电力电子技术基本概念和基础知识练习带答案(大工复习)

第1章 电力电子器件 填空题：

1.电力电子器件一般工作在_开关_状态。

2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为_开关损耗__。

3.电力电子器件组成的系统，一般由_控制电路_、_驱动电路_、 _电力电子器件_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路_。

4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型_ 、 _双极型_ 、_复合型_三类。

5.电力二极管的工作特性可概括为_加正向压降导通、加反向压降关断_。

6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_肖特基二极管_、 _快恢复二极管_。 7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。

8.晶闸管的基本工作特性可概括为 _阳极和阴极_ 正向有触发则导通、反向截止 _关断_ 。 9.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL_＞_IH 。

10.晶闸管断态不重复电压UDRM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDRM_＜_Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。 12.GTO的_多元集成_结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

13.功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为_开通_ 。

14.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_截至区_、前者的饱和区对应后者的_放大区_、前者的非饱和区对应后者的_饱和区_。

15.电力MOSFET的通态电阻具有_正_温度系数。

16.IGBT 的开启电压UGE（th）随温度升高而_略降_，开关速度_小于_电力MOSFET 。 17.功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是_智能功率集成电路_。 18.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_电压型_和_电流型_两类。

19.GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_使GTR导通时处于临界饱和状态_。 20.抑制过电压的方法之一是用_电感_吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。在过电流保护中，快速熔断器的全保护适用于_中、小_功率装置的保护 。

21.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用_快恢复_型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。

22.晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是_电阻均压_措施，给每只管子并联RC支路是_动态均压_措施，当需同时串联和并联晶闸管时，应采用_先串后并_的方法。

23.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有_负_温度系数， 在1/2或1/3额定电流以上区段具有_正_温度系数。 24.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不可控器件的是_P.Diode_，属于半控型器件的是_SCR_，属于全控型器件的是_GTO、GTR、IGBT、P.MOSFET_；属于单极型电力电子器件的有_P.Diode、P.MOSFET_，属于双极型器件的有_SCR、GTR、GTO_，属于复合型电力电子器件得有 _IGBT_；在可控的器件中，容量最大的是_SCR_，工作频率最高的是_P.MOSFET_，属于电压驱动的是_P.MOSFET、IGBT_，属于电流驱动的是_SCR、GTR、GTO_。

第2章 整流电路 填空题：

1.电阻负载的特点是_输出电流与输出电压波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0~180°_。

2.阻感负载的特点是_电流无法突变_，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0~180°_ ，其承受的最大正反向电压均为_√2𝑈2_，续流二极管承受的最大反

向电压为_√2𝑈2_（设U2为相电压有效值）。

3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为_0~180°_，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_2𝑈2_和_√2𝑈2_；带阻感负载时，α角移相范围为_0~90°_，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_√2𝑈2_和_√2𝑈2_；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。

4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ=_π-α-δ_; 当控制角α小于不导电角 δ时，晶闸管的导通角 θ=_π-2δ_。 5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与_单相全波可控整流电路_的波形基本相同，只是后者适用于_小_输出电压的场合。

6.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UFm等于_√2𝑈2_，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0~150°_，使负载电流连续的条件为_α≤30°_(U2为相电压有效值)。

7.三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_120°_，当它带阻感负载时，α的移相范围为_0~90°_。

8.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_最高_的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_的相电压；这种电路 α角的移相范围是_0~120°_，ud波形连续得条件是_α≤60°_。

9.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使用输出电压平均值_减小_。 10.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当 α从0°～90°变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随 α的增大而 _增大_，当 α从90°～180°变化时，整流输出的电压 ud 的谐波幅值随 α的增大而_减小_。

11.在整流电路中，能够实现有源逆变的有_单相全控_、_三相全控桥_等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是_要有直流电动势，其极性需和晶闸管导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压_和_α＞90°使输出为负_。

12.大、中功率的变流器广泛应用的是_锯齿波_触发电路，同步信号为锯齿波的触发电路，可分为三个基本环节，即_脉冲形成与放大环节_、_锯齿波的形成与脉冲移相环节_和_同步环节_。 √2第3章 直流斩波电路 填空题：

1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。

2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_升压斩波_和_降压斩波_。

3.斩波电路有三种控制方式：_脉宽调制（PWM）_、_调频_和_混合式_。

4.升压斩波电路的典型应用有_直流电动机转速控制_和_单相功率因数校正_等。 5.升降压斩波电路呈现升压状态的条件为_0.5＜α＜1_。 6.斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第_1_象限，升压斩波电路能使电动机工作于第_2_象限，_电流可逆斩波_电路能使电动机工作于第1和第2象限。

7.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时，可使电动机工作于第_1、2、3、4_象限。 8.复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作一个_升压_斩波电路和一个_降压_斩波电路的组合；多相多重斩波电路中，3相3重斩波电路相当于3个_基本_斩波电路并联。

第4章 交流—交流电力变换电路 填空题：

1.改变频率的电路称为_变频电路_，变频电路有交交变频电路和_交-直-交变频_电路两种形式，前者又称为_直接变频_，后者也称为_间接变频_。

2.单相调压电路带电阻负载，其导通控制角α的移相范围为_0~180°_，随 α的增大， Uo_减小_，功率因数λ_降低_。

3.单相交流调压电路带阻感负载，当控制角α＜φ(φ=arctan(ωL/R) )时,VT1的导通时间_逐渐减小_,VT2的导通时间_逐渐延长_。

4.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为_交交变频电路_。 7.单相交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路工作是由_输出电流的方向_决定的，交流电路工作在整流还是逆变状态是根据_输出电流和输出电压的方向是否一致_决定的。

5.当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时，单相交交变频电路的输出上限频率约为_20Hz_。 6.三相交交变频电路主要有两种接线方式，即_公共交流母线进线方式_和_输出星型连接方式_，其中主要用于中等容量的交流调速系统是_公共交流母线进线方式_。

7.矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器件是_全控电器_器件；控制方式是_斩控方式_。

第5章 逆变电路 填空题：

1.把直流电变成交流电的电路称为_逆变电路_，当交流侧有电源时称为_有源逆变_，当交流侧无电源时称为_无源逆变_。

2.电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流，从大的方面，换流可以分为两类，即外部换流和_内部换流_，进一步划分，前者又包括_电网换流_和_负载换流_两种换流方式，后者包括_器件换流_和_强迫换流_两种换流方式。

3.适用于全控型器件的换流方式是_器件换流_，由换流电路内电容直接提供换流电压的换流方式称为_强迫换流_。

4.逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为_电压型逆变电路_，当直流侧为电流源时， 称此电路为_电流型逆变电路_。

5.半桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为_1/2_Ud ，全桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为_1_Ud 。 6.三相电压型逆变电路中，每个桥臂的导电角度为_180°_，各相开始导电的角度依次相差_120°_，在任一时刻，有_三_个桥臂导通。

7.电压型逆变电路一般采用_全控_器件，换流方式为_器件换流_；电流型逆变电路中，较多采用_半控_器件 ，换流方式有的采用 _强迫换流_，有的采用_负载换流_。

8.单相电流型逆变电路采用_负载_换相的方式来工作的，其中电容C和L、R构成_并联谐振_电路，单相电流型逆变电路有自励和他励两种控制方式，在启动过程中，应采用先_他励_后_自励_的控制方式。

第6章 脉宽调制（PWM）技术 填空题：

1.PWM控制就是对脉冲的_宽度_进行调制的技术；直流斩波电路得到的PWM波是_等幅等宽的PWM脉冲_，SPWM波得到的是_等幅、宽度按正弦规律变化与正弦波等效的PWM波_。

2.PWM逆变电路也可分为_电压型_和_电流型_两种，实际应用的几乎都是_电压型_电路，得到PWM波形的方法一般有两种，即_计算法_和_调制法_，实际中主要采用_调制法_。 3.PWM波形只在单个极性范围内变化的控制方式称_单极性_控制方式，三相桥式PWM型逆变电路采用_双极性_控制方式。

4.根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分为_同步调制_和_异步调制_。一般为综合两种方法的优点，在低频输出时采用_同步调制_方法，在高频输出时采用_异步调制_方法。