第一章電力電子器件

填空題（每空1分）

1、普通晶閘管內(nèi)部有——PN結(jié)，外部有三個電極,分別是--------極一一極和——極。

2、晶閘管在其陽極與陰極之間加之一一電壓的同時，門極上加之一-電壓，晶閘管就導通。

3、、晶閘管的工作狀態(tài)有正向……狀態(tài)，正向.............狀態(tài)和反向...........狀態(tài)。

4、某半導體器件的型號為KP50-7的，其中KP表示該器件的名稱為50表示........

7表示.......

5、惟獨當陽極電流小于......電流時，晶閘管才會由導通轉(zhuǎn)為截止。

6、GT0勺全稱是.............圖形符號為.........；GTR勺全稱是............

號為.......；P-M0SFE全稱是...............，圖形符號為........；IGBT的全稱

，圖形符號為......

7、GT0勺關斷是靠門極加一一浮現(xiàn)門極.......來實現(xiàn)的。

&大功率晶體管簡稱......，通常指耗散功率以上的晶體管，

9、功率場效應管是一種性能優(yōu)良的電子器件，缺點是.......

10、歸前常用的具有自關斷能力的電力電子元件有.......................................

........................................幾種。

11、普通晶閘管的圖形符號是............，三個電極分別是—和……

閘管的導通條件是.............................；關斷條件是.................................

12、請在空格內(nèi)標出下面元件的簡稱：電力晶體管......；可關斷晶閘管...........；功率

場效應晶體管...........；絕緣柵雙極型晶體管......

IGBT是的復合管。

13、晶閘管對觸發(fā)脈沖的要求是

14、當溫度降低時，晶閘管的觸發(fā)電流會.......、正反向漏電流會............；當溫度升高

時，晶閘管的觸發(fā)電流會.........正反向漏電流會.........

15、在電力晶閘管電路中，常用的過電流保護

有..................................................................................；禾廿等幾種。

判斷題對的用表示、錯的用X表示（每小題1分、共25分）普通晶閘管內(nèi)部有兩個PN結(jié)

普通晶閘管外部有三個電極，分別是基極、發(fā)射極和集電極。()

型號為KP50-7的半導體器件，是一個額定電流為50A的普通晶閘管。()只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小

為零，晶閘管就會關斷。()

只要給門極加之觸發(fā)電壓，晶閘管就導通。()

晶閘管加之陽極電壓后，不給門極加觸發(fā)電壓，晶閘管也會導通。()加在晶閘管門極上的觸發(fā)電壓，最高不

得超過lOOVo()

在觸發(fā)電路中采用脈沖變壓器可保障人員和設備的安全。O

為防止“關斷過電壓”損壞晶閘管，可在管子兩端并接壓敏電阻。()雷擊過電壓可以用RC吸收回路來抑制。

()

晶閘管串聯(lián)使用須采取“均壓措施”。()

為防止過電流，只須在晶閘管電路中接入快速熔斷器即可。()

快速熔斷器必須與其它過電流保護措施同時使用。()

晶閘管并聯(lián)使用須采取“均壓措施”。()

大功率晶體管的放大倍數(shù)(3都比較低。()

工作溫度升高，會導致GTR的壽命減短。()

使用大功率晶體管時，必須要注意“二次擊穿”問題。()

同一支可關斷品閘管的門極開通電流和關斷電流是一樣大的.()

電力晶體管的外部電極也是：集電極、基極和發(fā)射極。()

22、實際使用電力晶體管時，必須要有電壓電流緩沖保護措施。()

23、同一支可關斷晶閘管的門極開通電流比關斷電流大。()

24、電力場效應晶體管屬于電流型控制元件。()

25、絕緣柵雙極型晶體管具有電力場效應晶體管和電力晶體管的優(yōu)點。（）

三、單項選擇題把正確答案的序號填在括號內(nèi)（每小題2分，共14分）晶閘管內(nèi)部有（）PN結(jié)。A一個，

B二個，C三個，D四個

2、晶閘管在電路中的門極正向偏壓（B）愈好。

A愈大，B愈小，C不變

3、晶閘管兩端并聯(lián)一個RC電路的作用是（）。

A分流，B降壓，C過電壓保護，D過電流保護。

4、晶閘管變流裝置的功率因數(shù)比較（）。

A高，B低，C好。

5、品閘管變流器接直流電動機的拖動系統(tǒng)中，當電動機在輕載狀況下，電樞電流較小時，變流器輸出電流是

（）的。

A連續(xù)，B斷續(xù)，C不變。

6、普通晶閘管的通態(tài)電流（額定電流）是用電流的（）來表示的。

A有效值B最大值C平均值

7、下列半導體器件中屬于電流型控制器件的是。（）

A、GTRB、MOSFETC、、IGBT.

四、問答題（每小題5分，共計55分）

1.晶閘管的導通條件是什么？導通后流過晶閘管的電流和負載上的電壓由什么決定？

2.晶閘管的關斷條件是什么？如何實現(xiàn)？晶閘管處于阻斷狀態(tài)時其兩端的電壓大小由什么決

定？

3.溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流、正反向漏電流、維持電流以及正向轉(zhuǎn)折電壓和反向擊穿電壓如何變

化？

4.晶閘管的非正常導通方式有哪幾種？

5.請簡述晶閘管的關斷時間定義。

6.試說明晶閘管有哪些派生器件？

7.某晶閘管型號規(guī)格為KP200-8D試問型號規(guī)格代表什么意義？

8.什么叫GTR勺一次擊穿？什么明GTR勺二次擊穿？

9.怎樣確定GTR的安全工作區(qū)SOA?

10.GTR對基極驅(qū)動電路的要求是什么？

11.緩沖電路的作用是什么？關斷緩沖與開通緩沖在電路形式上

有何區(qū)別，各自的功能是什么？

1.單相正弦交

流電源，晶閘管和負我電阻串聯(lián)如圖所示，交流電源電壓有效值為220V.

(1)考慮安全余量，應如何選取晶閘管的額定電壓？

(2)若當電流的波形系數(shù)為K-2.22時，通過晶閘管的有效電流為100A,考慮晶閘管的安全余量，應如何選擇

晶閘管的額定電流?

第二章相控整流電路

填空題

1、電阻性負載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓U等于.............

Frti

設U2為相電壓有效值。

2、三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序挨次互差...................o

3、對于三相半波可控整流電路，換相重疊角的影響，將使用輸出電壓平均值.....................

4、晶閘管串聯(lián)時，給每只管子并聯(lián)相同阻值的電阻R是................昔施。

5、三相全控橋式變流電路交流側(cè)非線性壓敏電阻過電壓保護電路的連接方式有.....................二種

方式。

6、抑制過電壓的方法之一是用..........收可能產(chǎn)生過電壓的能量，并用電阻將其消耗。

7、180。導電型電壓源式三相橋式逆變電路，其換相是在..............的上、下二個開關元件之間進

行。

&整流就是把交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能，而將直流轉(zhuǎn)換為交流電能稱為...............................它是

對應于整流的逆向過程。

9............................開關的頻率和變換電路的形態(tài)性能等因素有關，

10、如果將逆變電路交流側(cè)接到交流電網(wǎng)上，把直流電逆變成同頻率的交流電，反送到電網(wǎng)上去稱為。

11路是把逆變電路的交流側(cè)接到電網(wǎng)上，把直流電逆變成同頻率的交流反

送到電網(wǎng)去。..............電路的交流側(cè)直接接到負我，將直流電逆變成某一頻率或者可變頻率的交流供

給負載。

12................■勺作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓du/dt或者過電流di/d減少器件的開關損

耗。

13、VDMO的安全工作區(qū)分為：(1)................................(2).........

(3)......................................

14、晶閘管從正向陽極電流下降為零到它恢復正向阻斷能力所需的這段時間稱為。即t

q-lF

15、電流從一個臂向另一個臂轉(zhuǎn)移的過程稱為..................

二、判斷題對的用表示、錯的用X表示(每小題1分、共19分)

1、在觸發(fā)電路中采用脈沖變壓器可保障人員和設備的安全。()

2、為防止過電流，只須在晶閘管電路中接入快速熔斷器即可

3、快速熔斷器必須與其它過電流保護措施同時使用。()

4、在電路中接入單結(jié)晶體管時，若把bl、b2接反了，就會燒壞管子。()

5、采用正弦波移相觸發(fā)電路的可控整流電路工作穩(wěn)定性較差。()

6、正弦波移相觸發(fā)電路不會受電網(wǎng)電壓的影響。()

7、在半控橋整流帶人電感負載不加續(xù)流二極管電路中，電路出故障時會浮現(xiàn)失控現(xiàn)象。()

8、晶閘管串聯(lián)使用時，必須注意均流問題。()

9、逆變角太大會造成逆變失敗。()

10、在單相全控橋整流電路中，晶閘管的額定電壓應取U2。()

11、在三相半波可控整流電路中，電路輸出電壓波形的脈動頻率為300Hz。()

12、三相半波可控整流電路，不需要用大于60。小于120。的寬脈沖觸發(fā)，也不需要相隔60。

的雙脈沖觸發(fā)，只用符合要求的相隔120。的三組脈沖觸發(fā)就能正常工作。()

13、三相橋式半控整流電路，帶大電感性負載，有續(xù)流二極管時，當電路出故障時會發(fā)生失

控現(xiàn)象。()

14、三相橋式全控整流電路，輸出電壓波形的脈動頻率是150H。()

Z

15、在普通晶閘管組成的全控整流電路中，帶電感性負載，沒有續(xù)流二極管時，導通的晶閘

管在電源電壓過零時不關斷。)

16、在橋式半控整流電路中，帶大電感負載，不帶續(xù)流二極管時，輸出電壓波形中沒有負面

積。

17、在單相全控橋電路中，晶閘管的額柒電壓應取U2。

18、三相半波可控整流電路中，如果三個晶間管采用同一組觸發(fā)裝置.，則a的移相范圍惟獨

120.o

19、三相半波可控整流電路也必需要采用雙窄脈沖觸發(fā)。)

三、單項選擇題把正確答案的番號填在括號內(nèi)（每小題2分，共32分）

1、三相可控整流與單相可控整流相比較，輸出直流電壓的紋波系數(shù)（）。

A三相的大，B單相的大，C一樣大。

2、為了讓晶閘管可控整流電感性負載電路正常工作，應在電路中接入（

A三極管，B續(xù)流二極管，C保險絲。

3、晶閘管可整流電路中直流端的蓄電池或者直流電動機應該屬于（）負載。

A電任性，B電感性，C反電動勢。

4、直流電動機由晶閘管供電與由直流發(fā)機電供電相比較，其機械特性（

A一樣，B要硬一些，C要軟一些

5、品閘管在電路中的門極正向偏壓（）愈好

A愈大，B愈小，C不變

6、晶閘管兩端并聯(lián)一個RC電路的作用是（）

A分流，B降壓，C過電壓保護，D過電流保護

7、壓敏電阻在晶閘管整流電路中主要是用來（）

A分流，B降壓，C過電壓保護，D過電流保護

8、晶閘管變流裝置的功率因數(shù)比較（）。

A高，B低，C好

9、晶閘管變流器接直流電動機的拖動系統(tǒng)中，當電動機在輕載狀況下，電樞電流較小時，變流器輸電流是

（）的。

A連續(xù)，B斷續(xù)，C不變。

10、脈沖變壓器傳遞的是（）電壓。

A直流，B正弦波，C脈沖波。）來表示的

11、普通晶閘管的通態(tài)電流（額定電流）是用電流的（

A有效值B最大賽值C平均值

12、普通的單相半控橋可整流裝置中一共用了（）晶閘管。

A一只，B二只，C三只，D四只。

13、三相全控橋整流裝置中一共用了（）晶閘管。

A三只,B六只,C九只。

14、雙向晶閘管是用于交流電路中的，其外部有（）電極。

A一個，B兩個，C三個，I）四個。

15、若可控整流電路的功率大于4kW宜采用（）整流電路。

A單相半波可控B單相全波可控C三相可控

16、三相可控整流與單相可控整流相比較，輸出直流電壓的紋波系數(shù)（）A三相的大，B

單相的大，C一樣大。

四、問答題（每小題5分，共計25分）

1、什么是整流？它與逆變有何區(qū)別？

2、某單相全控橋式整流電路給電阻性負載和大電感負載供電，在流過負載電流平均值相同的情況

下，哪一種負載的晶閘管額定電流應選擇大一些？

3、什么是有源逆變？有源逆變的條件是什么？有源逆變有何作用？

4、元源逆變電路和有源逆變電路有何區(qū)別？

5、有源逆變最小逆變角受哪些因素限制？為什么？

五、計算題（每小題10分，共計30分）

1、某電阻性負載要求0~24V直流電壓，最大負載電流l=30A如采用由220v交流直接供電

和由變壓器降壓到60V供電的單相半波相控整流電路,是否兩種方案都能滿足要求？試比較

兩種供電方案的晶閘管的導通角、額定電壓、額定電流、電路的功率因數(shù)及對電源容量的要求。

2、某電阻性負載，R=50Q,要求U在0~600v可調(diào)，試用單相半波和單相全控橋兩種整流電路來

供給，分別計算:

晶閘管額定電壓、電流值;

連接負載的導線截面積（導線允許電流密度j=6A/mm2）；負載電阻上消耗的最大功率。

3、二相全捽橋式整流電路帶大電感負載,負載電阻R=4Q,要求U從02220v之間變化.試求:

（1）不考慮控制角裕量時，整流變壓器二次線電壓。

（2）計算晶閘管電壓、電流值，如電壓、電流取2倍裕量，選擇晶閘管型號。

第三章直流斬波電路填空題

1、直流斬波器按照穩(wěn)壓方式通常有................式和...............式兩種工作方式。。

2、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來分類有....斬波電路；.............斬波電

路：.................斬波電路。

二、判斷題對的用表示、錯的用x表示（每小題1分、共1分）

1、直流斬波電路只能實現(xiàn)降低輸出直流電壓的作用（）

三、、問答題（每小題6分，共計24分）

1、開關器件的開關損耗大小同哪些因素有關？

2、試比較Buck電路和Boost電路的異同。

3、試簡述Buck-Boost電路同Cuk電路的異同。

4、試說明直流斬波器主要有哪幾種電路結(jié)構(gòu)？試分析它們各有什么特點？

四、計算題（每小題10分，共計40分）

1、有一開關頻率為50kHz的Buck變換電路工作在電感電留連續(xù)的情況下，「0.05mH輸

入電壓U=15V,輸出電壓L0=10V

（I）求占空比D的大??；

（2）求電感中電流的峰避值

（3）若允許輸出電壓的紋波左U/U=5%求濾波電容C的最小值。

2、圖題3.8所示的電路工作在電感電留連續(xù)的情況下，器件T的開關頻率為100kHz，電

路輸入電壓為交流220V,當R.兩端的電壓為400V時:

（1）求占空比的大小;

（2）當R=40Q時，求維持電感電留連續(xù)時的臨界電感值;

（3）若允許輸出電壓紋波系數(shù)為0.01,求濾波電容C的最小誼。

題圖3.8

3、在Boost變換電路中，已知U=50V,L值和C值較大，R=20Q，若采用脈寬調(diào)制方式，當T=40

Ps,t=20Rs時，計算輸出電壓平均值U和輸出電流平均值I

4、有一開關頻率為50kHz的庫克變換電路，假設輸出端電容足夠大，使輸出電壓保持恒定，并且元件的功率

損耗可忽略，若輸入電壓U=10V,輸出電壓U。調(diào)節(jié)為5V不變。試求：

占空比；

電容器0兩端的電壓U

⑶開關管的導通時間和關斷時間。

第四章逆變電路電路填空題

1、整流是把........電變換為...........電的過程；逆變是把.........電變換為......

2、逆變電路分為...........逆變電路和...............逆變電路兩種。

3、逆變角B與控制角,之間的關系為.................

4、逆變角B的起算點為對應相鄰相的交點往...度量。

5、為了保證逆變器能正常工作，最小逆變角應為....................

6、將直流電源的恒定電壓，通過電子器件的開關控制，變換為可調(diào)的直流電壓的裝置稱為

7、晶閘管整流裝置的功率因數(shù)定義為..........側(cè)----------與..............之比。

&晶閘管裝置的容量愈大，則高次諧波..............對電網(wǎng)的影響...........

9、在裝置容量大的場合，為了保證電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，需要有...................補償，最常用的方法是在

負載快!-------------o

10、變頻電路從變頻過程可分為............變頻和.............變頻兩大類。

11、脈寬調(diào)制變頻電路的基本原理是：控制逆變器開關元件的一和

____時間比，即調(diào)節(jié)..........來控制逆變電壓的大小和頻率。

判斷題對的用表示、錯的用x表示(每小題1分、共11分)

1、把交流電變成直流電的過程稱為逆變。()

2、應急電源中將直流電變?yōu)榻涣麟姽粽彰鳎潆娐分邪l(fā)生的“逆變”稱有源逆變。

()

3、晶閘管變流可逆裝置中浮現(xiàn)的“環(huán)流”是一種有害的不經(jīng)過電動機的電流，必須想辦法

減少或者將它去掉。()

4、晶閘管變流裝置會對電網(wǎng)電壓波形產(chǎn)生畸變。()

5、對低電壓大電流的負載供電，應該用帶平衡電抗器的雙反星型可控整流裝置。

()

6、晶閘管觸發(fā)電路與主電路的同步，主要是通過同步變壓器的不同結(jié)線方式來實現(xiàn)的

)

7、電源總是向外輸出功率的。

&晶閘管可控整流電路就是變流電路

9、只要控制角a>90°,變流器就可以實現(xiàn)逆變。()

10、采用接觸器的可逆電路合用于對快速性要求不高的場合。()

11、晶閘管裝置的容量愈大，對電網(wǎng)的影響就愈小。O

三、單項選擇題把正確答案的番號填在括號內(nèi)(每小題2分，共10分)

1、可實現(xiàn)有源逆變的電路為...............。

A、三相半波可控整流電路，B、三相半控橋整流橋電路，

C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路，D、單相半控橋整流電路。

2、在普通可逆電路中，最小逆變角Rmin選在下面那一種范圍合理......................

A、3Oo-35o,B、10o-15o,C、0o~10o,D、Ooo

3、在下面幾種電路中，不能實現(xiàn)有源逆變的電路有哪幾種...............................

A、三相平波可控整流電路。B、三相平控整流橋電路。

C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路。D、單相半控橋整流電路。

4、在芍源逆變電路中，逆變角i的移相范圍應選.......................為最好。

A、=90o-180o,B、=350-900,C、=0o-90o,

5、晶閘管整流裝置在換相時刻(例如：從U相換到Y(jié)相時)的輸出電壓等于

A、U相換相時刻電壓山，B、V相換相時刻電壓u,C、等于u+u的一半即:

■■V

2

四、問答題（每小題6分，共計24分）

1、什么叫整流？什么叫逆變？什么叫有源逆變？什么叫無源逆變？

2、實現(xiàn)有源逆變的條件有哪些？

3、電壓型逆變電路中的反饋二極管的作用是什么？

4、為什么在電流型逆變電路的可控器件上要串聯(lián)二極管？

5、試說明PW控制的工作原理。

6、試說明PWM控制的逆變電路有何優(yōu)點？

二、計算題（每題10分，共10分）

1、三相橋式電壓型逆變電路采用18,導電方式，當其直流側(cè)電壓U=100\，時」

求輸出相電壓基波幅值和有效值

求輸出線電壓基波幅值和有效值

（3）輸出線電壓中五歡諧波的有效值。

第五章交流變換電路填空題

1、在單相交流調(diào)壓電路中，負載為電阻性時移相范圍是.....................，負載是阻感性時移相范

圍是。

2、提高變流裝置的功率因數(shù)的常用方法有......................................................

.........................................................幾種。

二、判斷題對的用表示、錯的用x表示(每小題1分)

1、在變流裝置系統(tǒng)中，增加電源的相數(shù)也可以提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。()

2、變頻器總是把直流電能變換成50Hz交流電能。()

三、單項選擇題把正確答案的番號填在括號內(nèi)(每小題1分)

1、下面哪種功能不屬于變流的功能()

A、有源逆變B、交流調(diào)壓C變壓器降壓D直流斬波

2、變流裝置的功率因數(shù)總是-----------------o()

A、大于1;B、等于1;C、小于1;

四、問答題(每小題6分，共計24分)

1、在單相交流調(diào)壓電路中，當控制角小于負載功率因數(shù)角時為什么輸出電壓不可控？

2、晶閘管相控直接變頻的基本原理是什么？為什么只能降頻、降壓，而不能升頻、升壓？

3、晶閘管相控整流電路和晶閘管交流調(diào)壓電路在控制上有何區(qū)別？

4、交流調(diào)壓和交流調(diào)功電路有何區(qū)別？

5、試述單相交-交變頻電路的工作原理。

6、交-交變頻電路的輸出頻率有何限制？

五、計算題（每題10分）

1、i電阻爐由單相交流調(diào)壓電路供電，女口〉=0°時為輸出功率最大值，試求功率為80%50$時的控制

角：。

2、一