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1、安徽农业大学20052006学年第二学期电力电子技术A卷答案一：填空（共 7 小题，每空 1分，共 23 分）1、电力电子器件按受控程度分：全控型器件、半控型器件、不控型器件。按载流子导电情况分：单极型、 双极型、混合型。按控制信号不同分 电流型、电压型。2、电力电子器件的主要性能指标有：工作最大电流、额定电压、额定功率。一般工作在开关状态。3、逆变从负载角度可分有源和无源逆变。4、DC-DC变换器常用的类型有： 降压型、升压型、升降压型CUK ZETA SEPIC等。5、GTR 在电力电子电路中主要考虑的特性参数有：静态： 额定电流、电压、功率、额定结温：动态: 开关时间、电压变化率、开关损
2、耗 ：二：简述题（共6小题，每题6分，共36分）1、简述肖特基二极管的工作特性。答： 1）、为单极型导电（2分）。 2）、反向恢复时间短，工作频率高（1分）3）、正向压降小，开启电压低，正向导通损耗小（1 分）4）、开关时间短，开关损耗小（1 分）5）反向漏电流大，电压低，温度特性差（1 分）2、简述IGBT的工作特性。答： 1、静态特性：转移特性：描述UGE和Ic的关系，存在UGE （th）当UGEUGE（th）时基本为线型分） 输出特性：描述 U 和 I 的关系，存在反向阻断区、正向阻断区、有源区、饱和区。（1 分） CEC2、动态特性：开关时间（t、t、t ）、开关损耗、结温（2分）on
3、 off s3、主要参数：除上述参数外，还有ICM超过该值会产生擎住效应（2分）3、简述电力电子器件的串并联运行目的和存在问题以及解决方法。 答：串联运行目的是提高工作电压，（1 分）但会存在器件的电压不均问题。（1 分）常用并联均压电阻方法解决问题。（1 分）并联目的是提高电流。（1 分）但会存在电流不均问题，（1 分）解决方案有串均 流电阻或串均流电抗器。（1 分）4、说明M0SFET在使用和运输过程中要注意的主要问题和原因。 答：使用注意事项：工作人员要求自身接地后，拿取器件：焊接时，工具要良好接地：测试时，要求仪器接地良好，测试操作要规范。（2分）运输注意事项：防静电包装、引脚最好全部
4、短接。（2分）主要原因：M0SFET的栅源极阻抗较高。容易积累静电，静电过高就会造成击穿而损坏器件（2分）5、简述电力电子器件或电路的散热技术。答：常用的散热方式有：辐射、对流、传导（2分） 常用的散热技术是利用热传导，主要涉及的技术方法是降低热阻。（2分） 要求散热功率大于产热功率，主要手段有：空气自然散热、风冷、液冷等。（2 分）6、简述电力公害的概念、产生原因、分类、及其常用的抑制措施。 答：概念：电力公害是指电力设备所产生的谐波电压电流而对生物体和其他设备的干扰。（1.5分）产生原因：由电力电子装备的非线形负载造成电力谐波和无功功率（1.5 分）分类：谐波、功率因数、电磁干扰等公害（1
5、.5 分）抑制措施：改进电力电子装置，减少谐波。（1.5分）添置功率因数矫正装置，提高功率因数 加强屏蔽措施。三：论述题（共2小题，每小题10分，共20分）1、论述谐振软开关电路的开关方式分类及工作特点。答：分类：按工作方式分：零电流谐振软开关和零电压谐振软开关。（2 分）按连接方式分：串联谐振和并联谐振（2 分） 按工作电路分：负载谐振变换电路、谐振开关变换电路和谐振电流环变换电路。（2 分） 工作特点：对于零电流谐振软开关，其工作时电流过零关断，开关回路中的电流变化率最小，但开关 的端电压可能比较大。（2 分）对于零电压谐振软开关，其工作时电压过零开通，但开关电 流变化率大（2 分）2、试
6、以升降压型变换电路为例分析斩波输出的特点和工作过程。 答：电路如图：（2分）工作波形如图：（2 分）参 数： ulS断开时：二极管V导通，UL=-Uo, IL线形下降（有连续和不连续方式）（2分）Dud （2 分）l（t *u +1T on d off* -u ） = 0 uo，电流断续1Ud41 IL4IonTofY-Uo电流连续工作过程：S合上时：UL=Ud, IL线形增加（有连续和不连续方式）二极管V截止（2分）（ 2）1 a+兀U =_ f /2U sint）d（wt）兀2（1分）aU=_O_ R（1 分）U2Udzfvtl 2vt2幷 vt3 vt4UgiWUg2Ug3Uo四：分析题
7、（共 1 小题，共 12 分）单相桥式全控整流电路带电感性负载。试分析：（1） 输出电压、电流以及晶闸管（任取一个）的电流、端电压波形（8 分）（2）写出计算输出端的电压、电流以及晶闸管（任取一个）的电流、端电压平均值的表达式。（4分） （请以每格30o 绘制波形）答：（1）如图所示：电路（2分）、波形（6分）- IU212兀Ud = f 2U sin（ wt）d （wt）2兀72（i分）a +兀d =牛（1分）Udid（ 1 分）2 分）1 分）五：分析题（共 1 小题，共 9 分）试以三相桥式半控电路为例分析有源逆变的工作过程和条件。（请以每格30。绘制波形）答：电路（2 分）、波形如图：（2 分）过程：a 大于 90 度时 输出平均电压为负。电路为逆 变状态（1 分）d分兀时：电源做正功，ED被充电（1分） 兀O兀+ a时：电源做负功，ED对电源分 充电。（1）有源逆变条件：a 大于 90 度（输出平均电压为负）（1 分）、有反电动势负载。（ 1 分）
