电力电子技术题库答案

电力电子技术题库答案内容摘要：

第 4 页 共 11 页 试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构。 试分析它们各有什么特点。 晶闸管的非正 常导通方式有哪几种。 请简述晶闸管的关断时间定义。 怎样确定 GTR的安全工作区 SOA? 与 GTR、 VDMOS相比， IGBT管有何特点 ? 试简述 BuckBoost电路同 Cuk电路的异同。 1 GTR 对基极驱动电路的要求是什么。 1 在大功率 GTR 组成的开关电路中为什么要加缓冲电路 ? 13．试说明 VDMOS 的安全工作区。 1试简述功率场效应管在应用中的注意事项。 1与 GTR、 VDMOS 相比， IGBT 管有何特点 ? 16．缓冲电路的作用是什么。 关断缓冲与开通缓冲在电 路形式上有何区别，各自的功能是什么。 五、 计算题（每题 10分） 有一开关频率为 50kHz 的库克变换电路，假设输出端电容足够大，使输出电压保持恒定，并且元件的功率损耗可忽略，若输入电压 Ud=10V，输出电压 U0 调节为 5V不变。 试求 : (1) 占空比； (2) 电容器 C1两端的电压 Uc1； (3) 开关管的导通时间和关断时间。 《电力电子技术》习题 amp。 答案 第 5 页 共 11 页 有一开关频率为 50kHz 的 Buck 变换电路工作在电感电流连续的情况下， L=，输入电压Ud=15V，输出电压 U0=10V (1) 求占空比 D 的大小； (2) 求电感中电 流的峰 峰值Δ I； (3) 若允许输出电压的纹波Δ U0/U0=5%，求滤波电容 C 的最小值。 某电阻性负载， Rd=50Ω,要求 Ud在 0~600V 可调，试用单相半波和单相全控桥两种整流电路来供给，分别计算： (1) 晶闸管额定电压、电流值； (2) 连接负载的导线截面积 (导线允许电流密度 j=6A／ mm2)； (3) 负载电阻上消耗的最大功率。 《电力电子技术》习题 amp。 答案 第 6 页 共 11 页 参考答案 一、填空题 (每空 1分，共５０分 ) (或≈ (2～ 4)) (或 ) 4. Fm 2U 2U 176。 形和△形 12.(一个 )较大的负电流 16．小 18 阳极 ， 门极 1减小 ， 增大 ， 减小 ， 减小 ， 负载阻抗 ， 输入阳极电压 UA 快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管 2（ 1）过电流保护，（ 2）过电压保护，（ 3）过热保护，（ 4）防静电。 2逆变 2开关损耗 2有源逆变 2有源逆变 ， 无源逆变 2缓冲电路 2（ 1）正向偏置安全工作区。 （ 2）开关安全工作区。 （ 3）换向安全工作区。 2关断时间 2集电极 C、发射极 E、栅极 G、 集电极 C、发射极 E、 栅极电压 UGE 换流 二、单项选择题 １、 B ２、 B ３、 A ４、 B ５、 D ６、 B ７、 C ８、 A ９、 C 1０、 A １１、 B １２、 A １３、 D １４、 C １５、 C １６、 B 三、名词解释 电力电子技术：将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能的变换和控制，构成了一门完整的学科，被国际电工委员会命名为电力电子学（ Power Electronics）或称为电力电子技术。 二次击穿： 一次击穿发生时 IC增大到某个 临界点时会突然急剧上升，并伴随电压的陡然下降。 常常立即导致器件的永久损坏，或者工作特性明显衰变。 安全工作区 SOA(Safe Operation Area)：是指在输出特性曲线图上 GTR能够安全运行的电流、电压的极限范围。 按基极偏置分类可分为正偏安全工作区 FBSOA和反偏安全工作区 RBSOA。 相位控制方式： 这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。 换相重叠角γ： 实际工作中，整流变压器存在漏抗，晶闸管之间的换流不能瞬时完成，会出现参与换流的两个 晶闸管同时导通的现象，同时导通的时间对应的电角度称为换相重叠角γ。 电力电子器件：电力电子电路中能实现电能的变换和控制的半导体电子器件称为电力电子器件。 电流波形的波形系数：定义某电流波形的有效值与平均值之比为这个电流波形的波形系数，用 Kf表示： 晶闸管的伏安特性 ： 晶闸管阳极与阴极之间的电压 Ua与阳极电流 Ia的关系曲线称为晶闸管的伏安特性。 电流平均值电流有效值fK《电力电子技术》习题 amp。 答案 第 7 页 共 11 页 门极触发电流 IGT： 在室温下，晶闸管加 6V正向阳极电压时，使元件完全导通所必须的最小门极电流，称为门极触发电流 IGT。 电流关断增益： GTO的门极可 关断能力可用电流关断增益 β off来表征， 最大可关断阳极电流 IATO与门极负脉冲电流最大值 IGM之比称为电流关断增益 :β off= IATO / IGM 1换流：电流从一个臂向另一个臂转移的过程称为换流（或换相）。 1整流器： 利用电力电子器件的可控开关特性把交流电能变为直流电能的整流电路构成的系统称为整流器。 整流器的输出电压是脉动的，其中除了有主要的直流成分外，还有一定的交流谐波成分。 1电压纹波系数γ u：定 义整流器的输出电压的交流纹波有效值 UH与直流平均值 UD之比为电压纹波系数 γu。 即 γ u= UH / UD 1 输入功率因数 PF： 定义交流电源输入有功功率平均值 P与其视在功率 S之比为输入功率因数 PF（ Power factor） , 即 PF=P/S， S=USIS 1 相位控制方式： 这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。 1 移相范围：整流输出电压 Ud的平均值从最大值变化到零时，控制角α的变化范围为移相范围。 1 换相重叠角γ： 实际工作中，整流变压器存在漏抗，晶闸管之间的换流不能瞬时完成，会出现参与。