一、填空题（29分）

1、双向晶闸管的触发方式有：I+ 触发：第一阳极T1接 正 电压，第二阳极T2接 负 电压；门极G接正 电压，T2接 负 电压。

I- 触发：第一阳极T1接 正 电压，第二阳极T2接 负 电压；门极G接 负 电压，T2接 正 电压。 Ⅲ+触发：第一阳极T1接 负电压，第二阳极T2接正 电压；门极G接正电压，T2接 负 电压。 Ⅲ-触发：第一阳极T1接 负电压，第二阳极T2接 正电压；门极G接 负电压，T2接 正 电压。 2、由晶闸管构成的逆变器换流方式有 负载 换流和 强迫（脉冲）换流。

3、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为 有源 逆变器与 无源 逆变器两大类。 4、有一晶闸管的型号为KK200－9，请说明KK 快速晶闸管 ； 200表示表示 200A ，9表示 900V 。

5、单结晶体管产生的触发脉冲是 尖脉冲 脉冲；主要用于驱动 小 功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为 强触发脉冲 脉冲；可以触发 大 功率的晶闸管。

6、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为220V，流过晶闸管的大电流有效值为15A，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为(1.5?2倍)2220V；晶闸管的额定电流可选为(1.5?3倍)二、判断题（２0分）对打（√），错打（×）

1、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。 （ √ ）

2、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。 （ √ ） 3、 变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质，无直接关系。 （ √ ） 4、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。 （ √ ） 5、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。 （ × ）

6、三相半波可控整流电路，不需要用大于60o小于120o的宽脉冲触发，也不需要相隔60o的双脉冲触发，只用符合要求的相隔120o的三组脉冲触发就能正常工作。 （ √ ）

7、变频调速装置是属于无源逆变的范畴。 （ √ ）

8、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。 （ √ ）

9、双向晶闸管额定电流的定义，与普通晶闸管的定义相同。 （ √ ）

10、用稳压管削波的梯形波给单结晶体管自激振荡电路供电，目的是为了使触发脉冲与晶闸管主电路实现同步。 （ × ） 三、问答题（21分）

1、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？ 2、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？ 3、实现正确触发的同步定相的方法步骤有哪些？ 解：

1、 直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E，其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud，才能提供逆变能量。逆变器必需工作在β<90o（α>90o）区域，使Ud< 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。 2、A：触发信号应有足够的功率。

B：触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。 C：触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。

3、A：根据不同触发电路与脉冲移相范围的要求，确定同步信号电压us与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。

B：根据整流变压器TS的接法与钟点数，以电网某线电压作参考矢量，画出整流变压器二次侧也就是晶闸管阳极电压的矢量。

15A。 1.57再根据A确定同步信号US与晶闸管阳极电压的相位关系，画出对应的同步相电压矢量和同步线电压的矢量。

C：根据同步变压器二次线电压矢量位置，定出同步变压器TS的钟点数和接法。只需把同步变压器二次电压Usu、Usv、Usw分别接到VT1，VT3，VT5管的触发电路；Us(-U)、Us(-v)、Us(-w)分别接到VT4、VT6、VT2的触发电路，与主电路的各个符号完全对应，即能保证触发脉冲与主电路同步。 四、画图题（10分）

请利用六块锯齿波同步触发电路的X、Y控制端，来组成六路互相相差60°的双窄脉冲触发系统图，并画出其脉冲输出波形的相互关系图。 解：

五、计算题（20分）

在图示交流调压电路中，已知U2＝220V负载电阻RL＝10Ω，当触发角α＝90°时，计算RL吸收的交流电功率是多少？并画出RL上的电压波形图。导通区用阴影线表示。 2.4KW

一、 填空（每空1分，36分）

1、请在正确的空格内标出下面元件的简称： 电力晶体管 GTR ；可关断晶闸管GTO ；功率场效应晶体管 MOSFET ；绝缘栅双极型晶体管 IGBT ；IGBT是 MOSFET 和 GTR 的复合管。

2、晶闸管对触发脉冲的要求是 要有足够的驱动功率 、 触发脉冲前沿要陡幅值要高 和 触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。 3、多个晶闸管相并联时必须考虑 均流 的问题，解决的方法是 串专用均流电抗器。 4、在电流型逆变器中，输出电压波形为 正弦波 ，输出电流波形为 方波 。

5、型号为KS100-8的元件表示 双向晶闸管 晶闸管、它的额定电压为 800V 伏、额定有效电流为 100A 。

6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 同一桥臂 上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 不同桥臂上的元件之间进行的。

7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会 增加 、正反向漏电流会 下降 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 下降 、正反向漏电流会 增加 。

8、 在有环流逆变系统中，环流指的是只流经 逆变电源 、 逆变桥 而不流经 负载 的电流。环流可在电路中加 电抗器 来限制。为了减小环流一般采控用控制角α 大于 β的工作方式。

9、常用的过电流保护措施有 快速熔断器 、 串进线电抗器、 接入直流快速开关 、 控制快速移相使输出电压下降。（写出四种即可）

10、双向晶闸管的触发方式有 Ⅰ+、 Ⅰ-、 Ⅲ＋、 Ⅲ- 四种 。

二、 判断题,（每题1分，10分）（对√、错×）

1、 在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。 （ √ ）

2、 在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在

逆变状态。 （ × ）

3、 晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。 （ × ） 4、 逆变角太大会造成逆变失败。 （ × ）

5、 并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。 （ √ ） 6、 给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 （ × ）

7、 有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。 （ × ） 8、 在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。 （ × ）

9、 在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。 （ × ） 10、变频调速实际上是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变输出转速的目的。 （ √ ） 三、选择题（每题3分，15分）

1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差 A 度。

A、180°， B、60°， c、360°， D、120°

2、α为 C 度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。

A，0度， B，60度， C，30度， D，120度，

3、晶闸管触发电路中，若改变 B 的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。

A、 同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变比。

4、可实现有源逆变的电路为 A 。

A、三相半波可控整流电路， B、三相半控桥整流桥电路， C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相半控桥整流电路。

5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理 A 。

A、30o-35o， B、10o-15o， C、0o-10o， D、0o。 四、问答分析题,(每题7分 21分)

1、 在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？

2、单结晶体管的特性曲线可以分为哪几段？如果用一个二极管和两个电阻接成如下方式，请按对单结晶体管特性曲线进行研究的相同做法，设计试验电路，并作出它的Ie-Ue特性曲线。

1、R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率， 动态均压作用。R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振 荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。、 2、单结晶体管特性曲线可分为：截止区、负阻区、饱和导通区。

3、由下面单结晶体管的触发电路图画出各点波形。

五、计算题,(每题9分，18分)

1、一台工业炉原由额定电压为单相交流220∨供电，额定功率为10千瓦。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要5千瓦。试问双向晶闸管的触发角α应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。

π/2； 32.1A； 0.707；

2、 已知自耦变压器基本绕组为1-0，调整绕组1-3与1-2之间的匝数是1-0的10％。试分析图示两组反并联晶闸管组成的电路，

是如何实现在输入电压波动时，使输出电压∪0保持稳定？

通过对电压检测，实施对两组反并联晶闸管门极予以控制。例如：输入电压高于10%时，让VT1、VT2这组反并联的晶闸管的触发脉冲移到180°，使它不输出电压，而让VT3、VT4这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分别在正负半周全导通时输出电压降低；当输入电压低于额定值10%时，让VT1、VT2这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分别在正负半周全导通。让VT3、VT4反并联晶闸管的触发脉冲移到180°使他们截止，从而使输出电压提高10%，达到稳定输出电压的目的。

一、填空（30分）

1、为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多，但归纳起来可分为 零电压电路 与 零电流电路 两大类。

2、对异步电动机实施变频调速控制，通常的控制方式有 恒压频控制、 转差频率控制、矢量控制、 直接转矩控制 等四种。 3、PWM逆变电路的控制方法有 计算法 、 调制法 、 跟踪控制法 三种。其中调制法又可分为 异步调控法 、 同步调控法 两种。

4、通常变流电路实现换流的方式有 器件换流 、 电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 四种。 5、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是0?? ，负载是阻感性时移相范围是 ??? 。

6、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有 避雷器 ； 阻容吸收 ； 硒堆 ； 压敏电阻 和 整流式阻容吸收 等几种。 7、提高变流置的功率因数的常用方法有 减小触发角 、 增加整流相数 、 采用多组变流装置串联供电 、 设置补偿电容 几种。 8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有 GTO 、 GTR 、 MOSFET 、 IGBT 几种。 二判断题,（20分）（对√、错×）

1、三相桥式半控整流电路，带大电感性负载，有续流二极管时，当电路出故障时会发生失控现象。 （ × ） 2、晶闸管并联使用时，必须采取均压措施。 （ × ）

3、供电电源缺相、逆变桥元件损坏、逆变换流失败等故障。也会引起逆变失败。 （ √ ）

4、电压型逆变电路，为了反馈感性负载上的无功能量，必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。 （ √ ） 5、用多重逆变电路或多电平逆变电路，可以改善逆变电路的输出波形，使它更接近正弦波。 （ √ ） 6、三相桥式全控整流电路，输出电压波形的脉动频率是150HZ。 （ × ）

7、在普通晶闸管组成的全控整流电路中，带电感性负载，没有续流二极管时，导通的晶闸管在电源电压过零时不关断。 （ √ ） 8、在桥式半控整流电路中，带大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形中没有负面积。 （ × ） 9、提高电力电子装置的工作频率，可以使电力电子装置的体积和重量减小。 （ √ ） 10、无源逆变电路，是把直流电能逆变成交流电能，送给电网。 （ × ） 三、选择题 （10分）

1、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种 B；C；D 。 A、三相半波可控整流电路。 B、三相半控整流桥电路。 C、单相全控桥接续流二极管电路。 D、单相半控桥整流电路。 2、在有源逆变电路中，逆变角 A、

?的移相范围应选 B 为最好。

?=90o∽180o， B、?=35o∽90o， C、?=0o∽90o，

3、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于 C 。 A、U相换相时刻电压uU， B、V相换相时刻电压uV，

uU?uv24、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。请选择 B 。

C、等于uU+uV的一半即：

5、晶闸管触发电路中，若使控制电压UC=0，改变 C 的大小，可使直流电动机负载电压Ud=0，使触发角α=90o。达到调定移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。

A、 同步电压， B、控制电压， C、偏移调正电压。

四、问答题（20分）

1、根据下图简述升压斩波电路的基本工作原理。（图中设：电感L、与电容C足够大） 1、 当V处于通态时，电源E向电感L充电，设充电电流为I1， L值很大，I1基本恒定，同时电容C向负载供电，C很大， 使电容器电压U0基本不变，设V处于通态的时间为ton， 在ton时间内，电感L上积蓄的能量为EI1ton；当V处于断态时，

E与L同时向电容充电，并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，在toff时间内L释放的能量为（U0-E）I1toff，在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。可求得： 分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。

2、单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角α=90o时，

画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。

（ud） （uVT1） （uVD1）

五、计算题（20分）

1、在图示升压斩波电路中，已知E=50V，负载电阻R=20Ω，L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值I0。

U0=133.3V；I0=6.67A；

2、 三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感性负载，R=5Ω，L值极大。 当控制角α=60o时，求： A、 画出ud、id、iVT1、的波形。

B、 计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值。

Ud=117V； Id=23.4A； IdVT=7.8A； IVT=13.5A；

U0?TEtoffU0?TEtoff一、填空（每空1分，30分）

1、普通晶闸管的图形符号是 电极分别是 阳极A ， 阴极K 和 门极G 晶闸管的导通条件是 阳极加正电压， 阴极接负电压，门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通 ；关断条件是 当晶闸管阳极电流小于维持电流IH时，导通的晶闸管关断 。

2、可关断晶闸管的图形符号是 ； 电力场效应晶体管的图形符号是 绝缘栅双极晶体管的图形符号是 ； 电力晶体管的图形符号是 。

3、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在 0o—180o 变化，在阻感性负载时移相范围在 φ—180o 变化。 4、变流电路的换流方式有 器件换流 、 电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 等四种。

5、提高变流置的功率因数的常用方法有 减小触发角 、 增加整流相数 、 采用多组变流装置串联供电 、 设置补偿电容 。 6、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管栅极为栅极 作为栅极，以 以电力晶体管集电极和发射极 作为发射极与集电极复合而成。

7、在电力晶闸管电路中，常用的过电流保护有 快速熔断器 ； 电路串电抗器 ； 过流时快速移相 ；和 直流快速开关 等几种。 8、晶闸管的换相重叠角与电路的 触发角α 、 变压器漏抗XB 、 平均电流Id 、 电源相电压U2 等到参数有关。 二、判断题,（20分）（对√、错×）

1、半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，电路出故障时可能会出现失控现象。 （ √ ）.

2、采用两组反并联晶闸管变流桥的可逆系统，供直流电动机四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。 （ × ）

3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。 （ × ） 4、逆变角太大会造成逆变失败。 （× ）

5、并联谐振负载的逆变器负载必须是呈电容性电路。 （ √ ） 6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 （ × ）

7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。 （ × ） 8、在单相全控桥电路中晶闸管的额定电压选取相电压U2。 （ × ）

9、在三相半波可控整流电路中，输出电压波形的脉动频率为300Hz。 （ × ）

10、变频调速实际是改变电动机内旋转磁场的速度，达到改变输出转速的目的。 （ √ ） 三、选择题（每题2分，10分）

1、三相半波带电阻性负载时，α为（ C ）度时，可控整流输出的电压波形处于连续和断续的临界状态。 A、0度。B、60度。C、30度。D、120度。

2、在晶闸管触发电路中，改变( B ) 的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。 A、 同步电压，B、控制电压，C、脉冲变压器变比。 3、能够实现有源逆变的电路为 ( B ) 。

A、三相桥式全控整流电路， B、三相半控桥整流电路， C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相半控桥整流电路。 4、下面哪种功能不属于变流的功能（ C ）

A、有源逆变 B、交流调压 C、变压器降压 D、直流斩波 5、三相半波可控整流电路的自然换相点是( B ) A、交流相电压的过零点；

B、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处；

C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°； D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。 四、问答题（每题10分，20分）

1、 三相半波整流电路，将整流变压器的二次绕组均分为两段，每段的电动势相同，接成曲折接法。其分段布置及矢量图如图所示，问变压器铁心是否被直流磁化，为什么？

解：三相半波可控整流电路，当变压器二次绕组分成两组，按本题图示曲折接线，及矢量图所示。变压器二次绕组中，同一相的两个绕阻的电流，方向相反大小相等，因而形成的磁通，方向也相反、磁通量大小也会相等。这样变压器铁心中就不会存在直流磁通，自然就不会被直流磁化了。

2、PWM逆变电路的控制方法主要有哪几种？简述异步调制与同步调制各有哪些优缺点？

解：PWM逆变电路的常用控制方法有两种，一是计算法；二是调制法。其中调制法又可分为两种，一是异步调制法；二是同步调制法。通常异步调制法是保持载波频率不变，信号频率根据需要而改变时，载波比是变化的。优点是：信号频率较低时载波比较大，一周期内脉冲数较多，输出较接近正弦波。缺点是：正负半周脉冲数不相等，对称性差。因此，希望采用较高的载波频率，以克服在信号频率较高时仍能保持较大的载波比。同步调制时，保持载波比为常数，并在变频时使载波和信号波保持同步变化。优点是：信号波一周内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的，对称性好。缺点是：当逆变频率较低时，载波频率也很低，造成调制谐波不易滤除；逆变频率较高时，调制载波频率也过高，使开关器件的开关频率过高而难以承受。 3、什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么

解：逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。 五、计算题（每题10分，20分）

1、指出下图中①～⑦各保护元件及VD、Ld的名称和作用。 解：

①星形接法的硒堆过电压保护； ②三角形接法的阻容过电压保护； ③桥臂上的快速熔断器过电流保护； ④晶闸管的并联阻容过电压保护；

⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护； ⑥直流侧的压敏电阻过电压保护； ⑦直流回路上过电流快速开关保护； VD是电感性负载的续流二极管； Ld是电动机回路的平波电抗器；

2、三相桥式全控整流电路，Ld极大，Rd=4Ω，要求Ud从0—220V之间变化。试求： （1） 不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压。

（2） 计算晶闸管电压、电流平均值，如电压、电流裕量取2倍，请选择晶闸管型号。

（3） 变压器二次电流有效值I2。 （4） 计算整流变压器二次侧容量S2

答案：U2φ=94V；KP50—5；I2=44。9A；S2=12。66KVA。

一、填空（30分）

1、双向晶闸管的图形符号是 ，三个电极分别是 第一阳极T1， 第二阳极T2 和 门极G ；双向晶闸管的的触发方式有 I+ 、 I- 、 III+ 、 III .。

2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 22U2 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 6U2 。（电源相电压为U2）

3、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用 大于60o小于120o的宽脉冲 触发；二是用 脉冲前沿相差60o的双窄脉冲 触发。

4、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 240o 度；实际移相才能达 0o-180 o 度。

5、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 恒压频比控制、 转差劲频率控制 、 矢量控制 、 直接转矩控制 。 6、软开关电路种类很多，大致可分成 零电压 电路、 零电流 电路两大类。 7、变流电路常用的换流方式有 器件换流 、 电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 四种。

8、逆变器环流指的是只流经 两组反并联的逆变桥 、而不流经 负载 的电流，环流可在电路中加 采用串联电抗器 来限制。 9、提高变流置的功率因数的常用方法有 减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电、设置补偿电容。

10、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管栅极为栅极 作为栅极，以 以电力晶体管集电极和发射极 作为发射极与集电极复合而成。

二 、判断题,（20分）（对√、错×）

1、 半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，输出电压波形中没有负向面积。 ( √ )

2、采用两组反并联晶闸管的可逆系统，供直流电动机四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。 （ × ）

3、晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。 （ × ） 4、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。 （ × ） 5、并联谐振逆变器必须是呈电容性电路。 （ √ ）

6、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用 （ × ）

7、无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。 （ × ） 8、在三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反压为

2倍相电压U2。 （ × ）

9、三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为150Hz。 （ × ）

10、变频调速实际是改变电动机内旋转磁场的速度，达到改变输出转速的目的。（ √ ） 三、选择题（每题2分 10分）

1、α为 B 度时，三相桥式全控整流电路，带电阻性负载，输出电压波形处于连续和断续的临界状态。 A、0度。B、60度。C、30度。D、120度。

2、晶闸管触发电路中，若使控制电压UC=0，改变 C 的大小，使触发角α=90o，可使直流电机负载电压Ud=0。达到调整移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。

A、 同步电压， B、控制电压， C、偏移调正电压。 3、能够实现有源逆变的电路为 A 。

A、三相半波可控整流电路， B、三相半控整流桥电路， C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相桥式全控整流电路。

4、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为（ A D） A、700V B、750V C、800V D、850V

5、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( D ) A、90° B、120° C、150° D、180° 四、问答题（20分）

1、 实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件？（6分）

1、 实现有源逆变必须外接一直流电源，其方向与晶闸管电流方向相同，其数值要稍大于逆变桥电压，才能提供逆变能量。另外变流器必须工作在β<90o，（α>90o）区域，使Ud<0，才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。

2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。（7分）

2、 第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM”调制。第三种调制方式为：同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变，称为混合调制。

3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？（7分）

3、 电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时，需要向电源反馈无功功率。直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。

而对电流型逆变器来说，当交流侧为阻感负载时，也需要提供无功能量反馈，但直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因反馈无功能量时，直流电流并不反向，因此不必象电压型逆变器那样要给开关器件反并联二极管。 五、计算题（每题10分，20分）

1．在图示升压斩波电路中，已知E=50V，负载电阻R=20Ω，L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值I0。

133．3V；6。67A。

2、三相半波整流电路，如图所示：将变压器二次侧绕组等分为二段，接成曲折接法，每段绕组电压为100V。试求： （1） 晶闸管承受的最大反压是多少？ （2） 变压器铁心有没有直流磁化？为什么？ 423.8V

没有被磁化。因为在曲折接法时，流过同一相的两段

绕组的电流大小相等，方向相反，故变压器铁心内不会被直流磁化。

一、填空（30分）

1、晶闸管的图形符号是 ，三个电极分别是 阳极A、 阴极K 、和门极G ，双向晶闸管的图形符号是 ，它的三个极分是 第一阳极T1、 第二阳极T2、和 门极G 。 2、晶闸管的导通条件 阳极加正电压、门极加正向电压；关断条件是 阳极电流大于掣住电流、 阳极电流小于维持电流或加反向电压 。

3、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 √2U2 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 √6 U2 。（电源电压为U2）

4、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为 控制角，用 α 表示。

5、同步电压为锯齿波的触发电路锯齿波底宽可达 240o 度；正弦波触发电路的理想移相范围可达 180o、 度，实际移相范围只有 150o 。

6、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压，经常使用的保护方法是 阻容保护 而对于能量较大的过电压，还需要设置非线性电阻保护，目前常用的方法有压敏电阻和 硒堆 。

7、交流零触发开关电路就是利用 过零触发 方式来控制晶闸管导通与关断的。

8、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管的栅极 作为栅极，以 电力晶体管的集电极和发射极 作为发射极与集电极复合而成。

9、晶闸管的过电流能力比较差，必须采用保护措施，常见的快速熔断器、 过流继电器 、直流快速开关、 、限流与脉冲移相保护 。 10、型号为KP100-8的元件表示 双向晶闸 管、它的额定电压为800 伏、额定电流为 100 安。 11、单相交流调压电阻性负载电路的移相范围在 0o-180o内，在电感性负载时移相范围在ф-180o 内。 12、变频电路常用的换流方式有 负载谐振换流、 脉冲（强迫）换流 两种。

13、逆变器环流指的是只流经 逆变电源 、逆变桥晶闸管 而不流经 负载 的电流，环流可在电路中加 电抗器来限制。为了减小环流一般采用α大于 β工作方式。

二、判断题（9分）（对√、错×）

1、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。 （ × ）

2、采用两组反并联晶闸管的可逆系统供直流电动机四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。 （ × ）

3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（ × ） 4、逆变角太小会造成逆变失败。 （ √ ）

5、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。 （ √ ） 6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 （ × ）

7、在半控桥整流电路中，大电感负载不加续流二极管，电路出故障时可能会出现失控现象。 （ √ ） 8、在单相全控桥电路中，晶闸管的额定电压应取U2。 （ × ）

9、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压的波形脉动频率为300Hz。 （ × ） 三、选择题（15分）

1、单相半控桥整流电路的二组触发脉冲依次相差 A 度。 A、180°， B、60°， c、360°， D、120°

2、α为 C 度时，三相半波可控整流带电阻性负载，输出的电压波形处于连续和断续的临界状态。 A、0度， B，60度， C，30度， D，120度，

3、在晶闸管触发电路中，若改变 B 的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。 A、 同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变比。 4、可实现有源逆变的电路为 A 。

A、单相半波可控整流电路， B、三相半波可控整流桥带续流二极管电路， C、单相全控桥接续流二极管电路， D、三相半控桥整流电路。 5、一般可逆电路中的βmin选 A 合理。

A、30o-35o， B、10o-25o， C、0o-10o， D、0o。 四、问答分析题,(20分)

1、单相半波可控整流电路，如（1）晶闸管内部短路，（2）晶闸管内部开路，在下面的坐标中画出其直流输出电压Ud和晶闸管两端电压UT的波形。

2、双向晶闸管有哪几种触发方式？用的最多的有哪两种？ 2、I+ 触发： T1接正电压， T2接负；门极G接正，T2接负。 I- 触发： T1接正，T2接负；门极G为负，T2 接正。 Ⅲ+ 触发T1接负，T2接正，门极G接正，T2接负。 Ⅲ- 触发T1接负， T2接正；门极G接负，T2接正。 五、计算题,(15分)

1、用红笔或用阴影面积标出三相全控桥电路在α＝30°时，电阻性负载的直流输出电压的波形图，同时要对应画出其所用的双窄脉冲（α＝30°），并标出序号。如

Ud=445.8V

2、在下面两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工作在逆变发电机状态。 （1）、标出Ud、ED及id的方向。 （2）、说明E与Ud的大小关系。

（3）、当α与β的最小值均为30度时，控制角α的移向范围为多少？

2、整流电动机状态：电流方向从上到下，电压方向上正下负，反电势E方向上正下负，Ud大于E，控制角的移相范围0°~90°。 逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压Ud方向上负下正，发电机电势E方向上负下正，Ud小于E，控制角的移相范围90°~150°。

V，计算此时的直流输出电压Ud。

一． 填空

1电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所可能承受的最大正向电压UFm等于________，设U2为相电压有效值。 2三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________电角度。 3对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使输出电压平均值________。

4单相全控桥式整流电路接反电动势负载。当控制角α大于停止导电角δ时，晶闸管的导通角θ=_________

5实现有源逆变要有两个基本条件，其外部条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；内部条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

6三相全控桥式整流电阻性负载，控制角α在___________范围内变化时负载电流断续。7三相半波可控整流电路电阻性负载时负载电流断续时控制角α变化范围为____________。

8单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围是________ 9单相全控桥式整流电路，若输入电压u2=1002sinωtV，电阻性负载，设控制角α=60°,那么输出电压Ud＝____________． 10晶闸管在一个周期内导通的电角度称为＿＿＿＿＿。

11＿＿＿＿＿＿＿可控整流电路，是三相可控整流电路最基本的组成形式。

12三相全控桥式整流电路，若输入电压u2=100sinωt，电阻性负载，设控制角α=30°,那么输出电压Ud＝＿ ＿．α=90°,那么输出电压Ud＝＿＿．

二． 选择

1单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( ) A.90° B.120° C.150° D.180°

2单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )

A. U2 B.2U2 C. U2 D. U2

3单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围是( ) A.0°～90° B.0°～180° C.90°～180° D.180°～360°

4单相半控桥整流电路，带大电感负载，直流侧并联续流二极管的主要作用是（ ）。 A．防止失控现象 B．提高输出电压平均值 C．减小输出电流的脉动 D．直流侧过电压保护 5在有源逆变电路中，逆变角

?的移相范围应选 为最好。( )

A、=90o∽180o， B、=35o∽90o， C、=0o∽90o D、6在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种 。 A、三相半波可控整流电路。 B、三相半控整流桥电路。

????=90o∽145o

C、单相全控桥接续流二极管电路。 D、单相半控桥整流电路。 7三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。请选择 。

8电源中由交流电初次获得直流电大多是以二极管整流加电容滤波的形式获得。若输入电压电流有效值为分别为U，I。电流的

基波分量有效值为I1,基波电压的有相位差为φ，那么功率因数为： A COSφ、 B (I1/I)* COSφ、 C I1/I、 D 以上都不正确

三． 简答

1试分析实现有源逆变的条件是什么？

2设换相重叠角γ=10°,晶闸管关断时间折算的电角度δ=8°,若取逆变角β=15°,问逆变能否成功?为什么? 3单相全控桥式整流电路中若有一只晶闸管损坏变为短路会引起什么样的结果？若该晶闸管被烧成开路那？ 4电感性负载时，单相全控桥式整流电路的续流二极管和单相半控桥式中的续流二极管各有什么作用？ 5反电势负载的特点是什么？

四． 作图

1 如图所示电路，已知α=2π/3，电机反电动势E大小能满足有源逆变条件，L足够大，图中变压器副边带中心抽头，次级线圈总电压为2u2。画出变流器输出电压ud波形。

u2

2单相全控桥式整流电路，电路图如下，电感性负载，且电感足够大．当控制角 α＝30°时，分别做出带续流二级管和不带续流二级管时的输出电压Ud的波形．

无续流二极管 带续流二极管

3三相半波可控整流电路．电阻性负载， 主电路电路如右图所示．已知控制角α＝π／3， 作出电阻R两端的电压波形图．

4单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角α=90o时，画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。

五． 计算

1. 如图所示的单相全控桥式整流电路，整流变压器原边电压为220V，R=4Ω,要求Id在0~25A之间变化。求 (1) 整流变压器的变比（不考虑安全裕量）

(2) 求晶闸管的额定电压和额定电流(均考虑2倍安全裕量)。

2. 三相半波可控整流电路，U2 ＝100V, ED=30V(其极性对晶闸管为正向偏置电压), R∑=30Ω,电感L足够大，能使电流连续．求

（1）α＝π／2时，电流Id为多大？．

（2）若α＝2π／3时，电流 Id 为多大？为什么？

3.某厂自制的晶闸管电镀电源，调压范围为2~15V,在9V以上最大输出电流130A，主电路采用三相半波可控整电路．

（1）.计算整流变压器二次侧电压． （2）计算9v时的延迟角α

2. 三相全控桥式有源逆变电路如下图所示，变压器二次相电压的有效值U2=220V，回路总电阻 R∑=0.5Ω，平波电抗器L足够

大，可使负载电流连续，要求电机在制动过程中的负载电流Id=45.2A。求:EM ＝280V时的逆变角S2。

?(2)计算变压器二次的总容量

三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感性负载，R=5Ω，L值极大。 当控制角α=60o时，求： A、 画出ud、id、iVT1、的波形。

B、 计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值。 答案： 填空

1 U2 2 2π／3 3 下降 4 π-δ-α

5＿变流器的直流侧要有一极性和晶闸管导通方向相一致的直流电源且大小大于变流器直流侧输出平均电压＿＿＿；＿控制角α<90°(或逆变角β>90°)使其输出一和整流时极性相反的电压＿＿

6__60°～120°__30°～150°_。 7_0°～90°_

8Ud＝＿67.5V＿． 9导通角

10三相半波可控 11 143V＿．22V 选择 1 D 2 C 3 A 4 A 5 B 6 BCD 7 B 8 B 简答

1实现有源逆变要有两个基本条件，其外部条件是变流器的直流侧要有一极性和晶闸管导通方向相一致的直流电源且大小大于变流器直流侧输出平均电压；内部条件是控制角α<90°(或逆变角β>90°)使其输出一和整流时极性相反的电压，同时要控制电路正常工作，且最小逆变角要有一定的限制。

2实现有源逆变最小逆变角要有一定的限制。题目中逆变不能成功。因为最小逆变角βmin=δ+γ+θ′（θ′为安全逆变角）,正常工作时逆变角应不小于此值，而题中逆变角β＜δ+γ，会造成换流时该关断的晶闸管不能可靠的截止而继续导通，而该导通的晶闸管不能导通，换流失败。

3如果有一只晶闸管变成短路，分引起其他晶闸管因对电源短路而烧毁，严重时使输入变压器因过流而损坏; 如果该晶闸管变成开路，单相全控桥式整流电路变成单相半波可控整流电路

4 单相全控桥式整流电路感性负载加续流二极管主要是为了提高整流输出电压的平均值，同时改善负载电流的连续性；.单相半控桥式整流电路感性负载加续流二极管主要是为了防止失控现象的产生。

5反电势负载有如下特点：

1）当晶闸管全部阻断时，输出平均电压为反电势E；

2）反电势负载能使电路导电角减小。反电势越大，导电角越小，电流出现断续现象越严重。 3）相同控制角时，同一电路，电流断续时的输出平均电压要比蒂娜流连续时的输出平均电压大； 4、在反电势负载中加入平波电抗器可改善导电情况，增大导电角。 六． 作图

不带续流二极管的输出电压波形

带续流二极管时的输出电压波形

（ud） （uVT1） （uVD1）

计算

负载上的最大平均电压为

Udmax＝IdmaxRd＝25*4＝100V

又因为

当α＝0时，Ud最大，即Udmax＝0.9 U2

U2＝Udmax/0.9＝100/0.9＝111V 所以变压器的变比为K＝ U1/U2 =220/111=2

（2）因为α＝0时，id的波形系数为 2?sin2??2?(???)2? Kf???1.11 2(1?cos?)4所以负载电流有效值为

I?KfId?1.11?25?27.75A（3）考虑到

IT(AV)?IT27.75??12.5A1.572?1.57

考虑2倍裕量，取25A。 晶闸管承受最大电压

UTM?2U2?2?111?157V考虑2倍裕量，取314V。

2解：（１）输出电压Ud=1.17U2cosa

U-(-ED)pV，Id=d当a=时，Ud=0=１Ａ

R?22pU2cosa＝－58.5V （２）假设电路能正常工作，当a=时，Ud=1.173由于Ud>ED，不满足有源逆变条件，电路工作在待逆变状态下， \\Id=０Ａ

3．解：对于相控制整流电流来说，控制角越小，输出电压是越大。

(1) α＝0时，输出电压最大，

(2) 由于

V\\ Ud=9时, 控制角α>

p6

这时由Ud＝9V，可得

α＝５８。５°

Ud=IdR∑+Ed=-257.4V cosβ= =0.5 β=60°

(2)I2=Id=36.9A

S2=3U2I2=24354(VA) =24.35(KVA)

Ud=117V； Id=23.4A； IdVT=7.8A； IVT=13.5A；

填空

DC－DC变换电路的3个基本元件是＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿，和＿＿＿＿＿＿＿．

开关型DC－DC变换器的Boost电路在连续工作状态下时，输入电压Ui＝10.0V，占空比D＝0.6输出Uo＝＿＿＿＿＿． 设Buck--Boost变换器电路中，电感电流连续，若Ui＝10.0V，D＝0.7，则输出电压大小Uo＝＿＿＿＿ 简答

1 作出升压式(Boost型)斩波器基本结构图并简述其工作原理。 2带隔离变压器的直流变换器中隔离变压器的作用是什么？

3 电力电子器件按驱动电路加电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质来划分，电力电子器件可分为那两种类型？各有什么特点？

4作出单端反激式DC/DC变换器的主电路并解释什么是单端,什么是反激.(6分) 5下面是非隔离型逆向变换器的基本拓补电路。试分析： 1）能量传递元件是什么？

2）Uo/Ui与占空比之间的数量关系。

计算

1在图示升压斩波电路中，已知E=50V，负载 电阻R=20Ω，L值和C值极大，采用脉宽调 制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输 出电压平均值U0，输出电流平均值I0。

2 电路如图所示，试画出U1，UT，i1、i2的波形。 若输入电压Ui=300V，变压器匝比n=0.1，占空 比在0～0.5可调，求输出电压的调节范围。

3升压式DC－DC变换器电路如下图．输入电压27V±10%,输出电压为45V.当输出功率为750W.效率为95％，若等效电阻为R=0.05Ω．求最大占空比

U1UiTUTS ID L V

D Ui ID C ID Uoo

i1N1i2N2VDCUo

答案： 填空

1 ＿电感＿＿，＿电容＿＿，和＿＿功率开关管＿ 2 25V＿ 3 23V＿ 简答

1

注：图中开关为电力电子开关器件，通常为全控型

工作原理：斩波开关导通时，二极管VD截止，直流电源Ud让电感储能，电感上电压极性左正右负，同时电容C原先储存的电能维持负载上的电压；斩波开关断开时，电感电流不能突变，感应电动势维持原电流流通，电感上电压左负右正（与图中相反），此时二极管VD导通，直流电源和电感同时向负载和电容C供电，使负载上电压高于电源电压。（简要写出即可）。

2答：1）使变换器的输入电源与负载之间实现电气隔离，2）可匹配电源电压与负载所需的输出电压，3）可以设置多个二次绕组输出几个大小不同的直流电压

3电压驱动型器件和电流驱动型器件.

电压驱动型器件特点:输入阻抗高,所需动功率小,驱动电路简单,工作频率高; 电流驱动型器件特点:具有电导调制效应,因而通态压降低,导通损耗小,但工作频率较低,所需驱动功率大,驱动电路也比较复杂

4单端是指变压器仅有单一方向的磁通,仅工作在其磁滞回线的第一象限.反激是指在开关管VT导通时变压器没有能量传递到负载,此时变压器原边作为电感存储能量,能量时在开关管VT断开时由变压器传递给负载的.

电感: 2）Uo/Ui=D/(1-D),D为脉宽调制信号的占空比. 计算

1） U0=133.3V；I0=6.67A；2）UO?Ui

n?1???U300?3000 ??0，UO?0 ??0.5，UO?i?n0.1?所以，输出电压的调节范围为0～3000V。

填空

在单相交流调压电路中，负载为电阻性时控制角移相范围是 ，负载是阻感性时移相范围是 。 交交变频器又叫做

简答

交—交变频后的频率比原频率是高还是低？为什么？

什么是交流调压？主要应用在哪些场合？主要采用哪几种控制方式？ 交－交变频电路的优缺点是什么？ 计算

1.由晶闸管反并联组成的单相交流调压器，电路不用变压器而直接接于交流电源上，电源电压U1=2300V.

(1)电阻负载，阻值为2.30Ω，要求最大的输出功率达到2300kW.不考虑安全裕量时，计算晶闸管的额定电压和额定电流至少为多少。

(2)如果负载为电阻感性负载，R=2.30Ω，ωL=2.30Ω求控制角变化范围，最大输出电流的有效值。

2由两只晶闸管构反并联构成单相交流调压电路，电路不用变压器而直接接于交流电源上，交流电源u2=200sinωt，纯电阻性负载R=10Ω,当α=π／6时求负载上电流有效值、流过晶闸管电流的有效值和电路的功率因数。．

答案：填空

0??，

???，

周波变换器 简答

比原频率低，交—交变频器是正组整流器和反组整流器反复工作多次后得到一个周期的，其周期是原周期的N倍，频率是原频率的1/N。

交流调压是指交流电压幅值的变换（其频率不变）。交流调压在交流调压、交流调功和交流开关三种交流电力控制器中广泛应用。可以采用相位控制或通断控制。

答：优点是：1、只有一次变流，且使用电网换流，提高了变换效率，2、可以很方便地实现四象限工作，3、低频时输出波形接近正弦波。

缺点是：1、接线复杂，使用的晶闸管数目较多，2、受电网频率和交流电路各脉冲数的限制，输出频率低，3、采用相控方式，功率因数低。 计算

解：（１）晶闸管所承受的电压最大值UTM=2U1=3252V

对于晶闸管反并联构成的单相交流电路纯电阻性负载来说， 输出电压有效值UO输出功率PO=21p1p-a2Usinwtd=Usin2a+()1wt1pò02pp POmax=UO2/R

=2300KV时，可得出α

＝０。

此时，流过晶闸管电流的平均值为：IdT

1=2pòp02U1sinwtdwt=450A

R21. 解：对于晶闸管反并联构成的单相交流电路纯电阻性负载来说，流过晶闸管电流有效值为：

(12pòa流过负载电流有效值为：IL=2IT

IVT=p2U1sinwt)R

dwt

21p1p-a2Usinwtd=Usin2a+输出电压有效值UO=()1wt1pò02ppPUoIoUo1p-a功率因数：l= ===sin2a+SU1IoU12ppp当a=时，有

6IVT=9.84A,IL=13.87A l=０．９８

填空

1电流型逆变器中间直流环节贮能元件是_________

2正弦波脉宽调制（SPWM）技术运用于电压型逆变电路中，当改变______________ 可改变逆变器输出电压幅值；改变＿＿＿＿＿＿＿可改变逆变器输出电压频率；改变＿＿＿＿＿＿＿可改变开关管的工作频率。

3根据对直流输入设置的储能元件和负载无功能量处理方式的不同，逆变器和变频器可以分为________和_________两种类型。

4逆变可分为有源逆变和无源逆变两种.其中,我们_________________________________

___________为有源逆变, _________________________________________________________ _____为无源逆变.

5晶闸管构成的有源逆变电路实现有源逆变要有两个基本条件，其外部条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；内部条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

6根据输入直流电源特点，可以将无源逆变分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。

7一般来说，换流方式可分为以下几种＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿。

8180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在_______的上、下二个开关元件之间进行

9变频电路种类繁多，从其过程可分为两大类，一类为＿＿＿＿＿＿＿变频；一类为＿＿＿＿＿＿＿＿＿变频

10 PWM逆变电路的控制方法有 、 、 三种。其中调制法又可分为 、 两种。 11全控器件出现以后，逆变电路的结构大为简化，控制上由原来的相位控制技术改为 。 选择

1 电压型逆变电路下列说法正确的有（ ）（不定项选择题）。

A.直流侧接大电感 B交流侧电流接可近正弦波

C直流侧电压无脉动 D 直流侧电流有脉动

2电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流，晶闸管构成的有源逆变电路的换流方式采用以下换流方式中的（ ）。 A．器件换流 B电网换流 C负载换流 Ｄ强迫换流 电压型逆变器中间直流环节贮能元件是( )

A.电容 B.电感 C.蓄电池 D.电动机 简答

1简述什么是SPWM及正弦波脉宽调制技术的工作原理。 2简述PWM技术。

3什么是有源逆变,什么无源逆变? 4有源逆变与无源逆变有何异同点？

5简述单极性PWM逆变器和双极性逆变器PWM的区别。 PWM逆变器的优点是什么？ 电压型逆变电路的特点是什么？

SPWM中，同步调制和异步调制各有什么优缺点

作图

如下图所示三相桥式逆变电路，负载为电阻性负载，设其为180°通电型．各器件VT1~VT6的导通时间依次从上往下如下右图所示，作出相应的逆变电压U, V, W的电压波形来．

答案：填空 1电感

2调制比（或调制度 调制波频率＿ ＿载波频率＿．

3电压源型____和__电流源型_ 4把直流电转变成和电网同频率的交流电并反馈给电网的这样一种逆变__为有源逆变,

5把直流电转变成某一频率或频率可调的交流电并供给供具体的用电设备使用的这样一种逆变__为无源逆变.

6变流器的直流侧要有一极性和晶闸管导通方向相一致的直流电源且大小大于变流器直流侧输出平均电压＿；内部条件是＿＿控制角α<90°(或逆变角β>90°)使其输出一和整流时极性相反的电压＿

7电压型无源逆变和电流型无源逆变。 8器件换流、电网换流、负载换流、脉冲换流 9同一相 10交交，交直交

11计算法，调制法，跟踪控制法。异步调控法，同步调控法 12PWM调制 选择

1BCD 2B 3B 4A 简答

1按正弦规律变化又和正弦波等效的脉宽调制波形称为正弦脉宽调制（SPWM）。正弦波脉宽调制技术（SPWM）是通过对变流装置输出电压波形进行可变脉宽的多脉冲调 来调节输出电压，并改变变流装置性能的方法。这种技术多用于逆变器中，就是把逆变器每半个周期分割成若干个周期相同的等幅不等宽的脉冲，并使这些脉冲的宽度按照与逆变工作同频率的正弦函数分布。

2 脉宽调制简称PWM，PWM技术就是在所需的频率周期内，将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流（直流）输出电压脉冲，以达到控制（交流中）频率，电压，电流和抑制谐波的目的，是通过控制半导体功率开关元件的导通和关断时间比，调节脉冲宽度或周期来控制输出电压的一种控制技术。

3有源逆变是指把直流电转换成和电网同频率的交流电，得到的交流电输送给交流电网。

无源逆变指把直流电转换成某一频率或频率可调的交流电，并将得到的交流电供给具体的用电设备。

4相同之处：二者都是逆变的过程，都把直流电变成了交流电。

不同之处：有源逆变是将直流电逆变成与交流电网同频率的交流电，并输送给电网，是一种恒频变换，不能变频。无源逆变是将直流电变换成交流电后供给具体的用电设备，与电网无关。并且可以恒频也可以变频。

6单极性PWM逆变器是指逆变器输出的半个周期中，被调制成的脉冲输出电压只有一种极性，正半周为＋Ud和零，负半周为－Ud和零，其工作特点为输出的每半个周期内，逆变器同一桥臂的两个功率开关器件中，只有一个器件时通时断地工作，而另一个器件完全截止; 而双极性PWM输出的每半个周期脉冲输出电压都被调制成在±Ud之间变化的等幅不等宽脉冲列，其工作特点为在任半个周期内，同一桥臂上的两个功率开关器件互补交替导通。 6答：（1）既可分别调频、调压，也可同时调频调压，都由逆变器统一完成，仅有一个可控功率级，从而简化了主电路和控制电路的结构，使装置的体积小，重量轻，造价低，可靠性高。

（2）直流电压可由二极管整流获得，交流电网的输入功率因数与逆变器输出电压的大小和频率无关而接近于1。

（3）输出频率和电压都在逆变器内控制和调节，其响应速度取决于电子控制回路，而与直流回路的滤波参数无关，所以调节速度快，且可以使调节过程中频率和电压相配合，以获得好的动态性能。 （4）输出电压或电流波形接可近正弦，从而减少谐波分量。

7 答：1、直流侧接有大电容，相当于电压源，直流电压基本无脉动，直流电路呈现低阻抗2、由于直流电压源的钳位作用，交流侧电压波形为矩形波，与负载阻抗角无关，而交流电流波形和相位因负载阻抗角的不同而不同，其波形接近三角波或接近正弦波。3、当交流侧为电感性负载时须提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用、为了交流侧向直流侧反馈能量提供通道，各臂都并联了反馈二极管。4、逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的，因直流电压无脉动，故传输功率的脉动是由直流电流的脉动来体现的。5、当用于交－直－交变频器中且负载为电动机时，如果电动机工作再生制动状态，就必须向交流电源反馈能量。因直流侧电压方向不能改变，所以只能靠改变直流电流的方向来实现，这就需要给交－直整流桥再反向并联一套逆变桥。

8 答：同步调制方式，三角波与正弦波之比为常数，即频率变化时逆变器输出电压半波内矩形脉冲数是固定不变的。这种调制随着输出频率的降低，其相邻两脉冲间的间距增大，谐波会显著增加，对电机负载将产生转矩脉动和噪音等恶劣影响。

异步调制方式，整个变频范围内三角波频率恒定，因此，低频时逆变器输出电压半波内的矩形脉冲数增加，提高了低频时的载波比，这可减少负载电机的转矩脉动和噪声，改善低频工作特性；但是由于载波比是变化的，势必使逆变器输出电压波形中正负半周脉冲数及其相位发生变化，很难保持三相输出间的对称关系，因而引起电机工作的不平稳 作图

填空

1.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。

2功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用________型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。 3晶闸管从断状态转变为导通状态，必须同时具备＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿两个条件；晶闸管一旦导通，我们＿＿（填＂能＂或＂不能＂）通过加门极信号的方法使其关断；晶闸管欲从导通变为阻断，要＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.

4可控型电力电子器件根据其门极控制信号性质不同可分为两类：＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿．IGBT属于两种类型中的＿＿＿＿＿,GTO属于__________。

5若晶闸管电流有效值是314A，则其额定电流至少为＿＿＿＿；若该晶闸管阳，阴极间电压为90 sinωtV，则其额定电压至少应为＿＿＿＿．(不考虑晶闸管的电流，电压安全裕量)．

6开关管的驱动电路中，一般采用的电气隔离技术有＿＿＿＿隔离和＿＿＿＿隔离两种．

7电力晶体管、绝缘栅双极晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管的英文简称分别是＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 8.电力电子器件根据其开关控制特性不同可分为三类：＿不控型＿，＿半控型＿和＿全控型＿＿＿．IGBT属于三种中的＿＿全控型＿＿＿,GTO属于三种中的___全控型____.

9晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压UBO数值大小上应为，UDSM________UBO

10在GTR, MOSFET, IGBT, GTO四种器件中，最适合在小功率，高开关频率变换器中使用的是＿＿＿＿＿＿．

11为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多，但归纳起来可分为 与 两大类。

12在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有 ； ； ； 和 等几种。 13晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为 。

14在电力电子技术中，我们称＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿为整流；称＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿为逆变．

15 电力电子技术中所要完成的四种基本电能变换是：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿。 选择

1晶闸管的门极触发信号在晶闸管刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为（ ）。 A．维持电流 B．擎住电流 C．浪涌电流 D．额定电流

2目前来说在兆瓦级以上的场合我们首选的全控型电力电子器件是：（ ） A．IGBT B．SCR C．GTO D．GTR

3在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是( ) A.干扰信号 B.触发电压信号

C.触发电流信号 D.干扰信号和触发信号

4在GTR作为开关的电路中，若在转换的过程中出现从高电压小电流到低电压大电流的现象，则说明晶体管（ ）。 A．失控 C．不能控制关断

5下列器件中为全控型器件的是（ ）。 A．双向晶闸管

C．光控晶闸管 D．功率场效应晶体管

6下列器件是单极性器件的有（ ）

B．快速晶闸管 B．二次击穿 D．不能控制开通

A GTR、 B MOSFET、 C普通二极管、 D GTO 7采用软开关技术主要是为了：（ ）

A提高功率因数、 B减少器件开关过程中的损耗、 C 减少器件导通时的损耗、 D 进一步提高开关频率 简答

1试说明GTR, MOSFET, IGBT三种电力电子器件相比之下各自特点。 2某晶闸管型号规格为KP200－8D，请说明型号规格代表什么意义？ 3电力晶体管对基极驱动电路的要求是什么？

4试画出IGBT的等效电路图说明其静态擎住与动态擎住效应产生的原因。

填空

a) 大于(或≈(2～4))

b) 快速恢复

c) ＿阳极和阴极间加一定的正向电压＿＿和＿门极和阴极间加上一定大小的正向触发电压＿＿＿＿不能__＿＿使其阳极电

流小于维持电流（具体做法是使其阳极和阴极之间承受反压）。__

d) ＿＿电流控制型＿和＿电压控制型__．＿电压控制型＿＿电流控制型______ e) ＿200A＿；为＿90V＿． f)

光电＿＿隔离和＿磁＿＿

g) GTR、IGBT、GTO、Power-MOSFET h) ＿不控型＿，＿半控型＿和＿全控型＿＿＿ ＿全控型＿___全控型____. i) j)

小于 MOSFET

k) 零电压电路，零电流电路 l)

避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻；整流式阻容吸收；

m) 触发延迟角 / 控制角 / 移相角

n) 把交流电转变成直流电＿＿＿为整流；称＿＿把直流电转变成交流电＿＿＿为逆变 o) DC—DC、AC—AC、DC—AC、AC—DC（用文字答也可以）

选择

1 B 2 C 3 A 4 B 5 D 6 B 7 B 简答

1三种器件都是全控型器件。相比之下，GTR在三种器件中容量最大，但工作频率最低，属电流控制型器件，所需驱动功率大；MOSFET容量最小，但工作频率最高，达100KHz，属电压控制型器件，所需驱动功率小，但通态压降大，开通损耗相应较大;IGBT集前两种器件的优点于一身，容量和GTR属同一等级，略小GTR，工作频率较高，但低于MOSFET，属电压控制型器件，所需驱动功率小。

答：KP200－8D意义是国产KP型普通晶闸管，通态平均电流是200A，门极平均功率是2W，门极触发电压小于4V 2 答：1）开通时快速的上升沿，并有一定的过冲，以加速开通过程，缩短开通时间；

2）导通期间提供的基流在任何负载情况下都能保证GTR处于饱和导通状态，使饱和压降较低，而在关断前使GTR处于

临界饱和状态，以减少存储时间；

3 关断时提供足够的反向基流，已迅速抽出基区的剩余载流子，并加反偏电压，使集电极电流迅速下降，以减小下降时间，而在GTR开通前反偏压应为零。

4这种漏极电流的连续值超过临界值时产生的擎住效应称为静态擎住效应。在IGBT关断过程中，如D-S的电压上升率过大，在j2结中引起的位移电流也可能形成关断擎住，称为动态擎住。