电力电子考试真题绝密版1 - 人大政协 -

1、电力电子考试真题绝密版1 - 人大政协 - 1电力变换可分为哪几类分别怎么表示答：电力变换对电源参数（电压或电流的大小、波形以及频率）的变换。实现电力变换的电 路叫电力变换电路或变换器。电力变换可以划分为五种基本变换。（1） 交流-直流整流电路。将频率为 fl的交流电压u1变为频率f2=0的直流电压u2。（2） 直流-交流逆变电路或逆变器。将频率为f1=0的直流电压变为频率为 f2的交流电压 u2。（3） 直流-直流电压变换电路。将频率为f1=0的直流电压u1变换为频率f2=0的直流电 压u2。直流-直流电压变换电路，又叫直流斩波电路、直流斩波器。（4） 交流-交流电压变换电路或交流电压变换器

2、（交流斩波器）。将频率为fl的交流电 压u1变换为频率f2的交流电压u2。（5） 交流-交流直接变频电路或直接变频器（又称为周波变换器）：将频率为fl的交流 电压u1直接变换为频率为f2的交流电压u2。2 常用的电力电子器件的有哪些答：gtr gto mosfet晶闸管电容电感igbt电阻二极管等1、igbt与mosfet各有什么特点试说明igbt gtr gto和电力 mosfet各自的优缺点。解：对igbt gtr gto和电力 mosfet的优缺点的比较如下表：器件优点缺点igbt 优点：开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降 较低， 电 输入阻抗高，为电压驱动，驱动

3、功率小 缺点：开关速度低于电 mosfet电压，电流容量不及 gtgtr 优点：耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低缺 点：所需驱动功率大开关速度低，驱动电路复杂，存在二次击穿问题为电 流驱动gto 优点：电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能 力很强缺 点：电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低mosfet优点：开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电 路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题缺 点：电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kw的电力电子装置2、 功率器件在开通时电

4、阻基本为（零），电压基本为（零），关断时电阻（很大），电流基本 为（零）。3、电力电子装置器件为什么要以开关形式工作答：一个开关管工作在理想状态时是不耗电的，因为饱和时只有电流没有管压降，因此没有功耗；而截止时只有压降没有电流，也没有功耗。实际上管压降还是有一点的，所以还有一 点较小的功耗。如果工作在放大状态，时时刻刻都有管压降和电流，它们的乘积 就是功耗，很大。提高效率，确保器件安全，使损耗降低。4、pwm控制是开关频率固定，通过调节脉冲宽度调节输出的大小。开关频率固定，与开 关频率相关的电感、电容、变压器容易设计，控制系统带宽容易设计。5、 功率器件在开通和关断时的dudt会产生电磁干扰，

5、抑制dudt的措 施有那些 答：并联电容，串电感 ，加缓冲电路 p3146、直全桥逆变电路逆变成单相交流时，在单极性工作时，波形是怎样的在双极性工作时， 波形又是怎样的如何计算每个正弦波周期内的脉冲个数每个脉冲电角度多大每个脉冲 宽度多大面积等效原理是什么意思答：单极性与双极性在 p218 脉冲个数 =开关频率 x 正弦周期 =开关频率 脉冲个数 每个脉冲面积=正弦波在电角度范围内的积分面积等效是指 p2129、电力电子器件的损耗由哪几方面组成什么是开关损耗，什么是磁滞损耗和涡流损耗，高频磁性材料和 50hz 电路磁性材料有什么区别答： 电力电子器件的损耗可分为 4 种:通态损耗。由导通状态下

6、流过的电流和器件上的电压降产生的功率损耗。阻断态损耗。由阻断状态下器件承受的电压和流过器件的漏电流产生的功率损耗。开关损耗。由器件开通和关断期间产生的功率损耗。控制极损耗。由控制极的电流、电压引起的功率损耗。10、电力电子变换器需要强、弱电隔离的原因是什么通常采取哪些措施实现隔离答：人的安全 器件的安全 方便反馈比较 光电隔离 磁偶隔离 变压器隔离11、画出buck电路和boost电路的结构，说明其电感、电容起什么作用画出其电感的电 流波形，并推导稳态时输入、输出关系。答：电容滤波 电感能量传递 p16112、与功率开关管反并联的二极管有什么作用。答： 当二极管导通时使功率开关管处于零电压或零

7、电流状态从而实现功率管的零电压 开通零电流关断 p23413、一般所说igbt和mosfet的耐压值和电流值是指哪两个极之间承受的电压值，和所能 通过电流值。答：igbt指的是在断开情况下集电极和发射极之间的电压uce和导通时的电流ice p3614、 开通功率开关需要提供有一定脉宽的正向电压信号，关断时为了提高抗干扰能力， 往往 提供负电压的脉冲信号。15、驱动电路与缓冲电路作用是什么答：驱动电路是：对电力电子器件的开通和关断进行控制的电路。作用是：经控制信号进行转换放大，适时的驱动功率器件工作。缓冲电路是一种开关辅助电路有开通缓冲电路，关断缓冲电路之分用来减小器件开关过 程中长生的过压，过

8、流， ，过热，一直电流电压的变化率，以确保器件安全运行！16、开关频率高低对电力电子装置有那些影响为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积 和重量也可以减小变压器的体积和重量答：高频化可以减小滤波器的参数， 并使变压器小型化， 从而有效的降低装置的 体积和重量。使装置小型化，轻量化是高频化的意义所在。提高开关频率，周期 变短，可使滤除开关频率中谐波的电感和电容的参数变小， 从而减轻了滤波器的 体积和重量；对于变压器来说，当输入电压为正弦波时， u=，当频率f提高时, 可减小n、s参数值，从而减小了变压器的体积和重量。17、什么称为电压型逆变器、什么是电流型逆变器 答：按照逆变电路直流测电源性质分

9、类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型 逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流 回路呈现低阻抗。由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无 关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。当交流侧为阻感负载时需要提 无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为 了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提 通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。电流型逆变电路的主要特点是：直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻 抗。电

10、路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形 波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不 同。当交流侧为阻感负载时需要提 无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因 为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并 联二极管。18、电力电子装置的主电路和控制电路是什么意思 答 主电路；主要完成电能转换为目的的电路控制电路：对电能转换进行控制的电路19、一般电力电子装置会包括那些元器件，它们的作用是什么答，一般电力电子中包括的器件有 mosfet, gtr, igbtgt 0晶闸管，二极管，电感电流等，他们的作用是20、软开关电路是什么意思它有什么好处 答：电路中能实现器件在零电流下关断， 零电压下开通， 使得在开，关过程中电流电压的不重叠，实现开关零损耗的电路 根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态， 可将软开关电路 分为零电压电路和零电流电路两大类； 根据软开关技