电力电子技术A试卷带答案.doc

(完整word版)电力电子技术A试卷带答案
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2014－2015 学年第二学期 出题教师：
【电力电子技术】课程 试题 (A卷) 【闭卷考试】

姓名 学号 专业及班级

本试卷共有4道大题
题号
一
二
三
四
总分
得分

阅卷人

一、填空题（共20分，每空1分，共11道小题）

1.电子技术包括 和 两大分支。
2.电力变换通常可以分为四大类，即 、 、交流变交流（AC-AC）和 。
3. 为了减小本身的损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在 状态。
4.按照能够被控制电路信号所控制的程度，电力电子器件分为 、 和不可控器件。
5.按照载流子参与导电的情况，电力电子器件分为 、双极型器件和 。
6.典型的全控型器件主要包括 、电力晶体管(GTR)、电力场效应晶体管(Power MOSFET) )和 。
7.IGBT其开通和关断是由 的电压决定的。
8. 度导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂的上下两个元件之间进行；
度导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行。
9.在交流交流变流电路中，只改变电压、电流对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路称为 ，改变频率的电路称为 。
10.如图1所示电路的输出电压ud一周期脉动 次。

图1
11. 除相位控制和斩波控制的交流电力控制电路外，还有以交流电源周波数为控制单位
的 电路以及对电路通断进行控制的 。

二、 选择题（满分20分，每小题2分，共10道小题）

1. 对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说，正常工作时触发脉冲相位应依次差 度。
A.60 B. 180 C. 120
2. 晶闸管属于 。
A. 不可控器件 B. 全控器件 C.半控器件
3. 下列变压器漏抗对整流电路的影响中正确的是 。
A.输出电压平均值增加 B.整流电路的工作状态减少
C.晶闸管的di/dt增大 D.换相时晶闸管电压出现缺口
4. 下列电路中，存在变压器直流磁化问题的有 。
A.单相全控桥整流电路 B.单相全波可控整流电路
C.三相全控桥整流电路 D.三相半波可控整流电路
5. 带阻感负载的单相交流调压电路中，稳态时α的移相范围为 。
A.φ≥α B. φ≤α≤ C. 0~120 度 D. 120~180度
6. 晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会
　　A 不变 B 增大 C 减小
7. Boost Chopper指的是
A.降压斩波电路 B. 升压斩波电路 C. 升降压斩波电路
8. 图2所示的电路中晶闸管的接法是
A. 同相输入端 B. 反相输入端 C. 共阳极 D.共阴极

图2
9. 在180度导电方式逆变器中，为了防止同一相上下两桥臂的开关器件同时导通而引起直流侧电源的短路，要求采取 的方法。
A.先断后通 B. 先通后断 C. 同时导通 D.同时截止
10.对单相交流调压电路谐波分析时可知只含有奇次谐波，且随着次数的增加谐波含量
A.增大 B. 减少 C. 不变

三、 画图题（共1道小题，满分15分）

1、电路如图3所示：

图3
（1） 试根据已知的IGBT的电压情况，画出负载电压uo、电流io的工作波形。（10分）（画在试卷上）
（2） 从交流输入相数、电路结构、变换电路的类型三个方面，判断该电路的类型。（5分）

四、 简答及计算题（共5道小题，满分45分）
1. 简述PWM控制的基本原理，并列举几种PWM常用的控制方法。（10分）

2. 简述什么是软开关，其主要特点是什么，可以分为哪几类？ （10分）

3. 简述驱动电路的基本任务及其分类。（5分）

4.在图4所示的降压斩波电路中，E=100V， L=2mH，R=0.5Ω，Em=10V，采用脉宽调制控制方式，T=40µs，当ton=10µs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。（10分）

图4

5.单相桥式全控整流电路如图5所示，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当α=30°时，要求：（画在试卷上）
①作出ud、id和i2的波形；
②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；
③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

图5

一、填空题（共20分，每空1分，共11道小题）
1. 信息电子技术和电力电子技术
2. 即交流变直流（AC-DC、整流）、直流变交流（DC-AC、逆变）、和直流变直流（DC-DC）。
3. 开关
4. 半控型器件、全控型器件
5. 单极型器件、复合型器件。
6. 门极可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
7. 栅极和发射极间（UGE）
8.180；120
9. 交流电力控制电路，变频电路。
10. 10六
11.交流调功电路 交流电力电子开关，。
二、选择题（满分20分，每小题2分，共10道小题）
CCDDB BBDAB

三、画图题（共1道小题，满分15分）

单相全桥逆变电路电路
四、 简答及计算题（共5道小题，满分35分）
1. PWM（Pulse Width Modulation）控制就是利用面积等效原理，对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。
计算法和调制法、异步调制和同步调制、 规则采样法
2.在原电路中增加了小电感、电容等谐振元件，在开关过程前后引入谐振，使开关开通前电压先降到零，关断前电流先降到零。 降低开关损耗和开关噪声。
根据开关元件开通和关断时电压电流状态，分为零电压电路和零电流电路两大类。
根据软开关技术发展的历程可以将软开关电路分成准谐振电路、零开关PWM电路和零转换PWM电路。
3.驱动电路的基本任务
◆按控制目标的要求给器件施加开通或关断的信号。
◆对半控型器件只需提供开通控制信号；对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号。
◆按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，可以将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型两类。
4.
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cosa＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)
I2＝Id＝9(A)
③晶闸管承受的最大反向电压为：
U2＝100 ＝141.4（V）
流过每个晶闸管的电流的有效值为：
IVT＝Id∕ ＝6.36（A）
故晶闸管的额定电压为：
UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V）
晶闸管的额定电流为：
IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A）
晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

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