电力电子技术题解实例与习题
- 格式:doc
- 大小:106.50 KB
- 文档页数:8
精品文档考试试卷(1)卷一、填空题(本题共8 小题,每空 1 分,共 20 分)1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。
当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。
3、在 PWM 控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________ ,当它为常数时的调制方式称为_________调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为___分段同步 _________调制。
4、面积等效原理指的是,___冲量 ______相等而 __形状 _____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在 GTR、GTO、IGBT 与 MOSFET 中,开关速度最快的是 __MOSFET_,单管输出功率最大的是 __GTO_,应用最为广泛的是 __IGBT___。
6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用 V1,VD1,V2,VD2 表示 )。
(1)0~t1 时间段内,电流的通路为___VD1_____ ; (2) t1~t2 时间段内,电流的通路为 ___V1____ ;(3)t2~t3 时间段内,电流的通路为__VD2_____ ;(4) t3~t4 时间段内,电流的通路为 __V2_____ ;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为___VD1____ ;.精品文档二、选择题(本题共10 小题,前 4 题每题 2 分,其余每题 1 分,共 14 分)1、单相桥式PWM 逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是(B)A、V1 与 V4 导通, V2 与 V3 关断B、 V1 常通, V2 常断, V3 与 V4 交替通断C、V1 与 V4 关断, V2 与 V3 导通D、 V1 常断, V2 常通, V3 与 V4 交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是(C)A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于 180 度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180 度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2 时间段内,有()晶闸管导通。
电力电子技术试题第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。
2.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。
3晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__。
4.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流I L在数值大小上有I L__大于__IH。
5.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _;属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _,属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _,属于复合型电力电子器件得有__ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET,属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。
第2章整流电路1.三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_120o _,当它带阻感负载时,α的移相范围为__0-90o _2.逆变电路中,当交流侧和电网连结时,这种电路称为_有源逆变_第3章直流斩波电路1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。
2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路和_升压斩波电路_。
3.斩波电路有三种控制方式:_脉冲宽度调制(PWM)_、_频率调制_和_(t on和T都可调,改变占空比)混合型。
第4章交流—交流电力变换电路1.改变频率的电路称为_变频电路_,变频电路有交交变频电路和_交直交变频_电路两种形式,前者又称为_直接变频电路__,后者也称为_间接变频电路_。
2.单相调压电路带电阻负载,其导通控制角α的移相范围为_0-180O_,随 α 的增大, Uo_降低_,功率因数λ_降低__。
电力电子技术题解实例与习题电力电子技术课程组编二00九年十二月为贯彻落实教育部《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》的精神,安徽机电职业技术学院在加强内涵建设方面,成立“电力电子技术”课程组,加强教材建设,确保教学质量。
同时,为配合学分制教学管理体制的深入实施,特编写《电力电子技术习题集》。
电力电子技术是电气、电子类各专业的一门主要技术课,其特点是理论性强、概念多,与工程实际联系密切。
习题是培养学生融汇贯通所学理论,训练解决工程实际问题的重要手段之一。
本书是温淑玲主编的高等职业教育安徽省“十一五”规划教材《电力电子技术》配套使用的教材。
为了帮助读者熟练掌握电力电子的基本原理,深入理解基本概念,改进学习这门课程的思维方法,提高解题能力和应试水平,编者根据多年教学实践的积累,从教学习题、各种试题以及国内外相关教材中,精选了题解实例及习题与思考题,包括概念题和计算题,其中大部分为例题,留有少量习题,供读者练习用。
本书系统地介绍了电力电子习题的解题方法,选题包含了学生必须掌握的电力电子的全部内容。
题型具有典型性,部分题目有一定的广度和深度。
有的题目反映了电力电子领域的新技术和新成果。
第一章绪论 (1)1.1题解实例 (1)1.2思考题与习题 (2)第二章电力电子器件 (3)2.1题解实例 (3)2.2思考题与习题................................................................................... 错误!未定义书签。
第三章相控整流电路................................................................................. 错误!未定义书签。
3.1题解实例........................................................................................... 错误!未定义书签。
电力电子技术习题解答习题一1、晶闸管正常导通的条件是什么,导通后流过的电流由什么决定?晶闸管关断的条件是什么,如何实现?答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压(U AK>0),并在门极施加触发电流(U GK>0)。
要使晶闸管由导通转为关断,可利用外加反向电压或由外电路作用使流过晶闸管的电流降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
2、有时晶闸管触发导通后,触发脉冲结束后它又关断了,是何原因?答:这是由于晶闸管的阳极电流I A没有达到晶闸管的擎住电流(I L)就去掉了触发脉冲,这种情况下,晶闸管将自动返回阻断状态。
在具体电路中,由于阳极电流上升到擎住电流需要一定的时间(主要由外电路结构决定),所以门极触发信号需要保证一定的宽度。
3、图1-32中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形,其最大值均为I m,试计算各波形的电流平均值、有效值。
如不考虑安全裕量,额定电流100A的晶闸管,流过上述电流波形时,允许流过的电流平均值I d各为多少?(e)(f)图1-32 习题3附图解:(a)11sin()()20.318322mda m m mII I t d t I Iπωωπππ===≈⎰2maII=额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A,则2157314()mI A=⨯=;平均值为:100mdaII Aπ==。
(b)12sin()()0.6366db m m mI I t d t I Iπωωππ==≈⎰bI=额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A,则157222()mI A≈;平均值为:0.6366141.33()db m I I A =≈。
(c )313sin()()0.47752dc mm m I I t d t I I ππωωππ==≈⎰0.6342c m I I I =额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ,则157247.56()0.6342m I A =≈; 平均值为:0.4775118.21()dc m I I A =≈。
电力电子技术-徐春燕-第3章答案--标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第3章习题及参考或标准答案1. 简述3-1a所示的降压斩波电路的工作原理。
说明:工作原理在教材中已经分析得很详细,读者可自行对照理解并陈述,表达方式并不唯一。
2. 在图3-1a所示的降压斩波电路中,已知E=200V,R=10Ω,L值极大,EM=30V。
采用脉宽调制控制方式,当T=50µs,ton=20µs时,计算输出电压平均值Uo、输出电流平均值Io。
解:由题目已知L值极大,则负载电流连续,那么:3. 在图3-1a所示的降压斩波电路中,E=100V, L=1mH,R=0.5Ω,E M=10V,采用脉宽调制控制方式,T=20μs,当t on=5μs时,计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值Io,计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。
当t on=3μs时,重新进行上述计算。
解:(1)当ton=5µs时,a ) 判断I0是否连续:因此,负载电流连续;b ) 计算Uo、Io:c) 计算Imax、Imin:(2)当ton=3µs时,同理:可知,负载电流仍连续,则:同上,可算出:4. 简述图3-4a所示升压斩波电路的基本工作原理。
解:工作原理在教材中已经分析得很详细,读者可自行对照理解并陈述,表达方式并不唯一。
5. 在图3-4a所示的升压斩波电路中,已知E=50V,L值和C值极大,R=20Ω,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Uo,输出电流平均值Io。
解: 由于L和C值极大,所以负载电流连续,则:6. 试分别简述升降压斩波电路和Cuk 斩波电路的基本原理,并比较其异同点。
解:工作原理在教材中已经分析得很详细,读者可自行对照理解并陈述,表达方式并不唯一。
升降压斩波电路与Cuk 斩波电路相比,其相同点在于,两者的输入、输出关系相同;其不同点在于,Cuk 斩波电路有一个明显优点,即其输入电源电流和输出负载电流都是连续,且脉动很小,有利于对输入、输出进行滤波。
电力电子技术期末复习考卷综合附答案,题目配知识点IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】一、填空题:1、电力电子技术的两个分支是电力电子器件制造技术和变流技术。
2、举例说明一个电力电子技术的应用实例变频器、调光台灯等。
3、电力电子承担电能的变换或控制任务,主要为①交流变直流(AC —DC )、②直流变交流(DC —AC )、③直流变直流(DC —DC )、④交流变交流(AC —AC )四种。
4、为了减小电力电子器件本身的损耗提高效率,电力电子器件一般都工作在开关状态,但是其自身的功率损耗(开通损耗、关断损耗)通常任远大于信息电子器件,在其工作是一般都需要安装散热器。
5、电力电子技术的一个重要特征是为避免功率损耗过大,电力电子器件总是工作在开关状态,其损耗包括三个方面:通态损耗、断态损耗和开关损耗。
6、通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 中较小标值作为该器件的额电电压。
选用时,额定电压要留有一定的裕量,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2~3倍。
7、只有当阳极电流小于维持电流时,晶闸管才会由导通转为截止。
导通:正向电压、触发电流(移相触发方式)8、半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中,电路可能会出现失控现象,为了避免单相桥式半控整流电路的失控,可以在加入续流二极管来防止失控。
9、整流电路中,变压器的漏抗会产生换相重叠角,使整流输出的直流电压平均值降低。
10、从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为触发角。
☆从晶闸管导通到关断称为导通角。
☆单相全控带电阻性负载触发角为180度☆三相全控带阻感性负载触发角为90度11、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为2√2U1。
(电源相电压为U1)三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为。
(电源相电压为U 2)12、四种换流方式分别为器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流。
电力电子技术课后部分习题参考答案1电力电子技术部分复习题参考答案一、略二、图1所示的单相桥式整流电路中,V U 2202=、触发角°=30a ,负载为阻感负载,电感L 的值极大,W =5R 。
1、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、变压器副边电流2i 的波形;2、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值3、计算晶闸管的电流有效值。
VT1VT2VT4VT3udi du RL1u 2i图1 答案:答案:1.波形绘制.波形绘制du2 2.电路参数计算).电路参数计算))(47.17130cos 2209.0cos 9.02V U U d =°´´=××=a)(29.34547171A RU I d d ===78.022047.171222===××=U U I U I U d d d l3 3.电路参数计算.电路参数计算 )(25.242A I I d T ==三、图2所示的三相半波可控电路中,相电压V U 2202=、触发角°=30a ,反电动势V E 30=,电感L 的值极大,W =15R 。
1 1、计算输出电压、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值、的平均值、a a 相的电流a i 的有效值;2 2、绘制输出电压、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、a 相的电流a i 的波形的波形b a cVT1VT2VT3di R LEai du T图2答案:答案: 1.电路参数计算)(91.22230cos 22017.1cos 17.12V U U d =°´´=××=a)(86.12153091.222A RE U I d d =-=-=)(43.7386.123A I I d a ===2.波形绘制四、三相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载,已知:负载电阻W =1R ,电感=µd L ,相电压V U 2202=,mH L B 1=,当反电动势V E 400=,控制角α=120=120°或逆变角β°或逆变角β°或逆变角β=60=60=60°时,°时,请计算输出电压平均值d U 、输出电流平均值d I 和换相重叠角g 。
1六、分析题(本题共2小题,共20分)1、三相全控桥阻感负载,主回路整流变压器的接法是△/Y -5,采用NPN 管的锯齿波触发器,要求在整流与逆变状态运行。
同步变压器二侧电压经R-C 滤波器滤波后(滞后角为30°)接到触发电路。
试问:同步变压器的的接法为?画出主回路整流变压器和同步变压器接法。
(要求给出矢量分析图)(10分) 解:∵ 有300R-C 滤波环节∴ 同步变压器接线为Y/Y4-10四、作图题(共 2 小题,每题12分,共24分)1、三相全控桥,阻感负载,主回路整流变压器的接法是D,y5,采用NPN 管的锯齿波触发器,要求在整流与逆变状态运行。
同步变压器二侧电压经R-C 滤波器滤波后(滞后角为30°)接到触发电路。
同步变压器的的接法为Y/Y-10,4接法,如下图所示,选择晶闸管的同步电压。
(要给出分析过程,分U AU a U a △△Y/Y-1U a2、电路与波形如图所示。
(1)若在t1时刻合上K,在t2时刻断开K,画出负载电阻R上的电压波形;(2)若在t1时刻合上K,在t3时刻断开K,画出负载电R上的电压波形(ug)宽度大于360度。
(a)电路图(b)输入电压u2的波形23五、计算题(共 1 小题,共20分)1、电路如图所示,单相全控桥式整流电路接大电感负载,R=4Ω,U 2=220V 。
(1)触发角为60°时,(a) 试求U d 、I d 、晶闸管电流平均值I dVT 、晶闸管电流有效值I VT 、变压器副边电流有效值I 2;(b )作出u d 、i d 、i VT2、i 2 的波形图(图标清楚,比例适当)。
1、(1) (a)Ud=0.9U2cosα=0.9×220×cos600=99V (1分) Id=Ud/R=99/4=24.75A (1分) I2=Id=24.75A (1分) IdVT=1800/3600×Id=24.75/2=13.38A (1分) IVT=(2分)(b )波形如图1所示(3分)(2)当负载两端接有续流二极管时,(a )试求U d 、I d 、I dVT 、I VT 、I VD 、I dVD 、I 2;(b )作出u d 、i d 、i VT2、i VD 、i 2 的波形图(图标清楚,比例适当)。
电力电子技术题库及答案整理版《电力电子技术》习题&答案一、填空(每项1分,共50分)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__大于__ih。
2.功率集成电路的Pic可分为两类,一类是高压集成电路,另一类是高压集成电路_________智能功率集成电路。
3.晶闸管关闭状态下的不重复电压UDSM和转向电压UBO的值应为,UDSM_u_________________。
在带电阻负载的三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大正向电压UFM等于UFM?是相电压的有效值。
5、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__________120°_______。
6、对于三相半波可控整流电路,换相重叠角的影响,将使用输出电压平均值_______下降______。
7、晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻r是_____________静态均压________________措施。
8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有___y形和△形___二种方式。
9、抑制过电压的方法之一是用_____储能元件_______吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。
10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路,其换相是在___同一相_的上、下二个开关元件之间进行。
11、改变spwm逆变器中的调制比,可以改变_________________输出电压基波________的幅值。
12、为了利于功率晶体管的关断,驱动电流后沿应是___________(一个)较大的负电流__________。
13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_________减小存储时间________________。
14.为了使二极管的功率与二极管的开关时间相匹配,需要使用功率晶体管缓冲保护电路中的二极管。
15、晶闸管门极触发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:_____________________维持电流_______________________。
第一章绪论1.1题解实例一、填空题:1、电力电子技术是一门交叉学科,其内容涉及、和三大学科。
答:电气工程、电子科学与技术、控制理论2、电力电子技术是依靠电力电子器件组成各种电力变换电路,实现电能的高效率转换与控制的一门学科,它包括、和三个组成局部。
答:电力电子器件、电力电子电路、控制技术3、电力电子电路的根本任务是实现电能变换和控制。
电能变换的根本形式有:变换、变换、变换、变换四种。
答:AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC4、硅晶闸管派生器件双向晶闸管常用于交流和电路中。
答:调压、调功5、光控晶闸管是通过光信号控制晶闸管导通的器件,它具有很强的、良好的和较高的瞬时承受能力,因而被应用于高压直流输电、静止无功功率补偿等领域。
答:光信号、抗干扰能力、高压绝缘性能、过电压6、第二代电力电子器件以具有自关断能力的全控型器件、和为代表。
答:GTR、MOSFET、IGBT7、IGBT器件是一种复合器件。
它兼有和的开关速度快、平安工作区宽、驱动功率小、耐高压、载流能力大等优点。
答:功率MOSFET、双极型器件8、直流电动机变速传动控制是利用或获得可变的直流电源,对直流电动机电枢或励磁绕组供电,实现直流电动机的变速传动控制。
答:整流器、斩波器9、交流电动机变速传动控制那么是利用或对交流电动机供电,通过改变的供电电源的频率和电压等来到达交流电动机的变速传动。
答:逆变器、交-交直接变频器10、太阳能电池板获得的原始直流电压是与太阳光强度等因素有关的,它需要通过一个变换器来稳定直流电压,再通过变换器变为所要求的交流电供负载使用或将电能馈入市电。
答:DC-DC、DC-AC二、问答题:1、什么是电力电子技术?它有几个组成局部?答:电力电子技术是依靠电力电子器件组成各种电力变换电路,实现电能的高效率转换与控制的一门学科,它包括电力电子器件、电力电子电路〔变流电路〕和控制技术三个组成局部。
2、电能变换电路有哪几种形式?各自的功能是什么?答:电能变换电路有四种形式:AC/DC变换电路、DC/AC变换电路、DC/DC 变换电路、AC/AC变换电路。
1、什么是电力电子技术?它有几个组成部分?答:电力电子技术是依靠电力电子器件组成各种电力变换电路,实现电能的高效率转换与控制的一门学科,它包括电力电子器件、电力电子电路(变流电路)和控制技术三个组成部分。
2、电能变换电路有哪几种形式?各自的功能是什么?答:电能变换电路有四种形式:AC/DC变换电路、DC/AC变换电路、DC/DC变换电路、AC/AC变换电路。
①AC/DC变换电路:将交流电能转换为固定或可调的直流电能的电路。
②DC/AC变换电路:将直流电能转换为频率固定或可调的交流电能的电路。
③DC/DC变换电路:将一种直流电能转换为另一固定或可调电压的直流电能的电路。
④AC/AC变换电路:将固定大小和频率的交流电能转换为大小和频率均可调的交流电能的电路。
3、简述电力电子技术的主要应用领域。
答:电力电子技术广泛的应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域。
如:电源、电气传动与控制、电力系统、新能源开发等领域。
四、简答题1、电力电子器件的特性表现在哪些方面?答:1)电力电子器件工作在开关状态,为的是减小本身的损耗。
2)电力电子器件因直接用在电力电路上,要承受高电压大电流。
3)电力电子器件需要弱电来控制,应有控制、驱动电路。
4)因耗散功率大,需有必要的散热措施。
2、怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:在实际电路中是采用阳极电压反向、减小阳极电压、或增大回路阻抗等方式,使阳极电流小于维持电流,晶闸管即关断。
3、在晶闸管的门极通入几十毫安的小电流可以控制阳极几十、几百安培的大流量的导通,它与晶体管用较小的基极电流控制较大的集电极电流有什么不同?晶闸管能不能像晶体管一样构成放大器?答:晶体管在共发射极接法时,基极电流I b可以控制较大的集电极电流Ic变化,起到了电流放大作用;而晶闸管在电路中只能由门极控制信号控制其通断,在电路中只起到一个开关作用,要关断还需要采取措施(如阳极加反向电压)。
因此,不能构成放大器。
6晶闸管的门极允许加多高电压?通过多大电流?不同规格的晶闸管一样吗?答:按规定门极电压、电流瞬时值不能超过10V、2A。
在宽脉冲下,控制门极所加的平均功率,即电流电压乘积再乘以脉冲宽度的百分数,不能超过500mW,但100A以上的器件门极的面积增大,能够承受的外加控制信号的功率也可以增大,对100~200A的器件可以允许平均损耗为1W,对300~500A器件为2W。
8、用万用表测量晶闸管门极时,为什么正反向电阻不同?是否阻值愈小愈好?答:晶闸管的门极对阴极是一个P-N结,所以正反向电阻不同。
但是同一型号的门极伏安特性相差很大,所以不能以门极电阻大小来确定特性好坏。
当然,如果测得电阻值为零或无穷大,则表明门极与阴极已短路或开路,不能使用。
11、晶闸管在使用时突然损坏,有哪些可能的原因?答引起元件损坏的原因有很多,下面介绍一些常见的损坏元件的原因。
①电流方面的原因输出发生短路或过载,而过电流保护不完善,熔断器规格不对。
快速性能不合要求。
输出接电容滤波,触发导通时,电流上升率太大造成损坏。
②电压方面的原因没有适当的过电压保护,外界因开关操作、雷击等有过电压侵入或整流电路本身因换相造成换相过电压,或是输出回路突然断开而造成过电压均可损坏元件。
元件特性不稳定,正向电压额定值下降,造成连续的正向转折引起损坏,反向电压额定值下降引起反向击穿。
③门极方面的原因门极所加最高电压、电流或平均功率超过允许值;门极和阳极发生短路故障;触发电路有故障,加在门极的电压太高,门极所加反向电压太大(超过允许值10V以上造成反向击穿)。
④散热冷却方面的原因散热器没拧紧,温升超过允许值,或风机、水冷却停转,元件温升超过允许值。
12、可用什么样的信号作为晶闸管的门极控制信号?答:可用尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲。
多相可控整流时要求宽脉冲。
为了减少门极控制回路的电源个数和各元件与阴极的绝缘,通常把宽脉冲变换为高频脉冲列,经脉冲变压器共给门极。
此外,如果使用光耦器则无需变换为脉冲列,而且能保证绝缘强度高。
对可关断晶闸管(GTO)需要输入连续的阶跃脉冲信号,所以多采用光耦合器。
13、晶闸管的额定电流I T(A V)、维持电流IH和擎住电流I L是如何定义的?答:1)额定电流:即通态平均电流,条件为环境温度400C和规定的冷却条件,稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大的工频正弦半波电流的平均值。
2)维持电流:晶闸管维持导通状态所必需的最小电流。
3)擎住电流:晶闸管由断态进入导通过程中,如果撤掉触发脉冲,能继续维持晶闸管导通的最小电流。
14、简述如何用万用表鉴别晶闸管的好坏。
答:1).万用表置于R×10位置,测量晶闸管的门极-阴极之间的正反向电阻,阻值应为几欧~几十欧,其正向电阻应小于或接近于反向电阻。
2).万用表置于R×1K位置,测量晶闸管的阳极-阴极、阳极-门极之间的正反向电阻,正、反向电阻都很大,在几百千欧以上或为无穷大,且正、反向电阻相差很小。
3).如果阳极与阴极或阳极与控制极间有短路或断路,说明晶闸管已经损坏。
15、简述晶闸管的静态特性。
答:1).承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通;2).承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通;16、什么是GTR的一次击穿和二次击穿?会有什么后果?答:1)当集电极电压UCE增大到集射极间的击穿电压U CEO时,集电极电流iC将急剧增大,出现击穿现象,这是首次出现正常性质的雪崩现象,称为一次击穿,一般不会损坏GTR器件。
2).一次击穿后如继续增大外加电压U CE,电流iC将持续增长。
二次击穿在一次击穿发生时Ic增大到某个临界点时会突然急剧上升,并伴随电压的陡然下降,这种向低电压大电流状态的跃变称为二次击穿。
3)常会导致器件的永久损坏,或者工作特性明显衰变。
17、电流驱动型和电压驱动型器件的驱动特点分别是什么?答:1)电流驱动型器件必须有足够的驱动电流才能使器件导通,因而需要大的驱动功率。
2)电压驱动型器件的导通必须有足够的驱动电压因而只需要很小的驱动功率。
四、简答题1、什么叫移相?什么叫移相范围?答:1)移相:改变触发脉冲出现的时刻,即改变触发脉冲α的大小,称为移相。
2)移相范围:控制角α的变化范围就是触发脉冲U g的移相范围。
它决定了输出电压的变化范围。
改变α角使输出整流电压平均值从最大值降到最小值。
2、晶闸管的触发电路有哪些要求?答:1)触发信号常采用脉冲形式;2)触发信号应有足够的功率;3)触发脉冲应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能陡;4)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;5)触发电路应具有动态响应快、抗干扰能力强、温度稳定性好等性能。
3、什么叫失控现象?如何避免?答:单相半控桥整流电路带阻感性负载和三相桥式半控整流电路在工作过程中,如突然去掉触发脉冲或将控制角从某一值突然增大到180°,会发生某个导通着的晶闸管不关断,而共阳极二极管轮流导通的失控现象。
为了避免这种现象,必须并接续流二极管。
4、有源逆变的条件是什么?答:1)变压器直流侧有直流电动势,其极性必须与晶闸管导通方向一致;2)变流器输出的直流平均电压U d必须为负值,即晶闸管触发角α>90°,且| U d|<|E|。
3)以上两条件是实现有源逆变的必要条件,必须同时满足变流器才能工作在逆变状态。
为了保证在逆变过程中电流连续,回路中要有足够大的电感,这是保证有源逆变正常进行的充分条件5、什么是逆变失败?如何防止逆变失败?答:逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等。
6、单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少?答:单相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 180︒,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90︒。
三相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 120︒,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90︒。
7、什么叫同步?什么叫换相?答:同步:使触发脉冲与可控整流电路的交流电源电压之间保持频率和相位的协调关系称为同步。
换相(换流):在可控整流电路中,从一个晶闸管导通电流变换为另一个晶闸管导通电流的过程称为换相,也称换流。
五、作图计算题1、由下面单结晶体管的触发电路图画出各点波形。
答:3、试画出下面电路中ud的波形答:四、简答题1、晶闸管对触发电路有哪些要求?答:①触发信号常采用脉冲形式;②触发信号应有足够的功率;③触发脉冲应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能陡④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⑤触发电路应具有动态响应快、抗干扰能力强、温度稳定性好等性能4、晶闸管整流输出波形,一个半波导通角大,一个半波导通角小是什么原因?答:一般是触发回路有问题,也可能与电源电流波形有关。
①交流输入电压正、负半周波形不对称,造成同步电压整流输出的两个半波不对称。
②触发电路与其它交流电路发生了联系。
③晶闸管门极特性若不相同,而采取了阻容移相桥触发电路,输出控制电压脉冲前沿不陡,造成晶闸管导电角不同。
④控制电路的放大级虑波不好,有干扰信号串入。
5、触发电路受干扰是怎样引起的?怎样避免?答:如果接线正确,干扰信号可能从以下几个方面串入:①电源安排不当,变压器一、二次侧或几个二次线圈之间形成干扰。
其它晶闸管触发时造成电压波形有缺口。
②放大器的输入、输出及反馈引线太长,没有适当屏蔽。
特别是晶体管的基极回路最易受干扰。
③空间电场和磁场的干扰。
④布线不合理,主回路与控制回路平行走线。
⑤元件特性不稳定避免以上干扰的措施是:①同步变压器或脉冲变压器一、二次绕组之间加屏蔽接地,二次侧并一小电容(0.05~0.5uF).②反馈电路第一级晶体管基极回路用屏蔽线,基极与发射极接100uF以上的电容或者在集电极和基极之间0.1uF以下的电容。
③输出脉冲回路用绞线,引线要短。
④触发电路用金属罩屏蔽起来,屏蔽罩要接地。
⑤元件进行老化处理,剔除不合格品。
6、由单结晶体管组成的单相晶闸管触发电路有什么方法可使控制角a=0?答①利用阻容移相将同步电压超前于晶闸管的阳极电压某相位。
②同步变压器的一次侧采用线压,例如U相所对应的晶闸管的同步触发电压可采用线电压Uuv,因线电压Uuv超前相电压Uu30°的相位。