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。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，可將電力電子器件分為電流驅動型和電壓驅動型。4. 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，可將電力電子器件分為脈沖觸發型和電平控制型。5. 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。6. 電力電子裝置中可能發生的過

2、電壓分為外因過電壓和內因過電壓兩類，其中內因過電壓包括：換相過電壓，關斷過電壓。7. 軟件開關電路分成準諧振電路,零開關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，以及單元串聯多電平逆變電路。9. 電力變換通常分為四大類;交流變直流，直流變交流，直流變直流，交流變交流。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。12. GTO一般用于大容量電路場合，齊

3、驅動電路通常包括開通驅動，關斷驅動和門極反偏電路三部分。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。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，,a角移向范圍為，阻感負載時，a角的移向范圍為，晶閘管承受的最大正反向分別為，。逆變時允許采用的最小逆變角影等于。15. 電流斷續情況下， 只要，電動機的理想空載反電動勢都是.16. 同步信號為鋸齒波觸發電路，脈沖寬度與有關，鋸齒波寬度是由決定的。17. 斬波電路有三種控制方式:脈沖寬度調制，頻率調制或調頻型,混合型。18. 單相調壓電路阻感負載時角的移向范圍為.19. 換流方式分為器件換流，電網

4、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。21. 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。22. 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0 - 和0 - .正，反向電壓分別是,，整流輸出電壓為,脈波數m= 2,的移向范圍為0 -,阻感負載時，的移向范圍。23. 單相調試電路阻感負載時角移向范圍為。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

5、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。2什么是逆變失敗？如何防止逆變失敗？答：逆變運行時，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

6、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。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N等于常數，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

7、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（UPS)是當交流輸入電源發生異常或斷電時，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PWM電路？其優點是什么？

8、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PWM電路。優點：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

9、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，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

10、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，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，同時電容C上的點啊向負載R供電。因

11、C值很大，基本保證輸出電壓為恒值，記為。在V處于通態的時間階段，電感L上積蓄的能量為。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，則在此時間電感L釋放的能量為。當電路工作于穩態是，一個周期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等，即：=，化簡得。2.三相全控式整流電路，整流變壓器TR為/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二次電壓送至觸發電路，滯后電角度。試確定同步變壓器TS的接線。解：根據題意知：要求同步電壓-比對應的晶閘管陽極電壓滯后180，由于存在濾波環節有30的相位滯后，所以同步信號電壓-比滯后150.：根

12、據整流變壓器/Y-5的接法，畫出初級電壓矢量圖，晶閘管陽極電壓與-電壓相位相差150度，所以-與-同相位在10點鐘位置，同理-，-分別與-，-同相。+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-，-，-，接VT1，VT3，VT5。觸發電路的同步輸入端，4點鐘一株為+，+，+。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dSi（i=1, 2, 3, 4, 5）表示，根據面積

13、等效原理可得 S1= =0.09549(rad)=0.3040(ms)S2 = =0.2500(rad)=0.7958(ms)S3= =0.3090(rad)=0.9836(ms)S4 =d2 =0.2500(rad)=0.7958(ms)S5 =d1 =0.0955(rad)=0.3040(ms)2. 三相橋式電壓型逆變電路，180°導電方式，Ud=100V。試求輸出相電壓的基波幅值UUN1m和有效值UUN1、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UUV5。 解：輸出相電壓的基波幅值為 =63.7(V)輸出相電壓基波有效值為： =45(V)輸出

14、線電壓的基波幅值為 =110(V)輸出線電壓基波的有效值為 =78(V)輸出線電壓中五次諧波的表達式為： 其有效值為：=15.59(V)3.單相橋式全控整流電路，U2=100V，負載中R=2，L值極大，反電勢E=60V，當a=30°時，要求： 作出ud、id和i2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I2； 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：ud、id和i2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I2分別為Ud0.9 U2 cos0.9×100×cos30°77.97(A)Id (

15、UdE)/R(77.9760)/29(A)I2Id 9(A) 晶閘管承受的最大反向電壓為：U2100141.4（V）流過每個晶閘管的電流的有效值為：IVTId 6.36（A）故晶閘管的額定電壓為：UN(23)×141.4283424（V） 晶閘管的額定電流為：IN(1.52)×6.361.5768（A）4在圖5-1a所示的降壓斬波電路中，E=100V， L=1mH，R=0.5，EM=10V，采用脈寬調制控制方式，T=20s，當ton=5s時，計算輸出電壓平均值Uo，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=3s時，重新進行上述計算

16、。解：由題目已知條件可得：m=0.1 =0.002 當ton=5s時，有 =0.01ara=0.0025 由于 =0.249>m 所以輸出電流連續。 此時輸出平均電壓為 Uo =25(V) 輸出平均電流為 Io =30(A) 輸出電流的最大和最小值瞬時值分別為Imax=30.19(A)Imin=29.81(A)當ton=3s時，采用同樣的方法可以得出： =0.0015 由于 =0.149>m所以輸出電流仍然連續。 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：Uo =15(V) Io =10(A)Imax=10.13(A) Imin=9.873(A)5在圖5-2a所

17、示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=20，采用脈寬調制控制方式，當T=40s，ton=25s時，計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。解：輸出電壓平均值為： Uo =133.3(V)輸出電流平均值為： Io =6.667(A)6三相橋式不可控整流電路，阻感負載，R=5，L=，U2=220V，XB=0.3，求Ud、Id、IVD、I2和rg 的值并作出ud、iVD和i2的波形。解：三相橋式不可控整流電路相當于三相橋式可控整流電路0°時的情況。Ud2.34U2cosUdUd3XBId IdUdR 解方程組得： Ud2.34U2cos（13XB/R）486.9（V）Id97.38（A）又 2U2 即得出 =0.89 換流重疊角gr 26.93°二極管電流和變壓器二次測電流的有效值分別為 IVDId397.38332.46（A） I2a Id79.51（A）1. 單相半波可控整流電路對電感負載供電，L20mH，U2100V，求當0°和60°時的負載電流Id，并畫出ud與id波形。解：0°時，在電源電壓u2的正半周期晶閘管導通時，負載電