电力电子技术期末考试试卷-带答案.doc

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期末考试试卷 答案
专业： 年级：
课程名：电力电子技术 （A卷） 考核方式：

题号
一
二
三
四
总分
分数

评卷人

装 密

专
一、填空题（ 13分 ，每空1分 ）
1.当阳极和阴极之间加上正向电压而门极不加任何信号时，晶闸管处于 关断 状态。
2．同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL的数值大小上有IL__大于__IH。
3．逆变是把 　 直流 电变换为　  交流 电的过程。
4. 电力电子器件主要工作于 开关 状态，当开关频率较高时 开关损耗 可能成为器件功率损耗的主要因素。
5. PWM控制就是对脉冲的宽度 进行调制的技术。在采样控制理论中有一条重要的结论：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。
6.全控型器件指通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其 关断 的电力电子器件。常用的有GTO、GTR、MOSFET和IGB。
二、选择题（30分 每题3分 ）下列各题中只有一个选项是正确的，请将正确选项涂写在答题卡相应位置上，答在试卷上无效。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
D
A
C
D
B
C
D
B
D

业
：

班
级
：
订 封

姓
名
：

线 线

学
号
：

三、简答题（共10分）
1、答：在脉宽调制（PWM）技术中，脉冲宽度可以提高一个比较器来实现，即用一个三角波（调制信号）与一个直流控制电压（参考信号）进行比较，比较器输出电压的极性由这两个比较电压的差值的正负来决定。这样改变控制电压的大小，即可以改变两个电压的交点位置，也就是改变输出电压极性的位置，从而改变正、负脉冲的宽度（7分）

2、无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？
答：两种电路的不同主要是： 有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。（2.5分）
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。（2.5分）

四、分析题（15分）
1、如下图a所以的单相电压型全桥逆变电路，共四个桥臂，可看成两个半桥电路·栅极信号的波形图，如图b所示，请分析输出电压uo、输出电流io的波形，并在图b下画出其波形。（7分）

图a．单相电压型全桥逆变电路图

图b．单相电压型全桥逆变电路波形图
评分标准：输出电压uo、输出电流io的波形各3.5分。
2、如下图所示单相桥式不可控整流电路带电阻负载，变压器二次侧的有效值为，电阻值为18Ω，此时VD1管子损坏(不能导通)，那么分析此时输出电压、输出电流、变压器二次侧电流的波形并绘制出，计算此时输出电压、电流的平均值大小。（8分）
u
1
u
2
VD
1
VD
3
VD
2
VD
4
i
d

五、计算题（共30分，每题10分。）请将正确选项写在答题纸上，直接写在试卷上无效。
1、三相桥式全控整流电路带阻感性负载，L足够大，R=5Ω，U2=220V，求α=60o时输出平均电压Ud 、输出平均电流Id，流过晶闸管电流平均值IdVT和有效值IVT，变压器二次侧电流有效值I2 的大小。（10分）
输出电压、电流的平均值分别为
(V)
(A)
变压器二次侧电流有效值为
(A)
晶闸管电流平均值
晶闸管电流有效值为
(A)

2、如下图所示的升压斩波电路中，已知电源电压，，电感L值和电容C值极大，，，计算占空比，输出电压平均值，输出电流平均值。

解：占空比
输出电压平均值为

输出电流平均值为

3、单相桥式全控整流电路带阻感性负载，U2=200V， R=5Ω，L足够大，时，①求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2;②考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。③电源侧的功率因素。（10分）
解:
①整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cosa＝0.9×200×cos60°＝90(V)
Id ＝Ud/R＝90/5＝18(A)
I2＝Id＝18(A)
② 晶闸管承受的最大反向电压为：
U2＝ ×200＝282.8（V）
流过每个晶闸管的电流的有效值为：
IVT＝Id ∕ ＝12.77（A）
故晶闸管的额定电压为：
UN＝(2~3)×282.8＝565.6~848.4（V）
晶闸管的额定电流为：
IN＝(1.5~2)×12.77∕1.57＝12.2~16.27（A）
晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

③电源侧的功率因素

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