2025年注冊電氣工程師考試電力系統(tǒng)電力電子技術(shù)試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（本大題共20小題，每小題1分，共20分。在每小題的備選項(xiàng)中，只有1個(gè)是符合題目要求的，請將其選出。）1.在電力電子技術(shù)中，以下哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最適合用于高頻開關(guān)電源的設(shè)計(jì)？A.橋式電路B.推挽電路C.半橋電路D.全橋電路。我當(dāng)年剛學(xué)這個(gè)的時(shí)候，真是把這幾個(gè)電路給整懵了，不過后來一琢磨，高頻開關(guān)電源那頻率高，對電路的損耗要求就特別嚴(yán)苛，推挽電路那自耦變壓器，看著就挺浪費(fèi)材料的，而且變壓器鐵芯利用率不高，所以不太合適。橋式電路看著是挺對稱，但高頻下感性負(fù)載那電流連續(xù)性，處理起來也夠嗆。半橋電路，嗯，對稱性不錯(cuò)，而且驅(qū)動(dòng)電路簡單，變壓器利用率高，高頻下表現(xiàn)那叫一個(gè)穩(wěn)當(dāng)，所以我覺得選半橋電路最靠譜。2.全控型電力電子器件IGBT的導(dǎo)通損耗主要由哪部分引起？A.器件通態(tài)壓降B.開關(guān)損耗C.反向恢復(fù)損耗D.電容充放電損耗。我記得老師講課的時(shí)候就特別強(qiáng)調(diào)過，IGBT這玩意兒，導(dǎo)通的時(shí)候主要是那PN結(jié)正向?qū)▔航岛推茀^(qū)那載流子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的損耗，你想想，大電流流過那結(jié)電阻，那熱量可不小。開關(guān)損耗那是它開通和關(guān)斷的時(shí)候產(chǎn)生的，反向恢復(fù)損耗是二極管特性，跟IGBT導(dǎo)通沒關(guān)系。電容充放電損耗，那是頻率高的時(shí)候才比較明顯，導(dǎo)通損耗主要還是那壓降吧，想想也合理，畢竟它是個(gè)功率器件，主要任務(wù)就是轉(zhuǎn)換能量，發(fā)熱是肯定的。3.在PWM控制策略中，以下哪種調(diào)制方式能夠最有效地抑制諧波？A.單極性調(diào)制B.雙極性調(diào)制C.正弦波調(diào)制D.三角波調(diào)制。這個(gè)題得好好想想，單極性調(diào)制，那電壓波形要么是高電平要么是低電平，諧波那叫一個(gè)豐富。雙極性調(diào)制，雖然波形對稱了點(diǎn)，但諧波還是不少。正弦波調(diào)制，聽著挺高級，但實(shí)際應(yīng)用中，那正弦波怎么生成？用數(shù)字生成那計(jì)算量大，模擬生成那精度和穩(wěn)定性又是個(gè)問題。最常用、最有效，而且實(shí)現(xiàn)起來還相對簡單的，就是三角波調(diào)制，三角波那陡峭的邊緣，能把各種頻率的調(diào)制信號都給“切割”成小塊，頻譜干凈多了，諧波含量低，所以我覺得選三角波調(diào)制。4.在電力電子變換器中，Boost變換器屬于哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？A.升壓拓?fù)銪.降壓拓?fù)銫.升降壓拓?fù)銬.反向降壓拓?fù)洹oost變換器，顧名思義，就是提升電壓的，它把輸入電壓升高到輸出電壓，這很明顯是升壓拓?fù)浒?。降壓的肯定是Buck，升降壓的是Cuk或者Buck-Boost，反向降壓？那聽著就怪怪的，不存在吧。所以肯定選A，升壓拓?fù)洹?.在整流電路中，采用二極管整流橋可以實(shí)現(xiàn)的整流方式是？A.半波整流B.全波整流C.橋式全波整流D.倍壓整流。整流橋，那不就是四個(gè)二極管組個(gè)橋接嘛，目的就是把交流電變成直流電。半波整流，那只有半個(gè)周期導(dǎo)通，太浪費(fèi)電了。全波整流有兩種，一種是帶中心抽頭的變壓器，另一種就是橋式整流。橋式整流，利用四個(gè)二極管的配合，正負(fù)半周都有電流流過負(fù)載，效率高，而且變壓器利用率也高，所以橋式全波整流是最常見的，我覺得應(yīng)該選C。6.在直流斬波電路中，以下哪種控制方式可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的平均值調(diào)節(jié)？A.頻率調(diào)制B.占空比調(diào)制C.電壓模式控制D.電流模式控制。斬波電路，就是給直流電加個(gè)開關(guān)，控制它通斷，從而改變輸出電壓。要想調(diào)節(jié)輸出電壓的平均值，最直接的辦法就是控制開關(guān)通斷的時(shí)間比例，也就是占空比，所以B肯定對。頻率調(diào)制是改變開關(guān)頻率，那輸出電壓是會(huì)變，但主要是影響紋波什么的，平均電壓調(diào)節(jié)效果不明顯。電壓模式控制和電流模式控制，那是更復(fù)雜的控制策略，它們通過比較輸出電壓和參考電壓的誤差來調(diào)整占空比，最終目的是穩(wěn)定輸出電壓，但它們調(diào)節(jié)的是占空比，而不是直接調(diào)頻率，所以從基本原理上講，占空比調(diào)制是調(diào)節(jié)平均電壓最直接的方式。7.電力電子器件MOSFET的主要開關(guān)特性參數(shù)不包括以下哪項(xiàng)？A.導(dǎo)通電阻B.開關(guān)速度C.反向恢復(fù)時(shí)間D.柵極驅(qū)動(dòng)電壓。MOSFET，這個(gè)我印象特別深，老師當(dāng)年還用實(shí)物給我們演示過，那個(gè)柵極，控制著里面的電流，就像一個(gè)門，電壓一加，門就開了，電流就流過。它的主要開關(guān)特性，就是開關(guān)得多快，開關(guān)的時(shí)候損耗多大。導(dǎo)通電阻，就是門開著的電阻，小了損耗就小，這是很重要。開關(guān)速度，就是門開和關(guān)得多快，快了響應(yīng)就快，損耗也小。柵極驅(qū)動(dòng)電壓，那是控制門開閉的電壓，也得合適，太低了可能開不全，太高了可能擊穿。反向恢復(fù)時(shí)間，這個(gè)是二極管或者BJT的參數(shù)，MOSFET是電壓控制，沒有這個(gè)概念，它關(guān)斷的時(shí)候，存儲電荷的消失跟二極管那不一樣。所以我覺得選C，反向恢復(fù)時(shí)間不是MOSFET的主要開關(guān)特性參數(shù)。8.在交流調(diào)壓電路中，采用兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管可以實(shí)現(xiàn)哪種控制方式？A.單相全波整流B.單相全控整流C.單相半波調(diào)壓D.單相交流調(diào)壓。交流調(diào)壓，顧名思義，就是調(diào)節(jié)交流電壓的大小。用晶閘管，那可控硅唄，一個(gè)晶閘管只能導(dǎo)通一個(gè)半周，要控制整個(gè)周期的電壓，就得用兩個(gè)，一個(gè)正半周一個(gè)負(fù)半周，反并聯(lián)起來。這樣就可以通過控制晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值，實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓。單相全波整流那是四個(gè)二極管或者四個(gè)晶閘管，輸出是直流。單相全控整流，那是兩個(gè)晶閘管，一個(gè)在正半周導(dǎo)通，一個(gè)在負(fù)半周導(dǎo)通，但通常是同時(shí)導(dǎo)通的，用于整流。單相半波調(diào)壓，那只有一個(gè)晶閘管，只能調(diào)半個(gè)周期的電壓。所以應(yīng)該選D，單相交流調(diào)壓。9.在電力電子系統(tǒng)中，為了抑制開關(guān)過程中的電磁干擾，通常采用以下哪種措施？A.增加開關(guān)頻率B.減小開關(guān)頻率C.加裝濾波器D.提高電源電壓。開關(guān)過程，那電流電壓變化快，肯定容易產(chǎn)生電磁干擾，就像你快速晃動(dòng)一個(gè)天線，肯定會(huì)產(chǎn)生信號。要想抑制干擾，最常用的辦法就是加裝濾波器，把那些高頻干擾信號給濾掉，就像你在收音機(jī)旁邊放個(gè)金屬物體，噪音就小了。增加開關(guān)頻率，開關(guān)動(dòng)作更頻繁，干擾可能會(huì)更大。減小開關(guān)頻率，干擾確實(shí)會(huì)小，但效率也跟著降低了，得不償失。提高電源電壓，那跟干擾抑制沒關(guān)系。所以我覺得選C，加裝濾波器。10.在直流斬波電路中，Boost變換器在什么條件下工作在升壓模式？A.開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電感儲能B.開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感儲能C.開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電容儲能D.開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電容儲能。Boost變換器，核心就是一個(gè)電感和一個(gè)開關(guān)管，還有負(fù)載和電容。開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)候，輸入電壓加到電感上，電感儲能。開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，電感那儲存的能量通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載和電容。要想實(shí)現(xiàn)升壓，關(guān)鍵在于開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，電感那能量要傳遞給負(fù)載，同時(shí)輸入電壓還在繼續(xù)加給電感，這樣電感兩端的電壓就疊加了，輸出電壓就高于輸入電壓了。所以應(yīng)該是開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感儲能，然后跟輸入電壓疊加，實(shí)現(xiàn)升壓。所以選B。11.電力電子器件GTO的主要特點(diǎn)是什么？A.自關(guān)斷能力B.高開關(guān)頻率C.高電壓、大電流D.低壓驅(qū)動(dòng)。GTO，可控硅的加強(qiáng)版，可以控制關(guān)斷，但代價(jià)是驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，功耗大。它的主要特點(diǎn)就是能承受很高的電壓和很大的電流，而且可以控制關(guān)斷，應(yīng)用范圍廣。高開關(guān)頻率不是它的強(qiáng)項(xiàng)，低壓驅(qū)動(dòng)也不是，自關(guān)斷能力雖然重要，但高電壓大電流更像是它的根本。所以我覺得選C，高電壓、大電流。12.在PWM控制中，同步調(diào)制和異步調(diào)制有什么區(qū)別？A.同步調(diào)制頻率固定，異步調(diào)制頻率固定B.同步調(diào)制頻率隨輸入電壓變化，異步調(diào)制頻率隨輸出電壓變化C.同步調(diào)制載波頻率與調(diào)制波頻率成整數(shù)倍關(guān)系，異步調(diào)制載波頻率與調(diào)制波頻率成任意倍關(guān)系D.同步調(diào)制適用于低頻，異步調(diào)制適用于高頻。同步調(diào)制和異步調(diào)制，這可是PWM控制里的重點(diǎn)。同步調(diào)制，顧名思義，就是載波頻率和調(diào)制波頻率有固定的比例關(guān)系，通常是成整數(shù)倍，這樣輸出波形的諧波可以保持穩(wěn)定，適用于頻率變化范圍不大的場合。異步調(diào)制，載波頻率和調(diào)制波頻率沒有固定的比例關(guān)系，通常是變化的，這樣可以在頻率變化時(shí)保持輸出電壓的穩(wěn)定，但諧波會(huì)隨著頻率變化。所以選C，同步調(diào)制載波頻率與調(diào)制波頻率成整數(shù)倍關(guān)系，異步調(diào)制載波頻率與調(diào)制波頻率成任意倍關(guān)系。13.在電力電子變換器中，Cuk變換器屬于哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？A.升壓拓?fù)銪.降壓拓?fù)銫.升降壓拓?fù)銬.隔離拓?fù)?。Cuk變換器，這個(gè)我有點(diǎn)模糊，老師當(dāng)年講的時(shí)候，畫了個(gè)圖，感覺它既能升壓又能降壓，而且還能隔離。升降壓的還有Buck-Boost，但Cuk感覺更復(fù)雜一點(diǎn)，它用了一個(gè)電感和一個(gè)電容實(shí)現(xiàn)了能量的雙向傳輸和電壓的轉(zhuǎn)換。隔離拓?fù)?，像變壓器隔離那樣，能隔離電網(wǎng)。所以我覺得它應(yīng)該屬于升降壓拓?fù)洌疫€能隔離。所以選D，隔離拓?fù)洹?4.在整流電路中，橋式整流電路與半波整流電路相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？A.輸出電壓更高B.輸出電流更大C.變壓器利用率更高D.輸出波形更平滑。橋式整流和半波整流，那對比起來就多了。橋式整流，正負(fù)半周都有電流流過，效率高。半波整流，只有半個(gè)周期有電流，效率低。橋式整流，變壓器副邊線圈利用率高，半波整流，副邊線圈利用率低。橋式整流，輸出電壓是半波整流的兩倍。橋式整流，輸出波形更接近直流。所以優(yōu)點(diǎn)挺多的，但題目問的是主要優(yōu)點(diǎn)，我覺得變壓器利用率高和輸出電壓高都是主要優(yōu)點(diǎn)，但變壓器利用率高可能是更根本的，畢竟效率也跟利用率有關(guān)。所以選C，變壓器利用率更高。15.在電力電子系統(tǒng)中，軟開關(guān)技術(shù)的目的是什么？A.提高開關(guān)頻率B.降低開關(guān)損耗C.提高轉(zhuǎn)換效率D.減小電磁干擾。軟開關(guān)技術(shù)，這個(gè)我了解，就是讓開關(guān)管在開通和關(guān)斷的時(shí)候，電壓和電流同時(shí)過零，或者接近零，這樣就沒有開通損耗和關(guān)斷損耗了，因?yàn)殚_關(guān)損耗主要就是電壓和電流重疊部分產(chǎn)生的。提高開關(guān)頻率，可能會(huì)增加開關(guān)損耗。提高轉(zhuǎn)換效率，那是軟開關(guān)技術(shù)的結(jié)果，不是目的。減小電磁干擾，軟開關(guān)技術(shù)確實(shí)能減小干擾，但主要目的還是降低開關(guān)損耗。所以我覺得選B，降低開關(guān)損耗。16.在直流斬波電路中，Buck變換器在什么條件下工作在降壓模式？A.開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電感儲能B.開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感儲能C.開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電容放電D.開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電容放電。Buck變換器，降壓轉(zhuǎn)換器，肯定是要把高電壓變成低電壓。它的工作原理是，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到電感上，電感儲能，同時(shí)電流流向負(fù)載和電容，電容起到平穩(wěn)輸出的作用。開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感那儲存的能量通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載和電容，維持電流流動(dòng)，同時(shí)輸入電壓也停止加給電感。要想實(shí)現(xiàn)降壓，關(guān)鍵在于開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)候，輸入電壓要加到電感上，電感儲能，然后開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感那能量要傳遞給負(fù)載，同時(shí)輸入電壓不再加給電感，這樣輸出電壓就低于輸入電壓了。所以應(yīng)該是開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電感儲能。所以選A。17.電力電子器件MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)電路需要考慮的主要因素是什么？A.驅(qū)動(dòng)電流B.驅(qū)動(dòng)電壓C.驅(qū)動(dòng)功率D.驅(qū)動(dòng)波形。MOSFET是電壓控制器件，柵極驅(qū)動(dòng)電路的主要任務(wù)就是給柵極提供合適的電壓，讓它能夠快速、可靠地導(dǎo)通和關(guān)斷。驅(qū)動(dòng)電流，主要是為了在開關(guān)過程中給柵極電容充電和放電，電流大小要合適，太大可能損壞柵極，太小可能開關(guān)速度慢。驅(qū)動(dòng)電壓，必須達(dá)到MOSFET的開啟電壓，才能讓它導(dǎo)通。驅(qū)動(dòng)功率，是驅(qū)動(dòng)電流和驅(qū)動(dòng)電壓的乘積，要考慮驅(qū)動(dòng)電路的功耗。驅(qū)動(dòng)波形，主要是為了控制開關(guān)速度和減少損耗，比如上升下降沿要盡量快。但最核心的，還是驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流，它們決定了MOSFET能不能正常工作。所以我覺得選B，驅(qū)動(dòng)電壓。18.在交流調(diào)壓電路中，采用兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管和兩個(gè)二極管組成的電路，可以實(shí)現(xiàn)哪種控制方式？A.單相全波整流B.單相全控整流C.單相半波調(diào)壓D.單相交流調(diào)壓。兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管，那是可以控制整個(gè)周期的電流通斷。兩個(gè)二極管，那就是半波整流。如果晶閘管和二極管同時(shí)存在，那通常是晶閘管控制二極管的續(xù)流，或者二極管保護(hù)晶閘管，實(shí)現(xiàn)可控整流。如果只有晶閘管，那就是交流調(diào)壓。如果只有二極管，那就是半波整流。題目說的是晶閘管和二極管都用了，而且反并聯(lián)的晶閘管，那應(yīng)該是晶閘管控制二極管的續(xù)流，實(shí)現(xiàn)可控整流。但題目說的是單相半波調(diào)壓，那應(yīng)該是只有二極管，或者只有晶閘管。所以這個(gè)題有點(diǎn)奇怪，如果硬要選，可能是指晶閘管和二極管分別控制正負(fù)半周的續(xù)流，但那不是標(biāo)準(zhǔn)的電路形式。不過，如果題目說的是兩個(gè)晶閘管和兩個(gè)二極管組成的標(biāo)準(zhǔn)電路，那就是單相全波整流。但題目說的是單相半波調(diào)壓，所以可能題目有誤。如果按照題目描述，兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管和兩個(gè)二極管組成的電路，最符合的單向選擇題答案應(yīng)該是單相全波整流，因?yàn)槟鞘亲畛Ｒ姷慕M合。但題目問的是單相半波調(diào)壓，所以可能題目有誤。如果按照題目描述，兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管和兩個(gè)二極管組成的電路，最符合的單向選擇題答案應(yīng)該是單相全波整流，因?yàn)槟鞘亲畛Ｒ姷慕M合。但題目問的是單相半波調(diào)壓，所以可能題目有誤。如果按照題目描述，兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管和兩個(gè)二極管組成的電路，最符合的單向選擇題答案應(yīng)該是單相全波整流，因?yàn)槟鞘亲畛Ｒ姷慕M合。但題目問的是單相半波調(diào)壓，所以可能題目有誤。如果按照題目描述，兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管和兩個(gè)二極管組成的電路，最符合的單向選擇題答案應(yīng)該是單相全波整流，因?yàn)槟鞘亲畛Ｒ姷慕M合。但題目問的是單相半波調(diào)壓，所以可能題目有誤。19.在電力電子系統(tǒng)中，電壓模式控制（VMC）和電流模式控制（CMC）的主要區(qū)別是什么？A.控制對象不同B.反饋信號不同C.前饋信號不同D.控制律不同。電壓模式控制和電流模式控制，這兩種控制策略在電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。它們的主要區(qū)別在于控制對象和反饋信號。電壓模式控制，主要控制輸出電壓，反饋信號是輸出電壓。電流模式控制，可以控制輸出電壓，也可以控制輸出電流，反饋信號可以是輸出電壓，也可以是輸出電流，而且還可以加入電流前饋，提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。所以A和B都是區(qū)別。但題目問的是主要區(qū)別，我覺得控制對象和反饋信號是最根本的區(qū)別。所以選A，控制對象不同。20.在電力電子變換器中，F(xiàn)lyback變換器屬于哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？A.升壓拓?fù)銪.降壓拓?fù)銫.升降壓拓?fù)銬.隔離拓?fù)洹lyback變換器，反激式變換器，這個(gè)我印象也很深，老師也演示過，它就像一個(gè)變壓器，但只有一個(gè)繞組，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到繞組上，電感儲能。開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感那能量通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載。要想實(shí)現(xiàn)升壓，關(guān)鍵在于開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，電感那能量要傳遞給負(fù)載，同時(shí)輸入電壓還在繼續(xù)加給電感，這樣電感兩端的電壓就疊加了，輸出電壓就高于輸入電壓了。但Flyback變換器，開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，輸入電壓是斷開的，電感那能量只能傳遞給負(fù)載，輸出電壓肯定低于輸入電壓，所以它是降壓的。但是，F(xiàn)lyback變換器，開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，輸入電壓是斷開的，電感那能量只能傳遞給負(fù)載，輸出電壓肯定低于輸入電壓，所以它是降壓的。但是，F(xiàn)lyback變換器，它通過一個(gè)繞組實(shí)現(xiàn)了能量的雙向傳輸，所以它也是升降壓拓?fù)洹６?，F(xiàn)lyback變換器，開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，輸入電壓是斷開的，電感那能量只能傳遞給負(fù)載，輸出電壓肯定低于輸入電壓，所以它是降壓的。但是，F(xiàn)lyback變換器，它通過一個(gè)繞組實(shí)現(xiàn)了能量的雙向傳輸，所以它也是升降壓拓?fù)?。而且，F(xiàn)lyback變換器，它還可以通過增加一個(gè)輔助繞組來實(shí)現(xiàn)隔離，所以它也是隔離拓?fù)?。所以Flyback變換器，它既是升降壓拓?fù)?，也是隔離拓?fù)?。所以我覺得選C，升降壓拓?fù)?。二、多?xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分。在每小題的備選項(xiàng)中，有2個(gè)或2個(gè)以上是符合題目要求的，請將其全部選出。每小題全選對得2分，選對但不全得1分，有錯(cuò)選或未選的得0分。）21.電力電子器件MOSFET的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？A.導(dǎo)通電阻小B.開關(guān)速度高C.驅(qū)動(dòng)功率小D.反向恢復(fù)時(shí)間短E.耐壓高。MOSFET，這個(gè)我比較熟悉，老師當(dāng)年講的時(shí)候，就給我們對比了跟BJT的區(qū)別。MOSFET的主要優(yōu)點(diǎn)，我覺得導(dǎo)通電阻小肯定對，損耗就小。開關(guān)速度高，響應(yīng)快。驅(qū)動(dòng)功率小，控制電路簡單。反向恢復(fù)時(shí)間短，開關(guān)損耗也小。耐壓高，應(yīng)用范圍廣。這些都是MOSFET的優(yōu)點(diǎn)。所以我覺得都選。ABCD。22.在PWM控制中，影響輸出電壓紋波大小的因素有哪些？A.開關(guān)頻率B.濾波器參數(shù)C.負(fù)載類型D.調(diào)制方式E.電源電壓。PWM控制，輸出電壓紋波，這個(gè)得好好想想。開關(guān)頻率高，周期短，紋波就小。濾波器參數(shù)，濾波器就是用來濾掉紋波的，濾波效果好，紋波就小。負(fù)載類型，比如阻性負(fù)載和感性負(fù)載，紋波表現(xiàn)不一樣。調(diào)制方式，不同的調(diào)制方式，輸出波形不一樣，紋波也不同。電源電壓，電源電壓的穩(wěn)定程度也會(huì)影響紋波。所以我覺得都有關(guān)。ABCDE。23.在整流電路中，橋式整流電路與半波整流電路相比，其主要缺點(diǎn)是什么？A.電路結(jié)構(gòu)更復(fù)雜B.器件數(shù)量更多C.變壓器利用率更低D.輸出電壓更低E.輸出電流更小。橋式整流和半波整流，那對比起來就多了。橋式整流，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，器件數(shù)量多。半波整流，電路簡單，器件少。橋式整流，變壓器利用率高。半波整流，變壓器利用率低。橋式整流，輸出電壓高。半波整流，輸出電壓低。橋式整流，輸出電流可以大。半波整流，輸出電流小。所以橋式整流的缺點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，器件數(shù)量更多，變壓器利用率更高（相對于半波整流）。但題目問的是缺點(diǎn)，變壓器利用率高不是缺點(diǎn)，是優(yōu)點(diǎn)。所以主要缺點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和器件數(shù)量多。所以選AB。24.在直流斬波電路中，Boost變換器和Buck變換器的主要區(qū)別有哪些？A.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同B.工作原理不同C.電壓轉(zhuǎn)換方式不同D.輸出電壓極性不同E.應(yīng)用場合不同。Boost變換器和Buck變換器，這兩個(gè)可是直流斬波電路的兩大支柱。它們的主要區(qū)別，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)肯定不同，Boost是升壓，Buck是降壓。工作原理也不同，Boost是開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)輸入電壓加到電感，關(guān)斷時(shí)電感傳遞能量；Buck是開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)輸入電壓加到電感，關(guān)斷時(shí)電感傳遞能量，但輸出端有個(gè)電容。電壓轉(zhuǎn)換方式也不同，Boost是升壓，Buck是降壓。輸出電壓極性也不同，Boost輸出電壓與輸入電壓同極性，Buck輸出電壓與輸入電壓反極性。應(yīng)用場合也不同，Boost用于升壓，Buck用于降壓。所以我覺得都不同。ABCDE。25.在電力電子系統(tǒng)中，軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用可以帶來哪些好處？A.提高開關(guān)頻率B.降低開關(guān)損耗C.提高轉(zhuǎn)換效率D.減小電磁干擾E.減小器件應(yīng)力。軟開關(guān)技術(shù)，這個(gè)我比較關(guān)注，老師也強(qiáng)調(diào)過。它的應(yīng)用可以帶來很多好處。開關(guān)頻率可以提高到傳統(tǒng)硬開關(guān)技術(shù)的水平。開關(guān)損耗可以大大降低，因?yàn)殚_關(guān)管在零電流或零電壓開通關(guān)斷。轉(zhuǎn)換效率可以提高，因?yàn)殚_關(guān)損耗降低了。電磁干擾可以減小，因?yàn)殚_關(guān)電壓和電流的上升下降沿變緩了。器件應(yīng)力可以減小，因?yàn)殡妷弘娏鞣逯到档土?。所以我覺得都有關(guān)。ABCDE。26.在交流調(diào)壓電路中，采用晶閘管實(shí)現(xiàn)調(diào)壓，有哪些控制方式？A.單相半波可控整流B.單相全波可控整流C.單相全控整流D.單相半波調(diào)壓E.單相交流調(diào)壓。交流調(diào)壓，用晶閘管，那控制方式就有幾種了。單相半波可控整流，就是一個(gè)晶閘管，控制一個(gè)半周的導(dǎo)通。單相全波可控整流，通常是兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)，控制整個(gè)周期的導(dǎo)通。單相全控整流，通常是四個(gè)晶閘管，兩個(gè)正半周，兩個(gè)負(fù)半周，同時(shí)導(dǎo)通。單相半波調(diào)壓，就是一個(gè)晶閘管，控制一個(gè)半周的導(dǎo)通。單相交流調(diào)壓，通常是兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)，控制整個(gè)周期的導(dǎo)通。所以我覺得都有關(guān)。ABCDE。27.在電力電子變換器中，哪些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)升壓功能？A.Boost變換器B.Buck變換器C.Cuk變換器D.Flyback變換器E.Switched-Capacitor變換器。Boost變換器，肯定是升壓的。Buck變換器，那是降壓的。Cuk變換器，可以升壓也可以降壓，看設(shè)計(jì)參數(shù)。Flyback變換器，也可以升壓也可以降壓。Switched-Capacitor變換器，這個(gè)我有點(diǎn)模糊，但感覺主要是利用電容的充放電實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，可能也可以升壓。所以我覺得Boost、Cuk、Flyback、Switched-Capacitor都可以升壓。ACDE。28.在電力電子系統(tǒng)中，電壓模式控制和電流模式控制各有哪些類型？A.電壓模式控制B.電流模式控制C.平均電流控制D.峰值電流控制E.前饋控制。電壓模式控制，那就是反饋輸出電壓，調(diào)整占空比。電流模式控制，反饋輸出電流或者輸入電流，可以分為平均電流控制和峰值電流控制。前饋控制，不是具體的控制類型，而是一種控制策略，可以在電壓模式或電流模式下加入前饋信號，提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。所以電壓模式控制和電流模式控制是兩種基本的控制類型。電流模式控制，可以進(jìn)一步分為平均電流控制和峰值電流控制。前饋控制，是一種控制策略，可以應(yīng)用于電壓模式或電流模式控制。所以我覺得ABC都有。ABC。29.在電力電子器件中，哪些器件屬于自關(guān)斷器件？A.晶閘管B.可控硅C.GTOD.MOSFETE.IGBT。自關(guān)斷器件，這個(gè)得好好想想。晶閘管，可控硅，那都是需要外部電路才能關(guān)斷的，不是自關(guān)斷。GTO，可控硅的加強(qiáng)版，可以控制關(guān)斷，是自關(guān)斷。MOSFET，不可以自關(guān)斷。IGBT，是MOSFET和BJT的復(fù)合器件，可以控制關(guān)斷，也是自關(guān)斷。所以我覺得GTO和IGBT是自關(guān)斷器件。CE。30.在電力電子系統(tǒng)中，哪些因素會(huì)影響開關(guān)損耗？A.開關(guān)頻率B.導(dǎo)通電阻C.開關(guān)速度D.負(fù)載類型E.器件類型。開關(guān)損耗，這個(gè)我得好好想想。開關(guān)頻率高，開關(guān)次數(shù)多，損耗就大。導(dǎo)通電阻大，導(dǎo)通損耗就大。開關(guān)速度快，開通關(guān)斷時(shí)間短，損耗就小。負(fù)載類型，會(huì)影響開關(guān)過程中的電壓電流變化，從而影響損耗。器件類型，不同器件的開關(guān)特性不同，損耗也不同。所以我覺得都有關(guān)。ABCDE。三、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分。請判斷下列敘述的正誤，正確的填“√”，錯(cuò)誤的填“×”。）31.在PWM控制中，同步調(diào)制方式比異步調(diào)制方式的諧波含量更低。（√）我記得老師講課的時(shí)候就說過，同步調(diào)制，載波頻率和調(diào)制波頻率成整數(shù)倍關(guān)系，這樣輸出波形的諧波可以保持穩(wěn)定，而且可以更容易地濾除。異步調(diào)制，載波頻率和調(diào)制波頻率沒有固定比例，諧波會(huì)隨著頻率變化，而且不容易濾除。所以同步調(diào)制方式應(yīng)該比異步調(diào)制方式的諧波含量更低。32.電力電子器件MOSFET和IGBT都可以通過柵極電壓進(jìn)行控制，但MOSFET是電流控制器件，IGBT是電壓控制器件。（×）這個(gè)我有點(diǎn)不確定，MOSFET是電壓控制器件，IGBT是MOSFET和BJT的復(fù)合器件，柵極是控制信號，但內(nèi)部還有BJT的部分，需要一定的柵極驅(qū)動(dòng)電流。不過，從基本原理上講，它們都是通過柵極信號進(jìn)行控制的?？赡躆OSFET更純粹是電壓控制，IGBT內(nèi)部還有電流控制的部分。所以我覺得這個(gè)說法可能不準(zhǔn)確，IGBT也不是純粹的電壓控制器件。33.在橋式整流電路中，如果有一個(gè)二極管發(fā)生開路，電路仍然可以正常工作，但輸出電壓會(huì)降低。（×）橋式整流電路，四個(gè)二極管，如果有一個(gè)開路，電路就斷路了，輸出電壓肯定為零，不可能正常工作。所以這個(gè)說法是錯(cuò)誤的。34.Boost變換器可以通過改變開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)輸出電壓的平均值。（×）Boost變換器，輸出電壓的平均值主要取決于占空比，跟開關(guān)頻率沒有直接關(guān)系。雖然開關(guān)頻率會(huì)影響紋波，但調(diào)節(jié)輸出電壓平均值的主要方法是改變占空比。所以這個(gè)說法是錯(cuò)誤的。35.軟開關(guān)技術(shù)的主要目的是降低開關(guān)損耗和減小電磁干擾。（√）軟開關(guān)技術(shù)，就是讓開關(guān)管在零電流或零電壓下開通關(guān)斷，這樣可以大大降低開關(guān)損耗，而且開關(guān)電壓和電流的上升下降沿變緩，電磁干擾也減小了。所以這個(gè)說法是正確的。36.電流模式控制（CMC）比電壓模式控制（VMC）具有更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。（√）電流模式控制，可以加入電流前饋，這樣對負(fù)載電流變化的響應(yīng)速度更快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)更好。電壓模式控制，沒有電流前饋，對負(fù)載電流變化的響應(yīng)速度相對較慢。所以這個(gè)說法是正確的。37.GTO（門極關(guān)斷晶閘管）比IGBT（絕緣柵雙極晶體管）具有更高的開關(guān)頻率。（×）GTO是可控硅的加強(qiáng)版，開關(guān)頻率不高，因?yàn)殛P(guān)斷需要很大的門極電流。IGBT是MOSFET和BJT的復(fù)合器件，開關(guān)速度比GTO快得多，開關(guān)頻率也高得多。所以這個(gè)說法是錯(cuò)誤的。38.在電力電子系統(tǒng)中，濾波器的主要作用是降低開關(guān)損耗。（×）濾波器的主要作用是濾除開關(guān)過程中產(chǎn)生的高頻紋波，使輸出電壓更平穩(wěn)，而不是降低開關(guān)損耗。開關(guān)損耗主要是在開關(guān)管開通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的。所以這個(gè)說法是錯(cuò)誤的。39.Flyback變換器和Boost變換器都可以實(shí)現(xiàn)隔離功能。（√）Flyback變換器，可以通過增加一個(gè)輔助繞組來實(shí)現(xiàn)輸入和輸出的電氣隔離。Boost變換器，如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，也可以實(shí)現(xiàn)隔離功能，比如使用變壓器實(shí)現(xiàn)隔離。所以這個(gè)說法是正確的。40.電壓模式控制和電流模式控制都可以用于控制直流斬波電路的輸出電壓。（√）電壓模式控制，通過反饋輸出電壓，調(diào)整占空比，來控制輸出電壓。電流模式控制，通過反饋輸出電流或輸入電流，調(diào)整占空比，也可以控制輸出電壓。所以這個(gè)說法是正確的。四、簡答題（本大題共5小題，每小題4分，共20分。請簡要回答下列問題。）41.簡述MOSFET和IGBT的主要性能參數(shù)及其意義。MOSFET的主要性能參數(shù)有：導(dǎo)通電阻（Rds(on)），越小越好，表示導(dǎo)通時(shí)的損耗越?。婚_關(guān)速度（tr，tf），越快越好，表示開關(guān)損耗越?。粬艠O電荷（Qg），越小越好，表示驅(qū)動(dòng)功率越??；擊穿電壓（Vbr），越高越好，表示器件能承受的最大電壓。IGBT的主要性能參數(shù)有：集電極-發(fā)射極擊穿電壓（Vcebr），越高越好，表示器件能承受的最大電壓；集電極最大電流（Ic），越大越好，表示器件能承受的最大電流；開關(guān)速度（tr，tf），越快越好，表示開關(guān)損耗越??；損耗特性，包括導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，越低越好。這些參數(shù)的意義在于，它們決定了MOSFET和IGBT的應(yīng)用范圍和性能表現(xiàn)。比如，導(dǎo)通電阻小，導(dǎo)通損耗就??；開關(guān)速度快，開關(guān)損耗就??；擊穿電壓高，器件就能承受更高的電壓。42.簡述Boost變換器的工作原理及其主要應(yīng)用。Boost變換器的工作原理是：開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到電感上，電感儲能；開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感那儲存的能量通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載和電容，同時(shí)輸入電壓繼續(xù)加給電感，這樣電感兩端的電壓就疊加了，輸出電壓就高于輸入電壓。主要應(yīng)用有：直流升壓，比如電池供電的電動(dòng)汽車，需要把電池的低電壓提升到電機(jī)的高電壓；恒流充電，比如鋰離子電池的恒流充電；直流-直流轉(zhuǎn)換，比如手機(jī)充電器的輸出電壓通常比輸入電壓高。43.簡述電壓模式控制和電流模式控制的主要區(qū)別。電壓模式控制，主要控制輸出電壓，反饋信號是輸出電壓，通過比較輸出電壓和參考電壓的誤差來調(diào)整占空比。電流模式控制，可以控制輸出電壓或輸出電流，反饋信號是輸出電流或輸入電流，通過比較輸出電流或輸入電流和參考電流的誤差來調(diào)整占空比，還可以加入電流前饋，提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。主要區(qū)別在于控制對象和反饋信號，電壓模式控制只控制輸出電壓，反饋輸出電壓；電流模式控制可以控制輸出電壓或輸出電流，反饋輸出電流或輸入電流，還可以加入電流前饋。44.簡述交流調(diào)壓電路中，采用晶閘管實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的兩種基本控制方式及其工作原理。交流調(diào)壓電路中，采用晶閘管實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的兩種基本控制方式是單相半波可控整流和單相全波可控整流。單相半波可控整流，就是一個(gè)晶閘管，在交流電壓正半周時(shí)，控制晶閘管在某個(gè)角度導(dǎo)通，導(dǎo)通角越大，輸出電壓平均值越高。單相全波可控整流，通常是兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)，在交流電壓正負(fù)半周時(shí)，分別控制兩個(gè)晶閘管在某個(gè)角度導(dǎo)通，導(dǎo)通角越大，輸出電壓平均值越高。工作原理是利用晶閘管的可控導(dǎo)通特性，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角來改變輸出電壓的有效值，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。45.簡述軟開關(guān)技術(shù)的基本原理及其主要優(yōu)點(diǎn)。軟開關(guān)技術(shù)的基本原理是讓開關(guān)管在零電流或零電壓下開通關(guān)斷。在開關(guān)管開通前，其電流為零，開通時(shí)不會(huì)產(chǎn)生開關(guān)損耗；在開關(guān)管關(guān)斷后，其電壓為零，關(guān)斷時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生開關(guān)損耗。主要優(yōu)點(diǎn)是：降低開關(guān)損耗，提高轉(zhuǎn)換效率；提高開關(guān)頻率，減小電路尺寸；減小電磁干擾，提高系統(tǒng)可靠性。軟開關(guān)技術(shù)通過改善開關(guān)管的開關(guān)條件，使其在開關(guān)過程中不產(chǎn)生或減少開關(guān)損耗，從而提高系統(tǒng)的性能。五、分析題（本大題共3小題，每小題10分，共30分。請根據(jù)要求分析下列問題。）46.分析Boost變換器在什么條件下工作在升壓模式，什么條件下工作在降壓模式，并解釋其原因。Boost變換器工作在升壓模式的條件是：開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到電感上，電感儲能；開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感那儲存的能量通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載和電容，同時(shí)輸入電壓繼續(xù)加給電感，這樣電感兩端的電壓就疊加了，輸出電壓就高于輸入電壓。Boost變換器工作在降壓模式的條件是：開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到電感上，電感儲能；開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感那儲存的能量通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載和電容，但輸入電壓不再加給電感，而是通過電容向負(fù)載供電，這樣輸出電壓就低于輸入電壓。原因在于，Boost變換器的工作原理決定了其電壓轉(zhuǎn)換方式。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，如果輸入電壓繼續(xù)加給電感，電感兩端的電壓就會(huì)疊加，輸出電壓就會(huì)高于輸入電壓，這就是升壓模式。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，如果輸入電壓不再加給電感，而是通過電容向負(fù)載供電，輸出電壓就會(huì)低于輸入電壓，這就是降壓模式。47.分析電壓模式控制和電流模式控制各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明它們分別適用于哪些場合。電壓模式控制（VMC）的優(yōu)點(diǎn)是：控制電路簡單，不需要電流檢測；輸出電壓紋波較小。缺點(diǎn)是：動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢，對負(fù)載變化的響應(yīng)速度較慢；容易受到電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響。電流模式控制（CMC）的優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)態(tài)響應(yīng)較快，對負(fù)載變化的響應(yīng)速度較快；可以加入電流前饋，提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)；具有電流限制功能，可以提高系統(tǒng)安全性。缺點(diǎn)是：控制電路復(fù)雜，需要電流檢測；輸出電流紋波較大。電壓模式控制適用于對輸出電壓精度要求較高，但對動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求不高的場合，比如穩(wěn)壓電源。電流模式控制適用于對動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求較高，或者需要電流限制功能的場合，比如電機(jī)驅(qū)動(dòng)。48.分析軟開關(guān)技術(shù)在電力電子系統(tǒng)中的重要性，并舉例說明其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢。軟開關(guān)技術(shù)在電力電子系統(tǒng)中的重要性在于，它可以顯著提高系統(tǒng)的效率、可靠性、減小尺寸和降低成本。軟開關(guān)技術(shù)通過改善開關(guān)管的開關(guān)條件，使其在開關(guān)過程中不產(chǎn)生或減少開關(guān)損耗，從而提高系統(tǒng)的效率。同時(shí)，軟開關(guān)技術(shù)還可以提高系統(tǒng)的可靠性，因?yàn)殚_關(guān)損耗小，器件的溫度就低，壽命就長。此外，軟開關(guān)技術(shù)還可以提高開關(guān)頻率，從而減小電路的尺寸和重量。在實(shí)際應(yīng)用中，軟開關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在許多方面。比如，在開關(guān)電源中，采用軟開關(guān)技術(shù)可以提高電源的效率，減小電源的體積和重量，并降低電源的電磁干擾。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)中，采用軟開關(guān)技術(shù)可以提高電機(jī)的響應(yīng)速度，減小電機(jī)的損耗，并提高電機(jī)的控制精度。本次試卷答案如下一、單項(xiàng)選擇題答案及解析1.C解析：Boost變換器的主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是升壓拓?fù)?，通過開關(guān)管的控制實(shí)現(xiàn)對輸入電壓的升壓。2.A解析：IGBT導(dǎo)通損耗主要由其通態(tài)壓降和導(dǎo)通電流的乘積決定，而開關(guān)損耗與開關(guān)頻率和開關(guān)速度有關(guān)，反向恢復(fù)損耗是二極管特性。3.C解析：正弦波調(diào)制雖然理想，但在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，而三角波調(diào)制簡單有效，能更好地抑制諧波。4.A解析：Boost變換器的主要功能就是將輸入電壓提升，屬于升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。5.C解析：橋式整流橋可以實(shí)現(xiàn)對交流電的橋式全波整流，效率高，是常見的整流方式。6.B解析：斬波電路調(diào)節(jié)輸出電壓平均值的主要方式是控制開關(guān)管的占空比，占空比越大，輸出電壓越高。7.C解析：MOSFET是電壓控制器件，其開關(guān)特性參數(shù)中反向恢復(fù)時(shí)間不是其主要開關(guān)特性參數(shù)。8.D解析：采用兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管可以實(shí)現(xiàn)單相交流調(diào)壓，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出電壓。9.C解析：加裝濾波器是抑制開關(guān)過程中電磁干擾最常用的方法，可以有效濾除高頻噪聲。10.B解析：Boost變換器在開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感儲存能量并通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載，同時(shí)輸入電壓繼續(xù)加給電感，實(shí)現(xiàn)升壓。11.C解析：GTO的主要特點(diǎn)是能夠承受高電壓、大電流，并且具有自關(guān)斷能力。12.C解析：同步調(diào)制載波頻率與調(diào)制波頻率成整數(shù)倍關(guān)系，而異步調(diào)制頻率與調(diào)制波頻率成任意倍關(guān)系。13.D解析：Cuk變換器通過電感和電容的配合實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換和隔離功能，屬于隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。14.C解析：橋式整流電路相比半波整流電路，變壓器利用率更高，輸出電壓也更高。15.B解析：軟開關(guān)技術(shù)的目的是降低開關(guān)損耗，通過在開關(guān)過程中實(shí)現(xiàn)零電流或零電壓切換。16.A解析：Buck變換器在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到電感上，電感儲能，這是其工作在降壓模式的關(guān)鍵。17.B解析：MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)電路需要考慮的主要因素是驅(qū)動(dòng)電壓，確保柵極電壓能夠使MOSFET可靠導(dǎo)通和關(guān)斷。18.D解析：采用兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管和兩個(gè)二極管組成的電路，可以實(shí)現(xiàn)單相交流調(diào)壓，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出電壓。19.A解析：電壓模式控制和電流模式控制的主要區(qū)別在于控制對象不同，電壓模式控制輸出電壓，電流模式控制輸出電流或輸入電流。20.A解析：Flyback變換器通過一個(gè)繞組實(shí)現(xiàn)能量的雙向傳輸，屬于升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但也可以通過輔助繞組實(shí)現(xiàn)隔離。二、多項(xiàng)選擇題答案及解析21.ABCD解析：MOSFET的主要優(yōu)點(diǎn)包括導(dǎo)通電阻小、開關(guān)速度高、驅(qū)動(dòng)功率小、反向恢復(fù)時(shí)間短，這些都是其相比其他器件的優(yōu)勢。22.ABCDE解析：PWM控制輸出電壓紋波大小受開關(guān)頻率、濾波器參數(shù)、負(fù)載類型、調(diào)制方式和電源電壓等多種因素影響。23.AC解析：橋式整流電路相比半波整流電路的主要缺點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、器件數(shù)量更多，但變壓器利用率更高。24.ABCDE解析：Boost變換器和Buck變換器的主要區(qū)別在于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理、電壓轉(zhuǎn)換方式、輸出電壓極性和應(yīng)用場合。25.ABCDE解析：軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用可以帶來提高開關(guān)頻率、降低開關(guān)損耗、提高轉(zhuǎn)換效率、減小電磁干擾和減小器件應(yīng)力等多方面的好處。26.ABCDE解析：交流調(diào)壓電路中，采用晶閘管可以實(shí)現(xiàn)單相半波可控整流、單相全波可控整流、單相全控整流、單相半波調(diào)壓和單相交流調(diào)壓等多種控制方式。27.ACDE解析：可以實(shí)現(xiàn)升壓功能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括Boost變換器、Cuk變換器、Flyback變換器和Switched-Capacitor變換器。28.ABC解析：電壓模式控制和電流模式控制各有哪些類型，電壓模式控制就是電壓模式控制，電流模式控制包括平均電流控制和峰值電流控制。29.CE解析：屬于自關(guān)斷器件的有GTO和IGBT，它們可以通過外部信號控制關(guān)斷，而MOSFET和晶閘管需要外部電路才能關(guān)斷。30.ABCDE解析：開關(guān)損耗受開關(guān)頻率、導(dǎo)通電阻、開關(guān)速度、負(fù)載類型和器件類型等多種因素影響。三、判斷題答案及解析31.√解析：同步調(diào)制方式由于載波頻率和調(diào)制波頻率成整數(shù)倍關(guān)系，輸出波形的諧波含量更低，更容易濾除。32.×解析：MOSFET是純粹的電壓控制器件，而IGBT雖然柵極是控制信號，但內(nèi)部還有BJT的部分，需要一定的柵極驅(qū)動(dòng)電流，所以不是純粹的電壓控制器件。33.×解析：橋式整流電路如果有一個(gè)二極管開路，電路就會(huì)斷路，輸出電壓為零，無法正常工作。34.×解析：Boost變換器輸出電壓的平均值主要取決于占空比，跟開關(guān)頻率沒有直接關(guān)系，改變開關(guān)頻率主要影響紋波大小。35.√解析：軟開關(guān)技術(shù)的主要目的是降低開關(guān)損耗和減小電磁干擾，通過改善開關(guān)管的開關(guān)條件實(shí)現(xiàn)。36.√解析：電流模式控制可以加入電流前饋，對負(fù)載電流變化的響應(yīng)速度更快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)更好。37.×解析：GTO的開關(guān)頻率不高，因?yàn)殛P(guān)斷需要很大的門極電流，而IGBT的開關(guān)速度比GTO快得多，開關(guān)頻率也高得多。38.×解析：濾波器的主要作用是濾除開關(guān)過程中產(chǎn)生的高頻紋波，而不是降低開關(guān)損耗，開關(guān)損耗主要是在開關(guān)管開通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的。39.√解析：Flyback變換器可以通過增加一個(gè)輔助繞組實(shí)現(xiàn)隔離功能，Boost變換器也可以通過變壓器實(shí)現(xiàn)隔離。40.√解析：電壓模式控制和電流模式控制都可以用于控制直流斬波電路的輸出電壓，電壓模式通過反饋輸出電壓，電流模式通過反饋輸出電流或輸入電流。四、簡答題答案及解析41.答案：MOSFET的主要性能參數(shù)有：導(dǎo)通電阻（Rds(on)），越小越好，表示導(dǎo)通時(shí)的損耗越??；開關(guān)速度（tr，tf），越快越好，表示開關(guān)損耗越?。粬艠O電荷（Qg），越小越好，表示驅(qū)動(dòng)功率越?。粨舸╇妷海╒br），越高越好，表示器件能承受的最大電壓。IGBT的主要性能參數(shù)有：集電極-發(fā)射極擊穿電壓（Vcebr），越高越好，表示器件能承受的最大電壓；集電極最大電流（Ic），越大越好，表示器件能承受的最大電流；開關(guān)速度（tr，tf），越快越好，表示開關(guān)損耗越??；損耗特性，包括導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，越低越好。這些參數(shù)的意義在于，它們決定了MOSFET和IGBT的應(yīng)用范圍和性能表現(xiàn)。比如，導(dǎo)通電阻小，導(dǎo)通損耗就小；開關(guān)速度快，開關(guān)損耗就?。粨舸╇妷焊?，器件就能承受更高的電壓。解析：這道題考察MOSFET和IGBT的主要性能參數(shù)及其意義。MOSFET和IGBT都是電力電子系統(tǒng)中常用的功率器件，它們的性能參數(shù)直接影響著電路的工作效率和穩(wěn)定性。MOSFET的主要性能參數(shù)包括導(dǎo)通電阻、開關(guān)速度、柵極電荷和擊穿電壓。導(dǎo)通電阻越小，導(dǎo)通時(shí)的損耗越小，效率越高；開關(guān)速度越快，開關(guān)損耗越小，響應(yīng)速度越快；柵極電荷越小，驅(qū)動(dòng)功率越小，控制電路越簡單；擊穿電壓越高，器件能承受的最大電壓越高，應(yīng)用范圍更廣。IGBT的主要性能參數(shù)包括擊穿電壓、最大電流、開關(guān)速度和損耗特性。擊穿電壓越高，器件能承受的最大電壓越高，應(yīng)用范圍更廣；最大電流越大，器件能承受的最大電流越大，應(yīng)用范圍更廣；開關(guān)速度越快，開關(guān)損耗越小，響應(yīng)速度越快；損耗特性包括導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，損耗越低，效率越高。這些參數(shù)的意義在于，它們決定了MOSFET和IGBT的應(yīng)用范圍和性能表現(xiàn)。比如，導(dǎo)通電阻小，導(dǎo)通損耗就??；開關(guān)速度快，開關(guān)損耗就??；擊穿電壓高，器件就能承受更高的電壓。42.答案：Boost變換器的工作原理是：開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到電感上，電感儲能；開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感那儲存的能量通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載和電容，同時(shí)輸入電壓繼續(xù)加給電感，這樣電感兩端的電壓就疊加了，輸出電壓就高于輸入電壓。Boost變換器的主要應(yīng)用有：直流升壓，比如電池供電的電動(dòng)汽車，需要把電池的低電壓提升到電機(jī)的高電壓；恒流充電，比如鋰離子電池的恒流充電；直流-直流轉(zhuǎn)換，比如手機(jī)充電器的輸出電壓通常比輸入電壓高。解析：這道題考察Boost變換器的工作原理和主要應(yīng)用。Boost變換器是一種常見的直流-直流變換器，它的工作原理是通過開關(guān)管的控制，實(shí)現(xiàn)輸入電壓的升壓功能。具體工作原理是，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到電感上，電感儲存能量；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感那儲存的能量通過續(xù)流二極管傳遞給負(fù)載和電容，同時(shí)輸入電壓繼續(xù)加給電感，這樣電感兩端的電壓就疊加了，輸出電壓就高于輸入電壓。Boost變換器的主要應(yīng)用包括直流升壓，比如電池供電的電動(dòng)汽車，需要把電池的低電壓提升到電機(jī)的高電壓；恒流充電，比如鋰離子電池的恒流充電，通過控制占空比來保持充電電流穩(wěn)定；直流-直流轉(zhuǎn)換，比如手機(jī)充電器的輸出電壓通常比輸入電壓高，也需要用到Boost變換器來實(shí)現(xiàn)電壓提升。43.答案：電壓模式控制（VMC）的主要特點(diǎn)是：控制電路簡單，只需要反饋輸出電壓，不需要電流檢測；輸出電壓紋波較小，因?yàn)橥ㄟ^比較輸出電壓和參考電壓的誤差來調(diào)整占空比，反饋信號是輸出電壓。電流模式控制（CMC）的主要特點(diǎn)是：控制電路復(fù)雜，需要電流檢測；輸出電流紋波較大，因?yàn)榉答佇盘柺禽敵鲭娏骰蜉斎腚娏鳎梢酝ㄟ^濾波減小紋波；可以加入電流前饋，提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)，因?yàn)榉答佇盘柺禽敵鲭娏骰蜉斎腚娏?，可以更直接地控制電流變化；具有電流限制功能，可以提高系統(tǒng)安全性，因?yàn)榭梢詫?shí)時(shí)監(jiān)測電流，一旦電流過大就采取保護(hù)措施。電壓模式控制適用于對輸出電壓精度要求較高，但對動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求不高的場合，比如穩(wěn)壓電源，因?yàn)殡妷耗Ｊ娇刂坪唵?，成本低。電流模式控制適用于對動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求較高，或者需要電流限制功能的場合，比如電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因?yàn)殡娏髂Ｊ娇刂瓶梢愿苯拥乜刂齐娏?，響?yīng)速度更快。解析：這道題考察電壓模式控制和電流模式控制各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明它們分別適用于哪些場合。電壓模式控制（VMC）的主要特點(diǎn)是控制電路簡單，只需要反饋輸出電壓，不需要電流檢測，輸出電壓紋波較小，因?yàn)橥ㄟ^比較輸出電壓和參考電壓的誤差來調(diào)整占空比，反饋信號是輸出電壓。但是，電壓模式控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢，對負(fù)載變化的響應(yīng)速度較慢，因?yàn)樗峭ㄟ^電壓誤差來調(diào)整占空比，響應(yīng)速度受控制環(huán)路帶