
4
=311A
55_220
zJr'+（曲）27o.52+o.52
⑶最大输岀功率发生在喑时,
V2
=48.37KW
此时电源侧功率因数为A=cos-=0.707
4
7、解：
（1）乞=丄
5D
D=-=—=0.667
515
（2）S_U（）af=2A/
LL
1.333A
r%叫一〃。
）UdD（l-D）15x0.667（1-0.667）
L—JLUd"JL~5OxlO3xO.O5xlO"3
2009—2010学年第一学期期末考试卷
课程名称电力电子技术试卷编号A
考试方式闭卷满分分值100分考试时间120分钟
题号
—
一
四
总分
得分
得分
评卷人一、填空题（每空1分，共26分）
1.将直流电变为交流电称为逆变。
当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，
称为;当交流侧直接和负载相连时，称为o
2.PWM逆变电路根据直流侧电源性质的不同，也可分为和
两种。
目前实际应用的PWM逆变电路儿乎都是电路。
3.三相桥式全控整流电路，若整流变压器副边电压w2=l°°V2sindrv）带反电动势阻感负载，«=30°，则整流输出平均电压“心。
4.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，可以将电力电子器件
分为以下三类：
、和
5.电力半导体器件由于承受过电压、过电流的能力太差，所以其控制电路必须
设有和保护电路。
6.晶闸管导通的条件有二：
一是,
二是o
7.电力电子器件驱动电路的任务是将
驱动电路还要提供o
8.若晶闸管电流的有效值是314A,则其额定电流为Ao若该晶闸管
阴、阳极间所加电压为lOOsin^V,则其额定电压应为Vo（不考
虑晶闸管电流、电压的安全裕量。
）
9.电力变换通常可分为四大类，即交流变直流、
和O
10.电子技术包括和两大分支。
11.在电压型逆变电路的PWM控制中，同一相上下两个桥臂的驱动信号是
的。
但实际上为了防止上下两个桥臂直通而造成短路，在上下两臂通断切换时要留一小段上下臂都施加关断信号的o
12.
在三相全控桥整流电路中，触发脉冲可采用触发与
触发两种方法。
13.下列电力半导体器件中，（）最适合用在小功率.高开关频率的电力电
子电路中。
a・晶闸管b・GTRc・电力MOSFETd・IGBT
14.三相桥式全控整流电路带大电感负载，则电路中晶闸管的触发角&的移相范围是（）。
a.180°b.150°c.120°d.90°
13・有两组三相半波可控整流电路，一组是共阳极接法，一组是共阴极接法，
如果它们的触发角都是&,那么共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说，在相位上相差（）。
a.90°b.180°c.150°d.120°
16.对于晶闸管可控整流电路，无论其工作在整流状态还是有源逆变状态，其
换流方式都属于（）。
a.器件换流b.电网换流c.负载换流d.强迫换流
17.
下列电力电子器件中，属于电压控制型器件的是（）
a.GTOb・GTRc.晶闸管d・IGBT
18.全控型器件的缓冲电路的作用是什么？
试分析图1中RCD缓冲电路中各元件的作用。
缓沖电跑
L
vd2S
图1
19.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？
20.什么是PWM控制？
简述PWM控制的基本原理。
21.什么是电压型逆变电路？
有什么特点？
22.单相桥式全控整流电路如图2,^=100V,负载中R=2G,厶值极大，当a=60°时，要求：
①作出叫、5和的波形；②求整流输出平均电压匕、电流和变压器二次电流有效值*o
23.—单相交流调压电路，电源为工频220V,电阻性负载，R二5Q,延迟角&二30°。
试求：
①负载电压有效值②负载电流有效值人；③电源侧的功率因数。
24.在图3的升压斩波电路中，已知E=50V,L值和C值极大，R=10G,采用脉宽调制控制方式，当T=40“s,匚=15"时，计算输出电压平均值U。
和输出电流平均值【％
L
Vc=
1
%
F1
图3
得分
评卷人
五、波形分析题“0分）
25.在图4所示三相半波整流电路中，如果b相的触发脉冲消失，试绘出在电阻
负载和阻感负载下整流电压◎的波形（&=30“）。
R
2009-2010学年第一学期期末考试卷答案
课程名称电力电子技术试卷编号A专业电亘
一、填空题（每空1分，共25分）
1.有源逆变无源逆变2.电压型电流型3.117馅
4.半控型器件不控型器件全控型器件5.过电压保护过电流保护
6.有正向阳极电压门极有足够大的触发电流
7.按控制LI标的要求施加开通或关断的信号，对半控型器件提供开通控制信号,对全控型器件则既要提供开通控制信号，乂要提供关断控制信号。
提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节
8.200A100V9.直流变交流交流变交流直流变直流
10.信息电子技术电力电子技术11.互补死区时间12.双窄脉冲单
宽脉冲
二、单项选择题（每小题2分，共10分）
13.c14.d15.b16.b17.d
三、问答题（每小题5分，共25分）
缓冲电路的作用是抑制器件的内因过电压、血/宙、过电流和d//dh减小器件的
开关损耗。
（3分）
RCD缓冲电路中各元件的作用是：
开通时，Cs经Rs放电，Rs起到限制放电电流的作用；关断时，负载电流经VDs从Cs分流，使d“/d/减小，抑制过电压。
（2分）
19.使变流器工作于有源逆变状态的条件有二：
一是有直流电动势，其极性和晶闸
管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压（3分）；二是晶闸管的控制角a>n/2,使Ud为负值（2分）。
20.PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行
调制，来等效地获得所需要的波形（含形状和幅值）。
（1分）
采样控制理论中有一条重要的理论：
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
上述原理称为面积等效原理。
（1分）
以正弦PWM控制为例。
把正弦分成N等分，就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列组成的波形。
这些脉冲宽度相等，都等于n/N,但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。
如果把上述脉冲列用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积相等，就得到PWM波形。
各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。
根据面积等等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。
对于正弦波的负半周，也可以用相同的方法得到PWM波形。
可见，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波是等效的。
（3分）
21.直流侧电源为电压源的逆变电路称为电压型逆变电路。
（2分）
电压型逆变电路的特点如下：
（1）直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动。
（1分）
（2）输出电压为矩形波，输岀电流因负载阻抗不同而不同。
（1分）
（3）阻感负载时需提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。
（1分）
22.在电力电子电路中，在原电路中增加了小电感、电容等谐振元件，构成辅助换流网络（2分），在开关过程前后引入谐振（1分），开关开通前电压先降为零，或关断前电流先降为零，消除电压、电流的重叠。
可降低其至消除开关损耗和开关噪声。
这样的电路称为软开关电路。
具有这样开关过程的开关称软开关
（1分）。
四、计算题（每小题10分，共30分）
22解:
①血、沐和「2的波形如下图:
②输出平均电压S、电流/d,变压器二次电流有效值厶分别为5=0.95cosa=0.9X100Xcos60°=45（V）/d=5/R=45/2=22.5（A）
/2=/d=22.5（A）
③晶闸管承受的最大反向电压为：
715=10071=141.4（V）
考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：
Un=（2~3）X141.4=283^424（V）
具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
流过晶闸管的电流有效值为：
ZvT=/d/V2=15.91（A）
晶闸管的额定电流为：
In=（1.5~2）X15.91/1.57=15.2-20.27（A）
具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
23
解
负载电压有效值〃
U,=^^-sin2a+-=220*0.9855=216.81（V）
负载电流有效值。
〈=辿里=43.362（A）
R5
电源侧的功率因数为
丄sin2a+——-=0.9855
2/rn
输岀电压平均值u。
-^―E=40x50=80（V）
40—15
输岀电流平均值I。
80
To
=8（A）
五、波形分析题（2分）
3t
河北科技大学电力电子技术试题（第
一章）
一、填空
1、普通晶闸管内部有—PN结"外部有三个电极,分别是极扱
和极。
1、两个.阳极A、阴极K.门极G。
2、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时，门极上加上电
压，晶闸管就导通。
2、正向.触发。
3、、晶闸管的工作状态有正向状态，正向状态和反
向状态。
3、阻断、导通.阻断。
4、某半导体器件的型号为KP50-7的，其中KP表示该器件的名称为—50表示,7表示o
普通晶闸管.额定电流50A、额定电压100Vo
5、只有当阳极电流小于电流时，晶闸管才会由导通转为截止。
5、维持电流。
6、当增大晶闸管可控整流的控制角a,负载上得到的直流电压平均值
会o
6、减小。
7、按负载的性质不同，晶闸管可控整流电路的负载分为性负
载，性负载和负载三大类。
7、电阻.电感、反电动势。
8、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值
会，解决的办法就是在负载的两端接一个o
8、减小、并接.续流二极管。
9、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角、电流
波形不连续、呈状、电流的平均值o要求管子的额定电流值要
些。
9、小、脉冲、小.大。
10、单结晶体管的内部一共有个PN结，外部一共有3个电极，它们
分别是极、极和极。
10、一个.发射极E、第一基极Bl、第二基极B2。
11、当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通；低于
电压时就截止。
11、峰点、谷点。
12、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压,保证
在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发，才能得到稳定的直流
电压。
12、同步、时刻。
13、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。
13、正弦波.锯齿波。
14、正弦波触发电路的同步移相一般都是釆用与一个或
儿个的叠加，利用改变的大小，来实现移相控制。
14、正弦波同步电压.控制电压、控制电压。
15、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。
15、关断过电压。
16、为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两端并接
_个或O
16、硒堆、压敏电阻。
16、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫o
16、快速熔断器。
2.判断题对的用丁表示、错的用X表示（每小题1分、共10分）
1、普通晶闸管内部有两个PN
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