1 / 7东 北 大 学 继 续 教 育 学 院电力电子电路 复习题 一、 单选题1.晶闸管的额定电流是以（ ）的形式定义的。A. 电流峰值 B.电流有效值 C.电流平均值 D.电流瞬时值2.三相零式可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流有效值是（ ）。A. B. C. D. 3.可实现有源逆变的电路为（ ）。 A、单相全控桥接续流二极管电路 B、三相半波可控整流电路C、三相半控桥整流桥电路 D、单相半控桥整流电路4.三相桥式全控整流电路一共有（ ）只晶闸管。A. 2 B. 3 C. 4 D. 6二、 问答题1.试说明晶闸管的动态参数断态电压临界上升率 du/dt。答：在额定结温和门极开路条件下，使晶闸管保持断态所能承受的上升率。课程名称: 电力电子电路 2 / 72.并联谐振式逆变电路利用负载进行换流，为保证换流应满足什么条件？答：负载换流方式要求负载电流超前于电压，使负载电路总体上工作在容性，并略失谐的情况下。3.说明同步调制有何优缺点。答：对于任意的调制波频率 fr，载波比 N 保持恒定的脉宽调制称为同步调制。在同步调制方式中，由于载波比 N 保持恒定，因而当 fr 变化时，调制波信号与载波信号应保持同步，即 fc 与 fr 成正比。当 fr 变高时，fc 变高，从而使开关频率变高，输出谐波减小；当 fr 变低时，fc 变低，从而使开关频率变低，输出谐波增大。因此采用同步调制时，SPWM 的高频性能好，而低频性能较差。4. 什么是 IGBT 的擎住效应？答：在 NPN 晶体管的基极与发射极之间，存在一个体区短路电阻，P 型区的横向空穴流过该电阻会产生一定压降，对 J3 结来说相当于一个正偏置电压。在规定的集电极电流范围内，这个正偏置电压不大，NPN 晶体管不会导通；当 IC 大到一定程度时，该正偏置电压使NPN 晶体管导通，进而使 NPN 和 PNP 晶体管处于饱和状态。于是寄生晶闸管导通，栅极失去控制作用，这就是所谓的擎住效应。IGBT 发生擎住效应后，造成导通状态锁定，无法关断IGBT。因此，IGBT 在使用中，应注意防止过高的如 du/dt 和过大的过载电流。5．什么是有源逆变？答：可控整流电路工作在逆变状态，把该电路的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变成与交流电源同频率的交流电返送到电源。6. 什么是电压型逆变电路？有什么特点？课程名称: 电力电子电路 3 / 7答：直流侧是电压源的称为电压型逆变电路，也称电压源型逆变电路（ Voltage SourceInverter——VSI）；电压源型逆变电路采用电容作储能元件。(1) 直流侧为电压源，或并联大电容 C，直流侧电压恒定，直流回路呈现低阻抗。(2) 交流侧输出电压波形为矩形波。(3) 当交流侧为阻感性负载时，各功率开关元件旁需要设置反并联续流二极管。7. 说明同步调制有何优缺点。答：在同步调制方式中，在变频时载波比 N 等于常数。调制波信号频率变化时载波比 N不变，调制波信号半个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。同步调制时输出 SPWM 波形稳定，正、负半周完全对称，但在低频时输出电压的谐波含量比高频时大得多，低频输出特性不好。8. 无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？答：将直流电逆变成与电网同频率的恒频交流电，并输送回电网，称为有源逆变。将直流电逆变成频率可变的交流电，并直接供给交流负载，称为无源逆变。9. 在异步调制方式中，载波比 N 的变化对输出波形有何影响？ 答：在异步调制方式中，调制波频率 fr变化时，载波频率 fc固定不变，因而载波比 N 是变化的。这样，在调制波信号的半个周期内，输出脉冲的个数不固定，脉冲相位也不固定，正、负半周期的脉冲不对称，且半周期内前、后 1/4 周期的脉冲也不对称，输出波形不能完全对称。10. 交流调压电路有哪三种控制方式？答：通断控制、相位控制、斩波控制课程名称: 电力电子电路 4 / 7三、 简述降压斩波电路工作原理。答：降压斩波电路也称为 Buck 电路，降压斩波电路的输出电压 Uo 低于输入电压 Ud。该电路用 GTR 作为全控器件开关 VT，电感和电容构成低通滤波器，二极管 VD 提供续流通道。VT 导通时，电感充电。VT 关断时，电感续流，电流从二极管流过。四、 计算题考虑 2～3 倍安全裕量，求 KP100 型晶闸管中流过电流 i 时所能承受的最大平均电流值。答： TavTd 2f f1.571.57 20090.7 A1.73IIIK K   fd1.73IKI  考虑安全裕量 Id1=90.7/(2～3)=30.23～45.35A 五、 计算题课程名称: 电力电子电路 5 / 7三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U2=100V，L=∞，R=1，变压器漏感 LB=1mH，α =30 °，电动机反电势 E=50V 。求：1． 负载电压 Ud2． 电枢电流 Id3． 重叠角 γ4． 画出输出电压 ud的波形5． 画出流经各晶闸管的电流波形 iT 0 ωt u v w u ud 0 ωt iT d d 答: 课程名称: 电力电子电路 0 ω t 0 ω t 0 ω t id iT3 u v w u ud 30 （uu＋uv）/2 iT1 iT1 iT5 iT1 6 / 7六、 计算题三 相 全 控 桥 式 变 流 电 路 ， 反 电 动 势 阻 感 负 载 ， 逆 变 工 作 状 态 。 已 知U2=230V，R∑=0.8Ω，L=∞，电动机反电势 E=-290V，=60°。1． 求晶闸管变流装置输出的逆变电压平均值 Ud；2． 求晶闸管变流装置输出的逆变电流平均值 Id；3． 求此时送回电网的有功功率是多少？答：Pd= Udβ×Idβ=269×26.125=7.03kW七、 计算题在降压斩波电路中，已知 Ud=50 V±15%， Uo=30V，最大输出功率为 Pomax=200W，最小输出功率为 Pomin=50W，若工作频率为 50kHz，求：(1)占空比变化范围；(2)保证整个工作范围电感电流连续时的电感值。答：(1) 占空比变化范围为 (2) 当占空比为 0.522 时，输出电流最小课程名称: 电力电子电路 7 / 7为保证整个工作范围电感电流连续，L 应大于 0.086mH 八、 计算题下图波形的阴影部分为晶闸管中的电流波形，其最大值为 Im，计算其电流平均值、有效值与波形系数。若设 Im为 200A，在不考虑安全裕量时，应选择额定电流为多大的晶闸管？ 4π /3 Im2 2π π π/3 0  t i2 答： ITn=1.57IF课程名称: 电力电子电路