电力电子16-17
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一、画图题1.画出降压斩波器的原理图,并推导输出电压的大小。
2.单相桥式半控整流电路如图所示,负载Ld足够大。
试绘出α=90°时输出电压U d、流过晶闸管VT1的电流i T1以及流过二极管VD3的电流i D3的波形。
3.如图所示为具有中点二极管的单相半控桥式整流电路,试画出α=45°时U d的波形,并推导出U d=f(α)的关系式。
4.画出升压斩波器的原理图,并推导输出电压的大小与导通比的关系。
5、如图所示为单相全波整流电路,由一只晶闸管与一只整流二极管组成,已知变压器次端输出为U2。
试画出α=45°时U d的波形并推导出U d=f(α)的关系式。
6、试画出单相桥式逆变器的主电路。
并说明控制方法和工作过程。
7、单相桥式半控整流电路如图所示,负载Ld足够大。
试绘出α=90°时输出电压U d、Array流过晶闸管VT1的电流i T1以及流过二极管VD1的电流i D1的波形。
二、填空题1.在GTR和IGBT两种自关断器件中,属于电压驱动的器件是____________,属于电流驱动的器件是___________。
2.单相半波可控整流电路,当电感性负载接续流二极管时,控制角的移相范围为_____________________。
3.在反电动势负载时,只有______________的瞬时值大于负载的反电动势,整流桥路中的晶闸管才能随受正压而触发导通。
4.把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为_____________。
5.三相半波可控整流电路,带大电感负载时的移相范围为__________。
6.考虑变压器漏抗的可控整流电路中,在换相过程期间,两个相邻的晶闸管同时导通,对应的电角度称为_____________________。
7.考虑变压器漏抗的可控整流电路中,如与不考虑漏坑的相比,则使输出电压平均值________________。
8.晶闸管元件并联时,要保证每一路元件所分担的电流____________。
实验三功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究一.实验目的:1.熟悉MOSFET主要参数的测量方法2.掌握MOSEET对驱动电路的要求3.掌握一个实用驱动电路的工作原理与调试方法二.实验内容1.MOSFET主要参数:开启阀值电压V GS(th),跨导g FS,导通电阻R ds输出特性I D=f(Vsd)等的测试2.驱动电路的输入,输出延时时间测试.3.电阻与电阻、电感性质载时,MOSFET开关特性测试4.有与没有反偏压时的开关过程比较5.栅-源漏电流测试三.实验设备和仪器1.MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与PWM波形发生器部分2.双踪示波器(自配)3.毫安表4.电流表5.电压表4、实验线路见图2—2五.实验方法1.MOSFET主要参数测试(1)开启阀值电压V GS(th)测试开启阀值电压简称开启电压,是指器件流过一定量的漏极电流时(通常取漏极电流I D=1mA)的最小栅源电压。
在主回路的“1”端与MOS 管的“25”端之间串入毫安表,测量漏极电流I D ,将主回路的“3”与“4”端分别与MOS 管的“24”与“23”相连,再在“24”与“23”端间接入电压表, 测量MOS 管的栅源电压Vgs ,并将主回路电位器RP 左旋到底,使Vgs=0。
将电位器RP 逐渐向右旋转,边旋转边监视毫安表的读数,当漏极电流I D =1mA 时的栅源电压值即为开启阀值电压V GS (th )。
读取6—7组I D 、Vgs ,其中I D =1mA 必测,填入表2—6。
(2)跨导g FS 测试双极型晶体管(GTR )通常用h FE (β)表示其增益,功率MOSFET 器件以跨导g FS表示其增益。
跨导的定义为漏极电流的小变化与相应的栅源电压小变化量之比,即g FS =△I D /△V GS 。
典型的跨导额定值是在1/2额定漏极电流和V DS =15V 下测得,受条件限制,实验中只能测到1/5额定漏极电流值。
一、填空题(每空1分,共50分)1、对同一晶闸管,维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L __大于__ I H。
2、功率集成电路PIC分为二大类,一类是高压集成电路,另一类是______智能功率集成电路_________。
3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为,U DSM __小于__ U BO。
U _,设U2 4、电阻负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于_Fm2为相电压有效值。
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、功率晶体管缓冲保护电路中二极管要求采用___快速恢复__型二极管,以便与功率晶体管的开关时间相配合。
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 _______________________。
1 简要说明四类基本的电力电子变流电路表答:交流变直流,即整流电路交流变交流,即交流电力控制电路或变频变相电路直流变直流,即直流斩波电路直流变交流,即逆变电;2 美国学者W.Newell用倒二角形对电力电子技术进行形象的描述,认为电力电子学是由电力学,电子学,控制理论三个学科交义而形成的。
3 电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,其电力变换常分为四大类:直流变直流、直流变交流、交流变交流、交流变直流。
4 根据二极管反向恢复时间的长短,可以将二极管分为普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管。
5 驱动电路需要提供控制电路和主电路之间的电气隔离环节,一般采用光隔离和磁隔离。
6 电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压,其中内因过电压包括换相过电压和关断过电压。
7 电力电子系统一般由控制电路,驱动电路,主电路组成8 电力电子器件的损耗主要包括开关损耗和通态损耗9 单相半波整流电路带阻性负载时,晶闸管触发角a移相范围是【0~π】,晶闸管导通角沒和触发角α之间的关系是α+β=π或互补10 三相半波整流电路带阻性负载时,晶闸管触发角a移相范围是0-150度,输出电压连续时触发角α移相范围是0-30度11 同步信号为锯齿波的晶闸管触发电路主耍由脉冲的形成与放大,锯齿波的形成和脉冲移相,同步环节三个基本环节12 一般来说,电力电子变流电路中换流方式有器件换流、负载换流、电网换流和强迫换流。
13 直流斩波电路主要有三种控制方式:脉宽调制、脉频调制和混合调制。
14 正弦脉宽调制(SPWM)中,根据载波比N是否为固定值,可以分为同步调制和异步调制15 PWM控制方案优劣体现在输出波形谐波的多少、直流侧电压利用率; 一个周期内的开关次数。
16 PWM整流电路根据是否引入电流反馈可分为直接电流控制和间接电流控制17 根据电力电子电路中的功率器件开关过程中是否产生损耗,其开关方式可以分为软开关和硬开关。
电力电子复习题 Last updated on the afternoon of January 3, 2021电力电子复习题一、选择题1、晶闸管稳定导通的条件A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流2、晶闸管通态平均电流I T(AV)与其对应有效值I的比值为A、、1/1.57 C、D、1/3、对于升降压直流斩波器,当其输出电压小于其电源电压时,有A、α无法确定B、<α<1C、0<α<、以上说法均是错误的4、有源逆变发生的条件为A、要有直流电动势B、要求晶闸管的控制角大于900C、直流电动势极性须和晶闸管导通方向一致D、以上说法均是错误的5、对于电阻负载单相交流调压电路,下列说法错误的是A、输出负载电压与输出负载电流同相B、α的移项范围为00<α<1800C、输出负载电压U O的最大值为U1D、以上说法均是错误的6、晶闸管门极触发信号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7、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608、有源逆变电路晶闸管的换流方式为A.器件换流B.电网换流C.负载换流D.脉冲换流9、对于三相半波可控整流电路,换相重叠角γ与哪几个参数有关A.α、负载电流Id以及变压器漏抗XCB.α以及负载电流IdC.α和U2D.α、U2以及变压器漏抗XC10、下列电路中,输入整流变压器不存在直流磁化的有A.单相桥式可控整流电路B.单相半波可控整流电路C.单相全波可控整流电路D.三相半波可控整流电路11、三相全控桥式整流电路在宽脉冲触发方式下一个周期内所需要的触发脉冲共有六个,它们在相位上依次相差°°°°12、可在第一和第四象限工作的变流电路是A.三相半波可控变流电路B.单相半控桥C.接有续流二极管的三相半控桥D.接有续流二极管的单相半波可控变流电路13、若晶闸管电流有效值是157A,则其额定电流为A.157AB.100AC.80AD.246.5A14、带反电动势负载的电路,当晶闸管关断时负载上的电压U d为===E/=–E15、升压斩波电路中,已知电源电压Ud=12V,导通比Kt=1/3,则负载电压U0=16、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是A.有源逆变器D变换器A 变换器 D.无源逆变器17、串联谐振式逆变电路晶闸管的换流方式为 A.器件换流 B.电网换流 C.负载换流D.脉冲换流18、单相全控桥式整流电路带纯电阻性负载时,晶闸管承受正向电压的最大值为 A.2U 221B.2U 2C.2U 22D.2U 619、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个,并规化为标准电压等级后,定为该晶闸管的 A.转折电压 B.反向击穿电压 C.阈值电压D.额定电压20、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在 A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D.不定21、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 °°°°22、单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为22222、三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2222224、电流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25、在型号为KP10-12G中,数字10表示A.额定电压10VB.额定电流10AC.额定电压1000VD.额定电流1000A26、下列电路中,不可以实现有源逆变的有A.三相半波可控整流电路B.三相桥式半控整流电路C.单相桥式可控整流电路D.单相全波可控整流电路外接续流二极管27、下列电路中,输入整流变压器不存在直流磁化的有A.单相桥式可控整流电路B.单相半波可控整流电路C.单相全波可控整流电路D.三相半波可控整流电路28、电压型逆变电路特点没有A.直流侧接大电感B.交流侧电流为正弦波C.直流侧电压无脉动D.直流侧电流有脉动29、对于升降压直流斩波器,当其输出电压大于其电源电压时,有A、α无法确定B、<α<1C、0<α<、以上说法均是错误的30、单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在36、电压型逆变电路特点没有 A.直流侧接大电感B.交流侧电流为正弦波C.直流侧电压无脉动D.直流侧电流有脉动37、单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为40、对于电阻负载单相交流调压电路,下列说法错误的是A 、输出负载电压与输出负载电流同相B 、α的移项范围为00<α<18022222、三相半波可控整流电路,带电阻负载,控制角α的最大移相范围为()。
电力电子—专业词汇中英文对照(一)Absorber Circuit 吸收电路AC/AC Frequency Converter 交交变频电路AC power control交流电力控制AC Power Controller交流调功电路AC Power Electronic Switch交流电力电子开关Ac Voltage Controller交流调压电路Asynchronous Modulation异步调制Baker Clamping Circuit贝克箝位电路Bi-directional Triode Thyristor双向晶闸管Bipolar Junction Transistor—— BJT双极结型晶体管Boost—Buck Chopper升降压斩波电路Boost Chopper升压斩波电路Boost Converter升压变换器Bridge Reversible Chopper桥式可逆斩波电路Buck Chopper 降压斩波电路Buck Converter降压变换器Commutation 换流Conduction Angle 导通角Constant Voltage Constant Frequency -—CVCF 恒压恒频Continuous Conduction-—CCM (电流)连续模式Control Circuit 控制电路Cuk Circuit CUK 斩波电路Current Reversible Chopper 电流可逆斩波电路Current Source Type Inverter-—CSTI 电流(源)型逆变电路Cyclo convertor 周波变流器DC-AC—DC Converter 直交直电路DC Chopping 直流斩波DC Chopping Circuit 直流斩波电路DC-DC Converter 直流-直流变换器Device Commutation 器件换流Direct Current Control 直接电流控制Discontinuous Conduction mode (电流)断续模式displacement factor 位移因数distortion power 畸变功率double end converter 双端电路driving circuit 驱动电路electrical isolation 电气隔离fast acting fuse 快速熔断器fast recovery diode 快恢复二极管fast revcovery epitaxial diodes 快恢复外延二极管fast switching thyristor 快速晶闸管field controlled thyristor 场控晶闸管flyback converter 反激电流forced commutation 强迫换流forward converter 正激电路frequency converter 变频器full bridge converter 全桥电路full bridge rectifier 全桥整流电路full wave rectifier 全波整流电路fundamental factor 基波因数gate turn-off thyristor——GTO 可关断晶闸管general purpose diode 普通二极管giant transistor——GTR 电力晶体管half bridge converter 半桥电路hard switching 硬开关high voltage IC 高压集成电路hysteresis comparison 带环比较方式indirect current control 间接电流控制indirect DC—DC converter 直接电流变换电路insulated—gate bipolar transistor-—-IGBT 绝缘栅双极晶体管intelligent power module-——IPM 智能功率模块integrated gate—commutated thyristor—-—IGCT 集成门极换流晶闸管inversion 逆变latching effect 擎住效应leakage inductance 漏感light triggered thyristor—-—LTT 光控晶闸管line commutation 电网换流load commutation 负载换流loop current 环流电力电子-专业词汇中英文对照(二)1 backplane 背板2 Band gap voltage reference 带隙电压参考3 bench top supply 工作台电源4 Block Diagram 方块图5 Bode Plot 波特图6 Bootstrap 自举7 Bottom FET Bottom FET8 bucket capacitor 桶形电容9 chassis 机架11 constant current source 恒流源12 Core Saturation 铁芯饱和13 crossover frequency 交叉频率14 current ripple 纹波电流15 Cycle by Cycle 逐周期16 cycle skipping 周期跳步17 Dead Time 死区时间18 DIE Temperature 核心温度19 Disable 非使能,无效,禁用,关断20 dominant pole 主极点21 Enable 使能,有效,启用22 ESD Rating ESD额定值23 Evaluation Board 评估板24 Exceeding the specifications below may result in permanent damage to the device, or device malfunction. Operation outside of the parameters specified in the Electrical Characteristics section is not implied。