1、填空1. 在信息電子技術中半導體器件既可以處于放大狀態，也可以處于開關狀態，而在電力電子技術中，為避免功率損耗過大電力電子器件總是工作在開關狀態，這是它們的一個重要特征。2. 電力電子器件分為以下三類：半控型，全控型，不可控型O可將電力電子器件分為3. 根據驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號的性質，電流驅動型和電壓驅動型?？蓪㈦娏﹄娮悠骷?. 根據驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間有效信號的波形，分為脈沖觸發型和電平控制型O5. 緩沖電路又稱為 吸收電路。其作用是抑制電路的器件的 內因過電壓，du/dt或者過電流和 di/dt，減小器件的開關損耗。外因過電壓 和內因過電壓

2、兩類,其中內因過電壓包6. 電力電子裝置中可能發生的過電壓分為括：換相過電壓，關斷過電壓。PWM電路和零轉換PWM電路，其中準諧振電路 可以分為 零電壓開關準諧振電路 ，零電流開關準諧振電路 ，零電壓開關多諧振電路 和用于 逆變器的諧振直流環。8. 常用的多電平逆變電路有 平逆變電路。9. 電力變換通常分為四大類10. 電力MOSFET在導通時中有一種極性載流子（多子）參與導電，是 單極性晶體管。11. 晶閘管的驅動電路常稱為 觸發電路O12. GTO 一般用于大容量電路場合，齊驅動電路通常包括 路三部分。13. 需要同時串聯和并聯晶閘管時，通常采用先串后并 得方法連接。7. 軟件開關電路分成

3、 準諧振電路，零開關:交流變直流，直流變交流，直流變直流，交流變交流開通驅動，關斷驅動 和門極反偏電中點鉗位型逆變電路，飛跨電容型逆變電路，以及單元串聯多電14.單相橋式全控整流電路，電阻性負載時，晶閘管承受的最大正，反向電壓分別為反2,3角移向范圍為1800 ,阻感負載時，a角的移向范圍為90 0 ,晶閘管承受的最大正反向分別為 他2, 阪 2。逆變時允許采用的最小逆變角影等于30° 450 OH15.電流斷續情況下，只要60 0，電動機的理想空載反電動勢都是 如216.同步信號為鋸齒波觸發電路，脈沖寬度與RC3有關，鋸齒波寬度是由RG 決定的。17. 斬波電路有三種控制方式 ：脈

4、沖寬度調制：頻率調制或調頻型 ，混合型 O18. 單相調壓電路阻感負載時a角的移向范圍為e Wa W n19. 換流方式分為器件換流，電網換流，負載換流，強迫式換流。20. PWM波形分為等幅PWM 波和不等幅 PWM 波O21. 零轉換 PWM 電路分為： 零電壓轉換 PWM 電路 和零電流轉換 PWM 電路O22. 單相半波可控整流電路和單相橋式全控整流電路電路帶阻感負載的移向范圍分別為和0 - 人 正，反向電壓分別是 h 2，腹2，整流輸出電壓為Ogfl C°s）/2脈波 數m= 2, a的移向范圍為 0 -n，阻感負載時，a的移向范圍° 人。23.單相調試電路阻感負

5、載時a角移向范圍為<a<n o簡答題：1. 維持晶閘管導通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導通變為關斷？ 答：維持晶閘管導通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導通的最小電流，即維持 電流。要使晶閘管由導通變為關斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流 降到接近于零的某一數值以下，即降到維持電流以下，便可使導通的晶閘管關斷。2什么是逆變失??？如何防止逆變失?。看穑耗孀冞\行時，一旦發生換流失敗，外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路，或 者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變為順向串聯，由于逆變電路內阻很小，形成很 大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變失敗的方

6、法有：采用精確可靠的觸發電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質量，留出充足的換向裕量角卩等。3電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？答：在電壓型逆變電路中，當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電容起 緩沖無功能量的作用。為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并 聯了反饋二極管。當輸出交流電壓和電流的極性相同時，電流經電路中的可控開關器件流 通，而當輸出電壓電流極性相反時，由反饋二極管提供電流通道。在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無功能量由直流側電感來緩沖。當需 要從交流側向直流側反饋無功能量時，電流并不反向，依然

7、經電路中的可控開關器件流通， 因此不需要并聯反饋二極管。N 等于常數，4. 什么是異步調制？什么是同步調制？ 答：載波信號和調制信號不保持同步的調制方式稱為異步調制。載波比并在變頻時使載波和信號波保持同步的方式稱為同步調制。5 高頻化的意義是什么？為什么提高開關頻率可以減小濾波器的體積和重量？為什么提 高關頻率可以減小變壓器的體積和重量？ 答：高頻化可以減小濾波器的參數，并使變壓器小型化，從而有效的降低裝置的體積和重 量。使裝置小型化，輕量化是高頻化的意義所在。提高開關頻率，周期變短，可使濾除開 關頻率中諧波的電感和電容的參數變小，從而減輕了濾波器的體積和重量；對于變壓器來說，當輸入電壓為正弦

8、波時，U=4.44 . f . N- B. S，當頻率f提高時，可減小 N、S參數值,從而減小了變壓器的體積和重量。6. 何為 UPS?答：不間斷電源（UP S）是當交流輸入電源發生異?；驍嚯姇r，還能繼續向負載供電，并能 保證供電質量，使負載供電不受影響的裝置 .7. 何為雙PWMfe路？其優點是什么？PWM電路。優答：整流電路和逆變電路均采用PWM控制的間接交流變流電路，可簡稱為雙點： 1，可以使輸入電流為正玄波并且與電源電壓同相位，因而輸入功率因數為1，并且中間直流電路的電壓可以調節。 2，負載為電動及時，電動機可以工作在電動運動狀態，也可以工作在再生制動狀態，此外，改變輸出交流電壓相序即

9、可使電動機正傳或反轉，因此， 電動機可以實現四象限運行！8什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。答：按照逆變電路直流測電源性質分類，直流側是電壓源的逆變電路稱為電壓型逆變電路，直流側是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路電壓型逆變電路的主要特點是：直流側為電壓源，或并聯有大電容，相當于電壓源。直流側電壓基本無脈動，直流回路呈現低阻抗。由于直流電壓源的鉗位作用，交流側輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關。而交流側輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同而不同。當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道

10、，逆變橋各臂都并聯了反饋二極管。電流型逆變電路的主要特點是：直流側串聯有大電感，相當于電流源。直流側電流基本無脈動，直流回路呈現高阻抗。電路中開關器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側輸出電流為矩形波，并且與負載阻抗角無關。而交流側輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電感起緩沖無功能量的作用。因為反饋無功能量時直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關器件反并聯二極管。9. 電壓驅動型器件的共同特點和電流驅動型器件的共同特點分別是什么？答：電壓型：輸 入阻抗高，所需驅動功率小，驅動電路簡單，工作頻率高。電流型：具有電

11、導調制效應， 因而通態壓降低，導通損耗小，但工作頻率較低，所需驅動功率大，驅動電路比較復雜。 分析題：1.升壓斬波電路，分析其工作原理，推導Uo和E的關系。假定電感值L和電容C值足夠大,并設 T 為開關周期，ton 為通態時間。答：當可控開關 V處于通態是，電源 E向電感L充電，充電電流基本恒定為 11，同時電容C上的點啊向負載 R供電。因C值很大，基本保證輸出電壓u0為恒值，記為Uo。在V處于通態的時間ton階段，電感L上積蓄的能量為Eliton。當V處于斷態時E和L同時向電容C充電冰并向負載 R提供能量。設V處于斷態時間為toff，則在此時間電感L 釋放的能量為(Uo E)litoff。當

12、電路工作于穩態是，一個周期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等,E。Off即: El1ton = (U0 E)l1toff，化簡得 U。罕0Le Jtofft2. 三相全控式整流電路，整流變壓器/Y-5接法，采用同步信號為鋸齒波觸發電路,電路要求工作在整流與逆變狀態。同步變壓器TS二次電壓Uts送至觸發電路,U TS滯后Uts 300電角度。試確定同步變壓器TS的接線。解：根據題意知：要求同步電壓-Usa比對應的晶閘管陽極電壓 Ua滯后180,由于存在濾波環節有30的相位滯后，所以同步信號電壓-Usa比Ua滯后150.：根據整流變壓器 /Y-5的接法，畫出初級電壓矢量圖，晶閘管VT1陽極電壓U

13、a與-Ub電壓相位相差150度，所以-Usa與-Ub同相位在10點鐘位置，同理-Usb，- Usc分別與-Ua，-U c同相。+Usa在4點鐘位置，所以同步變壓器兩組次級一組為Y/Y-10，另一組Y/Y-4.同步變壓器連接如圖所示:10 點鐘一組為-Usa , -Usb，- Usc，接VT1 , VT3 , VT5。觸發電路的同步輸入端，4點鐘一株為 +U sa , +Usb, +Usc。接 VT4,VT6, VT2.觸發電路的同步信號輸入端，晶閘管裝置即能正常工作。計算題：1.設圖6-3中半周期的脈沖數是 5,脈沖幅值是相應正弦波幅值的兩倍，試按面積等效原理計算脈沖寬度。解：將各脈沖的寬度用

14、S (i =1,2, 3, 4, 5)表示，根據面積等效原理可得5 Um sin td tS仁2Umcos t2=0.09549(rad)=0.3040(ms)02_5 U m sin tda = 2UmCOS2=0.2500(rad)=0.7958(ms)5325 U m sin td tS3=2UmCOS t23V=0.3090(rad)=0.9836(ms)2T435Um sin td tS =2Um2 =0.2500(rad)=0.7958(ms)4 U m sin td t1 =0.0955(rad)=0.3040(ms)S =2Um2.三相橋式電壓型逆變電路，180。導電方式，Ud

15、=100V。試求輸出相電壓的基波幅值UjN1m和有效值UUnK輸出線電壓的基波幅值UUV1m和有效值UUv1、輸出線電壓中 5次諧波的有效值UjV5o解：輸出相電壓的基波幅值為U UN1m坐 0.637Ud=63.7(V)輸出相電壓基波有效值為:U UN1UN1m 0.45Ud =45(V)輸出線電壓的基波幅值為UV1m1.1Ud=110(V)輸出線電壓基波的有效值為U UV1U UV1m46Ud 0.78Ud=78(V)輸出線電壓中五次諧波UuV5的表達式為:UuV5込sin5 t5其有效值為：u UV5=15.59(V)5423.單相橋式全控整流電路,L2=100V,負載中 F=2Q,L值

16、極大，反電勢 E=60V，當a=30時，要求:作出Ud、i d和i 2的波形;求整流輸出平均電壓Ud、電流Id,變壓器二次側電流有效值12；考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：Ud、i d和i 2的波形如下圖:整流輸出平均電壓 Ud、電流Id,變壓器二次側電流有效值12分別為=77.97(A)Ud= 0.9 U2 cos a= 0.9 X 100 X cos30I d = (Ud- E)/ R= (77.97 60)/2 = 9(A)12= I d = 9(A)晶閘管承受的最大反向電壓為：J2U2= 100= 141.4 (V)流過每個晶閘管的電流的有效值為：I VT= I d

17、/ J2 = 6.36 (A)故晶閘管的額定電壓為：LN= (23) X 141.4 = 283424 ( V)晶閘管的額定電流為：In= (1.52) X 6.36 / 1.57 = 68 (A)4.在圖5-1a所示的降壓斬波電路中，E=100V, L=1mHR=0.5 Q, Em=10V,采用脈寬調制控制方式，T=20卩s,當ton=5卩s時，計算輸出電壓平均值U,輸出電流平均值Io,計算輸出電流的最大和最小值瞬時值并判斷負載電流是否連續。當ton=3 S時，重新進行上述計算。解：由題目已知條件可得:m=且=竺=0.1E 1000001 =0.0020.5當t on=5卩S時，有p =T=

18、0.01 ap =如=0.0025由于0.0025 ee1=0.249> m所以輸出電流連續。1此時輸出平均電壓為Uo = Iol E = 1005 =25(V)T 20輸出平均電流為I o = Uo Em = 2510 =30(A)R0.5輸出電流的最大和最小值瞬時值分別為ImaX= L1 e0 .0025e 0.011 e0.1 100=30.19(A)0.5I i= e1I min=e10.0025.e1007"e10.1=29.81(A)0.5當ton=3卩S時，采用同樣的方法可以得出:(XP =0.00155.在圖5-2a所示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C

19、值極大，R=20Q，采用脈寬調由于.0.015e 1 二 e.=0.01e 1 e1-=0.149> m所以輸出電流仍然連續。1此時輸出電壓、電流的平均值以及輸出電流最大、最小瞬時值分別為:U =如 E = 100 3=15(v)T 20Io=逬七W0.1 100=9.873(A)0.5.0.0015“c0.0015.,1 e c 彳 100 cc/A、 , e 1Imax=0"0r 0. t-7=10.13(A)i min= 00i71 e0.5e 1制控制方式，當T=4O卩s,ton=25卩s時，計算輸出電壓平均值U，輸出電流平均值I o。解：輸出電壓平均值為:lo =Ee = L_4O 255O=133.3(V)輸出電流平均值為:toffIo = L = 133-3 =6.667(A)R 20Id、I VD、6.三相橋式不可控整流電路，阻感負載，R=5Q，L=s，L2=22OV, Xb=0.3 Q，求U、12和r 的值并作出Ud、i VD和i 2的波形。0°時的情況。解：