电力电子技术-模拟试题4-答案

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1、哈尔滨工业大学远程教育学院2007年秋季学期开卷（所有答案必须写在答题纸上）时间:120分钟）一、填空题（40分，每空1分）1.晶闸管的基本工作特性可概括为：承受反向电压时，不论门极是否有触发电迤，晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在门极有触发电流情况下,晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下o2.通常取晶闸管的1/1）1<1^和中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2〜3倍。3

2、.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为進疫虫遮。晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流称为蓋住虫逾。对同一晶闸管来说，通常/i,约为/h的称为2〜4倍。4.晶闸管的派生器件有：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管。5.普通晶闸管关断时间数百微秒，快速晶闸管数十微秒,高频晶闸管IOiis左右。高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额不易做高。董晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。7.逆导晶闸管是将管反并联一个三盪萱制作在同一管芯上的功率集成器件。8.光控晶闸管又

3、称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号触发导通的晶闸管。光触发保证了主电路与控制电路之间的绝缘,且可避免电磁干扰的影响。9.带隔离变压器的DC-DC变换器的基本类型包括单端正激变换器和单端反激变换器，其中单端是指变压器磁通至直超变化。10.正激变换器是指在幵关管时电源将能量直接传送给负载。11.反激变换器是指在开关管时电源将电能转为磁能储存在电感（变压器）中，当开关管去1时再将磁能变为电能传送到负载。12.三相电压型逆变电路中，180度导电角的控制方式下，每个桥臂的导电角度为18O0,各相幵始导电的角

4、度依次相差120°,在任一时刻，有i个桥臂导通。7.电压型逆变电路一般采用金控型器件，换流方式为器件换流;电流型逆变电路中，较多采用半控型器件,换流方式有的采用强迫换流,有的采用负载换遮。8.三相电流型逆变电路的基本工作方式是120度导电方式，按VT1到VT6的顺序每隔迎:依次导通，各桥臂之间换流采用横向换流方式，在任一时刻，有1个桥臂导通。二、简答题（20分，每题2分）1.GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？答：GT0能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如

5、下区别：设计必较大，使晶体管V2控制灵敏，易于关断GT0。导通时更接近1,导通时接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通时管压降增大。多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。2•试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。答：GTR的容量中等，工作频率一般在10kHz以下，所需驱动功率较大，耐压高，电流大，开关特性好，。GT0:容量大，但驱动复杂，速度低，电流关断增益很小，功耗达，效率较低。MOSFET器件工作频率最高，所需驱动功率最小，热稳定性好，但其容量较小、通

6、态压降大，幵通损耗相应较大，耐压低。IGBT的容量和GTR的容量属同一等级，但属电压控制型器件，驱动功率小，工作频率高，通态压降低，输入阻抗高。3.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？答：有源逆变电路交流侧接有电源，无源逆变电路交流侧直接与负载连接。4.换流方式各有那几种？各有什么特点？答：共有四种换流方式：①器件换流：利用全控型器件的自关断能力姓行换流②电网换流：由电网提供换流电压不需要器件具有门极可关断能力。③负载换流：由负载提供换流电压。①强迫换流：设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向

7、电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。3.无功功率和谐波对公用电网分别有那些危害？答：无功功率，对公用电网带来不利影响有：1）无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致设备容量增加。2）无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加。3）使线路压降增大，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。谐波，对公用电网危害包括：1）谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾。2）谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声

8、和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、使绝緣老化、寿命缩短以至损坏。3）谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，会使上述1）2）两项的危害大大增加，甚至引起严重事故。4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表计量不准确。5）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。4.锯齿波触发电路由哪些部分组成？各部分的主要作用是什么？答：组成