2008春哈工大(威海)电力电子试卷

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1、试题：班号：姓名：一、填空题（4小题，每空1分，共4分）1.晶闸管单相桥式整流电路，交流电源为工频220V（有效值），考虑2倍的安全裕量，则晶闸管的额定电压应不小于V。2.设GTO的电流关断增益为5,如果该器件要关断直流500A的电流，关断时门极负脉冲电流的峰值应不小于A。3.IGBT的开启电压一般为V。4.驱动电路要实现控制电路与主电路之间的电气隔离，其中光隔离一般通常采用的元件是。二、选择题（3小题，每空1分，共6分）1.在电力电子器件中属于电压驱动的是,属于双极型的是,在可控的器件中，容量最大的是,A.SCR   B.GTO   C.GTR   D.P.MOSFET   E.IGBT  

2、 F.电力二极管2.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为。对同一晶闸管来说，通常擎住电流约为维持电流的。A.维持电流   B.擎住电流   C.2～4倍   D.1/2～1/4  3.图1是的典型驱动电路？A.SCR   B.GTO   C.GTR   D.P.MOSFET    图1三、简答题（5小题，每题3分，共15分）第8页（共8页）试题：班号：姓名：1.从晶闸管的物理结构角度，回答下列问题：1）分析为什么晶闸管一旦触发导通之后，就可以自锁导通，而不再需要触发电流？2）为什么晶闸管导通之后，门极就失去控制作用，不能控制器件关断？2.关于SPWM控制技术，回答下列问题：1）什么是异步调制？

3、2）什么是同步调制？3）什么是分段同步调制，与上述两个方式相比它有什么优点？3.图2中画出了有、无RCD缓冲电路时，晶体管关断过程中的电压电流变化轨迹。当有RCD缓冲电路时，回答下列问题：1）晶体管关断时应按照那条电压电流线（工作点轨迹）转移？并说明理由。2）在该轨迹线上标出工作点转移的方向，并说明理由。图24.关于单相交流电能变换电路，回答下列问题：1）从电路结构方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处；2）从控制方式方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处；3）说明交流调功电路适用于什么样的负载。第8页（共8页）试题：班号：姓名：5.关于交交变频器，回答下列问题：1）什么是交交

4、变频器？2）结合图3所示的单相交交变频器，说明其改变输出电压频率和幅值的方法。图3本题得分四、作图题（4小题，共21分）1.图4为晶闸管三相桥式整流电路，输入为三相工频电源，负载电流连续，当α=π/6时，回答下列问题：（本题4分）1）在图5中工频线电压波形的基础上，画出整流输出电压ud一个工频电周期的波形。2）若整流电路采用双窄脉冲触发，在整流输出电压波形上方的对应位置，画出VT1和VT2的触发脉冲（应标明脉冲所对应的器件号）。图4图52.图6为全桥DC－DC变换器，E＝200V，EM=80V，R＝1Ω，L值极大，采用双极性PWM控制，开关周期Ts=100μs，器件V1的导通占空比为0.75,

5、回答下列问题：（本题4分）1）画出一个开关周期上，器件V1和V2第8页（共8页）试题：班号：姓名：驱动信号的波形（高电平表示开通，低电平表示关断），及变换器输出电压uo的波形。（波形图时间轴上应有准确的时间标注）2）计算输出电压平均值Uo图63.三相桥式逆变器如图7所示，方波控制方式（180º导电方式）。负载为三相平衡的纯阻性负载，Y形连接。在图8中画出稳态时一个开关周期内，下列电压的波形（幅值应符合图中的要求）：（本题5分）图7第8页（共8页）试题：班号：姓名：图84.图9所示的单相全桥逆变电路工作于双极性SPWM模式。设载波比N=9要求：在图10中画出1个调制信号波周期内下列电压的波形：（

6、本题8分）1)V1的开关控制信号波形ug1（高电平表示开通，低电平表示关断）2)V2的开关控制信号波形ug2（高电平表示开通，低电平表示关断）3)输出电压uo的波形。图9第8页（共8页）试题：班号：姓名：图10本题得分五、计算题（4小题，共34分）1.单相桥式整流电路如图11所示，交流电源为工频220V,Ls＝0;负载中rd=2Ω，Ld值足够大（使输出电流平直连续），反电势Ed=100V。回答下列问题：（本题12分）1）电路启动时(负载电流从零开始增加)，计算使晶闸管能触发导通的最小触发角a。2）当a=30°时，计算整流输出平均电压Vd、平均电流Id。3）在一个工频电周期上，画出输出电压vd的

7、波形及输入电流is的波形。（两个波形的相位应彼此对应）4）计算输入电流有效值Is，和整流电路的功率因数PF。图11第8页（共8页）试题：班号：姓名：（提示：有关电流波形及其傅立叶级数）2.在图12所示的升压斩波电路中，已知E=100V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当Ts=100μs，ton=50μs时，回答下列问题：（本题12分）1）计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io