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1、第一章 电力电子器件 一、填空题 1.电力电子器件一般工作在_状态。2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为_,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为_。3.电力电子器件组成的系统,一般由_、_、_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_。4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_、_、_三类。5.电力二极管的工作特性可概括为_。6.电力二极管的主要类型有_、_、_。7.肖特基二极管的开关损耗_快恢复二极管的开关损耗。8.晶闸管的基本工作特性可概括为 _ 正向有触发则导通、反向截止 _。9.晶闸管断态不重复电压 UDRM 与转折电压 Ubo 数值大小
2、上应为,UDRM_Ubo。10.逆导晶闸管是将_与晶闸管_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。11.功率晶体管 GTR 从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为_。12.MOSFET 的漏极伏安特性中的三个区域与GTR 共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_、前者的饱和区对应后者的_、前者的非饱和区对应后者的_。13.电力 MOSFET 的通态电阻具有_温度系数。14.IGBT 的开启电压 UGE(th)随温度升高而_,开关速度_电力MOSFET。15.功率集成电路 PIC 分为二大类,一类是高压集成电路,另一类是_。16.按照驱动电路加在电力电子器
3、件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_和_两类。17.为了利于功率晶体管的关断,驱动电流后沿应是_。18.抑制过电压的方法之一是用_吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。在过电流保护中,快速熔断器的全保护适用于_功率装置的保护。19.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用_型二极管,以便与功率晶体管的开关时间相配合。20.晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻 R 是_措施,给每只管子并联 RC 支路是_措施,当需同时串联和并联晶闸管时,应采用_的方法。21.IGBT 的通态压降在 1/2 或 1/3 额定电流以下区段具有_温度系数,在1/2 或 1/3 额定电流以上区
4、段具有_温度系数。22.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力 MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是_,属于半控型器件的是_,属于全控型器件的是_;属于单极型电力电子器件的有_,属于双极型器件的有_,属于复合型电力电子器件得有 _;在可控的器件中,容量最大的是_,工作频率最高的是_,属于电压驱动的是_,属于电流驱动的是_。23.KP100-10 型晶闸管,能承受最大交流电压有效值是 。24.在实际应用中,双向晶闸管常采用_和_两种触发方式。25.电力晶体管 ;可关断
5、晶闸管 ;功率场效应晶体管 ;绝缘栅双极型晶体管 ;IGBT是 和 的复合管。26、晶闸管对触发脉冲的要求是 、和 。27、多个晶闸管相并联时必须考虑 的问题,解决的方法是 。28、型号为 KS100-8 的元件表示 晶闸管、它的额定电压为 伏、额定有效电流为 。29、当温度降低时,晶闸管的触发电流会 、正反向漏电流会 ;当温度升高时,晶闸管的触发电流会 、正反向漏电流会 。30、常用的过电流保护措施有 、。(写出四种即可)31、双向晶闸管的触发方式有 、四种。32.晶闸管变流器主电路要求角发电路的触发脉冲应具有一定的宽度,且前沿尽可能 。33.在实际应用中,双向晶闸管常采用_和_两种触发方式
6、。34、在电力晶闸管电路中,常用的过电压保护有 ;和 等几种。35、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有 、几种。36、同一晶闸管,维持电流 IH 与擎住电流 IL 在数值大小上有IL_IH 。40.晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻 R 是_ _措施。37.抑制过电压的方法之一是用_ _吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。38、双向晶闸管的图形符号是 ,三个电极分别是 ,和 ;双向晶闸管的的触发方式有 、。39、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极,以 作为发射极与集电极复合而成。40、电力晶体管 ;可关断晶闸管 ;功率场效应晶体管 ;绝缘栅双极型晶体管 ;IGBT是 和 的
7、复合管。41、晶闸管对触发脉冲的要求是 、和 。42.晶闸管断态不重复电压 UDSM 与转折电压 UBO 数值大小上应为,UDSM_UBO。43.为了利于功率晶体管的关断,驱动电流后沿应是_。44.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用_型二极管,以便与功率晶体管的开关时间相配合。45.晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻 R 是_措施。46.处于阻断状态的晶闸管,只有在阳极 ,且在门极加正向触发电压时,才能使其开通。47.造成在不加门极触发控制信号,即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折有二种因素。一是阳极的电压上升率 du/dt 太快,二是 。48.RC 电路可用作直流侧的
8、 保护元件。49.金属氧化物非线性压敏电阻可作为 保护元件。50.晶闸管变流器主电路要求角发电路的触发脉冲应具有一定的宽度,且前沿尽可能 。51恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_。52抑制过电压的方法之一是用_吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。二、单项选择题 1.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成()A.大功率三极管 B.逆阻型晶闸管 C.双向晶闸管 D.可关断晶闸管 2.当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在()A.导通状态 B.关断状态 C.饱和状态 D.不定 3.功率晶体管的安全工作区范围由几条曲线限定()A.4 条 B
9、.3 条 C.5 条 D.2 条 4.全控型器件是()A.光控晶闸管 B.双向晶闸管 C.逆导晶闸管 D.IGBT 5.当晶闸管串联时,为实现动态均压,可在各个晶闸管两端并联()A.R B.L C.C D.RC 6在型号为 KP10-12G 中,数字 10 表示()。A.额定电压 10V B.额定电流 10A C.额定电压 1000V D.额定电流 1000A 7逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成()大功率三极管 逆阻型晶闸管 双向晶闸管 可关断晶闸管 8.已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的电流()减小至维持电流 IH 以下 减小至擎住电流 IL 以下 减小至
10、门极触发电流 IG 以下 减小至 5A 以下 9.当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在()A.导通状态 B.关断状态 C.饱和状态 D.不定 10单结晶体管同步振荡触发电路中,改变 Re 能实现()。A移相 B同步 C增大脉冲宽度 D增大脉冲幅值 11.在晶闸管应用电路中,为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是()A.干扰信号 B.触发电压信号 C.触发电流信号 D.干扰信号和触发信号 12.对于同一晶闸管,维持电流 IH 与擎住电流 IL 的关系是()IH(24)IL IL(24)IH IH=IL IHIL 13.恒流驱动电路中截上反偏驱动电路的主要作
11、用是()加速功率管关断 加速功率晶体管开通 过电流保护 减小延迟时间 14.为限制功率晶体管的饱和深度,减小存储时间,恒流驱动电路经常采用()抑制电路 抗饱和电路 抑制电路 吸收电路 15.恒流驱动电路中,加速电容 C 的作用是()加快功率晶体管开通 延缓功率晶体管关断 加深功率晶体管的饱和深度 保护器件 16逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成()大功率三极管 逆阻型晶闸管 双向晶闸管 可关断晶闸管 17当晶闸管随反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在()导通状态 关断状态 饱和状态 不定 二、简答题 1.电力电子器件是如何定义和分类的?同处理信息的电
12、子器件相比,它的特点是什么?2.应用电力电子器件的系统组成如题图 1-27 所示,试说明其中保护电路的重要意义?3.二极管的电阻主要是作为基片的低掺杂 N 区的欧姆电阻,阻值较高且为常量,为何二极管在正向电流较大时管压降仍然很低?4.二极管在恢复阻断能力时为什么会形成反向电流和反向电压过冲?这与它们的单相导电性能是否矛盾?这种反向电流在电路使用中会带来什么问题?5.晶闸管的导通条件和关断条件。6.维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?7.如何防止电力 MOSFET 因静电感应应起的损坏?8.晶闸管的触发电路有哪些要求?9.IGBT 电力 MOSFET 的驱动电路各有什么特
13、点?10.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么?试分析 RCD 缓冲电路中各组件的作用。11.试说明 IGBT 和电力 MOSFET 各自的优缺点。12.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?三、计算题 1.晶闸管在单相正弦有效值电压 220V 时工作,若考虑晶闸管的安全裕量,其电压定额应选多大?2.流经晶闸管的电流波形如题图 141 所示。试计算电流波形的平均值、有效值及波形系数。若取安全裕量为 2,问额定电流为 100A 的晶闸管,其允许通过的电流平均值和最大值为多少?3.在题图 1-42 电路中,E50V,R0.5W,L0.5H,晶闸管擎住电流为
14、15mA。要使晶闸管导通,门极触发脉冲宽度至少应为多少?4.题图 1-43 中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为 Im,试计算各波形的电流平均值 Id1、Id2、Id3 与电流有效值 I1、I2、I3。5.上题中如果不考虑安全裕量,问 100A 的晶闸管能送出的平均电流 Id1、Id2、Id3 各为多少?这时,相应的电流最大值 Im1、Im2、Im3 各为多少?第二章 整流电路 一、填空题 1.电阻负载的特点是_,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角 的最大移相范围是_。2.阻感负载的特点是_,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控
15、制角 的最大移相范围是_,其承受的最大正反向电压均为_,续流二极管承受的最大反向电压为_(设 U2 为相电压有效值)。3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,角移相范围为_,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_和_;带阻感负载时,角移相范围为_,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_和_;带反电动势负载时,欲使电阻上的电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个_。4.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角 大于不导电角 时,晶闸管的导通角=_;当控制角 小于不导电角 时,晶闸管的导通角=_。5.从输入输出上看,单相桥式全控整流电路的波形与_的波形基本相同,只是
16、后者适用于_输出电压的场合。6.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压 UFm 等于_,晶闸管控制角 的最大移相范围是_,使负载电流连续的条件为_(U2 为相电压有效值)。7.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差_,当它带阻感负载时,的移相范围为_。8.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_的相电压;这种电路 角的移相范围是_,ud 波形连续得条件是_。9.对于三相半波可控整流电路,换相重迭角的影响,将使用输出电压平均值_。10.逆变电路中,当交流侧和电网连结时,
17、这种电路称为_,欲实现有源逆变,只能采用_电路,当控制角 0 时,电路工作在_状态;时,电路工作在_状态。11.在整流电路中,能够实现有源逆变的有_、_等(可控整流电路均可),其工作在有源逆变状态的条件是_和_。12.180导电型电压源式三相桥式逆变电路,其换相是在 的上、下二个开关元件之间进行。13.有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回_的逆变电路。14.三相 整流电路,不能工作在逆变状态。15.在无源逆变器中,为使晶闸管可靠关断,常采用 和 两种换流方法。16.单相半控桥式整流电路中,若出现一个晶闸管直通,另两个二极管轮流导电 180的情况时,则表示该电路发生 。17.180导电型三
18、相桥式逆变电路,晶闸管换相是在 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 上的元件之间进行的。18、在有环流逆变系统中,环流指的是只流经 、而不流经 的电流。环流可在电路中加 来限制。为了减小环流一般采控用控制角 的工作方式。19.控制角 与逆变角 之间的关系为 。20.单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为 。三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为 。(电源相电压为 U2)21.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压UFm等于_,设 U2 为相电压有效值。22.三相全控桥式有源逆变电路,每个晶闸管导通角 1
19、200,每隔 产生一次换相 二、选择题 1.单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角 的最大移相范围是()A.90 B.120 C.150 D.180 2.单相全控桥式整流大电感负载电路中,控制角 的移相范围是()A.090 B.0180 C.90180 D.180360 3.三相半波可控整流电路的自然换相点是()A.交流相电压的过零点 B.本相相电压与相邻相电压正半周的交点处 C.比三相不控整流电路的自然换相点超前 30 D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后 60 4.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 度。A、180,B、60,c、360,D、120 5、为 度时,三相半
20、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,6、可实现有源逆变的电路为 。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。7、在一般可逆电路中,最小逆变角 min 选在下面那一种范围合理 。A、30o-35o,B、10o-15o,C、0o-10o,D、0o。8.单相半波可控整流电路中,晶闸管可能承受的反向峰值电压为()U2 9.单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的目的是()增加晶闸管的导电能力 抑制温漂 增加输出电压稳定性 防止失控现
21、象的产生 10.三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态,输出电压平均值Ud 的表达式是()Ud=-2.34U2cos Ud=1.17U2cos Ud=2.34U2cos Ud=-0.9U2cos 11.单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角 的最大移相范围是()A.90 B.120 C.150 D.180 12.单相全控桥式整流大电感负载电路中,控制角 的移相范围是()A.090 B.0180 C.90180 D.180360 13.在大电感负载三相全控桥中,当=90时,整流电路的输出是()A.U2 B.0 C.1.414U2 D.1.732U2 14、在有源逆变电路中,逆变角 的移相范围应
22、选 为最好。A、=90o180o,B、=35o90o,C、=0o90o,15、晶闸管整流装置在换相时刻(例如:从 U 相换到 V 相时)的输出电压等于 。A、U 相换相时刻电压 uU,B、V 相换相时刻电压 uV,C、等于 uU+uV 的一半即:16、三相全控整流桥电路,如采用双窄脉冲触发晶闸管时,下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。请选择 。17、为 度时,三相桥式全控整流电路,带电阻性负载,输出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。18、在一般可逆电路中,最小逆变角 min 选在下面那一种范围合理 。A、30o-35o,B、10o-
23、15o,C、0o-10o,D、0o。19、为 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,20.单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为()A.U2 B.U2 C.2 U2 D.U2 21.单相全控桥电阻性负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为()A.U2 B.2 U2 C.U2 D.U2 22.单相全控桥式整流大电感负载电路中,控制角 的移相范围是()A.090 B.0180 C.90180 D.180360 23.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角 大于不导电角 时,晶闸管
24、的导通角=()A.-B.+C.-D.+-24.可在第一和第四象限工作的变流电路是()A.三相半波可控变电流电路 B.单相半控桥 C.接有续流二极管的三相半控桥 D.接有续流二极管的单相半波可控变流电路 25.单相半波可控整流电路中,晶闸管可能承受的反向峰值电压为()U2 26.单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的目的是()增加晶闸管的导电能力 抑制温漂 增加输出电压稳定性 防止失控现象的产生 27.电阻性负载二相半波可控整流电路,控制角 a 的范围是()30150 0120 15125 0150 28.三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态,处于关断状态的晶闸管承受的的反
25、向电压的期间角为()120 120 180 29.三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态,输出电压平均值Ud 的表达式是()Ud=-2.34U2cos Ud=1.17U2cos Ud=2.34U2cos Ud=-0.9U2cos 30.为限制功率晶体管的饱和深度,减小存储时间,恒流驱动电路经常采用()抑制电路 抗饱和电路 抑制电路 吸收电路 31单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角 的最大移相范围是()90 120 150 180 32单相全控桥式整流大电感负载电路中,控制角 的移相范围是()090 0180 90180 180360 33单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角 大于不导电
26、角 时,晶闸管的导通角()1 -+-+-三、简答题:1.如题图 2-21 所示的单相桥式半控整流电路中可能发生失控现象,何为失控?怎样抑制失控?2.单相全波可控整流电路与单相桥式全控整流电路从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的,那么二者是否有区别呢?3.三相半波整流电路,可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法,每段的电动势相同,其分段布置及其向量如题图 2-23 所示,此时线圈的绕组增加了一些,铜的用料约增加 10%,问变压器铁心是否被直流磁化,为什么?4.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b 两相的自然换相点是同一点吗?如果不是,它们在相位上差多少度?5.有两组三相
27、半波可控整流电路,一组是共阴极接法,一组是共阳极接法,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,例如都是 a 相,在相位上差多少度?6.题图 2-26 为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为 2 ;当负载是电阻或电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。7.在三相桥式全控整流电路中,电阻负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时的整流电压 ud 波形如何?如果有一个晶闸管被击穿而短路,其它晶闸管受什么影响?8.单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时
28、,要求的晶闸管移相范围分别是多少?9.变压器漏感对整流电路有何影响?10.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?11.什么是逆变失败?如何防止逆变失败?12.在单相半控整流大电感负载有续流二极管的电路中,晶闸管的控制角 a的最大移相范围是多少?晶闸管的导通角、续流二极管的导通与 a 关系如何?13.在三相全控桥式有源逆变电路中,以连接于 A 相的共阴极组晶闸管 V11为例,说明其在一个周期中,导通及关断期两端承受电压波形的规律。14.有源逆变产生的条件 15、单相桥式半控整流电路,电阻性负载。当控制角=90o 时,画出:负载电压 ud、晶闸管 VT1 电压 uVT1、整流二极管 VD2 电压
29、 uVD2,在一周期内的电压波形图。16.逆变失败的原因是什么?17.在单项半波可控整流大电感负载有续流二极管的电路中,晶闸管的控制角 a 的最大移相范围是多少?晶闸管的导通角、续流二极管的导通与 a 关系如何?四、计算题:1.晶闸管通态平均电流 IT=100A,当流过晶闸管的实际电流如题图 2-41 所示,求允许平均电流 Id 的值(不考虑环境温度与安全裕量)?2.单相半波可控整流电路对电感负载供电,L20mH,U2100V,求当 0和 60时的负载电流 Id,并画出 ud 与 id 波形。3.单相桥式全控整流电路,U2100V,负载中 R2,L 值极大,当 30时,要求:作出 ud、id、
30、和 i2 的波形;求整流输出平均电压 Ud、电流 Id,变压器二次电流有效值 I2;考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。4.单相桥式半控整流电路,电阻性负载,画出整流二极管在一周内承受的电压波形。5.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中 R=2,L 值极大,反电势 E=60V,当=30时,要求:作出 ud、id 和 i2 的波形;求整流输出平均电压 Ud、电流Id,变压器二次侧电流有效值 I2;考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。6.在三相半波整流电路中,如果 a 相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压 ud 的波形。7.三相半波可控整流电路,U
31、2=100V,带电阻电感负载,R=5,L 值极大,当=60时,要求:画出 ud、id 和 iVT1 的波形;计算 Ud、Id、IdT 和 IVT。8.三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5,L 值极大,当=60时,要求:画出 ud、id 和 iVT1 的波形;计算 Ud、Id、IdT 和 IVT。9.单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1,L=,E=40V,U2=100V,LB=0.5mH,当=60时求 Ud、Id 与 的数值,并画出整流电压 ud 的波形。10.三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V,R=1,L=,LB=1mH,求当=30时、E=50V 时
32、 Ud、Id、的值并作出 ud 与 iVT1 和 iVT2 的波形。11.三相全控桥,反电动势阻感负载,E=200V,R=1,L=,U2=220V,=60,当LB=0 和LB=1mH 情况下分别求 Ud、Id 的值,后者还应求 并分别作出ud 与 iT 的波形。12.三相全控桥变流器,反电动势阻感负载,R=1,L=,U2=220V,LB=1mH,当EM=-400V,=60时求 Ud、Id 与 的值,此时送回电网的有功功率是多少?13.单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1,L=,U2=100V,L=0.5mH,当EM=-99V,=60时求 Ud、Id 和 的值。14.单相桥式半控整流电路,负载为
33、大电感,并接有续流二极管,设最大负载电流为 20A,控制角=30,试回答:(本题 12 分)画出 ud、iv11 波形 计算晶闸管电流有效值 Iv1 计算续流二极管的电流有效值 15.有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载 L=0.2H、R=4、要求 Ud 从 0220V 之间变化。试求 (本题 20 分)(1)画出控制角=30时的整流输出电压 ud 的波形,画出晶闸管 V11 的电压 uv11 的波形;(2)不考虑控制角裕量时的变压器二次线电压 U2。(3)计算晶闸管电压、电流值,(安全裕量为 2 倍),选择晶闸管型号。(4)变压器二次电流有效值 I2,和 S2,16.单相全控桥式整流电路接
34、大电感负载如图所示。(10 分)已知 R=10,a=45,U2=100V,试回答:(1)计算输出整流电压 Ud,输出电流平均值 Id;(2)计算晶闸管电流的有效值 IV1;(3)按裕量系数 2 确定晶闸管的额定电流。17分别画三相半波有源逆变电路电感性负载=60和三相全控整流电路电感性负载=60的输出电压 ud 波形(7 分)18、三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感性负载,R=5,L 值极大。当控制角=60o 时,求:A、画出 ud、id、iVT1、的波形。B、计算负载平均电压 Ud、平均电流 Id、流过晶闸管平均电流 IdVT 和有效电流 IVT 的值。19.有一个三相全控桥整
35、流电路如图所示。已知电感负载 L=0.4H,a=300,R=2,变压器二次相电压 U2=220V。求:(1)试画出 Ud 的波形;(2)计算负载的平均整流电压 Ud 和负载电流 Id,(3)计算晶闸管电压、电流值,(安全裕量为 2 倍),选择晶闸管型号。(4)计算变压器二次电流有效值 I2,19、三相半波整流电路,如图所示:将变压器二次侧绕组等分为二段,接成曲折接法,每段绕组电压为 100V。试求:(1)晶闸管承受的最大反压是多少?(2)变压器铁心有没有直流磁化?为什么?20.单相全控桥式有源逆变电路如图示,变压器二次电压交有效值U2=200V,回路总电阻 R=1.2 平波电抗器 L 足够大,
36、可使负载电流连续,当=450,Ed=-188V 时,按要求完成下列各项:(1)(1)画出输出电压 Ud 的波形;(2)(2)画出晶闸管 V11 的电流波形 iv11;(3)(3)计算晶闸管电流的平均值 IvIAR0 21有一个三相全控桥整流电路如图所示。已知电感负载 L0.2H、75、R1、变压器二次相电压 U2100V。试画出 ud 的波形,计算负载的平均整流电压 Ud 和负载电流平均值 Id,计算变压器二次电流的有效值 I2。32单相全控桥式变流电路如图所示,工作于有源逆变状态。60,U2220V,Ed150V,R1,L 足够大,可使负载电流连续试按要求完成下列各项:(1)(1)画出输出电
37、压 Ud 的波形;(2)(2)画出晶闸管 V12 的电流波形 iv12;(3)(3)计算晶闸管 V12 电流的有效值 Iv12。第三章 斩波电路 一、填空题 1.直流斩波电路完成得是直流到_的变换。2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_和_。3.斩波电路有三种控制方式:_、_和_。4.升压斩波电路的典型应用有_和_等。5.升降压斩波电路呈现升压状态的条件为_。6.斩波电路用于拖动直流电动机时,降压斩波电路能使电动机工作于第_象限,升压斩波电路能使电动机工作于第_象限,_电路能使电动机工作于第 1 和第 2 象限。7.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时,可使电动机工作于第_象限。三、简答题 1
38、.画出降压斩波电路原理图并简述其工作原理。2.画出升压斩波电路原理图并简述其基本工作原理。3.试分别简述升降压斩波电路和 Cuk 斩波电路的基本原理,并比较其异同点。5.分析题图 3-15a 所示的电流可逆斩波电路,并结合题图 3-15b 的波形,绘制出各个阶段电流流通的路径并标明电流方向。6.对于题图 3-16 所示的桥式可逆斩波电路,若需使电动机工作于反转电动状态,试分析此时电路的工作情况,并绘制相应的电流流通路径图,同时标明电流流向。7.多相多重斩波电路有何优点?四、计算题 1.在题图 3-18 所示的降压斩波电路中,已知 E=200V,R=10,L 值极大,EM=30V,T=50s,t
39、on=20s,计算输出电压平均值 Uo,输出电流平均值 Io。2.在题图 3-19 所示的降压斩波电路中,E=100V,L=1mH,R=0.5,EM=10V,采用脉宽调制控制方式,T=20s,当 ton=5s 时,计算输出电压平均值 Uo,输出电流平均值 Io,计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当 ton=3s 时,重新进行上述计算。3.在题图 3-20 所示的升压斩波电路中,已知 E=50V,L 值和 C 值极大,R=20,采用脉宽调制控制方式,当 T=40s,ton=25s 时,计算输出电压平均值 Uo,输出电流平均值 Io。4.在题图 3-21 所示的升压斩波电路中
40、,设 E100V,R250W,0.8,C。(1)计算输出电压平均值 Uo,输出电流平均值 Io。(2)计算输入输出功率。5.如题图 3-22 所示降压斩波电路,设输入电压为 200V,电感 L 是 100mH,电容 C 无穷大,输出接 10W 的电阻,电路的工作频率是 50kHz,全控器件导通占空比 为 0.5,求:(1)输出直流电压 Uo,输出直流电流 Io。(2)流过 IGBT 的峰值电流。(3)如果将 IGBT 的峰值电流减小为输出直流电流 Io 的 110,应改变什么参数,它的值是多大。第五章 逆变电路 一、填空题 1.把直流电变成交流电的电路称为_,当交流侧有电源时称为_,当交流侧无
41、电源时称为_。2.电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流,从大的方面,换流可以分为两类,即外部换流和_,进一步划分,前者又包括_和_两种换流方式,后者包括_和_两种换流方式。3.适用于全控型器件的换流方式是_,由换流电路内电容直接提供换流电压的换流方式称为_。4.逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类,当直流侧是电压源时,称此电路为_,当直流侧为电流源时,称此电路为_。5.半桥逆变电路输出交流电压的幅值 Um 为_Ud,全桥逆变电路输出交流电压的幅值 Um 为_Ud。6.三相电压型逆变电路中,每个桥臂的导电角度为_,各相开始导电的角度依次相差_,在任一时刻,有_个桥臂导通。7.电压型逆变
42、电路一般采用_器件,换流方式为_;电流型逆变电路中,较多采用_器件,换流方式有的采用 _,有的采用_。8.单相电流型逆变电路采用_换相的方式来工作的,其中电容 C 和 L、R 构成_电路,单相电流型逆变电路有自励和他励两种控制方式,在启动过程中,应采用先_后_的控制方式。9.三相电流型逆变电路的基本工作方式是_导电方式,按 VT1 到 VT6 的顺序每隔_依次导通,各桥臂之间换流采用 _换流方式。10.从电路输出的合成方式来看,多重逆变电路有串联多重和并联多重两种方式。电压型逆变电路多用_多重方式;电流型逆变电路多采用_多重方式。11.180导电型电压源式三相桥式逆变电路,其换相是在 的上、下
43、二个开关元件之间进行。而 120o 导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在 上的元件之间进行的。12、在电流型逆变器中,输出电压波形为 ,输出电流波形为 。13正弦脉宽调制(SPWM)技术运用于电压型逆变电路中,当改变_ _ 可改变逆变器输出电压幅值;改变_ _ 可改变逆变器输出电压频率;改变_ 可改变开关管的工作频率。14.电流型逆变器中间直流环节以 贮能。15、PWM 逆变电路的控制方法有 、三种。其中调制法又可分为 、两种。16.SPWM 有两种调制方式:单极性和_ _调制。17.逆变器可分为无源逆变器和_ _逆变器两大类。18、逆变器环流指的是只流经 、而不经 的电流,环流可在电路中加
44、 来限制。二、分析题 1.画出逆变电路的基本原理图并阐述其原理。2.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同?3.换流方式各有那几种?各有什么特点?4.什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?二者各有什么特点。5.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?6.并联谐振式逆变电路利用负载电压进行换相,为保证换相应满足什么条件?9.如题图 5-19 所示为一个三相桥式电压型逆变电路:(2)如果图中的驱动电路采用基于集成驱动芯片 M579621 的驱动电路,至少需要几组独立的电源的驱动电路供电?为什么?(3)当该电路采用输出为方波的 180导电方式时,试画出 UUN
45、、UUV 和 UNN的波形。10.并联谐振型逆变电路利用负载电压进行换流,晶闸管交替频率与负载回路的谐振频率应满足什么条件?负载电压 ua 是什么样的波形?11.如图为单相桥式 SPWM 逆变器的主电路。试说明单极性控制方式在调制波 ur 的负半周的控制方法和工作过程。(6 分)三、计算题 1.三相桥式电压型逆变电路,180导电方式,Ud=100V。试求输出相电压的基波幅值 UUN1m 和有效值 UUN、输出线电压的基波幅值 UUV1m 和有效值 UUV1、输出线电压中 5 次谐波的有效值 UUV5。第六章 PWM 原理 一、填空题 1.PWM 控制就是对脉冲的_进行调制的技术;直流斩波电路得
46、到的 PWM波是_,SPWM 波得到的是_。2.PWM 逆变电路也可分为_和_两种,实际应用的几乎都是_电路,得到 PWM 波形的方法一般有两种,即_和_,实际中主要采用_。3.PWM 波形只在单个极性范围内变化的控制方式称_控制方式,三相桥式PWM 型逆变电路采用_控制方式。4.根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况,PWM 调制方式可分为_和_。一般为综合两种方法的优点,在低频输出时采用_方法,在高频输出时采用_方法。5.在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断,这种生成 SPWM 波形的方法称_,实际应用中,采用_来代替上述方法,在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。6
47、.正弦波调制的三相 PWM 逆变电路,在调制度 a 为最大值 1 时,直流电压利用率为_,采用_波作为调制信号,可以有效地提高直流电压利用率,但是会为电路引入_。7.PWM 逆变电路多重化联结方式有_和_,二重化后,谐波地最低频率在_ c 附近。8.跟踪控制法有_方式、_方式和_方式三种方式;三种方式中,高次谐波含量较多的是_方式,用于对谐波和噪声要求严格的场合的是_方式。9.SPWM 有两种调制方式:单极性和_ _调制。10.若减小 SPWM 逆变器输出电压基波幅值,可采用的控制方法是()减小三角波频率 减小三角波幅度 减小输入正弦控制电压幅值 减小输入正弦控制电压频率 二、简答题 1.试说
48、明 PWM 控制的基本原理。2.设题图 6-12 中半周期的脉冲数是 5,脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍,试按面积等效原理计算脉冲宽度。3.单极性和双极性 PWM 调制有什么区别?三相桥式 PWM 型逆变电路中,输出相电压(输出端相对于直流电源中点的电压)和线电压 SPWM 波形各有几种电平?4.试简单比较 PWM 控制中的计算法和调制法的特点。5.试简述线电压控制的定义、目的和两相控制方式的优点。6.简述 PWM 跟踪控制技术中的三角波比较方式的特点。7.特定谐波消去法的基本原理是什么?设半个信号波周期内有 10 个开关时刻(不含 0 和 时刻)可以控制,可以消去的谐波有几种?8.什么是异步调制?什么是同步调制?两者各有何特点?分段同步调制有什么优点?9.什么是 SPWM 波形的规则化采样法?和自然采样法比规则采样法有什么优点?10.单相和三相 SPWM 波形中,所含主要谐波频率为多少?10.如何提高 PWM 逆变电路的直流电压利用率?11.什么是电流跟踪型 PWM 变流电路?采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点?