电力电子复习
第二章电力电子器件
一、基本要求
1、了解电力电子器件的发展、分类与应用
2、理解和掌握晶闸管、可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应管和绝缘栅双极晶体管等常用的电力电子器件的工作机理、电气特性和主要参数、
3、掌握驱动电路的基本任务与电气隔离方法
4、掌握电力电子器件的保护措施
主要内容
全面介绍各种主要电力电子器件的基本结构、工作原理、基本特性和主要参数等。

电力电子器件类型归纳。

单极型：电力MOSFET和SIT。

双极型：电力二极管、晶闸管、GTO、GTR和SITH。

复合型：IGBT和MCT
电压驱动型：单极型器件和复合型器件，双极型器件中的SITH
特点：输入阻抗高，所需驱动功率小，驱动电路简单，工作频率高。

电流驱动型：双极型器件中除SITH外
特点：具有电导调制效应，因而通态压降低，导通损耗小，但工作频率较低，所需驱动功率大,驱动电路较复杂。

复习题
1、使晶闸管导通的条件是什么？
2、维持晶闸管导通的条件是什么？
3、试说明IGBT/GTR/GTO/电力MOSFET各自的优缺点。

4下列电力电子器件属于电压驱动型器件是（）
A. SCR
B. GTR
C. IGBT
D. GTO
5．下列电力电子器件中，属于电流控制的全控型器件是（）。

A．SCR B．GTR C．电力MOSFET D．IGBT
6 在电力开关管的驱动电路中，一般采用的电气隔离技术是________和________。

7 电力开关管由于承受过电流、过电压的能力差，所以其控制电路必须设有_____和_____保护电路
8．晶闸管可能导通的条件是（）。

A．阳极加正向电压，门极有正向脉冲B．阳极加正向电压，门极有负向脉冲
C．阳极加反向电压，门极有正向脉冲D．阳极加反向电压，门极有负向脉冲
9．若晶闸管允许的电流有效值是157A，则其额定电流为_______________A。

（不考虑电流安全裕量）
第三章 整流电路
基本要求：
1、理解和掌握单相桥式、三相半波、三相桥式等整流电路的电路结构、工作原理、工作波形和参数计算。

2、理解整流电路的功率因数
主要内容：
1）根据开关元件的理想开关特性和负载性质，分析电路的工作过程；
2）依据电路的工作过程作出分析波形；
3）在波形分析的基础上，求得基本数量关系。

复习题
1 什么是触发角？
2．设变压器二次侧相电压有效值为U2。

单相半控桥式有续流二极管整流电路输出电压平均值为（ ），单相半波电路电路输出电压平均值为（ ）。

3、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________度
4．三相半波可控整流电路，带电阻性负载，晶闸管可能承受的最大正向电压为（ ），设U2为变压器二次侧相电压有效值。

5．三相全控桥式整流电路中同一相上、下两只晶闸管触发脉冲相位差为（ ）。

A ．60°
B ．90°
C ．120°
D ．180°
6．三相不可控桥式整流电路，在一个电源周期中，输出电压脉动数为（ ）次。

A ．2
B ．3
C ．5
D ．6
7.输入整流变压器存在直流磁化的有：（）
A ．单相双半波整流电路 B. 三相半波整流电路 C . 三相桥式有源逆变电路 D. 三相桥式整流电路
8.考虑变压器漏感对整流电路的影响，在电流换相过程中，换相的两个晶闸管同时_________，同时会导致整流输出电压平均值_____________。

9. 单相桥式全控整流电路，带电阻性负载，如果有一个晶闸管不能导通，此时整流电压波形如何？如果有一晶闸管短路，则电路会出现什么现象？并分析原因。

10、单相半控桥式整流电路，带续流二极管，对阻感负载供电（图1），电感极大，交流电源电压为u2=220V ，电阻R=4Ω，控制角α=60°，试回答：
• （1）计算整流输出平均电压Ud 和晶闸管电流的有效值IvT1；
• （2）按裕量系数2确定晶闸管的额定电流。

)57.1)5.1~1(3~232,1302,10011)(2
220VT AV T N d
d d d I I U I I U i u i L R V U ===Ω==晶闸管的额定电流向电压；）晶闸管承受的最大反（（晶闸管的额定电压定电流
晶闸管的额定电压和额）考虑安全裕量，确定（值和变压器二次电流有效、电流）求整流输出平均电压（的波形；
和）作出（时，求：
值极大，当，
负载中路，、单相桥式全控整流电α。

和、、）计算（的波形。

和、）画出（时，要求：
当值极大，
，带电阻电感负载，，
路，、三相桥式全控整流电VT dT d d VT d d I I I U i i u L R V U 2160510012102=Ω==α
13、三相半波可控整流电路，大电感性负载，其中，控制角，变压器二次侧相电压，试求Ud 、的值，并选择晶闸管的定额（考虑电压、电流2倍裕量）。

14、单相桥式全控整流电路， 阻感负载， R=2Ω， L 值极大， U2=110V ， U1=220V ，当α=60°时，求Ud 、IdId ，I2 ，I1 电源容量S 及功率因数cos φ。

第四章 DC-DC 变换电路
一、基本要求：
1、了解直流斩波器的工作原理及控制方式
2、理解和掌握直流斩波器的基本电路、波形分析及电路参数计算。

二、主要内容
概念；种类；基本斩波电路
复习题
1、试述降压型斩波电路的工作原理，如果电路中Ud=100V , 求输出电压值？
2、Boost 变换器为什么不宜在占空比接近1的情况下工作？
3、在图所示的降压斩波电路中，已知E=120V ，L 值极大，R=5Ω，EM=30V ，采用脉宽调制控制方式，当T=40us ，ton=25us 时，求：
（1）计算输出电压平均值U0﹑输出电流平均值I0。

（2）分别画出IGBT 开通和关断时的等效电路。

• 分析下图所示的升压斩波电路的工作原理，若已知E=110V ，L 和C 极大，R=20Ω，
采用脉宽调制控制方式，当T=60μs ，ton =40μs 时，试计算输出电压平均值U0和输出电流平均值I0 。

• 升压斩波电路
第五章 DC-AC 变换电路
一、基本要求
1、掌握逆变的概念和逆变的条件。

2、掌握三相有源逆变电路的波形及计算。

3、了解逆变失败的原因及最小逆变角的限制。

4、了解变流电路的换流方式
5、掌握电压型逆变电路和电流型逆变的特点
6、掌握单相并联谐振式逆变电路、三相电压型逆变电路及串联二极管式电流型逆变电路的工作原理及换流方式
7、掌握PWM 控制方式的理论基础及脉宽调制型逆变电路的控制方式
复习题
1、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作？单相桥式半控整流电路可以实现有源逆变吗？为什么？
要考虑哪些因素？？，选择的最小值、为什么要限制逆变角n
mi n mi ββ2
3、什么是换流？换流方式有哪几种？各有什么特点？
4、电压型逆变器电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？ 电流型逆变器中间直流环节贮能元件是什么？。

5、试述1800导电型电压型逆变电路的换流顺序及每600区间导电管号。

6．采用晶闸管的单相桥式电流型并联谐振式逆变电路中，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
7．电流型逆变器，交流侧电压波形为（ ）。

A ．正弦波
B ．矩形波
C ．锯齿波
D ．梯形波
8．单相全波整流电路带动电动机运转，当处于有源逆变状态时，控制角α_______________，并且变流器输出电压绝对值_______________。

10．三相电压型全桥逆变电路采用180°导电方式时，电流换流是在______的上下桥臂进行的，这种换流叫做___________换流。

11、造成有源逆变失败的原因，主要有哪几种情况？
第六章 AC-AC 变换电路
• 基本要求：
1、掌握交流调压器的基本类型、用途和电路。

2、分析单、三相交流调压电路
3、掌握交-交变频电路的原理
基本内容如下：
• (1) 交流—交流变流电路的分类及其基本概念；
• (2) 单相交流调压电路的电路构成，在电阻负载和阻感负载时的工作原理和电路特
性；
• (3) 三相交流调压电路的基本构成和基本工作原理；
• (4) 交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念；
• (5) 晶闸管相位控制交交变频电路的电路构成、工作原理和输入输出特性；
复习题
1、试说明PWM 控制的基本原理。

2、设正弦波半周期的脉冲数是5，脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍，试按面积等效原理计算脉冲宽度。

3、正弦脉冲宽度调制控制方式中的单极性调制和双极型调制有何不同？
4、单相交交变频器带阻感负载，其输出电压和电流在一周期的某阶段极性相反，电压为正，电流为负，故_______变流器工作在___状态。

5、单相交流调压电路，带电阻负载时，控制角α的最大移相范围为____________。

6、交流调功电路是调节对象的平均输出功率，它是以_________为单位进行控制的。