大学电力电子技术经典试题.docVIP

PAGE PAGE 11 1. 什么是电力电子技术？ 答：应用于电力领域的、使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。是一门与电子、控制和电力紧密相关的边缘学科。 2. 说“电力电子技术的核心技术是变流技术”对吗？ 答：对。 3. 模拟电子技术和数字电子技术也是电力电子技术吗？ 答：不是。 4. 举几例日常生活中应用电力电子技术的装置。 答：电动自行车的充电器，手机充电器，电警棍等。 5. 简答“开关电源”和“线性电源”的主要优缺点。 答： 开关电源： 优点：体积小、重量轻、效率高、自身抗干扰性强、输入和输出的电压范围宽、可模块化。 缺点：由于开关工作模式和高频工作状态，对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地。 线性电源： 优点：电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的噪声干扰。 缺点：是需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，效率低。将逐步被开关电源所取代。 6. 解释：不可控器件(说明导通和关断的条件)、半控型器件、全控型器件，并举出代表性器件的名称。 答： 不可控器件：不用控制信号来控制其通、断。导通和关断取决于其在主电路中承受电压的方向和大小。典型器件：电力二极管 导通条件：正向偏置，即承受正向电压，且正向电压＞阀值电压。 关断条件：反向偏置，即承受反向电压。 半控型器件：用控制信号来控制其导通，一旦导通门极就失去控制作用。关断取决于其在主电路中承受的电压、电流的方向和大小。典型器件：晶闸管 全控型器件：导通和关断均由电路的触发控制信号驱动（驱动状态需保持）。 典型器件：GTR、IGBT、POWER MOSFET。 7. 如图示的二极管伏安特性曲线，示意性地在坐标曲线上标注二极管的参数“反向击穿电压UB”、“门槛电压UTO”、“正向导通电流IF”及其对应的“正向压降UF”、“反向漏电流”。 答： 8. 教科书P42：第4题 图中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，写出各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3的计算表达式(不必计算出结果)。 解： 9. 依据教材P20图2-8，简要说明晶闸管的工作原理。 答：晶闸管的工作原理: 开通：在有阳极正向电压EA的情况下，驱动电路注入门极电流IG后，由于电源EA和晶闸管结构形成的电流IC1的正反馈作用，实现开通。 晶闸管开通后，如果保持阳极正向电压EA和晶闸管导通电流IK不变，停止驱动电流IG，晶闸管保持继续导通。 关断：去掉阳极正向电压EA,或给阳极施加反压，使流过晶闸管的电流IK降低到接近于零的某一数值以下才能关断。 门极驱动控制不能关断已导通的晶闸管,只能依靠外部电路实施关断。 10. 简述使晶闸管导通和关断的条件。 答： 导通条件：承受正向电压，并由电路的触发信号驱动(在门极施加触发电流)。 关断条件：取决于其在主电路中承受的电压和电流状态。即利用外加反向电压使晶闸管的电流减小到近于零(小于维持电流)。 11．绘出①晶闸管、②MOSFET(含N、P沟道两种)、③GTR、④IGBT四个常见电力电子器件的电路符号,并标注它们的引脚代号和引脚名称。 答： 12. 解释AC-DC电路、AC-DC电路、DC-DC电路、AC-AC电路，并说明主要功能。 答： AC-DC电路：交流变直流即整流电路。取交流电源供直流负载使用。 DC-AC电路：直流变交流即逆变电路。取直流电源供交流负载使用。 DC-DC电路：直流变直流电路。改变直流电源的电压，也可实现输入和输出之间的电气隔离作用。 AC-AC电路：交流变交流电路。可以改变交流电源的电压、频率、波形。 13. 把“?”改成答案和在括符中作出选择：单相桥式全控整流电路带电阻负载电路如下图，设控制角=α。 ①在u2正半周期间，电源电压相位小于α，四个晶闸管均(不导通 / 导通)。 ②在u2正半周期间，在触发角a处触发VT? 和VT?，输出电流从电源a端到b端的流经回路是：？－？－？ ③在u2负半周期间，电源电压相位小于α，四个晶闸管均(不导通 / 导通)。 ④在u2负半周期间，在触发角a处触发VT?和VT?，输出电流从电源b端到a端的流经回路是：？－？－？ 答： ① (不导通)。 ② (VT1和VT4)。VT1－R－VT4 ③ (不导通)。 ④ (VT2和VT3)。VT3－R－VT2 14.单相全波可控整流电路带电阻负载的电路图如下。设控制角=α。 问：在电源u2的两个正、负半周期间，各是哪个晶闸管工作，变压器哪个绕组中有电流？ 答： ①在u2正半周期间，仅VT1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。 ②在u2负半周期间，仅VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过电流。 1