电力电子技术复习总结(王兆安)

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1、电力电子技术复习题1第1章电力电子器件1电力电子器件一般工作在开关状态。红在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为通态损耗，而当器件开关频 率较高时，功率损耗主要为开关损耗。3电力电子器件组成的系统，一般由 控制电路、驱动电路、 主电路 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 保护电路。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_单极型 器件、双极型器件、复合型器件三类。5电力二极管的工作特性可概括为 承受正向电压导通，承受反相电压截止。6. 电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、 肖特基二极管。7. 肖特基二极管的开关损耗小于快恢复二极管的开关

2、损耗。8晶闸管的基本工作特性可概括为正向电压门极有触发则导通、反向电压则 截止 。9对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL大于IH。10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大于 Ubo。11. 逆导晶闸管是将二极管与晶闸管反并联（如何连接）在同一管芯上的功 率集成器件。GTO的多元集成结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。里M0SFET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截止区_、前者的饱和区对 应后者的放大区、前者的非饱和区对应后者的饱和区_。14.电力MOSFET

3、的通态电阻具有正温度系数。叵IGBT的开启电压UGE （th）随温度升高而略有下降，开关速度小于 电力 M0SFET。16按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子 器件分为电压驱动型和电流驱动型两类。丄IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有负温度系数,在 1/2或1/3额定电流以上区段具有正温度系数。18.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶 闸管（GT0）、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电力二极管，属于半控型器件 的是晶闸管属于

4、全控型器件的是 GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT _； 属于单极型电力电子器件的有电力MOSFET属于双极型器件的有电力二极管、晶闸管、GTO、GTR属于复合型电力电子器件得有 IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是晶闸管工作频率最高的是电力MOSFET，属于电压 驱动的是电力MOSFET、IGBT 属于电流驱动的是晶闸管、GTO、GTR _。 第2章整流电路1. 电阻负载的特点是 电压和电流成正比且波形相同.，在单相半波可控整流 电阻性负载电路中，晶闸管控制角a的最大移相范围是_0T80o_。2. 阻感负载的特点是一流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻 感负载并联续流

5、二极管的电路中，晶闸管控制角a的最大移相范围是 _0-180。 _，其承受的最大正反向电压均为-QU?_,续流二极管承受的最大反向电压为 = V2U _ （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，a角移相范围为_0-180。_, 单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_T2u /2_和_压；带阻 2、 _ 一 2感负载时，a角移相范围为_02901_，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向 电压分别为_T2u _和_逅u _；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现 2_ 2_断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个 平波电抗器。4. 单相全控桥反电动势负载

6、电路中，当控制角a大于不导电角时，晶闸管 的导通角0 =_n-a-8_;当控制角a小于不导电角时，晶闸管的导通角0二_n-2_。5. 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_72U _,晶闸管控制角a的最大移相范围是0-150。，使负载电流连续的 2_条件为_ 30o_（U2为相电压有效值）。6. 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 120。，当它带阻感负载时,a的移相范围为0-90。7. 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 最高 的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是 最低 的 相电

7、压；这种电路a角的移相范围是_0-120。_, ud波形连续的条件是壬口_。8. 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 下降。9. 电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中，空载时，输出电压为 _42u _,随负载加重Ud逐渐趋近于_0.9 U_，通常设计时，应取 RC三2尸_1.5-2.5_T，此时输出电压为Ud _1.2_U （U为相电压有效值，T为交流电源 = = 2 2的周期）。匹电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流id断续和连续的临 界条件是RC = 73 _，电路中的二极管承受的最大反向电压为_J6 =U2。丄实际工作中，整流电路输出的电压是周期性

8、的非正弦函数，当a从0 90变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随a的增大而 增大，当a从 90180变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随a的增大而减小12. 逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为有源逆变_，欲实 现有源逆变，只能采用全控电路；对于单相全波电路，当控制角0a 5/2 时，电路工作在整流状态;兀/2a 90。，使输出平均电压Ud为负值14. 晶闸管直流电动机系统工作于整流状态，当电流连续时，电动机的机械 特性为一组平行的直线当电流断续时，电动机的理想空载转速将抬高随 a的增加，进入断续区的电流加大叵直流可逆电力拖动系统中电动机可以实现四象限运行，当其处于第一象 限时，

9、电动机作电动运行，电动机正转，正组桥工作在_整流状态；当其 处于第四象限时，电动机做发电运行,电动机反转转,正组桥工作在逆 变状态。16.大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路,同步信号为锯齿 波的触发电路，可分为三个基本环节，即脉冲的形成与放大、_锯齿波的形成 与脉冲移相_和_同步环节_。第3章直流斩波电路1. 直流斩波电路完成得是直流到直流的变换。2. 直流斩波电路中最基本的两种电路是降压斩波电路 和升压斩波电路_。3. 斩波电路有三种控制方式：脉冲宽度调制（PWM）_、频率调制和（ton 和T都可调，改变占空比）混合型。4. 升压斩波电路的典型应用有直流电动机传动和单相功率因数校正

10、等。5. 升降压斩波电路呈现升压状态的条件为一 0.5 a 1 Q为导通比）。6. CuK斩波电路电压的输入输出关系相同的有一升压斩波电路一 、_Sepic 斩波电路_和 _Zeta 斩波电路一。7.Sepic斩波电路和Zeta斩波电路具有相同的输入输出关系，所不同的是: _ Sepic斩波电路_的电源电流和负载电流均连续,_ Zeta斩波电路_的输入、输 出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为_正_极性的。8. 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1象限，升压斩波电路能使电动机工作于第2象限,电流可逆斩波电路 能使电动机工作于第1和第2象限。匹桥式可逆斩波电路用于

11、拖动直流电动机时，可使电动机工作于第1、2、3、 4_象限。10复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作一个 升压 斩波电路和一个 降压 斩波电路的组合；多相多重斩波电路中,3相3重斩波电路相当于3个 基本 斩波电路并联。第4章交流交流电力变换电路1改变频率的电路称为 变频电路，变频电路有交交变频电路和 交直交变 频电路两种形式，前者又称为直接变频电路，后者也称为间接变频电路。2单相调压电路带电阻负载，其导通控制角a的移相范围为_0-180。_，随a 的增大，Uo_降低_,功率因数九降低。3单相交流调压电路带阻感负载，当控制角aV申（爭二arctan（L/R）时,VT1 的导通时间逐渐缩短,VT

12、2的导通时间逐渐延长_。4根据三相联接形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式，TCR属于支路控制三角形联结方式,TCR的控制角a的移相范围为_90。-180。_,线电流中 所含谐波的次数为_6k1_。5. 晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻的原则是：该时刻交流电源电压 应和电容器预先充电电压相等。6. 把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为交 交变频电路。7. 单相交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路工作是由输出电流的方 向决定的，交流电路工作在整流还是逆变状态是根据输出电流方向和输出电压 方向是否相同决定的。8. 当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时，单相交

13、交变频电路的 输出上限频率约为_20Hz_。9三相交交变频电路主要有两种接线方式，即.公共交流母线进线方式-和 输出星形联结方式其中主要用于中等容量的交流调速系统是公共交流母线进 线方式_。10. 矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器 件是全控器件；控制方式是斩控方式。电力电子技术复习题2一、简答题1、晶闸管导通的条件是什么？（1）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压（2）晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压和电流2、有源逆变实现的条件是什么？（1）晶闸管的控制角大于 90 度，使整流器输出电压 Ud 为负（2）整流器直流侧有直流电动势，其极性必须和晶闸管导

14、通方向一致， 其幅值应大于变流器直流侧的平均电压3、电压源逆变电路与电流源逆变电路的区别？（1）电压型无源逆变电路直流侧接大电容滤波，输出电压为方波交流， 输出电流的波形与负载性质有关；电流型无源逆变电路直流侧接大电感滤波，输 出电流为方波交流，输出电压的波形与负载性质有关（2）电压型无源逆变电路各逆变开关管都必须反并联二极管，以提供之 后的感性负载电流回路；电流型无源逆变电路各逆变开关管不需反并联二极管， 但是应在负载两端并联电容，以吸收换流时负载电感中的储能4、单极性调制与双极性调制的区别？ (1)单极性调制是指逆变器输出的半个周期中，被调制成的脉冲输出电 压只有一种极性，正半周为+Ud和

15、零，负半周为-Ud和零(2)双极性调制是指逆变器输出的每半个周期中都被调制成+/-Ud之间 变化的等幅不等宽的脉冲列在近似相同的条件下，单极性调制比双极性调制具有更好的谐波抑制效 果。5、电力变换的基本类型包括哪些？包括四种变换类型：(1)整流 AC-DC(2) 逆变 DC-AC(3) 斩波 DC-DC(4) 交交电力变换 AC-AC6、半控桥能否用于有源逆变？为什么。 半控桥不能用于有源逆变，因为半控桥整流输出电压在移相范围内始终 大于零。7、直流斩波器的控制方式？ 时间比控制方式：定频调宽 定宽调频 调频调宽 瞬时值控制和平均值控制8、电压型无源逆变的特点是什么？ 电压型无源逆变电路输入为恒定的直流电压，输出电压为方波交流电 压，输出电流波形与负载的性质有关