電力電子技術(shù)作業(yè)(含答案)

電力電子技術(shù)作業(yè)含答案第

2

章

電力電子器件使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）?；颍簎AK>0

且

uGK>0。維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？答：要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。圖

1

中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為

I，m 試計算各波形的電流平均值

I1d、I2d、I3d

與電流有效值

I、I、I。32102

022442a)

54b)c)0

圖

1 晶閘管導(dǎo)電波形解：a)d12π4mI

=

1 Isindt(t)=Im

(2π

22

1

)

0.2717

Im1I=42

1m(Isint)2d(t)=

Im2 4 23

1

0.4767

Imb)d2π

m4π 2I

=

1

I

sindt

(t)

=

Im

(

2

1

)

0.5434

Im2I

=41(I

sinmt)2

d

(t)

=

I

m2 2 23

1

0.898

Imc)2π

0I

=

1

2

I

d

(t)

=0.25Imd3 m3I

=12212

0I d

(mt)=0.5Im全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？答：全控型器件緩沖電路的主要作用是抑制器件的內(nèi)因過電壓，du/dt或過電流和

di/dt，減小器件的開關(guān)損耗。試分析全控型器件的

RCD

緩沖電路中各元件的作用。答：RCD

緩沖電路中，各元件的作用是：開通時，s ssC

經(jīng)

R

放電，R

起到限制放電電流的作用；關(guān)斷時，負載電流經(jīng)

VDs

從

Cs

分流，使

du/dt減小，抑制過電壓。7.

晶閘管的觸發(fā)脈沖需要滿足哪些條件？答：A:觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率。B：觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，脈沖前沿盡可能陡，使元件在觸發(fā)導(dǎo)通后，陽極電流能迅速上升超過掣住電流而維持導(dǎo)通。C：觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。第

3

章

整流電路1.單相半波可控整流電路對電感負載供電，L＝20mH，U＝2 100V，求當α＝0和60時的負載電流

I，d 并畫出

ud

與

id

波形。解：α＝0時，在電源電壓

u2

的正半周期晶閘管導(dǎo)通時，負載電感

L儲能，在晶閘管開始導(dǎo)通時刻，負載電流為零。在電源電壓

u2

的負半周期，負載電感

L釋放能量，晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通。因此，在電源電壓

u2

的一個周期里，以下方程均成立：2U

sintd

t2Ldid

考慮到初始條件：當 t＝0

時

id＝0

可解方程得：dLi

2U

2

(1

cost)2d12U

2

(1

cost)d(t)I

=L220

L2U

2=22.51(A)ud

與

id

的波形如下圖：2tu202t0ud0 2

tid當α＝60°時，在

u

正半周期

60~180期間晶閘管導(dǎo)通使電感

L儲能，2電感

L儲藏的能量在

u2

負半周期

180~300期間釋放，因此在

u2

一個周期中d

t260~300期間以下微分方程成立：

L

d

id

2U

sint考慮初始條件：當 t＝60時

id＝0

可解方程得：dL

2i

2U

2

(

1

cost)其平均值為1332

(d2U

12

L

25I

cost)d(t)

=2L2U2

=11.25(A)此時

ud

與

id

的波形如下圖：tudid++ttu2

0

++2．單相橋式全控整流電路，U2＝100V，負載中

R＝2Ω，L值極大，當α＝30°3時，要求：①作出

ud、id、和

i2

的波形；②求整流輸出平均電壓

Ud、電流

Id，變壓器二次電流有效值

I2；③考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①ud、id、和

i2

的波形如下圖：u2tttOudOidOi2OtIdId②輸出平均電壓

Ud、電流

Id，變壓器二次電流有效值

I2

分別為Ud＝0.9

U2

cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97（V）Id＝Ud

/R＝77.97/2＝38.99（A）I2＝Id

＝38.99（A）③晶閘管承受的最大反向電壓為：2

U2＝100

2

＝141.4（V）考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：UN＝（2~3）×141.4＝283~424（V）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過晶閘管的電流有效值為：IVT＝Id∕

2

＝27.57（A）晶閘管的額定電流為：IN＝（1.5~2）×27.57∕1.57＝26~35（A）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。3．單相橋式全控整流電路，U=2100V，負載中

R=2Ω，L值極大，反電勢

E=60V，當 =30時，要求：1

作出

u、idd 和

i2

的波形；4求整流輸出平均電壓

Ud、電流

Id，變壓器二次側(cè)電流有效值

I2；考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①ud、id

和

i2

的波形如下圖：u2tttOudidOi2OtIdIdIdO②整流輸出平均電壓

Ud、電流

Id，變壓器二次側(cè)電流有效值

I2

分別為Ud＝0.9

U2

cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)Id

＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)I2＝Id

＝9(A)③晶閘管承受的最大反向電壓為：2

U2＝100

2

＝141.4（V）流過每個晶閘管的電流的有效值為：IVT＝Id∕

2

＝6.36（A）故晶閘管的額定電壓為：UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V）晶閘管的額定電流為：IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A）晶閘管額定電壓和電流的具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。4．單相橋式半控整流電路，電阻性負載，畫出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。解：注意到二極管的特點：承受電壓為正即導(dǎo)通。因此，二極管承受的電壓不會出現(xiàn)正的部分。在電路中器件均不導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如下：502tttu2uVD2uVD400OtOt6ud5．單相全控橋，反電動勢阻感負載，R=1Ω，L=∞，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH，當 =60時求

U、Idd 與 的數(shù)值，并畫出整流電壓

ud

的波形。解：考慮

LB

時，有：U＝d 0.9Uc2osα－ΔUdΔU＝d 2XI∕dB πI＝d （U－E）d ∕R解方程組得：U＝d （πR

0.9Uc2osα＋2XE）B ∕（πR＋2X）B ＝44.55（V）ΔU＝d 0.455（V）I＝d 4.55（A）又∵cos－

cos(

)

＝

2

Id

X

B

∕U2即得出cos(60

)

=0.4798換流重疊角＝61.33° 60°=1.33°最后，作出整流電壓

Ud

的波形如下：u2單相橋式全控整流電路中，當負載分別為電阻負載或電感負載時，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是

0~

180，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是

0

~90。在三相半波整流電路中，如果

a

相的觸發(fā)脈沖消失，試繪出在電阻性負載和電感性負載下整流電壓

ud

的波形。解：假設(shè)0

，當負載為電阻時，ud

的波形如下：udua ub ucOtuduaubucOtud當負載為電感時，ud

的波形如下：ua ub ucOtuduaubucOt三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5Ω，L值極大，當=60時，要求：畫出

ud、id

和

iVT1

的波形；計算

Ud、Id、IdT

和

IVT。解：①ud、id

和

iVT1

的波形如下圖：7uduaubucOOidtOtiVT1u2

=30u°aubucOtt②U、I、ITddd

和

ITV

分別如下Ud＝1.17U2cos ＝1.17×100×cos60°＝58.5（V）Id＝Ud∕R＝58.5∕5＝11.7（A）IdVT＝Id∕3＝11.7∕3＝3.9（A）IVT＝Id∕

3

＝6.755（A）9．在三相橋式全控整流電路中，電阻負載，如果有一個晶閘管不能導(dǎo)通，此時的整流電壓

ud

波形如何？如果有一個晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？答：假設(shè)

VT1

不能導(dǎo)通，整流電壓

ud

波形如下：ud8Ot假設(shè)

VT1

被擊穿而短路，則當晶閘管

VT3

或

VT5

導(dǎo)通時，將發(fā)生電源相間短路，使得

VT3、VT5

也可能分別被擊穿。三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5Ω，L值極大，當=60時，要求：畫出

ud、id

和

iVT1

的波形；計算

Ud、Id、IdT

和

IVT。解：①ud、id

和

iVT1

的波形如下：u2uduab

=

60°uaⅠ Ⅱ Ⅲuac ubc ubaⅣ Ⅴ Ⅵuca ucb uab uacub ucOtt1OtidtOtOiVT1②Ud、Id、IdT

和

IVT

分別如下U＝d

2.34Uc2

os ＝2.34×100×cos60°＝117（V）I＝U∕R＝dd

117∕5＝23.4（A）IVDT＝I∕d

3＝23.4∕3＝7.8（A）ITV

＝I∕d

3

＝23.4∕

3

＝13.51（A）11．三相全控橋，反電動勢阻感負載，E=200V，R=1Ω，L=∞，U=2220V， =60，當①LB=0

和②LB=1mH

情況下分別求

Ud、Id

的值，后者還應(yīng)求 并分別作出

ud與

iT

的波形。9解：①當

LB＝0

時：Ud＝2.34U2cosα＝2.34×220×cos60°＝257.4（V）Id＝（Ud－E）∕R＝（257.4－200）∕1＝57.4（A）②當

LB＝1mH

時Ud＝2.34U2cosα－ΔUdΔUd＝3XBId∕πId＝（Ud－E）∕R解方程組得：Ud＝（2.34πU2R

cosα＋3XBE）∕（πR＋3XB）＝244.15（V）Id＝44.15（A）ΔUd＝13.25（V）又∵cos－

cos(

)

＝2XBId∕

6

U2cos(60

)

＝0.4485γ＝63.35°－60°＝3.35°ud、IVT1

和

IVT2

的波形如下：u2diVT1ttOtOua ub ucubc uba uca ucb uab uacⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴu uab uacⅥIdtOiVT2OId12．三相橋式全控整流電路中，當負載分別為電阻負載或電感負載時，要求的晶10閘管移相范圍分別是多少？答：

三相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是0

~

120，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是

0

~

90。三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？答：三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓中含有

6k（k＝1、2、3……）次的諧波，其中幅值最大的是

6

次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有

6k1(k=1、2、3……)次的諧波，其中主要的是

5、7

次諧波。三相橋式全控整流電路，U=2100V，帶電阻電感負載，R=5Ω，L值極大，當=60時，要求：（1）計算

U、I、ITddd 和

ITV

；（2）i2

的

5、7

次諧波分量的有效值

I52、I72；（3）輸入功率因數(shù)。解：（1）U、I、ITddd

和

ITV

分別如下Ud＝2.34U2cos ＝2.34×100×cos60°＝117（V）Id＝Ud∕R＝117∕5＝23.4（A）IDVT＝Id∕3＝23.4∕3＝7.8（A）IVT＝Id∕

3

＝23.4∕

3

＝13.51（A）由此可計算出

5

次和

7

次諧波分量的有效值為：I52

＝

6

I∕d

5π＝

6

×23.4∕5π＝3.65（A）I72

＝

6

I∕d

7π＝

6

×23.4∕7π＝2.61（A）基波電流的有效值：I＝1

6

I∕d

π＝

6

×23.39∕π＝18.243（A）基波因數(shù)為＝I∕I＝I∕I＝d11

0.955電路的輸入功率因數(shù)為：＝ cos＝0.955cos60°＝0.48使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？答：條件有二：①直流側(cè)要有電動勢，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓；3

要求晶閘管的控制角α>π/2，使

Ud

為負值。什么是逆變失??？如何防止逆變失??？答：逆變運行時，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路1112內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變失敗的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕量角β等。第

4

章

逆變電路無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？答：兩種電路的不同主要是：有源逆變電路的交流側(cè)接電網(wǎng)，即交流側(cè)接有電源。而無源逆變電路的交流側(cè)直接和負載聯(lián)接。換流方式各有那幾種？各有什么特點？答：換流方式有

4

種：器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進行換流。全控型器件采用此換流方式。電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。負載換流：由負載提供換流電壓，當負載為電容性負載即負載電流超前于負載電壓時，可實現(xiàn)負載換流。強迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強迫施加反向電壓換流稱為強迫換流。通常是利用附加電容上的能量實現(xiàn)，也稱電容換流。晶閘管電路不能采用器件換流，根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負載換流和強迫換流

3

種方式。什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。答：按照逆變電路直流測電源性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的稱為逆變電路稱為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路電壓型逆變電路的主要特點是：①直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當于電壓源。直流側(cè)電壓基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。②由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同而不同。③當交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。電流型逆變電路的主要特點是：①直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當于電流源。直流側(cè)電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。②電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。③當交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用。因為反饋無功能量時直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？答：在電壓型逆變電路中，當交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。當輸出交流電壓和電流的極性相同時，電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當輸出電壓電流極性相反時，由反饋二極管提供電流通道。為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？答：在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無功能量由直流側(cè)電感來緩沖。當需要從交流側(cè)向直流側(cè)反饋無功能量時，電流并不反向，依然經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，因此不需要并聯(lián)反饋二極管。第

5

章

直流-直流變流電路1.

介紹降壓斬波電路工作原理答：降壓斬波器的原理是：在一個控制周期中，讓

V

導(dǎo)通一段時間

tno

，由電源E

向

L、R、M

供電，在此期間，u＝E。然o

后使

V

關(guān)斷一段時間

tfof，此時電感L

通過二極管VD

向R

和M

供電，uo＝0。一個周期內(nèi)的平均電壓Uo＝t

ton offtonE

。輸出電壓小于電源電壓，起到降壓的作用。2.

介紹升壓斬波電路工作原理答：假設(shè)電路中電感

L值很大，電容

C值也很大。當

V

處于通態(tài)時，電源

E向電感

L充電，充電電流基本恒定為

I1，同時電容

C上的電壓向負載

R供電，因

C值很大，基本保持輸出電壓為恒值

U。設(shè)o

V

處于通態(tài)的時間為

tno，此階段電感

L上積蓄的能量為

EI1ton

。當

V

處于斷態(tài)時

E和

L共同向電容

C充電并向負載

R提供能量。設(shè)

V

處于斷態(tài)的時間為

tfof

，

則在此期間電感

L

釋放的能量為U

o

E

I1toff

。當電路工作于穩(wěn)態(tài)時，一個周期

T中電感

L積蓄的能量與釋放的能量相等，即：EI1ton

U

o

E

I1toff化簡得：E13t tUoff

offo

ton

toffE

T式中的T

/

toff

1

，輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。3．在降壓斬波電路中，已知

E=200V，R=10Ω，L值極大，E=M30V，T=50μs,ton=20μs,計算輸出電壓平均值

Uo，輸出電流平均值

Io。解：由于

L值極大，故負載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為oU=onT 50t 20

200E

= =80(V)輸出電流平均值為oI

=o MR 10U

-

E 80

30= =5(A)4．在圖

3-1a

所示的降壓斬波電路中，E=100V，

L=1mH，R=0.5Ω，EM=10V，采用脈寬調(diào)制控制方式，T=20μs，當

ton=5μs

時，計算輸出電壓平均值

Uo，輸出電流平均值

Io，計算輸出電流的最大和最小值瞬時值并判斷負載電流是否連續(xù)。當

ton=3μs

時，重新進行上述計算。解：由題目已知條件可得：R 0.5m=EM=

10=0.1E 100τ=

L

=

0.001

=0.002當

ton=5μs

時，有ρ=

T=0.01=

ton=0.0025由于e

1e0.01

1e

1

=

e0.0025

1

=0.249>m所以輸出電流連續(xù)。此時輸出平均電壓為oU

=tonT 20100

5E

= =25(V)輸出平均電流為oI

=o M=R 0.514U

-

E 25

10=30(A)輸出電流的最大和最小值瞬時值分別為maxI=

1

e

1

e

E

100

m

=

0.01R 1

e

1

e0.0025

0.1

0.5

=30.19(A)minI=

e

1

E

100

0.01

m

=

e

1 R e

1

e0.0025

1

0.1

0.5

=29.81(A)當

ton=3μs

時，采用同樣的方法可以得出：αρ=0.0015由于e

1e0.01

1e

1

=

e0.015

1

=0.149>m所以輸出電流仍然連續(xù)。此時輸出電壓、電流的平均值以及輸出電流最大、最小瞬時值分別為：oonU

= E

=T 20t 100

3=15(V)oI

=Ro M0.5U

-

E 15

10= =10(A)max

100I=

0.011

e

1

e0.0015

0.1

0.5

=10.13(A)0.01

100Imin=

e

1

0.5

e0.0015

1

0.1

=9.873(A)5．在升壓斬波電路中，已知

E=50V，L值和

C值極大，R=10Ω，采用脈寬調(diào)制控制方式，當

T=40μs，ton=20μs

時，計算輸出電壓平均值

Uo，輸出電流平均值Io。解：輸出電壓平均值為：otoffU=TE

=4040

20

50=100(V)輸出電流平均值為：oRUo1001510I

= = =10(A)第

6

章

交流-交流變流電路1．一單相交流調(diào)壓器，電源為工頻

220V，阻感串聯(lián)作為負載，其中

R=0.5Ω，L=2mH。試求：①開通角α的變化范圍；②負載電流的最大有效值；③最大輸出功率及此時電源側(cè)的功率因數(shù)；④當α=時，晶閘管電流有效值，晶閘管導(dǎo)通2角和電源側(cè)功率因數(shù)。解：①負載阻抗角為：φ=arctan（L

）=arctan（

2

50

2

103

）=0.89864=51.49°R 0.5開通角α的變化范圍為：φ

α<π即0.89864

α<π③當α=φ時，輸出電壓最大，負載電流也為最大，此時輸出功率最大，為222omax o

max2202

R

(L)P

=

I R

R

=37.532(KW)功率因數(shù)為37532

0.6227U1

I

o 220

273.98

Pomax

實際上，此時的功率因數(shù)也就是負載阻抗角的余弦，即cos0.6227④α=時，先計算晶閘管的導(dǎo)通角，由式（4-7）得22

-0.89864)

e

tansin( +θ-0.89864)=sin(2解上式可得晶閘管導(dǎo)通角為：也可由圖

4-3

估計出θ=2.375=136.1°的值。此時，晶閘管電流有效值為VTU1

sincos(2)2Z cosI 2202

0.803= ×cos

0.898642.375

sin

2.375

cos(

0.89864

2.375)

=123.2(A)電源側(cè)功率因數(shù)為I

2R

o U1

I

o其中：I

o

2I

VT=174.2(A)16于是可得出

0.3959U1

I

o 220

174.2I

2

R 174.22

0.5

o 2.

一調(diào)光臺燈由單相交流調(diào)壓電路供電，設(shè)該臺燈可看作電阻負載，在α=0

時輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的

80%，50%時的開通角α。解：α=0

時的輸出電壓最大，為Uomax

1

(2U1sint)2dt

U1

0R R此時負載電流最大，為

Iomax

Uomax

U1U

2因此最大輸出功率為

Pmax

U

o

max

I

o

max

1R輸出功率為最大輸出功率的

80%時，有：R(0.8U

1)2P

0.8Pomax

此時，U

o

0.8U1又由sin2

2

o 1U

U解得α=60.54°同理，輸出功率為最大輸出功率的

50%時，有：U

o

0.5U1又由o 117U

Usin2

2

α=90°第

7

章

PWM

控制技術(shù)介紹

PWM

控制的基本原理。答：PWM

控制就是對脈沖的寬度進行調(diào)制的技術(shù)。即通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。在采樣控制理論中有一條重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。上述原理稱為面積等效原理單極性和雙極性

PWM

調(diào)制有什么區(qū)別？三相橋式

PWM

型逆變電路中，輸18出相電壓（輸出端相對于直流電源中點的電壓）和線電壓

SPWM

波形各有幾種電平？答：三角波載波在信號波正半周期或負半周期里只有單一的極性，所得的

PWM波形在半個周期中也只在單極性范圍內(nèi)變化，稱為單極性

PWM

控制方式。三角波載波始終是有正有負為雙極性的，所得的

PWM

波形在半個周期中有正、有負，則稱之為雙極性

PWM

控制方式。三相橋式

PWM

型逆變電路中，輸出相電壓有兩種電平：0.5Ud

和-0.5

Ud。輸出線電壓有三種電平

Ud、0、-

Ud。什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？兩者各有何特點？分段同步調(diào)制有什么優(yōu)點？答：載波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。在異步調(diào)制方式中，通常保持載波頻率

fc固定不變，因而當信號波頻率

fr

變化時，載波比

N是變化的。載波比

N等于常數(shù)，并在變頻時使載波和信號波保持同步的方式稱為同步調(diào)制。分段同步調(diào)制是把逆變電路的輸出頻率劃分為若干段，每個頻段的載波比一定，不同頻段采用不同的載波比。其優(yōu)點主要是，在高頻段采用較低的載波比，使載波頻率不致過高，可限制在功率器件允許的范圍內(nèi)。而在低頻段采用較高的載波比，以使載波頻率不致過低而對負載產(chǎn)生不利影響。根據(jù)對輸出電壓平均值進行控制的方法不同，直流斬波電路可有哪三種控制方式？并簡述其控制原理。第一種調(diào)制方式為：保持開關(guān)周期不變，改變開關(guān)導(dǎo)通時間

ton

稱為脈寬調(diào)制。簡稱“PWM”調(diào)制。第二種調(diào)制方式為：保持開關(guān)導(dǎo)通時間

ton

不變，改變開關(guān)周期，稱為頻率調(diào)制。簡稱為“PFM”調(diào)制。第三種調(diào)制方式為：同時改變周期

T

與導(dǎo)通時間

ton。使占空比改變，稱為混合調(diào)制。PWM

逆變電路的控制方法主要有哪幾種？解：PWM

逆變電路的常用控制方法有兩種，一是計算法；二是調(diào)制法。其中調(diào)制法又可分為兩種，一是異步調(diào)制法；二是同步調(diào)制法。第

8

章

軟開關(guān)技術(shù)軟開關(guān)電路可以分為哪幾類？答：根據(jù)電路中主要的開關(guān)元件開通及關(guān)斷時的電壓電流狀態(tài)，可將軟開關(guān)電路分為零電壓電路和零電流電路兩大類；根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可將軟開關(guān)電19路分為準諧振電路，零開關(guān)

PWM

電路和零轉(zhuǎn)換

PWM

電路。在移相全橋零電壓開關(guān)

PWM

電路中，如果沒有諧振電感

L，r 電路的工作狀態(tài)將發(fā)生哪些變化，哪些開關(guān)仍是軟開關(guān)，哪些開關(guān)將成為硬開關(guān)？答:如果沒有諧振電感

L，r 電路中的電容

C1S，CS2

與電感

L仍可構(gòu)成諧振電路，而電容

CS3，CS4

將無法與

Lr

構(gòu)成諧振回路，這樣，S

3

、S

4

將變?yōu)橛查_關(guān)，S

1

、S

2

仍為軟開關(guān)。在零電壓轉(zhuǎn)換

PWM

電路中，輔助開關(guān)

S1

和二極管

VD1

是軟開關(guān)還是硬開關(guān)，為什么？答：在

S1

開通時，u1S不等于零；在

S1

關(guān)斷時，其上電流也不為零，因此

S1

為硬開關(guān)。由于電感

Lr

的存在，S1

開通時的電流上升率受到限制，降低了

S1

的開通損耗。由于電感

Lr

的存在，使

VD1

的電流逐步下降到零，自然關(guān)斷，因此

VD1

為軟開關(guān)。）PN

結(jié)1-11. 晶閘管內(nèi)部有（A．一個B．二個C．三個D．四個參考答案：C）2. 晶閘管兩端并聯(lián)一個

RC

電路的作用是（A．分流降壓過電壓保護D．過電流保護參考答案：C）來表示的3. 普通晶閘管的通態(tài)電流（額定電流）是用電流的（A．有效值B．最大值C．平均值D．瞬時值參考答案：C）愈好4.

晶閘管在電路中的門極正向偏壓（A．愈大B．愈小C．不變D．0參考答案：B5. 晶閘管串聯(lián)使用時，必須注意均流問題。（ ）參考答案：×20給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導(dǎo)通。參考答案：×兩個以上晶閘管串聯(lián)使用，是為了解決自身額定電壓偏低，不能勝任電路電壓要求，而采取的一種解決方法，但必須采取均壓措施。參考答案：√觸發(fā)普通晶閘管的觸發(fā)脈沖，也能觸發(fā)可關(guān)斷晶閘管。參考答案：×））普通晶閘管外部有三個電極，分別是基極、發(fā)射極和集電極。

（參考答案：×只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會關(guān)斷。

（參考答案：×）11. 只要給門極加上觸發(fā)電壓，晶閘管就導(dǎo)通。

（參考答案：×第二章第三章單相半控橋整流電路的兩只晶閘管的觸發(fā)脈沖依次應(yīng)相差（ ）度A．180°B．60°C．360°D．120°參考答案：A單相半波可控整流電阻性負載電路中，控制角α的最大移相范圍是( )A．90° B．120° C．150° D．180°參考答案：D晶閘管可控整流電路中的控制角α減小，則輸出的電壓平均值會（ ）。A．不變， B．增大， C．減小。參考答案：B單相半波可控整流電路輸出直流電壓的最大平均值等于整流前交流電壓的（ ）倍。A．1， B．0.5， C．0.45， D．0.9.參考答案：C單相橋式全控整流電路輸出直流電壓的最大平均值等于整流前交流電壓的（ ）倍。A. 1， B. 0.5， C. 0.45， D. 0.9.參考答案：D為了讓晶閘管可控整流電感性負載電路正常工作，應(yīng)在電路中接入（ ）。三極管， B. 續(xù)流二極管， C. 保險絲, D.

開關(guān)管。參考答案：B普通的單相半控橋式整流裝置中一共用了（ ）晶閘管。一只， B. 二只， C. 三只， D. 四只。參考答案：Aα為( )度時，三相半波可控整流電路，電阻性負載輸出的電壓波形，處21于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。A. 0

度 B. 60

度 C. 30

度 D. 120

度參考答案：C三相半波可控整流電路的自然換相點是( B )交流相電壓的過零點；本相相電壓與相鄰相電壓正、負半周的交點處；比三相不控整流電路的自然換相點超前

30°；比三相不控整流電路的自然換相點滯后

60°。參考答案：Bα為( )度時，三相橋式全控整流電路，帶電阻性負載，輸出電壓波形處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。A. 0

度 B. 60

度 C. 30

度 D. 120

度參考答案：B第四章以下哪種換流方式適用于全控型器件（ ）

。A、器件換流B、電網(wǎng)換流C、負載換流D、強迫換流參考答案：A不是依靠變流器自身原因，而是借助于外部手段來實現(xiàn)換流的換流方式是（ ）

。A、器件換流和電網(wǎng)換流B、電網(wǎng)換流和負載換流C、器件換流D、強迫換流參考答案：B以下哪一點不屬于電壓型逆變電路的特點，（ ）

。A、輸出電壓為矩形方波B、輸出電流為矩形方波C、直流側(cè)電壓基本無脈動D、直流回路為低阻抗參考答案：B電壓型半橋逆變電路，帶純電阻負載時，為了調(diào)節(jié)輸出電壓，從控制方法上可以采用（ ）

。A、移相調(diào)壓方式B、改變正負脈沖寬度的方法C、改變負載值的方法D、改變輸入電壓值的方法參考答案：B不屬于電壓型半橋逆變電路特點的是（ ）

。A、輸出電壓幅值等于輸入電壓幅值B、直流側(cè)需要兩個電容器串聯(lián)22C、相對全橋逆變電路使用的開關(guān)器件少D、需要控制兩個電容器電壓的均衡參考答案：A以下哪一點不屬于電流型逆變電路的特點（ ）

。 A、輸出電壓為矩形方波B、輸出電流為矩形方波C、直流側(cè)電流基本無脈動D、直流回路呈現(xiàn)高阻抗參考答案：A以下哪一點不是電流型逆變電路直流側(cè)的電感元件起到的作用（ ）

。A、緩沖無功能量的作用B、使直流側(cè)電流恒定C、使直流側(cè)電壓恒定D、防止直流側(cè)電流突變參考答案：C無源逆變的目的是將直流電變成交流電，通過改變開關(guān)管的切換頻率來改變輸出交流電的頻率。 （ ）參考答案：對無源逆變電路，是把直流電能逆變成交流電能，送給電