哈尔滨工业大学远程教育学院
电力电子技术模拟试题5（开卷，时间：120分钟）
（所有答案必须写在答题纸上）
一、填空题（42分，每空1分）
1.IGBT导通的条件是：且。

2. IGBT的输出特性分为三个区域，分别是：。

IGBT的开关过程，是在区和区之间切换。

3.IGCT由和两类器件结合而成的复合器件，目前正在与IGBT等新型器件激烈竞争，试图最终取代在大功率场合的位置。

4.将多个电力电子器件封装在一个模块中，称为。

5.与单管器件相比，功率模块的优点是：、。

6.功率集成电路将功率器件与等信息电子电路制作在同一芯片上。

7.功率集成电路实现了和的集成，成为机电一体化的理想接口。

8.按照载流子参与导电的情况,，可将电力电子器件分为: 、和三类。

9.斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第
象限，升压斩波电路能使电动机工作于第象限，斩波电路能使电动机工作于第1和第2象限。

10.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时，可使电动机工作于第
象限。

11.复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作一个斩波电路和一个
斩波电路的组合；多相多重斩波电路中，3相3重斩波电路相当于3
个斩波电路并联。

12.T型双极式可逆斩波电路需要电源供电，功率管承受的反向电压是电源电压的倍。

13.一个开关周期内，双极式桥式可逆斩波电路所输出的负载电压极
性，故称双极式；单极式桥式可逆斩波电路所输出的负载电压极
性，故称单极式。

14.把直流电变成交流电的电路称为，当交流侧有电源时称为，当交流侧无电源时称为。

15.电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流，从大的方面，换流可以分为两类，即外部换流和，进一步划分，前者又包括两种换流方式，后者包括两种换流方式。

适用于全控型器件的换流方式
是。

16.逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为，当直流侧为电流源时，称此电路为。

17.半桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为，全桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为。

18.单相全桥方波型逆变电路，180度导电角的控制方式下，改变输出交流电压的有效值只能通过改变来实现，改变可改变输出交流电频率。

为防止同一桥臂的上下两个开关器件同时导通而引起直流侧电源短路，在开关控制上应采取的措施。

二、简答题（18分，每题2分）
1.电力电子器件是如何定义和分类的？同处理信息的电子器件相比，它的特点是什么？
2.使晶闸管导通的条件是什么？
3.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？
4.什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？
5.什么是SPWM波形的规则化采样法？和自然采样法比规则采样法有什么优点？
6.交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？
7.单相交流调压电路带电阻负载和带阻感负载时所产生的谐波有何异同？
8.斩控式交流调压电路带电阻负载时输入输出有何特性？
9.什么是组合变流电路？
三、计算题（40分，每题10分）
1. 设计下图所示的Buck变换器。

电源电压Vs=220V，额定负载电流11A，最小负载电流1.1A，开关频率20KHz。

要求输出电压Vo=110V；1）L值和C 值极大时，采用脉宽调制控制方式，求开关T的导通占空比及在1个开关周
期中的导通时间。

并画出此时流过器件T的电流i T以及流过二极管D的电流i D的波形。

2) 要求最小负载时电感电流不断流，且输出电压纹波小于1%。

计算输出滤波电感L和电容C的最小取值。

题图3-2
2.三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当 =60°时，要求：①画出ud、id和iVT1的波形；②计算Ud、Id、IdT和IVT。

3.设计下图所示的单端正激DC/DC变换器。

输入直流电压Vs=48V±10%，开关频率fs=100KHz，额定负载电流1A，最小负载电流0.1A，要求输出电压Vo恒定为12V，电压纹波小于1%。

N1＝N3时，确定最大占空比，并确定升压比N2/N1的允许范围？
4.单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出ud、id、和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。