电力电子技术基础考试题
西北工业大学考试题（A卷） （考试时间120分钟）
学院： 专业： 姓名： 学号：
题号 得分
一 二 三 四 五 六 9. 带隔离变压器的DC/DC变换电路可分为_单端_电路和_双端_电路两大类。 10.
电磁兼容性包括两层含义：电磁干扰、_电磁敏感度_。
二． 判断题（共10分，每题2分）
1. 三相全控桥整流装置中一共用五只晶闸管。 （×） 2. 直流降压-升压斩波电路的输出电压可以低于电源电压，也可以高于电源电压。 （√） 3. 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是过电压保护。 （√） 4. 双向晶闸管的额定电流是用电流的通态平均值来表示的。 （×） 5. 为逆变电路供电的整流器可为可控的或不控的，其输入可为单相或三相交流电。 （√）
一． 填空题（共30分，每空1.5分）
1. 电力电子器件可以分为不控制器件、__半控型器件__和__全控型器件_。 2. 电力场效应晶体管作为场效应晶体管有_源_极、_漏_极、栅极三个极。 3. 普通晶闸管内部有三个PN结，外部有三个电极，分别是_阳极_ A，_阴极_ K，_门极_ G。
4. 一般整流电路由_交流电源_、整流器和_负载_三部分组成。
5. 直流降压斩波电路中，开关管T是斩波控制的主要元件，电感起_储能_和_滤波_作用，二极管起续流作用。
6. 按直流电源的性质区分，逆变电路有_电压源_和_电流源_型。 7. 三相相控交流调压器有_星形_连接和_三角形_连接的多种方案。 8. 电力电子器件的损耗主要有_通态_损耗和_开关_损耗两部分。
三． 名词解释。（共16分，每题4分）
1． 静态均压
由于晶闸管关断时等效断态电阻不等而造成各管受压分配不均，这时的均压称为静态均压。 2． 单相可控整流电路
将单相交流电变换为直流的电路称为单相整流电路，采用可控电力电子器件的整流电路可以调节直流输出电压的大小，因此称为可控整流电路。
4 第1张，共张
3． 无源逆变和有源逆变
逆变是将直流电变换为交流电。如果逆变后的交流电是直接提供给负载，称为无源逆变。如果逆变后的交流电是送到交流电网，称为有源逆变。 4． 交-交变频器
交-交变频器是利用电力电子开关改变交流电频率和电压的装置，与交-直-交（AC/DC/AC）变频器不同的是它没有中间直流环节，因此也称为直接变频器，或周波变换器。
（2）变压器附加接地的屏蔽层绕组或者在副边绕组上适当并连接地电容。
（3）非线性器件保护。 （4）阻容保护。
（5）电力电子器件开关过电压保护。
（6）整流装置的直流侧一般采用阻容保护和压敏电阻作过电压保护。
3. 逆变电路是怎么分类的?
答：（1）按输出相数分类，有单相、三相逆变电路。
（2）按使用的功率开关分类，有半控型器件和全控型器件逆变电路。 （3）按直流电源的性质区分，有电压源型和电流源型逆变电路。 （4）按输出波形调制方式区分的逆变电路。
四． 问答题。（共24分，每题8分）
1. 晶闸管的导通和判断条件是什么？
答：晶闸管导通条件：受正向电压，并且有一定强度的正触发脉冲。晶闸管导通后阳极电流要大于擎住电流IL，晶闸管才能可靠导通。
晶闸管判断条件：受反向电压或者阳极电流下降到维持电流IH以下。
2. 避免过电压产生要在电路状态变化时为电磁能量的消散提供通路，其主要措施有哪些？
答：（1）在变压器入户侧安装避雷器。
五． 计算题（共20分，第1题8分，第2题12分）
1．
单相桥式全控整流电路接电阻负载，交流电源电压U2=220V，要求输出
的直流平均电压在50~150V范围内连续可调，并且在这范围内，要求输出
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的直流平均电流都能达到10A。试计算控制角的变化范围、晶闸管的导通角和确定电源容量，并选择晶闸管。
解： 整流输出电压Ud ??120?IVT?12?1012?20.9?1?cos120??sin2?120??180??120?180??13.9A
晶闸管的额定电流
?0.9U21?cos?2 （1）
IVT??1.5~2?IVT1.57??1.5~2?13.91.57?13.3~17.7?A?
由（1）式得 cos?在Ud在Ud?50V?2Ud0.9U2?1 （2）
2．
单相交流调压器电阻负载如图1示，电阻值在11~22?之间变化，要求
?1??0.5 ??120?
0.9?2202?150?1?0.51 ??59? ?150V时，cos??0.9?220?时，cos?2?50控制角的调节范围为59?~120?。 晶闸管的导通角??180???，所以当输出电压从50V到150V变化时，晶闸
最大输出功率为2.2kW，电源电压为220V，试计算负载的最大电流、通过晶闸管的最大电流有效值，和晶闸管承受的最大电流有效值，和晶闸管承
管的导通角也从60?~121?变化。
因为在电压的变化范围中都要求整流输出平均电流Id整流输出平均电流Id?0.9U21?cos?RU22R?10A。
受的最高正反向电压。
212??UdR （3）
????晶闸管的电流有效值IVT由（3）（4）式得IVT在??59?时，IVT??sin2?? （4）
?????12Id120.9?1?cos?12??2?sin2??
?9.4A12?1020.9?1?cos59??sin2?59??180??59?180?
图1 单相交流调压
4 第3张，共张
解：（1）当R?22?，在?件下，有
?0?时输出电流最大，在最大输出功率为2.2kW的条
P 由式 IT?I02?1020?RI02，I0?P0R?220022?10A
?7.07A
（2）同样在输出功率为2.2kW的条件下，当R I0?P0R?220011?14.1A
?11?，??0?时，
IT?I02?14.12?10A
所以，通过晶闸管的最大电流有效值应取10A。晶闸管额定电流
INVT?IT1.57?101.57?6.36A，应选10A晶闸管，晶闸管承受的最高正反向电压
UTm?2202?311V。
4 第4张，共张
