电力电子技术复习题

电力电子技术

整流电路一章的电路图、波形及计算，占40%~50%，大家看着办。

单选

1．第一只晶闸管诞生在何时何地（ A ）。

（A）1957年，美国 （B）1967年，德国

（C）1947年，日本 （D）1956年，中国

2．下列哪一器件不具有承受反向电压的能力（ D ）。

（A）SCR （B）GTO （C）GTR （D）MOSFET

3．下列哪一器件可能会发生二次击穿问题（ C ）。

（A）GTO （B）TRIAC （C）GTR （D）IGBT

4．下列哪一器件可能会发生擎住效应（ D ）

（A）MOSFET （B）IGBT （C）GTR （D）GTO

5．下列哪一种变流电路的整流变压器铁心存在直流磁化问题（（A）单相桥式全控整流电路 （B）单相桥式半控整流电路

（C）单相半波相控整流电路 （D）三相桥式相控整流电路

）。6．三相半波可控整流电路,带电阻性负载,在 时的 为( )。

(A) (B) (C) (D)

7．电压型三相桥式无源逆变电路的基本工作方式为180°导电型，即（ ）。

（A）横向换流 （B）纵向换流 （C）自然换流 （D）旋转换流

8．单相交流调压电路带感性负载时，为了达到交流调压的目的，α的移相范围应为（ ）。

（A）0°～180° （B）φ～150° （C）φ～180° （D）≤φ

1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差 A 度。

A、180°， B、60°， c、360°， D、120°

2、α为 C 度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。

A，0度， B，60度， C，30度， D，120度，

3、晶闸管触发电路中，若改变 B 的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。

A、同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变比。

4、可实现有源逆变的电路为 A 。

A、三相半波可控整流电路， B、三相半控桥整流桥电路，

C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相半控桥整流电路。

5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理 A 。

A、30o-35o， B、10o-15o， C、0o-10o， D、0o。

填空

1、处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极与阴极间加正向电压，且在门极与阴极间加（ ）才能使其开通。

2、单相半控桥式整流大负载电路中，为避免失控现象发生，采取的措施是在负载两端并联一个（ ）。

3、三相半波可控整流电路，电阻性负载，控制角为（ ），输出电流波形会出现零点。

4、IGBT的开通与关断是由（ ）控制的。

5、三相全控桥式整流电路在宽脉冲触发方式下，一个周期内所需要的触发脉冲共有六个，它们在相位上依次相差（ ）。

6、将直流电能转换为交流电能馈送给交流电网的变换器是（ ）。

7、三相桥式可控整流电路适宜在（ ）电压而电流不太大的场合使用。

8、可关断晶闸管GTO是一种（ ）结构的半导体器件。

9、（ ）可控整流电路，是三相可控整流电路最基本的组成形式。

10、在反电动势负载时，只有（ ）的瞬时值大于负载的反电动势，整流桥路中的晶闸管才能随受正压而触发导通。

11、考虑变压器漏抗的可控整流电路中，如与不考虑漏抗相比，则使输出电压平均值（ ）。

12、在晶闸管有源逆变电路中，绝对不允许两个电动势（ ）相连。

13、在无源逆变与直接斩波电路中，都必须设置（ ），强迫导通的晶闸管可靠关断。

14、在型号KP200—14中，数字200—14表示（ ）。

15、晶闸管元件并联时，要保证每一路元件所分担的电流（ ）。

16、升压斩波电路中，已知电源电压Ud=12v，导通比=1/3，则负载电压U0为（ ）。

晶闸管的导通条件____________，关断条件____________。

换相重叠角γ与哪些量相关？____________

单相交流调压电路：带电阻负载时，α的移相范围是____________；带阻感负载时，α的移相范围是____________。并且当____________时，电流及电压是连续的；当____________时，电流及电压是断续的。

晶闸管的导通条件（uAK＞0、uGK＞0，且IA＞IH），关断条件（uAK＜0或IA＜IH）。

换相重叠角γ与哪些量相关？（Id、XB、α）

1957年诞生了第一个晶闸管，标志着电力电子技术的诞生。

晶闸管导通后，晶闸管两端承受的电压为（通态平均电压UT）。

必须并联续流二极管才能正常工作的整流电路有单相半波可控整流电路RL负载、单相桥式半控整流电路RL负载。（注意带什么负载）

会引起直流磁化的整流电路有单向半波可控整流电路、三相半波可控整流电路。

可进行有源逆变的电路有单相桥式全控整流电路、三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路。（这类填空题的题目：为考生列举出几种整流电路，你只需往横线上填写相关电路的序号即可）

单相交流调压电路：带电阻负载时，α的移相范围是（0≤α≤π）；带阻感负载时，α的移相范围是（φ≤α≤π）。当（α≤φ）时，电流及电压是连续的；当（α＞φ）时，电流及电压是断续的。

PWM控制的定义、面积等效原理的定义，必须会背，有可能挖掉任意几个词让你填空。（P150~151）

换流方式分类：器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流。

1．电力电子技术是一门利用电力电子器件对电能进行 和 的学科。

2．电力电子技术的基本功能是使交流（AC）和直流（DC）电能互相转换，其基本类型可分为如下六种： 、 、 、 、

3．电力电子器件按其器件的开关控制特性可分为如下三类，试分别任举一例填入空格中，不可控器件（如） ，半控型器件（如） ，全控型器件（如） 。

4． 效应使得电力二极管的PN结在正向电流较大时压降仍然很低，维持在1V左右。

5．肖特基二极管是一种 同半导体相接触形成整流特性的单极型器件。

5．晶闸管的导通条件是 ，

，两者缺一不可。

6．双向晶闸管（TRIAC）的额定电流与SCR不同，TRIAC的额定电流是指 。

7．单相（半波、桥式全控、桥式半控）相控整流电路，电阻性负载时，α的移相范围为 ，晶闸管的最大导通角θ为 ；三相半波相控整流电路，电感性负载接续流二极管时，α的移相范围为 ，晶闸管的最大导通角θ为 。三相桥式全控制相控整流电路，电阻性负载时，α的移相范围为 ，晶闸管的最大导通角θ为 。

8．在三相相控整流电路中，把 作为计算控制角α的起点。

9．在实际的相控整流电路中，由于整流变压器的漏电感作用，晶闸管之间的换流不能瞬时完成，会出现参与换流的两个晶闸管同时导通的现象，同时导通的时间对应的电角度称为 。

10．利用单结晶体管组成触发电路，主要是应用单结晶体管的 特性。

11．直流斩波变换电路按照稳压控制方式分为 工作方式和工作方式。

12．将直流电能转变为负载所需的不同频率和电压值的交流电能，称之为 。试举一应用例子， 。

13．电压型逆变电路的输入端并接有大 。

14．由电力电子器件组成的交、直流开关具有 、开关速度快、使用寿命长等优点。一般可用两只普通晶闸管或者两只自关断电力电子器件反向 组成。

15．单相桥式半控整流电路，大电感负载不带续流二极管时，当突然关断触发脉冲（或触发电路出现故障），可能会发生 现象。

16．双向晶闸管触发灵敏度顺序，由高到低排列为 。

17．三相桥式全控整流电路工作时，在任何时刻都有两只晶闸管同时导通，一般采用脉冲触发。

18．在Ig=0时，给SCR的A、K两端施加正向电压，器件处在正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过。当正向电压续继增大到超过临界极限值UBO时，则正向漏电流急剧增大，器件导通，靠这种方式使器件导通称之为 。

19．当GTR发生一次击穿时，若不采取措施，使Ic增大到某个临界点时会突然急剧上升，并伴随电压的陡然下降，即出现 ，这一现象被称二次击穿。

20．IGBT的IC是由UGE控制的，当IC增大到一定程度时，IGBT中寄生的NPN和PNP晶体管处于饱和状态（寄生晶闸管），栅极G失去对集电极电流IC的控制作用，这种现象称之为 。

21．晶闸管额定电流的选择原则是：晶闸管的额定电流 必须大于或等于实际流过晶闸管的最大电流 ，并考虑1.5～2倍的安全裕量。

22．三相桥式相控整流电路的输出电压ud在一个周期内脉动 次。

23．利用电力开关器件周期性的开通与关断，将直流电能转换为另一固定电压或可调电压的直流电能的电路称为 。

25．电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式为 导电型，即 方式。 在一个周期内，6个开关管触发导通的次序为T1→T2 →T3 →T4 →T5→T6 ，依次相隔60°，任一时刻均有 个管子同时导通。

26．电压型逆变电路的交流侧 为矩形，与负载阻抗无关，而交流侧 和相位因负载阻抗角的不同而不同，其波形接近三角波或接近正弦波。

27．电流型逆变电路的交流侧 为矩形波，与负载性质无关，而交流侧 和相位因负载阻抗角的不同而不同。

28．交流变换电路可分为 和 。

29．交流调功电路是以交流电源 为控制单位, 对电路通断进行控制，改变

通断 的比值来调节负载所消耗的平均功率。

30．单相输出交－交变频电路，若让一个周期内的控制角a ，则输出电压为含有大量的谐波矩形波；若为了让输出电压波形接近正弦波，可按 对α进行调制。

1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：

电力晶体管 GTR ；可关断晶闸管GTO ；功率场效应晶体管 MOSFET ；绝缘栅双极型晶体管 IGBT ；IGBT是 MOSFET 和 GTR 的复合管。

2、晶闸管对触发脉冲的要求是 要有足够的驱动功率 、 触发脉冲前沿要陡幅值要高 和 触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。

3、多个晶闸管相并联时必须考虑 均流 的问题，解决的方法是 串专用均流电抗器。

4、在电流型逆变器中，输出电压波形为 正弦波 ，输出电流波形为 方波? 。

5、型号为KS100-8的元件表示 双向晶闸管 晶闸管、它的额定电压为 800V 伏、额定有效电流为 100A 。

6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 同一桥臂 上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 不同桥臂上的元件之间进行的。

7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会 增加 、正反向漏电流会 下降 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 下降 、正反向漏电流会 增加 。

8、 在有环流逆变系统中，环流指的是只流经 ?逆变电源 、 逆变桥 而不流经 负载 的电流。环流可在电路中加 电抗器 来限制。为了减小环流一般采控用控制角α 大于 β的工作方式。

9、常用的过电流保护措施有 快速熔断器 ?、 串进线电抗器、 接入直流快速开关 、 控制快速移相使输出电压下降。（写出四种即可）

10、双向晶闸管的触发方式有 Ⅰ+、 Ⅰ-、 Ⅲ＋、 Ⅲ-

基本术语

1、 导通角

2、 维持电流

3、 失控

4、 换流

5、 移相范围

简答

1、 有源逆变产生的条件？

2、 电力变换包含哪些变换？

。

四种3、 什么是电力电子器件？

4、 续流二极管在全控桥整流电路和半控桥整流电路中的作用有何不同？

5、 交流调压器的晶闸管常用哪些方式控制？

【简答】规则采样法的描述，包括图、文字说明、脉宽δ的表达式。

【简答】什么是同步调制？什么是异步调制？二者各有什么特点？

【简答】使变流器工作于有源逆变的条件是什么？

【简答】晶闸管触发电路与主回路隔离方法有哪些？

【补充】在填空、选择、计算题中，都会涉及到各种整流电路带不同负载时，α的移相范围、三相整流电路中电流连续与断续的分界点α的值，等等。

【补充】各个电力电子器件属于单极型or双极型or混合型；或者电流驱动型or电压驱动型；或者全控型、半控型、不可控器件；以及各器件中文名与英文名的对应，都要熟记。会混在一起考，不大懂的话很容易混淆。

【简答】什么是同步调制？什么是异步调制？二者各有什么特点？（P156）

【简答】规则采样法的描述，包括图、文字说明、脉宽δ的表达式。（P157）

【简答】什么是同步调制？什么是异步调制？二者各有什么特点？（P156）

【简答】使变流器工作于有源逆变的条件是什么？（P81）

【简答】晶闸管触发电路与主回路隔离方法有哪些？（P33末~34初）

【简答】交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素有哪些？（P124）

【简答】画出升压斩波电路，并简述其工作原理，以及L、C的作用。（降压斩波电路同样重要，同样可能考到，需要掌握画电路图以及简述工作原理。）

【补充】在填空、选择、计算题中，都会涉及到各种整流电路带不同负载时，α的移相范围、三相整流电路中电流连续与断续的分界点α的值，等等。

【补充】简述电压型逆变电路的工作原理，以及L、C、二极管的作用。

【补充】单相交交变频电路输出电压和电流波形的六个阶段。（P122）

【补充】各个电力电子器件属于单极型or双极型or混合型；或者电流驱动型or电压驱动型；或者全控型、半控型、不可控器件；以及各器件中文名与英文名的对应，都要熟记。会混在一起考，不大懂的话很容易混淆。

【载波比】载波频率fc与调制信号频率fr之比N=fc/fr。

【异步调制】fr载波和调制波不保持同步。保持fc不变且较高：fr变化时，N变化。

特点：在信号波的半个周期内，PWM波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。

优点：fr较低时，N较大，一周期内脉冲数较多，脉冲不对称的影响较小，PWM接近正弦波；

缺点：fr较高时，N较小，一周期内脉冲数较少，脉冲不对称的影响变大，且不稳定。对三相PWM型逆变电路来说，三相输出的对称性变差。

【同步调制】变化时N=常数，并在变频时使载波和信号波保持同步。

特点：信号波频率fr变化时N不变，一周期内输出的脉冲数和脉冲相位都是固定的。

【分段同步调制】把逆变电路的输出频率划分为若干段，每个频段的载波比N一定，不同频段采用不同N。优点：高频段采用较低的N，使fc不至于过高，可限制在功率器件允许的范围内；低频段采用较高的N，使fc不至于过低而对负载不利。

【补充】简述电压型逆变电路的工作原理，以及L、C、二极管的作用。

【特点】

1)直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。

2)由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况而不同。

3)交流侧为阻感负载时需要提供无功功率。

直流侧电容→缓冲无功能量。

负载大电感→将无功能量反馈回直流侧。

二极管→①续流；②负载向直流侧反馈能量的通道。

1．简述晶闸管导通之后，为什么门极失去控制作用？

2．要实现有源逆变，必须同时满足哪两个条件？

3．下图是电力MOSFET的一个小单元结构示意图，请简述其截止、导通过程。

4．晶闸管的非正常导通方式有哪几种？

5．晶闸管相控直接变频的基本原理是什么？为什么只能降频、降压，而不能升频、升压？

1、 在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？

2、单结晶体管的特性曲线可以分为哪几段？如果用一个二极管和两个电阻接成如下方式，请按对单结晶体管特性曲线进行研究的相同做法，设计试验电路，并作出它的Ie-Ue特性曲线。

1、R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，

动态均压作用。R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振

荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。、

2、单结晶体管特性曲线可分为：截止区、负阻区、饱和导通区。

计算题

1、一台工业炉原由额定电压为单相交流220∨供电，额定功率为10千瓦。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要5千瓦。试问双向晶闸管的触发角α应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。

π/2；

32.1A； 0.707；

2、 已知自耦变压器基本绕组为1-0，调整绕组1-3与1-2之间的匝数是1-0的10％。试分析图示两组反并联晶闸管组成的电路，是如何实现在输入电压波动时，使输出电压∪0保持稳定？

通过对电压检测，实施对两组反并联晶闸管门极予以控制。例如：输入电压高于10%时，让VT1、VT2这组反并联的晶闸管的触发脉冲移到180°，使它不输出电压，而让VT3、VT4这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分别在正负半周全导通时输出电压降低；当输入电压低于额定值10%时，让VT1、VT2这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分别在正负半周全导通。让VT3、VT4反并联晶闸管的触发脉冲移到180°使他们截止，从而使输出电压提高10%，达到稳定输出电压的目的。

【波形及计算】第二章所有整流电路的电路图以及波形，还有相关量的计算，比如Ud、Id、IdVT、IVT等等。还有考虑安全裕量的情况下，如何确定晶闸管的电流定额及电压定额。

【波形及计算】第二章所有整流电路的电路图以及波形，还有相关量的计算，比如Ud、Id、IdVT、IVT等等。还有考虑安全裕量的情况下，如何确定晶闸管的电流定额及电压定额。

【波形及计算】课本（王兆安主编第4版）P42的第三题，几乎是原题考过。

【波形及计算】课本P138波形，给出uUN'、uVN'、uWN'的波形，要求画出uUV、uNN'、uUN、uVN、uWN的波形，并写出uNN'的表达式及简要说明。

判断

1．电力电子器件的额定电流定义为，通以单相工频正弦半波电流时的允许最大有效值电流。 （ ）

2．晶闸管的维持电流IH大于掣住电流IL。 （ ）

3．IGBT兼具有功率MOSFET高速开关特性和GTR低导通压降特性两者优点的一种复合器件。 （ ）

4．GTO的导通机理与SCR是完全一样的，其关断机理与SCR是不同的。 （ ）

5．在电力变换电路中，GTR主要工作在放大状态。 （ ）

6．电力MOSFET中绝大多数是N沟道增强型，这是由于P沟道器件在相同硅片面积下，其通态电阻是N型器件的2～3倍。 （ ）

7．如果在单结晶体管触发电路的稳压管两端并接滤波电容，晶闸管可控整流电路更能稳定地工作。 （ ）

8．晶闸管相控整流电路，通过控制触发角α的大小来控制输出电压平均值的大小。 （ ）

9．直流输出电压的平均值高于输入电压的变换电路称为升压式斩波变换电路，又称为Boost电路。 （ ）

10．单相交流调功器是以交流电源周波数为控制单位，利用晶闸管将电路接通几个周波，然后断开几个周波，来达到调节负载功率的目的。 （ ）

11．型号KP50—10的普通晶闸管，其额定电压、额定电流分别为50V、10A。（ ）

12．电压型逆变器直流侧一般要并接大电容，直流电压基本无脉动，直流回路呈低阻抗，相当于电压源。 （ ）

13．通常大容量GTO的关断增益很小，βoff不超过3~5，这正是GTO的优点。（ ）

14．交-交变频电路是不通过中间直流环节而把电网频率的交流电直接变换成高

于电网频率、高于电网电压的变流电路。 （ ）

15．电流型三相桥式逆变电路采用120°导电型控制方式，任意瞬间只有两个桥

臂导通。 （ ）

1、 在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。 （ √ ）

2、 在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。 （ × ）

3、 晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。 （ × ）

4、 逆变角太大会造成逆变失败。 （ × ）

5、 并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。 （ √ ）

6、 给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 （ × ）

7、 有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。 （ × ）

8、 在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。 （ × ）

9、 在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。 （ × ）

10、变频调速实际上是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变输出转速的目的。? （ √ ）

作图题

1．试画出下列电力电子器件的电气符号。双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管、电力场效晶体管（N沟道）、绝缘栅双极型晶体管（N沟道）：

2．下图是一单结晶体管自激振荡电路，试画出电容两端的电压uC和输出电压u0的波形。

3．下图是三相桥式相控整流电路带电阻负载，试画出α=30°时，负载两端电压ud，流过晶闸管T1的电流iT1，晶闸管T1两端的电压uT1，变压器二次侧A相的电流iA的波形。

4．某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。

5．如下图所示，试画出负载Rd上的电压波形(不考虑管子的导通压降)。

 复习题一 一、填空题：

1．三相半控桥式整流电路的移相范围为180°。当控制角超过 60 时，电压波形将由连续变为断续。 2．带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路一般应用在需要直流电压较低、电流 较大 的电工设备中。

3．将直流电源的稳定电压变换为 可调直流 电压的装置称为直流斩波器。

4．常用的逆变器根据换流方式不同，分为 负载谐振 换流式逆变器和脉冲换流式逆变器两类。 5．由金属－ 氧化物 －半导体场效应管构成的集成电路称为MOS电路。 6．兼有 N沟道 和P沟道两种增强型MOS电路称为CMOS电路。

7．基尔霍夫第一定律表明，流过任一节点的电流代数和为零；基尔霍夫第二定律表明，在任一回路中电动势的代数和恒等于各电阻上 电压 的代数和。

8．由一恒定电流If与内电导Gi并联组合而成的电源，称为 电流源 。

9．已知一个电压源的电动势为E，内阻为Ri，若用等效的电流源表示，则电流源的电流IS＝ E/Ri ，并联电导＝

1。

Ri10.涡流在铁心内将引起较大的功率消耗，使铁心 发热 ，缩短了设备的使用寿命。 11．互感线圈串联时，若 同名 端相接，称这种串接方式为反接。 12．互感线圈串联时，若异名端相接，称这种串接方式为 顺接 。 13. LC并联谐振回路在谐振时，其阻抗达到最大且呈纯电阻性，此时Z＝Zmax＝

LRC，它的谐振频率fo＝

12paiLC 。

14．场效应管是利用改变半导体中的 电场强度 来实现对其导电能力控制的器件。 15．场效应管按其结构的不同，可分为结型和 绝缘栅 型两大类。 16．在结型场效应管中，按其导电沟道的不同，可分为N沟道和 P 沟道两种。

17．由于结型场效应管中的PN结始终工作在 反偏状态 ，其栅极电流几乎等于0，所以输入电阻高。

18．由于结型场效应管的 栅极（输入 ）电流几乎为零，讨论它的输入特性没有任何意义，所以只讨论它的转移特性和输出特性。

19．场效应管的转移特性反映了栅源电压对 漏极 电流的控制作用。 20．场效应管的输出特性反映了 漏源 电压对漏极电流的影响。 21．单结晶体管的伏安特性曲线分三个区，即截止区、 负阻 区和饱和区。

22．三相半波可控整流电路，当控制角?的范围是 0°≤?≤ 90°时，其输出电压的平均值为1.17U2cosα；当 30°≤?≤150°时，输出电压的平均值为 0.68U2[1+cos（α＋30°）]，每只晶闸管承受的最大反向电压为2.45U2，流过晶闸管的平均电流为

1。

I1323. 在整流电路中往往要与负载串联一个电抗器，以使整流电流连续，并减小电流的 脉动 、选择题

1.图3－4所示接成的整流电路，加上额定输入电压后，

UL的平均值将（ D ）。

A．为27V B．导致管子烧 坏 C．为13.5V D．为0 2．图3－7中处于饱和状态的是（ D ）。

A．图a B．图b C．图c B．图d 3制对称电源

UL1L2?380/60°V接入一个△形联结的对称负载后,IL1=10/30°该负载消耗的有功功率

P=（ C ）。A．6.6kw B．3.3kw C．5.7kw D．0 4．在需要直流电压较低、电流较大的设备中，宜采用（ C ）整流电源。 A．单相桥式可控 B．三相桥式半控

C．三相桥式全控 D．带平衡电抗器三相双反星形可控

5．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（ B ）。

A．相串联 B．相并联 C．单独输出 D．以180°相位差相并联 6．在三相半波可控整流电路中，每只晶闸管的最大导通角为（ D ）。 A．30° B．60° C．90° D．120°

7．在三相半波可控整流电路中，当负载为电感性时，负载电感量越大，则（D ）。

A．输出电压越高 B．输出电压越低 C．导通角?越小 D．导通角?越大 8．三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．23倍 D．23倍

9．三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．l/2倍 C．l/3倍 D．1/6倍

10．三相全控桥式整流输出的平均电压A．1.17

B．2.34

UL的计算式为UL＝（B ）。

C. 1.17

U2?cos?U2?cos?U2?sin? D．2.34

U2?sin?

11．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．l/6倍

12．把直流电源中恒定的电压变换成（ D ）的装置称为直流斩波器。

A．交流电压 B．可调交流电压 C．脉动直流电压 D．可调直流电压 13．把（ C ）的装置称为逆变器。

A．交流电变换为直流电 B．交流电压升高或降低 C．直流电变换为交流电 D．直流电压升高或降低 14．当阳极和阴极之间加上正向电压而控制极不加任何信号时，晶闸管处于（ B ）。 A．导通状态 B．关断状态 C．不确定状态

15．三相半波可控整流电路带负载时，其触发脉冲控制角a的移相范围是（ B ）。 A．120° B．150° C．180°

16．晶闸管整流电路中“同步”的概念是指（C ）。A.触发脉冲与主回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.触发脉冲与主回路电源电压频率和相位上具有相互协调配合的关系 17．周期性非正弦电路中的平均功率，等于直流分量功率与各次谐波平均功率（ B ）。 A．平方和的平方根 B．之和 C．和的平方根

18．对于一确定的晶闸管来说，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 19．设变压器二次电压有效值为（ B ）。A．

U2，则单相全控桥式整流电路中的晶闸管可能承受的最大反向电压为

2U2/2 B．

2U2 C．2

2U2

20．三相半波可控整流电路带阻性负载时，当控制角大于（ A ）时，输出电流开始断续。 A．30° B．60° C．90°

21．三相半波可控整流电路带阻性负载时，若触发脉冲加于自然换向点之前，则输出电压将（ C ）。 A．很大 B．很小 C. 出现缺相现象

22．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．没变化

23．如果通过晶闸管的通态电流上升率过大，而其他一切满足规定条件时，则晶闸管将（ ）。 A.误导通 B.有可能因局部过热而损坏 C.失控

24．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（ ）滤波。 A．串平波电抗器 B．并大电容 C．串大电阻

25. 在三相半控桥式整流电路中，要求共阴极组晶闸管的触发脉冲之间相位差为（ ）。 A.60° B.120° C.150° D.180°

26．在带平衡电抗器的双反星形可控整流电路中，两组三相半波电路是（ ）工作的。 A.同时并联 B.同时串联 C.不能同时并联 D.不能同时串联 27．晶闸管斩波器是应用于直流电源方面的调压装置，其输出电压（ ）。

A.是固定的 B.可以上调，也可以下调 C.只能上调 D.只能下调 28．逆变器的任务是把（ ）。

A.交流电变成直流电 B.直流电变成交流电 C.交流电变成交流电 D.直流电变成直流电 29．电力晶体管的缺点是（ ）。

A.功率大量小 B.必须具备专门的强迫换流电路 C.具有线性放大特性 D.易受二次击穿而损坏 30．电力晶体管在使用时，要防止（ ）。

A.二次击穿 B.静电击穿 C.时间久而失效 D.工作在开关状态 31．绝缘栅双极晶体管的导通与关断是由（ ）来控制。

A.栅极电流 B.发射极电流 C.栅极电压 D.发射极电压 32．线圈自感电动势的大小与（ ）无关。

A.线圈中电流的变化率 B.线圈的匝数 C.线圈周围的介质 D.线圈的电阻 33．单相半桥逆变器（电压型）的直流端接有两个相互串联的（ ）。

A. 容量足够大的电容 B. 大电感 C. 容量足够小的电容 D. 小电感 34．电压型逆变器的直流端（ ）。

A. 串联大电感 B. 串联大电容 C. 并联大电感 D. 并联大电容 35．自感电动势的大小正比于本线圈中电流的（ ）。 A. 大小 B. 变化量 C. 方向 D. 变化率

36．在三相半控桥式整流电路中，要求共用极组晶闸管的触发脉冲之间的相位差为（ ）。 A. 60° B. 120° C. 150° D. 180°

37．在工业生产中，若需要低压大电流可控整流装置，常采用（ ）可控整流电路。

A. 三相半波 B. 三相全波 C. 三相桥式 D. 带平衡电抗益的双反星形 38．电力场效应管MOSEFT是（ ）器件。

A. 双极型 B. 多数载流子 C. 少数载流子 D. 无载流子 39．自感应电流是由于通过本线圈的原电流的变化而产生的，它的方向是（ ）。 A．总与原电流方向相反 B. 与原电流方向相同 C．阻碍原电流的变化趋势 40．电感量一定的线圈产生的自感电动势大，说明该线圈中通过的电流（ ）。 A．大 B．变化率大 C. 时间长

41．图中电路中通过电阻R的电流为（ ）。 A．7安 B. l2安 C. 13安

42.场效应管的漏极、源极、栅极与三极管的（ ）三个电极相对应。 A．（e.b.c） B．（c.e.b） C．（c.b.e） 43．反映场效应管放大性能的参数是（ ）。 A．Up B．Gm C．Ro D．Idss 44. MOS管是（ ）。

A．半导体器件 B．结型场效应管 C．绝缘栅场效应管 45．结型场效应管中应有（ ）个PN结。 A．一个 B．二个 C．三个 46．结型场效应管的基本工作原理是（ ）。

A．改变导电沟道中的载流子浓度 B．改变导电沟道的有效长度 C．改变导电沟道的截面积 47．场效应管的三个电极的符号（ ）。

A．（a．b．c） B．（e．b．c） C．（d．g．s） 48. 在线性电路中，元件的（ ）不能用叠加原理计算。 A．电流 B. 电压 C. 功率

49．任意一个有源线性二端网络可以等效成一个含有内阻的电压源，该等效电源的内阻和电动势是（ ）。 A. 网络的参数和结构决定的 B．由所接负载的大小和性质决定的 C．由网络和负载共同决定的 50． 有一组正弦交流电压，其瞬时值表达式如下：

（314t＋60°）；（314t＋150°）；

u1?Umsinu2?Umcos

u3?Umsin（314t－120°）；u4?Umcos（314t－30°），其中相位相同的是（ ）。

79.B 80.D 81.C 82.B 83.A 84.A

三、判断题 答案

1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.× 9.√ 10.√ 11.× 12.× 13.√ 14.√ 15.√ 16.× 17.× 18.√ 19.√ 20.× 21.√ 22.× 23.√ 24.× 25.×

26.√ 27.√ 28.× 29.× 30.× 31.√ 32.× 33.× 34.√ 35.×36.√ 37.× 38.× 39.√ 40.× 41.√ 42.× 43.× 44.√ 45.× 46.× 47.√ 48.× 49.√ 50.× 51.× 52.√ 53.√ 54.× 55.√ 56.√ 57.× 58.× 59.√ 60.√ 61.√ 62.× 63.√ 64.× 65.√ 66.√ 67.× 68.× 69.× 70.× 71.√ 72.√ 73.× 74.× 75.× 76.√ 77.√ 78.√ 79.√ 80.√81.√ 82.√ 83.√ 84.×

重点参考题，请同学们务必做一做

一、填空

1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：

电力晶体管 GTR ；可关断晶闸管GTO ；功率场效应晶体管 MOSFET ；绝缘栅双极型晶体管 IGBT ；IGBT是 MOSFET 和 GTR 的复合管。

2、晶闸管对触发脉冲的要求是 要有足够的驱动功率 、 触发脉冲前沿要陡幅值要高 和 触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。

3、多个晶闸管相并联时必须考虑 均流 的问题，解决的方法是 串专用均流电抗器。

4、当温度降低时，晶闸管的触发电流会 增加 、正反向漏电流会 下降 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 下降 、正反向漏电流会 增加 。

5、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。

6、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为 有源 逆变器与 无源 逆变器两大类。

7、普通晶闸管的图形符号是 ，三个电极分别是 阳极A ， 阴极K 和 门极G 晶闸管的导通条件是 阳极加正电压， 阴极接负电压，门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通 ；关断条件是 当晶闸管阳极电流小于维持电流IH时，导通的晶闸管关断 。 8、可关断晶闸管的图形符号是 ；电力场效应晶体管的图形符号是 绝缘栅双极晶体管的图形符号是 ；电力晶体管的图形符号是 ；

9、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在 0o—180o 变化，在阻感性负载时移相范围在 ?—

180o 变化。

10、变流电路的换流方式有 器件换流 、 电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 等四种。

11、晶闸管的换相重叠角与电路的 触发角α 、 变压器漏抗XB 、 平均电流Id 、 电源相电压U2 等参数有关。

12、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 2晶闸管承受的最大反向电压为 2U2 。三相半波可控整流电路中，6U2 。（电源相电压为U2）

13、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用 大于60o小于120o的宽脉冲 触发；二是用 脉冲前沿相差60o的双窄脉冲 触发。

14、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 240o 度；实际移相才能达 0o-180 o 度。 15、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管栅极为栅极 作为栅极，以 以电力晶体管集电极和发射极 作为发射极与集电极复合而成。

16、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为 控制角，用 α 表示。

17、同步电压为锯齿波的触发电路锯齿波底宽可达 240o 度；正弦波触发电路的理想移相范围可达 180o 度，实际移相范围只有 150o 。

18、交流零触发开关电路就是利用 过零触发 方式来控制晶闸管导通与关断的。 二、 判断题（对√、错×）

1、 在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状

态，那么另一组就工作在逆变状态。 （ × ） 2、 晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。 （ × ） 3、 给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 （ × ）

4、 有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。 （ × ）

5、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。 （ √ ）

6、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。 （ √ ） 7、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。 （ × ）

8、三相半波可控整流电路，不需要用大于60o小于120o的宽脉冲触发，也不需要相隔60o的双脉冲触发，只用符合要求的相隔120o的三组脉冲触发就能正常工作。 （ √ ）

9、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。 （ √ ）

10、双向晶闸管额定电流的定义，与普通晶闸管的定义相同。 （ √ ） 11、晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。 （ × ） 12、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。 （ × ） 13、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用 （ × ）

14、无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。 （ × ） 15、在三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反压为

2倍相电压U2。 （ × ）

16、三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为150Hz。 （ × ） 17、逆变角太小会造成逆变失败。 （ √ ）

18、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。 （ √ ） 19、在单相全控桥电路中，晶闸管的额定电压应取U2。 （ × ）

20、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压的波形脉动频率为300Hz。 （ × ） 21、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。（√） 22、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。（×） 23、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。（√）

24、为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。（×） 25、快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。（√） 26、晶闸管并联使用须采取“均压措施”。（×）

27、晶闸管触发电路与主电路的同步，主要是通过同步变压器的不同结线方式来实现的（√） 四、问答分析题

1、 在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？ 答：（1）R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率， 动态均压作用。

（2）R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振 荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。、 2、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？

答：（1）直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E，其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud，才能提供逆变能量。

（2）逆变器必需工作在β<90o（α>90o）区域，使Ud< 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。 3、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？ 答：（1）触发信号应有足够的功率。

（2）触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。

（3）触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。 4、PWM逆变电路的控制方法主要有哪几种？简述异步调制与同步调制各有哪些优点？

答：（1）PWM逆变电路的常用控制方法有两种，一是计算法；二是调制法。其中调制法又可分为两种，一是异步调制法；二是同步调制法。

（2）通常异步调制法是保持载波频率不变，信号频率根据需要而改变时，载波比是变化的。优点是：信号频率较低时载波比较大，一周期内脉冲数较多，输出较接近正弦波。

（3）同步调制时，保持载波比为常数，并在变频时使载波和信号波保持同步变化。优点是：信号波一周内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的，对称性好。

5、什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么

答：（1）逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。

（2）逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。 （3）产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。

6、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。 答：（1）第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。 （2）第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM”调制。

（3）第三种调制方式为：同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变，称为混合调制。 7、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？

答：电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时，需要向电源反馈无功功率。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，逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。 8、 对晶闸管的触发电路有哪些要求？

答：为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求；要能满足主电路移相范围的要求；触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。 9、 正确使用晶闸管应该注意哪些事项？

答：由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多，使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。另外，使用中的晶闸管时还应严格遵守规定要求。此外，还要定期对设备进行维护，如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。

10、 晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用？

答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出，可降低脉冲电压，增大输出的触发电流，还可以使触发电路与主电路在电气上隔离，既安全又可防止干扰，而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配，达到同时触发多个晶闸管的目地。

11、 晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式？其中哪一种保护通常是用来作为“最后一道保护”用？ 答：晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护；过电流继电器保护；限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。其中快速熔断器过电流保护通常是用来作为“最后一道保护”用的。 五、计算题

1、指出下图中①～⑦各保护元件及VD、Ld的名称和作用。

解：

①星形接法的硒堆过电压保护；

②三角形接法的阻容过电压保护； ③桥臂上的快速熔断器过电流保护； ④晶闸管的并联阻容过电压保护；

⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护； ⑥直流侧的压敏电阻过电压保护； ⑦直流回路上过电流快速开关保护； VD是电感性负载的续流二极管； Ld是电动机回路的平波电抗器；

2、在下面两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工作在逆变发电机状态。 （1）、标出Ud、ED及id的方向。 （2）、说明E与Ud的大小关系。

（3）、当α与β的最小值均为30度时，控制角α的移向范围为多少？

2、解：

整流电动机状态：

电流方向从上到下，电压方向上正下负，反电势E方向上正下负，Ud大于E，控制角的移相范围0°~90°。

逆变发电机状态：

电流方向从上到下，电压Ud方向上负下正，发电机电势E方向上负下正，Ud小于E，控制角的移相范围90°~150°。

3. 单相桥式全控整流电路，U2?100V，负载中R?2?，L值极大，当??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、平均电流Id，变压器二次电流有效值I2； 解：（1）作图。

（2）Ud当??0.9U2cos?

?30?时，

Ud?0.9U2cos??0.9?100?cos30??78V

Id?Ud78??39A R2I2?Id?39A

?200V，R4. 在图1所示的降压斩波电路中，已知E?10?，L值极大，EM?30V。（1）分析斩

波电路的工作原理；（2）采用脉宽调制控制方式，当T输出电流平均值Uo。

?50?s，计算输出电压平均值Uo、ton?20?s时，

解：（1）参考书上简要说明。 （2）根据公式得

Uo?tont20?E?on?E??200?80Vton?toffT50

Io?UO?EM80?30??5A

R10

（2）Ud当??0.9U2cos?

?30?时，

Ud?0.9U2cos??0.9?100?cos30??78V

Id?Ud78??39A R2I2?Id?39A

?200V，R4. 在图1所示的降压斩波电路中，已知E?10?，L值极大，EM?30V。（1）分析斩

波电路的工作原理；（2）采用脉宽调制控制方式，当T输出电流平均值Uo。

?50?s，计算输出电压平均值Uo、ton?20?s时，

解：（1）参考书上简要说明。 （2）根据公式得

Uo?tont20?E?on?E??200?80Vton?toffT50

Io?UO?EM80?30??5A

R10

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