1、电力电子技术复习题电力电子技术复习题一、是非题1、表示各种电力半导体器件的额定电流，都是以平均电流表示的。 （ ）2、对于门极可关断晶闸管，当门极上加正触发脉冲时可使晶闸管导通，当门极加上足够的负触发脉冲时又可使导通着的晶闸管关断。 （ ）3、 晶闸管由正向阻断状态变为导通状态所需要的最小门极电流，称为该管的维持电流。（ ） 4、在规定条件下，不论流过晶闸管的电流波形如何，也不论晶闸管的导通角是多大，只要通过管子的电流的有效值不超过该管额定电流的有效值，管子的发热就是允许的。 （ ） 5、 三相半波可控整流电路的最大移相范围是0180。 （ ）6、无源逆变是将直流电变换为某一频率或可变频率的交
2、流电供给负载使用。 （ ）7、正弦波脉宽调制（SPWM）是指参考信号为正弦波的脉冲宽度调制方式。 （ ）8、直流斩波器可以把直流电源的固定电压变为可调的直流电压输出。 （ ）9、斩波器的定频调宽工作方式，是指保持斩波器通端频率不变，通过改变电压脉冲的宽度来使输出电压平均值改变。 （ ）10、电流型逆变器抑制过电流能力比电压型逆变器强，适用于经常要求起动、制动与反转拖动装置。 （ ）11、三相桥式全控整流大电感负载电路工作于整流状态时，其触发延迟角 的最大移相范围为090。 （ ）12、额定电流为100A的双向晶闸管与额定电流为50A两只反并联的普通晶闸管，两者的电流容量是相同的。 （ ） 13
3、晶闸管的正向阻断峰值电压，即在门极断开和正向阻断条件下，可以重复加于晶闸管的正向峰值电压，其值低于转折电压。 （ ） 14、在SPWM调制方式的逆变器中，只要改变参考信号正弦波的幅值，就可以调节逆变器输出交流电压的大小。 （ ）15在SPWM调制方式的逆变器中，只要改变载波信号的频率，就可以改变逆变器输出交流电压的频率 （ ）16、若加到晶闸管两端电压的上升率过大，就可能造成晶闸管误导通。 （ ） 二、选择题1、双极型晶体管和场效应晶体管的驱动信号 D 。 A.均为电压控制 B.均为电流控制 C.双极性晶体管为电压控制，场效应晶体管为电流控制 D.双极性晶体管为电流控制，场效应晶体管为电压控制
4、2、GTR的主要缺点之一是 D 。 A.开关时间长 B.高频特性差 C.通态压降大 D、有二次击穿现象3、当阳极和阴极之间加上正向电压而门极不加任何信号时，晶闸管处于 B 。 A.导通状态 B.关断状态 C.不确定状态4、晶闸管触发导通后，其门极对电路 B 。 A.仍有控制作用 B.失去控制作用 C.有时仍有控制作用5、对于一个确定的晶闸管来说，允许通过它的电流平均值随导电角的减小而 B 。 A.增加 B.减小 C.不变6、如果对可控整流电路的输出电流波形质量要求较高，最好采用 A 滤波。 A.串平波电抗器 B.并大电容 C.串大电阻7、晶闸管整流电路中“同步”的概念是指 C 。 A.触发脉冲
5、与主电路电源电压同时到来，同时消失 B.触发脉冲与电源电压频率相同 C.触发脉冲与主点路电源电压频有8、带续流二极管的单相半控桥式整流大电感负载电路，当触发延迟角 等于 C 时，流过续流二极管电流的平均值等于流过晶闸管电流的平均值。 A.120 B.90 C.609、三相半波可控整流电路带电阻负载时，每只晶闸管的最大导通角为 D 。A.60 B.150 C.90 D.12010、三相半波可控整流电路带阻性负载时，当触发延迟角大于 A 时，输出电流开始断续。 A.30 B.60 C.9011、在三相半波可控整流电路中，当负载为电感性时，在一定范围内若负载电感量越大，则 D 。 A.输出电压越高
6、B.输出电压越低 C.导通角 越小D.导通角 越大12、带感性负载的可控整流电路加入续流二极管后，晶闸管的导通角比没有二极管前减小了，此时电路的功率因数 A 。 A.提高了 B.减小了 C.并不变化13、在需要直流电压较低、电流较大的场合，宜采用 D 整流电源。 A.单相桥式可控 B.三相桥式可控 C.三相桥式全控 D.带平衡电抗器三相双反星形可控14、带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路中，每只晶闸管流过的平均电流是负载电流的 D 。 A.1/2倍 B.1/3倍 C.1/4倍 D.1/6倍15、三相桥式半控整流电路中，每只晶闸管流过的平均电流是负载电流的 C 。 A.1倍 B.1/2倍 C.
7、1/3倍 D.1/6倍16、三相全控桥式整流电阻性负载电路中，整流变压器二次相电压的有效值为U2 ，当触发延迟角 的变化范围在3060之间时，其输出平均电压为Ud= B 。 A. 1.17U2 cos B. 2.34U2 cos C. Ud=2.34U2 1+cos (60+ ) D. 2.34U2 sin 17、晶闸管三相串联二极管式电流型逆变器是属于 A 导通型。 A.120 B.150 C.18018、要想使正向导通着的普通晶闸管关断，只要 C 即可。 A.断开门极 B.给门极加反压 C.使通过晶闸管的电流小于维持电流19、三相半波可控整流电路带电阻负载时，其触发延迟角 的移动范围是 B
8、 。 A.0120 B. 0150 C. 018020、三相桥式半控整流电路中，每只晶闸管承受的最高正反向电压为变压器二次相电压的 C 。 A.2 倍 B.3 倍 C.2 X 3 倍 D.23 倍21、带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路中，平衡电抗器的作用是使两组三相半波可控整流电路 D 。 A.相串联 B.相并联 C.单独输出 D.以180相位差相并联三、 简答题 ：1. 电力晶体管（GTR）有哪些特点？答：电力晶体管（GTR）是一种双极型大功率晶体管，属于电流控制型器件。由于大电流时，GTR会产生大电流效应，导致放大倍数减小，因此在结构上常采用达林顿结构。其特点是：导通压降低，所需的驱动
9、电流大，使用在感性负载或开关频率较高时必须设置缓冲电路，且过载能力差，易发生二次击穿。2. 电力场效应晶体管（MOSFET）有哪些特点？ 答：电力场效应管（MOSFET）是一种单极型大功率晶体管，属于电压控制型器件。其主要优点是基本上无二次击穿现象，驱动功率小，开关频率高，输入阻抗大，易于并联和保护。缺点是导通压降较大，限制了其电流容量的提高。3. 为什么选用了较高电压、电流等级的晶闸管还要采用过电压、过电流保护？ 答：因为电路发生短路故障时的短路电流一般都很大，而且电路中各种过电压的峰值可达到电源电压幅值的好几倍，所以电路中一定要设置过电流、过电压保护环节。此外，大电流，高电压的晶闸管比较昂
10、贵，也需要提供必要的保护。4. 在晶闸管交流调压调速电路中，采用相位控制和通断控制各有何优缺点？答：在晶闸管交流调压调速电路中，采用相位控制时，输出电压较为精确、调速精度较高，快速性好，低速时转速脉动较小，但会产生谐波，对电网造成污染。采用同断控制时，不会产生谐波污染，但电动机端电压变化剧烈，转速脉动较大。5实现有源逆变的条件是什么？ 答：实现有源逆变的条件时：（1）变流电路直流侧必须有直流电源Eg，且其值要略大于Ud,为逆变提供能量；（2）变流电路必须工作在90o（即90o）区域，使Ud0，才能把直流电能逆变为交流电能。上述两个条件，缺一不可，同时逆变电路需要串联平波电抗器。5. 绝缘栅双极
11、晶体管（IGBT）有哪些特点？答：结缘栅双极型晶体管（IGBT）是一种由单极性的MOSFET和双极型晶体管复合而成的器件。它兼有MOSFET和GTR二者的优点，属于电压型驱动器件。其特点是：输入阻抗高，驱动功率小；工作频率高，导通压降低，功耗小。IGBT是一种很有发展前途的新型电力半导体器件，在中、小容量的电力电子应用方面大有取代其它全控型器件的趋势6. 电力场效应晶体管（MOSFET）有哪些特点？答：电力场效应管（MOSFET）是一种单极型大功率晶体管，属于电压控制型器件。其主要优点是基本上无二次击穿现象，驱动功率小，开关频率高，输入阻抗大，易于并联和保护。缺点是导通压降较大，限制了其电流容
12、量的提高。7. 额定电流为100A的双向晶闸管，可以用两只普通晶闸管反并联来代替，若使其电流容量相等，普通晶闸管的额定电流应是多大？答：双向晶闸管的额定电流与普通晶闸管不同，是以最大允许有效电流来定义的。额定电流100A的双向晶闸管，其峰值为141A，而普通晶闸管的额定电流是以正弦半波平均值表示，因此，峰值为141A的正弦半波，它的平均值为。所以一个100A的双向晶闸管可以用两个45A的普通晶闸管来代替。8. 在脉冲宽度调制（PWM）技术中，脉冲宽度可以通过何种电路来实现调制？答：在脉宽调制（PWM）技术中，脉冲宽度可以提高一个比较器来实现，即用一个三角波（调制信号）与一个直流控制电压（参考信
13、号）进行比较，比较器输出电压的极性由这两个比较电压的差值的正负来决定。这样改变控制电压的大小，即可以改变两个电压的交点位置，也就是改变输出电压极性的位置，从而改变正、负脉冲的宽度9. 电流型逆变器有何特点？答：电流型逆变器的直流电源经大电感滤波，直流侧可近似的看成恒压源。逆变器输出的电流波形为矩型波，电压波形为近似的正弦波，该逆变器抑制过电流的能力很强，特别适用于频繁启动和加、减速的电动机负载。四、计算题 ： 1、单相半控桥式整流电路带电阻性负载，已知U1=220V，Rd=4 ，要求整流电路的直流输出电流Id在025A之间变化，求（1）变压器的电压比；（2）若导线允许电流密度J=5A，求连接负
14、载导线的截面积；（3）若考虑晶闸管电压、电流取2倍的裕量，选择晶闸管型号；（4）忽略变压器励磁功率，求变压器的容量；（5）计算负载电阻Rd的功率；（6）计算电路的功率因数。1. 解：（1） (2)当0时，整流电路的输出最大。 (3) 取 取因此选择晶闸管的型号为：KP304（4） 取(5)(6) （当0时）2、三相全控桥式整流电路带大电感负载，已知三相整流变压器的二次绕组接成星形，整流电路输出Ud可从0220V之间变化，负载的Ld=0.2H，Rd=4 ，试计算 （1）整流变压器的二次线电压U2l； （2）晶闸管电流的平均值IT(AV)、有效值IT及晶闸管可能承受的最大电压UTM； （3）选择晶
15、闸管型号 （晶闸管电压、电流裕量取2倍）。1、解：（1）当0时，整流电路的输出最大，Ud=220V。此时U2=2.34U2=1.35U2l故 (2) （3）晶闸管的额定值选择如下： 取 取 因此，选择晶闸管的型号为 KP5053、如图所示为可控整流电路中的各种保护环节，指出图中 各保护元件的名称及作用。 答：（1）为交流侧硒堆。用于吸收交流电网持续时间较长、能量较大的过电压；（2）为交流侧阻容过电压吸收。用于吸收持续时间短、能量小的尖峰过电压；（3）为桥臂快速熔断器，用于在过流时保护晶闸管，防止晶闸管因过流而烧坏；（4）为晶闸管的阻容吸收，用于吸收晶闸管两端可能出现的尖峰过电压，限制du/dt的值，防止晶闸管过电压击穿或误导通；（5）为桥臂空芯电抗器，用于限制桥臂出现过大的di/dt，以免晶闸管因局部过热而损坏，同时也起到晶闸管的电压上升率du/dt的作用，防止晶闸管误导通；（6）为直流侧压敏电阻，主要吸收直流侧过电压；（7）直流侧过电流继电器，当直流电流超过设定值时，继电器动作，切断电源以保护晶闸管。
