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1、20XX 年秋季学期XX 学院电力电子技术 模拟试题 2开卷，时间：120 分钟全部答案必需写在答题纸上一、填空题40 分，每空 1 分1. GTO 的构造是为了便于实现门极掌握关断而设计的。2. GTO 的开通掌握方式与晶闸管相像，但是可以通过在门极使其关断。3. GTO 导通过程与一般晶闸管一样，只是导通时饱和程度,导通时管压降。4. GTO最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值 IGM之比称为, 该值一般很小，只有左右，这是 GTO 的一个主要缺点。5. GTR 导通的条件是：且。6. 在电力电子电路中 GTR 工作在开关状态, 在开关过程中，在区和区之间过渡时，要经过放大区。7. 电
2、力 MOSFET 导通的条件是：且。8. 电力 MOSFET 的漏极伏安特性中的三个区域与 GTR 共放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。 9.电力 MOSFET 的通态电阻具有温度系数。10.IGBT 是由和两类器件取长补短结合而成的复合器件10. PWM 掌握的理论根底是原理，即相等而外形不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果根本一样。11. 依据“面积等效原理”，SPWM 掌握用一组的脉冲宽度按规律变化来等效一个正弦波。12. PWM 掌握就是对脉冲的进展调制的技术；直流斩波电路得到的PWM 波是
3、等效波形，SPWM 掌握得到的是等效波形。13.PWM 波形只在单个极性范围内变化的掌握方式称掌握方式，PWM 波形在正负极性间变化的掌握方式称掌握方式，三相桥式 PWM 型逆变电路承受掌握方式。14. SPWM 波形的掌握方法：转变调制信号 ur 的可转变基波幅值；转变第 10 页 共 13 页调制信号 ur 的可转变基波频率；15. 得到 PWM 波形的方法一般有两种，即和，实际中主要承受。16. 依据载波和信号波是否同步及载波比的变化状况， PWM 调制方式可分为和。一般为综合两种方法的优点，在低频输出时承受方法，在高频输出时承受方法。二、简答题20 分，每题 2 分1. 什么是电力电子
4、技术？2. 电能变换电路的有什么特点？机械式开关为什么不适于做电能变换电路中 的开关？3. 电力电子变换电路包括哪几大类？4. 电压型逆变电路中反响二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没 有反响二极管？5. 什么是电流跟踪型PWM 变流电路？承受滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？承受三角波比较方式电流跟踪型逆变电路有何特点？6. 什么是 PWM 整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？7. 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是什么？8. IGBT、GTR、GTO 和电力 MOSFET 的驱动电路各有什么特点？9. 说明电力电子装置中产生过电压和过电
5、流的缘由。各举出 3 种常用的过电压和过电流保护措施，画出它们的配置简图，并说明其工作原理。10. 试画出间接直流变流电路的构造并简述承受这种构造的缘由。三、画图题10 分1. 以下图所示的单相全桥逆变电路工作于双极性 SPWM 模式。设载波比 N=9要求：画出 1 个调制信号波周期内的开关掌握信号波形和输出电压 uO 的波形。四、计算题30 分，每题 10 分1. 流经晶闸管的电流波形如以下图所示,其电流最大值为 Im。试计算电流波形的平均值、有效值。假设取安全裕量为 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？2. 三相桥式全控整流电路带电阻负载工作，设沟通
6、电压有效值 U2400V，负载电阻 Rd10, 掌握角a p/2 rad, 试求：1输出电压平均值 Ud；2输出电流平均值 Id。3. 桥式可逆斩波电路如题以下图所示，电机为正向电动状态。当电机处于低速轻载运行状态即负载电流较小且正负交变，完成下题： 承受双极型掌握方式时，画出 V1V4 驱动信号的波形，负载上电压和电流的波形；并在此根底上结合电流波形说明在一个周期内的不同区段上负载电流的 路径以及在该区段内电机的工作状态。20XX 年秋季学期XX 学院电力电子技术 模拟试题 2开卷，时间：120 分钟全部答案必需写在答题纸上一、填空题40 分，每空 1 分1. GTO 的 多元构造是为了便于
7、实现门极掌握关断而设计的。2. GTO 的开通掌握方式与晶闸管相像，但是可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断。3. GTO 导通过程与一般晶闸管一样，只是导通时饱和程度较浅,导通时管压降增大。4. GTO 最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值 IGM 之比称为电流关断增益, 该值一般很小，只有5左右，这是 GTO 的一个主要缺点。5. GTR 导通的条件是： 集电极承受正电压NPN 型且 基极施加驱动电流。6. 在电力电子电路中 GTR 工作在开关状态, 在开关过程中，在截止区和饱和区之间过渡时，要经过放大区。7. 电力 MOSFET 导通的条件是：漏源极间加正电源且在栅源极间加正电压U
8、GS，且大于开启电压。8. 电力 MOSFET 的漏极伏安特性中的三个区域与 GTR 共放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放大区。9. 电力 MOSFET 的通态电阻具有 正 温度系数。10. IGBT 是由 MOSFET和GTR两类器件取长补短结合而成的复合器件10. PWM 掌握的理论根底是面积等效 原理，即冲量相等而外形不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果根本一样。11. 依据“面积等效原理”，SPWM 掌握用一组等幅不等宽的脉冲宽度按正弦规律变化来等效一个正弦波。12. PWM
9、掌握就是对脉冲的宽度进展调制的技术；直流斩波电路得到的 PWM波是等效直流波形，SPWM 掌握得到的是等效正弦波形。13. PWM 波形只在单个极性范围内变化的掌握方式称单极性掌握方式，PWM 波形在正负极性间变化的掌握方式称双极性掌握方式，三相桥式 PWM 型逆变电路承受双极性掌握方式。14. SPWM 波形的掌握方法：转变调制信号 ur 的幅值可转变基波幅值；转变调制信号 ur 的频率可转变基波频率；15. 得到 PWM 波形的方法一般有两种，即计算法和调制法，实际中主要承受调制法。16. 依据载波和信号波是否同步及载波比的变化状况，PWM 调制方式可分为同步调制和异步调制。一般为综合两种
10、方法的优点，在低频输出时承受异步调制 方法，在高频输出时承受同步调制方法。二、简答题20 分，每题 2 分1. 什么是电力电子技术？答：电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进展变换和掌握的技术。2. 电能变换电路的有什么特点？机械式开关为什么不适于做电能变换电路中 的开关？答：电能变换电路在输入与输出之间将电压、电流、频率、相位、相数中的一相加以变换。 电能变换电路中抱负开关应满足切换时开关时间为零，使用寿命长，而机械开关不能满足这些要求。3. 电力电子变换电路包括哪几大类？答：沟通变直流整流；直流变沟通逆变；直流变直流斩波； 沟通变沟通沟通调压、变频。4. 电压型逆
11、变电路中反响二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反响二极管？答：电压型逆变电路中反响二极管是为了给沟通侧向直流侧反响的无功能量供给通道。电流型逆变电路中反响无功能量时直流电流并不反向，因此不并联二极管。5. 什么是电流跟踪型PWM 变流电路？承受滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？承受三角波比较方式电流跟踪型逆变电路有何特点？ 答：电流跟踪型 PWM 变流电路是把期望输出的电流波形作为指令信号，把实际电流波形作为反响信号，通过两者的瞬时值比较来打算逆变电路各功率开关器件的通断， 使实际的输出跟踪指令信号变化。滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点：硬件电路简洁；属于实时掌握方式，
12、电流响应快；不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波重量；和计算法及调制法相比，一样开关频率时输出电流中高次谐彼含量较多； 属于闭环掌握。三角波比较方式电流跟踪型逆变电路有何特点：开关频率固定，等于载波频率，高频滤波器设计便利。为改善输出电压波形，三角波载波常用三相三角波载波。和滞环比较掌握方式相比，这种掌握方式输出电流所含的谐波少。6. 什么是 PWM 整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？答：PWM 整流电路是把逆变电路中的 SPWM 掌握技术用于整流电路中。与相控相比，PWM 整流功率因数高，输入电流中的谐波含量少，更接近正弦。7. 交交变频电路的最高输出频率是多少？制约
13、输出频率提高的因素是什么？答: 最高输出频率是电网频率的 1/21/3，制约输出频率提高的因素是:电压波形的畸变以及由此产生的电流波形的畸变、转矩脉动、电流死区和电流断续。8. IGBT、GTR、GTO 和电力 MOSFET 的驱动电路各有什么特点？答：IGBT：电压驱动件，要求驱动电路具有较小的输出电阻。关断时施加肯定幅值的负驱动电压。 GTR：开通驱动电流应使其处于准饱和状态。关断时施加负极基电流。GTO：开通触发脉冲的前沿幅值和陡度要高，关断触发脉冲的前沿幅值和陡度要更高。导通期间施加正门极电流，关断后施加肯定幅值的负驱动偏压。MOSFET：与 IGBT 根本一样，只是使其开通的栅源间驱
14、动电压一般 10-15V.9. 说明电力电子装置中产生过电压和过电流的缘由。各举出 3 种常用的过电压和过电流保护措施，画出它们的配置简图，并说明其工作原理。答：产生过电压的缘由有：操作过电压、雷击过电压、换相过电压和关断过电压。常用的过电压保护措施：阀器件换相过电压抑制用 RC 电路、阀器件关断过电压抑制用 RCD 电路、压敏电阻过电压抑制器。产生过电流缘由：电力电子电路运行不正常或发生故障。常用的过电流保护措施：快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器。快速熔断器作为短路时的局部区段保护、直流快速断路器整定在电力电子电路动作之后实现保护。10. 试画出间接直流变流电路的构造并简述承受这种构造的缘由。答：承受这种构造较为简单的电路来完成直流直流的变换有以下缘由：输出端与输入端需要隔离。某些应用中需要相互隔离的多路输出。输出电压与输入电压的比例远小于 1 或远大于 l。沟通环节承受较高的工作频率，可以减小变压器和滤波电感、滤波电容的体积和重量。直流逆变电路沟通变压器沟通整流电路脉动直流滤波器直流间接直流变流电路的构造三、画图题10 分1. 以下图所示的单相全桥逆变电路工作于双极性 SPWM 模式。设载波比 N=9要求：在题图 4-3 中画出 1 个调制信号波周期内的开关掌
