一、填空题1、对SCR 、TRIAC 、GTO 、GTR 、Power MOSFET 、这六种电力电子器件，其中要用交流电压相位控制的有SCR TRIAC 。

可以用PWM 控制的有GTO GTR Power MOSFET IGBT;要用电流驱动的有SCR TRIAC GTO GTR (准确地讲SCR 、TRIAC 为电流触发型器件)，要用电压驱动的有Power MOSFET IGBT ；其中工作频率最高的一个是Power MOSFET ，功率容量最大的两个器件是SCR GTR;属于单极性的是Power MOSFET;可能发生二次击穿的器件是GTR,可能会发生擎住效应的器件是IGBT ；属于多元集成结构的是Power MOSFET IGBT GTO GTR 。

2、SCR 导通原理可以用双晶体管模型来解释，其触发导通条件是阳极加正电压并且门极有触发电流，其关断条件是阳极电流小于维持电流。

3、GTO 要用门极负脉冲电流关断，其关断增益定义为最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值的比即off β=ATO GMI I ，其值约为5左右,其关断时会出现特殊的拖尾 电流。

4、Power MOSFET 通态电阻为正温度系数；其定义式为=|DS DS U GS I ≥0，比较特殊的是器件体内有寄生的反向二极管，此外，应防止其栅源极间发生擎住效应。

5、电力二极管额定电流是指最大工频正弦半波波形条件下测得值，对于应用于高频电力电子电路的电力二极管要用快恢复型二极管，但要求其反向恢复特性要软。

6、在电力电子电路中，半导体器件总是工作在开关状态，分析这类电路可以用理想开关等效电路；电力电子技术的基础是电力电子器件制造技术，追求的目标是高效地处理电力。

7、硬开关电路的电力电子器件在换流过程中会产生较大的开关损耗，主要原因是其电压波形与电流波形发生重叠，为了解决该缺陷，最好使电力电子器件工作在零电压开通，零电流关断状态；也可采用由无源元件构成的缓冲技术，但它们一般是有损耗 的。

8、电力电子电路对功率因数的定义与线性电路理论的定义在本质上的差别是有基波因数。

9、交流调压电路采用由两个SCR 反并联接法组成交流开关作为控制，若交流电路的大感性负载阻抗角为80度，则SCR 开通角的移相范围80度到180度。

10、SCR 三相全控变流电路带直流电动机负载时，其处于整流状态时触发角应满足小于90度 条件；其处于有源逆变状态时触发角应满足大于90度 条件；SCR 的换流方式都为电网换流。

11、有源逆变与无源逆变的差异是交流侧接在电网上还是接在负载上；加有续流二极管的任何整流电路都不能实现有源逆变的原因是负载被二极管短路不能产生负电压。

逆变角的定义是α>90度时的控制角βπα=-12、电压源逆变器的输出电压是交流方 波；其逆变桥各臂都要反并联 二极管。

13、SPWM 的全部中文意思是正弦脉冲宽度调制，这种技术可以控制输出交流的大小；产生SPWM 波的模拟法用自然采样法。

而计算机则采用规则采样法。

14、单端正激式DC/DC 变换电路要求在变压器上附加一个复位 绕组，构成磁复位 电路；反激式DC/DC 变换电路与Buck-Boost 直流斩波器类似。

15、肖特基二极管具有工作频率高 ，耐压低 的应用特点。

肖特基二极管具有反向恢复时间短，正向压降小，耐压低，效率高等特点。

16、GTR 关断是工作点应在 截止 区，导通时工作点应在 饱和 区；它有可能因存在 二 次击穿而永久失效的缺陷。

17、快恢复二极管的开关时间是反向恢复时间，高频使用时还要求其反向恢复速度快、特性软 。

18、SCR 三相半波可控整流电路的输出电压中所含交流分量的最低次谐波为 3 次，此电路中的SCR 地自然换相点为α=30度。

19、输入电压为100V ，输出功率为1000W 的推挽式逆变器，其开关器件用占空比为0.4的PWM 波控制，在理想条件下加在器件上的最高电压达 200V ；对这种电路的基本要求是各个电路元件都要参数一致。

20、SCR 三相桥式全控整流电路的输出电压所含交流分量的谐波为6K(K 为正整数)次谐波，以线电压为纵坐标，则其第一相的自然换相点在横坐标电角度的位置为30度 。

21、达林顿管为 电流 控制型器件，IGBT 为 电压 控制型器件。

23、GTR 器件的最重要的开关参数是 开通时间和关断时间 ；快恢复二极管的最重要的开关参数是 反向恢复时间 。

24、单相桥式全控整流电路中的SCR 最大移相范围，在大电感负载下，对有接续流二极管的为 π ，对不接续流二极管的为 π/2 。

25、单极型半导体器件的定义是 只有一种载流子参与导电的半导体器件 。

26、电力电子器件的功率损耗有 通态损耗、短态损耗和开关损耗 这几个部分。

28、IGBT 的拖尾电流是指其在 关断 期间出现的 较大电流 现象。

29、在电力电子器件上附加的缓冲电路的主要目的是 防止过电压、过电流 。

30、有源逆变的定义是 交流侧接在电网上 ，发生逆变失败的原因是①触发电路不可靠②晶闸管发生故障③在逆变工作时，交流电源发生缺相或突然消失④换相裕量角不足，引起换相失败。

加在续流二极管的任何整流电路都不能实现有源逆变的原因是 无法提供负极性电压。

31、GTR 的SOA 区由 最高电压ceM U 集电极最大电流cM I 和最大耗散功率cM P 和二次击穿临界线SB P 。

32、IGBT 发生擎住效应的主要原因是 集电极电流过大（静态擎住效应）或CE u d /dt 过大（动态擎住效应）。

33、Power MOSFET 的跨导定义是D GSdI dU 。

34、SPWM 与PWM 的区别是前者指的是 脉冲宽度按正弦规律变化且与正弦波等效 。

35、可以使用单极性PWM 控制的电路是 单相桥式逆变电路 ，它与双极型控制的电路不同在于其输入的PWM 波有三个电平。

36、对SCR 触发电路的同步要求指的是触发电路与电源之间保持 同频率、同相位 。

SCR 能关断的条件是 外电压和外电路作用下使电流降至接近于0的某一数值下 。

37、SCR 三相半波可控整流电路的输出电压中所含交流分量的最低次谐波为 150 HZ 。

自然换相点为 相电压30度处 。

其SCR 的最大导通角为 120度 。

在纯电感负载下，对有接续流二极管的最大触发角为 150度 。

不接续流二极管的为 90度 。

38、直流斩波电路在改变负载的直流电压时，常用控制方式有 脉宽调制、脉频调制 两种。

39、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是 0到180度 ，负载为阻感性负载时移相范围是ϕαπ≤≤。

40、根据流过变压器是 直流脉动电流 和 交流电流 间接直流组合电路可分为 单端 和 双端 电路两大类。

41、采用间接直流组合交流电路（隔离型）是因为 输出端与输入端需要隔离 、某些应用中需要相互隔离的多路输出、输出电压与输入电压的比例远小于1或远大于1、交流环节采用较高的工作频率，可以减小变压器和滤波电感、滤波电容的体积和重量 。

43、负载换流逆变电路输出电容作用是 使负载过补偿，工作在容性 ，采用电力电子器件是晶闸管 。

44、电路的换流方式有 器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流 ，可以实现器件换流的电力电子器件是 IGBT Power MOSFET GTO GTR 。

45，根据软开关技术发展的历程可以分为 准谐振电路、零开关PWM 电路和零转换PWM 电路 。

46、 载波信号和调制信号不保持同步的调制方式 是异步调制，其特点是 通常载波频率c f 固定不变，而信号波频率r f 变化，载波比N 是变化的 ； 载波比N 等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步的方式 是同步调制，其特点是 载波比N 不变 。

47、交交变频电路中制约输出频率提高的因素是 电压波形畸变以及由此产生的电流波形畸变和电动机转矩脉动 。

48、三相全桥可控整流电路中，SCR 触发角α的最大可控相角，在极大电感负载下，对有接续流二极管的电路为 120° ，对不接续流二极管的电路为 90°。

49、全桥逆变电路中发生器件共态导通现象的原因是 功率开关关断需要时间 ，要避免该现象发生，必须 先通后端（或留有死区时间）。

50、电力电子开关在关断感性电路时应该有 du/dt 抑制（或缓冲）电路，而在开通直流容性电路时应该有 di/dt 抑制 电路。

二、简答题1、分析晶闸管的开通与关断。

答：如图，开通过程：由于晶闸管内部的正反馈过程需要时间，再加上外电路电感的限制，晶闸管受到触发后，其阳极电流的增长不可能是瞬时的。

延迟时间td (0.5~1.5μs)，上升时间tr (0.5~3μs)，开通时间tgt=td+tr 。

延迟时间随门极电流的增大而减小,上升时间除反映晶闸管本身特性外，还受到外电路电感的严重影响。

提高阳极电压,延迟时间和上升时间都可显著缩短。

关断过程：由于外电路电感的存在，原处于导通状态的晶闸管当外加电压突然由正向变为反向时，其阳极电流在衰减时必然也是有过渡过程的。

反向阻断恢复时间trr 正向阻断恢复时间tgr，关断时间tq=trr+tgr，关断时间约几百微秒。

在正向阻断恢复时间内如果重新对晶闸管施加正向电压，晶闸管会重新正向导通，而不是受门极电流控制而导通。

2、在理想条件下，单相全桥式SPWM正弦波逆变器要求1）画出单极性SPWM调制波形i>0时，+Ud，0，-Ud各自对应哪些功率器件开通2）负载电流oi<0时，+Ud，0，-Ud各自对应哪些功率器件开通负载电流o答：1）如图2）A：电压为正时，V1和V4导通，电压为零时，V1导通，V4关断，VD3导通与V1形成回路续流，电压为负时，VD2和VD3导通B：电压为正时，VD1和VD4导通，电压为零时，V2导通，V1关断，VD4导通与V2形成回路续流，电压为负时，V2和V3导通3、全桥式逆变电路阻感负载情况下，输出电压及电流波形如图所示，指出主控开关管的耐压为多少，电流最大值为多少（设输入电压为400V，纯电阻负载最大输出功率为3000W，无移相）。

若负载含极大电感且存在移相，t0~t6各时间段电流流通哪些器件？二极管有何作用？答：输入电压Ui=400V ，最大输出功率Po=3000W 。

主控开关管耐压为400V 。

假设效率为100%，则输入的最大平均电流为3000/400=7.5A ，主控开关管最大电流为7.5A 。

to~t1时，V1和V4导通形成回路，t1~t2时，V1和VD3导通形成回路，t2~电流为零时,VD3和VD2导通形成回路，电流为零~t3时，V2和V3导通形成回路，t3~t4时，V2和VD4导通形成回路，以后的过程和前面类似。