电力电子

二、单项选择题（20分） 三、简答题（20分）

四、分析计算题（30分）

概 述

1．什么是电力电子技术（PE）？P1

它综合了哪几门学科？PE又称为什么技术？P1

2．电力电子技术包括哪三个部分？它的研究任务是什么？P1 3．电力电子技术诞生标志。P1

4．电力电子电路的基本形式有哪几种？P4 5．电力电子技术一般应用在哪三个范围。P6 第一章

1．电力电子器件的基本特性：电力电子器件一般都工作在开关状态状态，由外电路来控制。P10

2．电力电子器件PD、SCR、GTR、GTO、MOSFET、IGBT中，属于不可控器件的是PD，属于半控型器件的是SCR，属于全控型器件的是GTO、MOSFET、IGBT。

属于电流控制型器件的是SCR、门极可关断晶闸管、功率晶闸管、IGCT，属于电压控制型器件的是MOSFET、IGBT。P11

3．晶闸管是三端器件，三个引出电极分别为：阳极A、阴极K和门极G。P16

4.晶闸管导通条件为阳极和门极都正偏，阻断条件为阳极电流Ia减小到维持电流Ih以下。P17

当晶闸管加反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在 。 当晶闸管触发导通后，不论门极加何种极性触发电压，管子都工作在 。 5．晶闸管的伏安特性是指晶闸管阳极与阴极之间的电压Ua与阳极电流Ia的关系。晶闸管的门极伏安特性是指 的关系。P18

6．晶闸管断态不重复电压URSM与断态重复电压URRM数值大小上应为URSM URRM。P18（不知所云）

7．取正向重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级后，定为该晶闸管的额定电压。 P20 8．器件长期运行在规定管壳温度和散热条件下允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值，并规化为标准电流等级后，定为该晶闸管的额定电流，又称平均电流；正弦半波电流的波形系数为额定通态平均电流。P20

9．在实际应用中，如何选取晶闸管？P20、P21

实际应用中应按照流过晶闸管实际电流与工频正弦半波平均电流的热效应相等的原则，来选取晶闸管的额定电流。无论流过晶闸管的电流波形如何，只要流过元件的实际电流最大有效值小于或等于管子的额定有效值，且在规定的条件下散热，那么管芯的发热就能限制在允许范围内。

10.器件通以正弦半波额定电流时，阳极与阴极间电压降的平均值，称平均电流又称额定电流。P22

11．同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL的数值大小上有IL 等于2~4IH。P22 12．计算：图中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值为 。P21（表格）、P63（习题1.9）

（1）试计算晶闸管的电流平均值 ，电流有效值 及波形系数 。

（2）如果不考虑晶闸管的安全裕量，则额定电流为100A的晶闸管允许通过的平均电流是多少？ 第二章

1．在晶闸管单相相控整流电路中，晶闸管从承受正向电压起到触发导通之间的电角度称为控制角，在一个周期内导通的电角度称为 导通角。P67

2．单相全控桥式整流电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正反向电压为 ， 。设U2为电源电压有效值。P73

单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正反向电压为 ， 。P76

单相全控桥式整流大电感负载带续流二极管电路中，晶闸管可能承受的最大正反向电压为 ， 。P80

3．单相全控桥式整流电阻性负载电路中，控制角α的移相范围Ψ是0~180。P72、P73 单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围Ψ是0~90 。P76

单相全控桥式整流大电感负载带续流二极管电路中，控制角α的移相范围Ψ是0~180。P80

单相全控桥式整流电阻性和大电感负载电路中，负载电流平均值是SCR电流平均值的 倍，负载电流有效值是SCR电流有效值的 倍。

4．三相半波可控整流电路的自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻。P82

三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差 30。依次在 半周触发共阴极组的各晶闸管。P82

三相半波整流电路中，晶闸管处于截止状态时承受的电压是更号6U2。P83

5．三相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正反向电压为 ， 。设U2为电源相电压有效值。P84

三相半波可控整流大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正反向电压为 ， 。P85

6． 三相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的移相范围Ψ是0~150。P83、P84 三相半波可控整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围Ψ是0~90。P85

三相半波可控整流电阻性和大电感负载电路中，负载电流平均值是SCR电流平均值的 倍，负载电流有效值是SCR电流有效值的 倍。

7．三相全控桥式整流电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正反向电压为更号6U2， 。设U2为电源相电压有效值。P88、P89 三相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正反向电压为更号6U2 。P90、91

8.三相全控桥式整流电阻性负载电路中，控制角α的移相范围Ψ是 。P89

三相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围Ψ是 。P91

三相全控桥式整流电阻性和大电感负载电路中，负载电流平均值是SCR电流平均值的 倍，负载电流有效值是SCR电流有效值的 倍。

9．无源逆变器是将负载的逆变电路。P94

有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回交流电网的逆变电路。

10.有源逆变产生的条件之一是：变流电路必须工作在a>90的区域内，使Ud。P96

有源逆变产生的条件之一是：一定要有直流电源，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，且满足|Ud|<|Ed|。

11．触发电路中的触发信号应具有足够的功率。P98

12．单结晶体管触发的单相桥式半控整流电路的各点波形，工作原理。

13. 计算题(参看习题2.7、2.13)

1) 某单相全控桥整流电阻性负载，R=50Ω,要求Ud在0~600V可调，当α=600时分别计算： (1) 负载输出电压和电流平均值；

(2) 流过晶闸管电流平均值和有效值；(流过晶闸管电流波形系数 )

(3) 选择晶闸管额定电压、额定电流值。

2）三相全控桥式整流电路带大电感负载，负载电阻R=4Ω，要求Ud从0~220V之间变化。试求：

(1)不考虑控制角裕量时，整流变压器二次线电压；

(2)计算晶闸管电压、电流值，如电压、电流取2倍裕量，选择晶闸管型号； （3）负载电阻上消耗的最大功率。 第三章

1．直流变换电路的常用工作方式主要有两种脉冲频率（PFM）工作方式（不常用）、脉冲宽度调制(PWM)工作方式。P112

2．直流变换电路的电路变换功能主要有几种 、 、 。P111 3．直流PWM控制的基本原理，两种PWM控制方式。P128

4．开关电源的基本工作原理。P178 5．计算题：(参看习题3.7、3.8)

1）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=0.05mH，输入电压Ud=15V，输出电压U0=10V。如图所示:

（1）求占空比D的大小；

2）如图所示的Boost电路工作在电感电流连续的情况下，器件T的开关频率为100kHz，电路输入电压为Ud=220V，当RL两端的电压为400V时： (1) 求占空比D的大小；

3）有一开关频率为50kHz的升降压变换电路，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:P120

(1) 占空比；

(2) 开关管在一个周期内的导通时间和关断时间。 6．如图为单相全桥直流变换电路。试说明单（双）极性PWM控制方式在调制波ur为正（正负）时的控制方法和工作过程。P129、P130

第五章

1．交流变换电路根据变换参数的不同，可以分为 电路和 电路。P153

2．交流调压电路是用来变换交流电压 的电路。P153

3．在电感负载时，要实现交流调压的目的，则控制角的移相范围为 。P156 4．晶闸管相控直接变频的基本原理是什么？为什么只能降频、降压，而不能升频、升压？P163

5．交流调压电路的工作原理。 6．计算题：

1）一电阻炉由单相交流调压电路供电，如 =0°时为输出功率最大值，试求功率为80%，

50%时的控制角 。P154

2）一交流单相晶闸管调压器，用作控制从220V交流电源送至电阻为0.5Ω，感抗为0.5Ω的串联负载电路的功率。试求：P158 (1)控制角范围；

(2)负载电流的最大有效值。