电力电子装置考试重点

第一章绪论1、电力电子技术的核心是电能形式的变换和控制，并通过电力电子装置实现其应用。

2、电力电子装置定义：以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的电路拓扑和控制方式，采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。

3、电力电子控制系统：电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统。

4、电力电子装置的主要类型：AC/DC变换器（整流器）DC/DC变换器（采用PWM控制的变换器也叫直流斩波器）AC/AC变换器（输入输出频率相同叫做交流调压器，频率变化叫变频器）DC/AC变换器（逆变器）静态开关（静态开关通、断时没有触点动作，从而消除了电弧的危害。

且静态开关由电子电路控制，自动化程度高。

）5、电力电子装置的应用（1）直流电源装置：通信电源、充电电源、电解电镀直流电源、开关电源（2）交流电源装置：交流稳压电源、通用逆变电源、不间断电源UPS（3）特种电源装置：静电除尘用高压电源、超声波电源、感应加热电源、焊接电源（4）电力系统用装置：高压直流输电、无功功率补偿装置和电力有源滤波器、电力开关（5）电机调速用电力电子装置：直流、交流（6）其他实用装置：电子整流器和电子变压器、空调电源、微波炉、应急灯等电源6、电力电子装置的发展前景：交流变频调速、绿色电力电子装置、电动车、新能源发电、信息来源7、半导体电力电子开关器件：电力二极管、晶闸管、电力晶体三极管、电力场效应晶体管、绝缘门极双极型晶体管IGBT8、电力转换模块：把同类或不同类的一个或多个开关器件按一定的拓扑结构及转换功能连接并封装在一起的开关器件组合体。

功率集成电路PIC：将电力电子开关器件与电力电子变换器控制系统中的某些环节制作在一个整体上，就叫功率集成电路。

电源管理集成电路：可以提供各种方式来控制电源转换并管理各种器件的集成电路。

9、散热：（1）为什么要散热？答:PN结是电力电子器件的核心，PN结的性能与温度密切相关，因而每种器件都规定最高允许结温，器件运行不得超过这个温度，否则许多特性参数改变，甚至使器件永久性烧坏，不散热，100A的二极管长时间流过50A也可能被烧坏。

第二章要点1.晶闸管导通的条件是什么？如何使已导通的晶闸管关闭？（2015）+1答：导通条件是晶闸管承受正向电压，并在门极施加触发电流。

要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。

2.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？（2016）答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。

要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。

3.通态平均电流（额定电流）。

1+1答：国标规定通态平均电流为晶闸管在环境温度为40℃和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。

4.请说明什么是晶闸管的维持电流与擎住电流。

（2017）答：维持电流：指使晶闸管维持导通所必需的最小电流；（2.5分）擎住电流：指晶闸管刚才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。

（2.5分）5.GTR的二次击穿。

1+1+1答：当GTR发生一次击穿时如不有效地限制电流，Ic增大到某个临界点时会突然急剧上升，同时伴随电压的陡然下降，这种现象称为二次击穿。

二次击穿常常立即导致器件的永久损坏，或者工作特性明显衰减，因而对GTR危害极大。

6.简述电力MOSFET关断过程非常迅速的原因。

答：由于MOSFET只靠多子导电，不存在少子存储效应，因而其关断过程是非常迅速的。

第三章要点1.简述三相可控整流电路输入电感，包括变压器副边绕组漏感对晶闸管换流的影响。

答：①出现换相重叠角，整流输出电压平均值Ud降低。

②整流电路的工作状态增多。

③晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的安全导通。

④换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能是晶闸管误导通，为此必须加吸收电路。

2021电力电子装置考试复习要点：1.电力电子装置与系统的基本组成及各部分功能要求能够画出系统图并说明各个部分功能。

☐（功率）输入输出☐信号变换/反馈回路☐控制系统☐驱动电路☐保护吸收电路☐主电路（含滤波电路）☐人机/通信（可选）2.各种开关器件的特性及适用范围；常用器件：SCR、GTO、GTR、MOSFET、IGBT频率、功率特性及其使用范围。

3.开关器件选型依据；器件: 电压、电流、频率、功率4.电力电子变换器几种基本拓扑原理及分析拓扑结构：AC/DC(SCR、IGBT/MOSFET整流)、DC/DC(基本斩波电路：BUCK、BOOST等)、DC/AC(有源逆变、无源逆变)、AC/AC(基于SCR)5.电力电子变换器串并联组合变换器的多重化：减小谐波、提高电压、电流、功率。

6.电力电子装置为什么要高频化？高频化：减小体积、重量。

高频损耗及软开关技术。

7.硬开关与软开关的区别，它们典型的开通/关断电压电流波形，开关损耗的产生机理，与哪些因素有关；如何减小开关损耗；硬开关与软开关：开关损耗由开关电压、电流重叠及导通压降引起。

开关损耗四种类型。

采用软开关。

8.软开关按电压电流的不同可分为哪几类？软开关类型：零电压开通/零电流关断(效果好)、零电压关断/零电流开通(效果差)并分别说明。

9.ZVS PWM与ZVT PWM的异同点？哪种更优？为什么？ZVS PWM：零开关PWM：电路中引入了辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后。

ZVT PWM：零转换PWM：电路中采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同的是，谐振电路是与主开关并联的，因此输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压范围内和从零负载到满载都能工作在软开关状态，而且电路中无功功率的交换被削减到最小，这使得电路效率有了进一步提高。

10.使用隔离型变换器的原因，有哪些典型的隔离型变换器？它们分别由哪个非隔离型变换器推演的隔离型变换器：电位隔离、电压变换。

1.电力电子器件是如何定义的？同处理信息的电子器件相比，它的特点是什么？定义：电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。

电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。

特点：具有开关特性存在功率损耗处理的电功率范围大需要散热存在安全工作区域什么叫做多相多重斩波电路？什么叫做相数？什么叫做重数？试绘制由基本升压斩波电路构成的二相二重斩波电路。

多相多重斩波电路:是对相同结构的基本斩波电路进行组合所构成。

相数：一个控制周期中电源侧的电流脉波数。

从电源侧看，不同相位的斩波回路数。

重数：一个控制周期中负载电流脉波数。

从负载侧看，不同相位的直流变换回路数。

绘制升降压斩波电路的电路图，分析其工作原理，并推导输入输出电压关系式。

简述PWM控制技术的理论基础——面积等效原理的基本内容。

面积等效原理：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；冲量即窄脉冲的面积，所说的效果基本相同是指环节的输出波形基本相同。

在PWM控制中，什么是占空比？什么是载波比？占空比：指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。

载波比:在PWM控制电路中，载波频率fc 与调制信号频率fr之比N=fc/fr称为载波比。

软开关技术解决了电力电子电路中的什么问题？软开关电路是通过怎样的思路解决这些问题的？软开关技术解决了开关损耗和噪声的问题。

控制开关开通前的电压为零，开关关断前的电流为零以达到目的。

电力电子器件为什么工作于开关状态？电力电子器件的损耗有哪些？因为处理的电功率较大，为了减少本身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在开关状态。

电力电子器件损耗有：通态损耗、断态损耗、开关损耗（开关损耗又可分为开通损耗和关断损耗）实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？要有直流电动势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧平均电压。

为负值。

要求晶闸管的控制角α＞π/2，使Ud何为电流型逆变电路？其主要特点是什么？直流电源为电流源的逆变电路为电流型逆变电路。

电力电子装置与控制在线考试复习题一单选题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. 0º-90°B. 0º-120°C. 0º-150°D. 0º-180°2. 按900接线的相间功率方向继电器，当线路发生正向故障时，若φk为300，为使继电器动作最灵敏，其内角α值应是（）。

A. 300B. -300C. 700D. 6003. 在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（）。

A. 距故障点越远就越高B. 距故障点越近就越高C. 与距离无关D. 距故障点越近就越低4. 在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性短路接地时，零序方向过流保护中的方向元件将（）。

A. 因短路相电压为零而拒动B. 因感受零序电压最大而灵敏动作C. 因短路零序电压为零而拒动D. 因感受零序电压最大而拒动5. 发电厂接于110KV及以上双母线上有三台及以上变压器，则应（）。

A. 有一台变压器中性点直接接地B. 每条母线上有一台变压器中性点直接接地C. 三台及以上变压器中性点均直接接地D. 三台及以上变压器中性点均不接地6. 三相半波可控整流电路的自然换相点是( )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°7. 同步发电机灭磁时是指( )。

A. 把发电机转子绕组中的磁场储能迅速减弱到最小程度B. 把发电机定子绕组中的磁场储能迅速减弱到最小程度C. 把励磁机转子绕组中的磁场储能迅速减弱到最小程度D. 把励磁机定子绕组中的磁场储能迅速减弱到最小程度8. 双向晶闸管的额定电流值通常以（）来定义A. 最大值B. 平均值C. 有效值D. 任意值9. 三相全控桥式整流电路带大电感负载时，控制角α的有效移相范围是（）度。

电力电子装置知识点总结一、电力电子基础知识1. 电力电子的定义电力电子是将电力系统与电子技术结合起来的一门学科，它主要研究在电力系统中利用电子器件进行能量转换、调节和控制的技术。

2. 电力电子的发展历程电力电子技术最早的应用可以追溯到20世纪50年代初，经过半个多世纪的发展，电力电子技术已经得到了广泛的应用，成为了电力系统中不可或缺的一部分。

3. 电力电子的优点电力电子技术在电力系统中的应用具有很多优点，如能量转换效率高、动态性能好、结构灵活、控制精度高等。

4. 电力电子原理电力电子器件的工作原理主要包括整流器、逆变器、开关、电抗器等，其中整流器用于将交流电转化为直流电，逆变器用于将直流电转化为交流电，开关用于控制电路的通断，电抗器用于电流和电压的调节。

二、电力电子器件1. 二极管二极管是一种最基本的电力电子器件，它主要用于整流和开关等应用。

2. 晶闸管晶闸管是一种受控硅器件，具有双向导通性能和触发控制特性，常用于交流电调节、开关和逆变等应用。

3. 可控硅可控硅是一种受控硅器件，具有单向导通性能和触发控制特性，常用于整流和逆变等应用。

4. IGBTIGBT是一种绝缘栅双极晶体管，具有高频调制特性和大功率开关特性，常用于逆变和交流电调节等应用。

5. MOSFETMOSFET是一种金属氧化物半导体场效应管，具有低导通电阻和低驱动功率，常用于低压高频开关电源中。

6. 发光二极管发光二极管是一种电光转换器件，可以将电能转换为光能，广泛应用于指示灯、显示屏、照明等领域。

7. 功率电阻器功率电阻器是一种具有大功率承受能力的电阻器，用于电流和电压的调节、限制。

三、电力电子应用1. 电能转换电力电子技术主要应用于电能的转换过程中，将交流电转化为直流电或将直流电转化为交流电，以满足不同负载对电能形式的需求。

2. 调节与控制电力电子技术可以实现对电能的调节和控制，包括电压、电流、频率等参数的调节和精确控制，以满足不同电力系统的要求。

电力电子试题及答案（注：此部分为标题）【试题一】1. 请简要说明电力电子的定义和作用。

【答案一】电力电子是以电力为能源，利用电力半导体器件进行能量转换、控制和调节的一门学科。

其作用主要包括将电力从一种形式转换为另一种形式，如直流到交流、交流到直流、改变电压和频率等。

同时，电力电子在各个领域中起到了电能传输和控制的关键作用，例如在电力系统中实现高效能源转换和配电控制，在电动汽车中驱动电动机等。

【试题二】2. 请简要介绍电力电子中常用的电力半导体器件有哪些，并简要说明其工作原理。

【答案二】常用的电力半导体器件包括：可控硅（SCR）、晶闸管（Thyristor）、功率晶体管（Power Transistor）、金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。

- 可控硅（SCR）：通常由四个独立的、可相互控制的结区组成。

其工作原理是由控制极施加适当的触发脉冲后，使得电流能够从阳极开始导通，并在失去触发脉冲后一直保持导通。

- 晶闸管（Thyristor）：与可控硅相似，是一种双向可控硅。

其工作原理与可控硅相同。

- 功率晶体管（Power Transistor）：它与普通晶体管相比，能够承受较大的电流和功率。

其工作原理是通过控制输入的电压和电流来控制输出的电流。

- 金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）：通过控制栅极上的电压来控制源-漏极间的电流。

其工作原理是栅极电压的变化可以改变沟道上电子的浓度，从而影响导电能力。

- 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）：综合了MOSFET和双极型晶体管的优点，在工作时既有MOSFET的高输入电阻和低控制功率，又有双极型晶体管的低导通压降。

【试题三】3. 请简要说明电力电子在可再生能源领域中的应用，并阐述其意义。

【答案三】电力电子在可再生能源领域中有着重要的应用。

常见的应用包括风力发电、光伏发电和可再生能源储能系统等。

- 风力发电：电力电子器件用于将风力发电机输出的交流电转换为适用于电网的交流电，并进行协调控制；同时，在风速变化较大的情况下，电力电子器件还能够进行功率调节，以维持电力系统的稳定运行。

1、电力电子器件得分类a、按照电力电子器件能被控制电路信号所控制得程度可分为三类:(1)不可控器件:不能用控制信号来控制其通断得电力电子器件,因此不需要驱动电路,这就就是电力二极管。

只有两个端子,器件得导通与关断就是由其在主电路中承受得电压与电流决定得。

(2)半控型器件:通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断得电力电子器件。

晶闸管及其大部分派生器件,器件得关断就是由其在主电路中所承受得电压与电流决定得。

(3)全控型器件(自关断器件):通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断得电力电子器件。

常用得就是电力场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

GTO(门极可关断晶闸管)、GTR(电力晶体管)b、按照驱动电路加在电力电子器件控制端与公共端间信号得性质分两类:(1)电流驱动型:通过从控制端注入或抽出电流来实现导通或者关断得控制。

(晶闸管、GTO、GTR)(2)电压驱动型:通过在控制端与公共端之间施加一定得电压信号就可实现导通或关断得控制。

(IGBT、MOSFET)c、按照器件内部电子与空穴两种载流子参与导电得情况可分三类:(1)单极型器件:由一种载流子参与导电得器件。

(电力MOSFET、功率SIT、肖特基二极管)(2)双极型器件:由电子与空穴两种载流子参与导电得器件。

(电力二极管、晶闸管、GTO、GTR )(3)复合型器件:由单极型器件与双极型器件集成混合而成得器件。

(MCT(MOS控制晶闸管)、IGBT、SITH)d、根据驱动电路加在电力电子器件控制端与公共端之间得有效信号波形分类:(1)脉冲触发型(晶闸管及其派生器件)(2)电平控制型((全控型器件IGBT、GTO、MOSFET、GTR)2、使晶闸管导通得条件就是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或:uAK>0且uGK>0。

维持晶闸管导通得条件就是:使晶闸管得电流大于能保持晶闸管导通得最小电流,即维持电流。

（完整版）电力电子技术简答题重点1. 晶闸管导通的条件是什么?关断的条件是什么?答: 晶闸管导通的条件: 应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。

应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。

晶闸管关断的条件: 要关断晶闸管, 必须使其阳极电流减小到维持电流以下,或在阳极和阴极加反向电压。

晶闸管维持的条件要维持晶闸管, 必须使其晶闸管电流大于到维持电流。

2. 变压器漏感对整流电路的影响(1)出现换相重叠角r,整流输出电压平均值Ud降低。

( 2)整流电路的工作状态增多( 3)晶闸管的di/dt 减小，有利于晶闸管的开通。

( 4)换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt, 可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路.( 5)换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。

3. 什么是谐波，什么是无功功率，们的危害. 为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率成为无功功率，电力电子装置消耗无功功率，对公用电网的不利影响：( 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)无功功率使线路压降增加，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。

谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，电力电子装置产生谐波，对公用电网的危害：( 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，大量的三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、使绝缘老化、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危害大大增大，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)谐波会对领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。

电力电子考试重点终极版0、绪论电力电子变流电路的基本类型1、第一章电力电子器件（1）晶闸管的导通条件 P9晶闸管导通的两个条件：①阳-阴极之间有正向电压②门-阴极之间加正向电压和电流（触发脉冲）（2）门极可关断晶闸管（GTO）的额定电流 P18I ATO是用来标称GTO额定电流的参数（注：若实际工作电流已大于I ATO,则不能用负脉冲关断GTO，必须用其他方法关断）（3）电力晶体管（GTR）的一次击穿和二次击穿、安全工作区 P22 一次击穿：当GTR的集电极电压上升超过前面的击穿电压时，集电极电流I C迅速增大，首先出现第一次击穿（热电或雪崩击穿）GTR不会损坏。

二次击穿：如果第一次击穿后，不能有效的限制电流，I C上升到某一临界点时会突然急剧上升，同时伴随着U CE陡然下降。

二次击穿立即导致GTR损坏。

安全工作区：GTR工作时，最大集电极电流、集电极电压、耗散功率不能超过ICM、UCEM、PCM，同时也不能超过PSB,这些限制条件规定了GTR的安全工作区。

2、第二章可控整流电路（1）单相桥式半控整流电路中的失控现象及续流二极管的作用 P44 在运行中，欲采用切除触发脉冲或使α增至180。

的方式使主电路阻断时，会发生原导通的晶闸管继续导通，两个整流管交替导通的现象，称为失控。

为了避免失控的发生，可在负载两端反并联一个续流二极管VD R,当电源电压过零时，负载电流VD R,使导通的晶闸管关断。

（2）三相桥式全控整流电路的工作原理及波形详见：P50页（尼玛太多了）（3）变压器漏抗对可控整流电路的影响 P61变压器漏感与交流进线电感的作用均能限制短路电流，并且使电流变化比较平缓。

但在换流期间相当于两相间短路，使相电压波形出现缺口，造成电网波形畸变，且使输出电压下降。

（4）换向重叠角及输出电压、电流的计算、三相桥式全控整流电路考虑变压器漏抗时的波形参见习题2-8，2-19，2-21，2-233、第三章有源逆变电路（1）有源逆变和无源逆变的定义 P76有源逆变：变流器工作在逆变状态时，如果将变流器交流侧和电网相连，把直流电逆变为与电网同频率的交流电反馈回电网，称为有源逆变。

第1章绪论1.图1.1电力电子装置及其控制系统2.电力电子装置的主要类型：整流器、直流斩波器、逆变器、交流调压器、静态开关。

3.电力电子装置的应用概况：A.直流电源装置;通信电源，充电电源，电解、电镀直流电源，开关电源。

B.交流电源装置;交流稳压电源，通用逆变电源，不间断电源UPS。

C.特种电源装置：静电除尘用高压电源，超声波电源，感应加热电源，焊接电源。

4.半导体电力电子开关器件：电力二极管：晶闸管：图1.2半导体二极管图1.3晶闸管符号及接法图1.4GTO的符号电力晶体三极管：电力场效应晶体管：图1.5BJT的符号图1.7 P-MOSFET的符号和等效电容绝缘门极双极型晶体管IGBT：图1.8IGBT等效电路及其符号图1.9IGBT管擎住效应原理图5.从不同角度对电力电子器件进行分类A.按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：（1）半控型器件：晶闸管及其派生器件（2）全控型器件：IGBT,MOSFET，GTO,GTR（3）不可控器件:电力二极管B.按照驱动信号的波形（电力二极管除外）（1）脉冲触发型：晶闸管及其派生器件（2）电平控制型：（全控型器件）IGBT,MOSFET，GTO,GTRC.按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类：（1）单极型器件：电力MOSFET，功率SIT,肖特基二极管（2）双极型器件：GTR,GTO,晶闸管，电力二极管等（3）复合型器件：IGBT,MCT,IGCT等D.按照驱动电路信号的性质，分为两类：（1）电流驱动型：晶闸管，GTO，GTR等（2）电压驱动型：电力MOSFET,IGBT等6.MCT和IGCT：在晶闸管结构中引进一对MOSFET管，通过这一对MOSFET管来控制晶闸管的开通和关断就组成了MCT。

集成门极换流晶闸管IGCT又称为发射极关断晶闸管ETO，实际上IGCT就是把MCT 中的MOSFET管从半导体器件内部移到外部来，即在晶闸管壳的外部装设环状的门极，再配以外加集成MOSFET实现体外MCT的功能。

《电力电子技术》复习提要
一、主要知识点：
1、电力电子技术的概念。

电力电子器件的分类。

电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源，因此也可以说，电力电子技术研究的也就是电源技术。

电力电子技术的节能效果十分显著，因此它也被称为是节能技术。

2、晶闸管的结构与工作原理，晶闸管得导通条件，GTO与晶闸管区别。

这样做的目的？晶闸管的各电流参数的定义。

GTR的二次击穿。

3、电力电子器件的主要消耗。

4、各种整流电流的移相范围，触发脉冲间隔与晶闸管的最大反向电压。

5、空电路对电感性负载来讲，都存在一个失控的问题，必须加续流二极管才能得以解决。

半空电路或带续流二极管的可控整流电路均不能实现逆变。

原因？
6、三相半波与三相全控可控整流电路带阻感性负载时，电流是否连续的临界角。

7、整流电路波形的画法，特别是三相带在电感性负载电路各电流波形的画法与电压电流的定量计算。

8、同步信号为锯齿波的触发电路的结构。

9、晶闸管可控整流电路可否在其输出两端并联电容？
10、逆变电路的分类，有源逆变的条件，逆变失败的原因，最小
逆变的限制。

11、逆变电路的换流方式。

电压、电流型逆变电路的特点，工作原理，波形的画法
12、晶闸管串联时实现动态均匀压的方法，晶闸管并联时实现动态均压的方法。

13、PWM控制技术。

二、题型及分值：
填空题30分，选择题；20分，判断题20分，简答题20分，作图与计算题10分。

电力电子装置及系统1、电力电子装置的主要类型根据换能方式不同，分为五大类：交流-直流变换器、直流-交流变换器、 直流-直流变换器、交流-交流变换器、电力电子静态开关。

2、晶闸管的额定电流双向晶闸管的额定电流是按照有效值定义的，但是普通晶闸管和电力二极管的额定电流均根据早期的应用情况定义为：在阻性负载、单项、工频正弦半波导电时所对应的通态电流平均值。

3、电力晶体三极管的基极驱动电路驱动方式有直接式和隔离式，直接式指驱动的功率放大电路直接与主电路相接，电路简单，但有些电路结构要求驱动必须与主电路隔离，可用脉冲变压器或光电耦合元件隔离。

4、电力场效应晶体管P-MOSFET 的主要特点（1）、单极性导电，不存在双极性表现出来的存储时间，开关速度快，非常适合高频开关电路。

（2）、导通后等效一个导通电阻on R ，on R 决定导通压降和自身损耗，它相当于GTR 的饱和压降。

（3）、导通电阻具有正温度系数，在管子直接并联时，可以自动均衡电流，便于并联使用。

5、IGBT 的栅极驱动正偏栅压增加，开通时间和饱和压降减小，但关断时间和du/dt 增大，承受短路电流能力降低；负偏栅压增加，关断时间和du/dt 增大，承受反压能力增强；加大栅极电阻G R ，开通时间增强，但du/dt 下降。

6、电力转换模块把同类或不同类的一个或多个开关器件按照一定的拓扑结构和转换功能连接并封装在一起的开关器件组合体，称为电力转换模块。

7、功率集成电路（PIC ）如果将电力电子开关器件与电力电子变换器控制系统中的某些环节（如工作状态的监测、故障保护、驱动信号的处理、缓冲电路等）制作在一个整体器件上，则称为功率集成电路。

8、缓冲电路作用：抑制开关器件的di/dt 、du/dt ，改变开关轨迹，减少开关损耗，是之工作在安全工作区域内。

在普通晶闸管的运用中，通常选用无极性缓冲电路。

在晶闸管回路中串入电感以限制开通时的di/dt ，在晶闸管两端并联RC 网络以抑制关断时瞬时过电压，并且防止因du/dt 过大而引起的误触发。

1、请在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波，输出电流波形为方波波。

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安。

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，环流指的是只流经两组变流器之间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控制角α =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、逆变器按直流侧提供的电源的性质来分，可分为电压型型逆变器和电流型型逆变器，电压型逆变器直流侧是电压源，通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧用电容器进行滤波，电压型三相桥式逆变电路的换流是在桥路的本桥元件之间元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是180o 度；而电流型逆变器直流侧是电流源，通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧是用电感滤波，电流型三相桥式逆变电路换流是在异桥元件之间元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是120o 度。

11、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有降压斩波电路；升压斩波电路；升降压斩波电路。

1、不可控器件：整流二极管、快速恢复二极管、肖特基二极管；半可控器件：普通晶闸管SCR、高频晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管;全可控器件：功率晶体管BJT、功率场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管IGBT、静电感应晶体管、可关断晶闸管GTO。

开关频率从高到低顺序MOSFET、IGBT、BJT（或GTR）和SCR过压过流能力最强的器件SCR驱动功率最小的器件MOSFET 。

GTR的别名BJT。

有有拖尾现象意味着关断时间延迟。

2、电压型驱动器件：IGBT和MOSFET；电流型驱动器件：SCR 、GTR（BJT）和GTO；与电压型驱动器件相比，驱动电流型驱动器件需要相对较大功率，故电流型驱动器件功耗功耗大。

3、电源的高频化有什么利与弊？利：可以使电源体积小型化，电源的单位能量密度变大，可以节省材料。

弊：电磁开扰增加，EMI和EMC指标不易达到。

4、简述相控型电力变换装置的有源逆变条件当中，为什么要求晶闸管的控制角a>90度？如果晶闸管的控制角等于90度，相控型电力装置又会出现什么情况？另外，有源逆变条件还有什么其它条件？1)因为控制角a>90度才能使相控型电力装置（变流器）输出电压Ud为负，即满足有源逆变条件之一。

2）晶闸管的控制角等于90度，相控型电力装置会出现输出电压ud近似为零的情况。

3）除了晶闸管的控制角a>90度．使变流器输出电压ud为负的条件之外，有源逆变条件还有：直流电动电源，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器定流侧的平均电压。

无源逆变电路：将直流电能变为交流能输出至负载。

有源逆变电路：直流电能变为交流电能输出给交流电网。

5、PWM：脉冲宽度调制Pulse WidthModulation SPWM：正弦脉冲宽调Sinusoidal Pulse WidthModulationSVPWM: 空间矢量脉冲宽调制 Space ectorPulse Width Modulation PWM是定频不定宽的调制方式，PFM是定宽不定频的调制方式PWM的定频是由其内部产生固定的三角波（或锯齿波）所决定的，与外部反馈的（或人为的调制）信号，通过比较器后，输出一种定频的脉冲宽度可调（不定宽）的控制信号，用以实现电力开关管的工作过程。

第二章1. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。

或：u AK>0且u GK>0。

2. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。

要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。

3、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。

4、为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流，而GTO却可以？答：GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2分别具有共基极电流增益α1和α2，由普通晶闸管得分析可得，α1＋α2＝1是器件临界导通的条件。

α1＋α2>1两个晶体管饱和导通；α1＋α2<1不能维持饱和导通而关断。

GTO能关断，而普通晶闸管不能是因为GTO在结构和工艺上有以下几点不同：A 多元集成结构使每个GTO元的阴极面积很小，门极和阴极的距离缩短，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。

B GTO导通时α1＋α2更接近1，晶闸管α1＋α2>1.15，而GTO则为α1＋α2≈1.05，饱和程度不深，在门极控制下易于退出饱和。

C GTO在设计时，α2较大，晶体管V2控制灵敏，而α1很小，这样晶体管V1的集电极电流不大，易于从门极将电流抽出，从而使GTO关断。

6. 如何防止电力MOSFET因静电感应应起的损坏？答：电力MOSFET的栅极绝缘层很薄弱，容易被击穿而损坏。

电力电子考试重点整理版2-1 与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样压为0；π＋α 2π期间，单相全波电路中VT 2 导通，单的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？相全控桥电路中VT 2 、VT 3 导通，输出电压等于u 2 。

对于电感负答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过（α π＋α）期间，单相全波电路中VT 1 导通，单相全载：电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。

控桥电路中VT 1 、 4 导通，VT 输出电压均与电源电压u 2 相等；（π2.电力二极管在P 区和N 区之间多了一层低掺杂N 区，也称＋α 2π＋α）期间，单相全波电路中VT 2 导通，单相全控漂移区。

低掺杂N 区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半桥电路中VT 2 、VT 3 导通，输出波形等于u 2 。

可见，两者的导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N 区就可输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。

以承受很高的电压而不被击穿。

23．带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构为什么GTO 能够自整流电路相比有何主要异同？①三相桥式电路是两组三相半关断而普通晶闸管不能结构为什么能够自关断而普通波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且晶闸管不能而普通晶闸管不能后者需要用平衡电抗器；答:GTO 和普通晶闸管同为PNPN结构由P1N1P2 和②当变压器二次电压有效值U 2 相等时，双反星形电路的整流N1P2N2 构成两个晶体管V1、V2 分别具有共基极电流增益电压平均值U d 是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值I dα1 和α２，由普通晶闸管的分析可得，α1 α 2 1 是是三相桥式电路的 2 倍。

③在两种电路中，晶闸管的导通及器件临界导通的条件。

α1 α 2＞1 两个等效晶体管过触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压u d 和整流电流i d 的饱和而导通；α1 α 2＜1 不能维持饱和导通而关断。