201X201X河南理工大学电力电子技术试题A

1、.（注：卷面80分，平时成绩20分）本题得分一、填空题（4小题，每空1分，共 4 分）1.晶闸管单相桥式整流电路，交流电源为工频220v（有效值），考虑2倍的安全裕量，则晶闸管的额定电压应不小于 v。2.设gto的电流关断增益为5, 如果该器件要关断直流500a的电流，关断时门极负脉冲电流的峰值应不小于 a。3.igbt的开启电压一般为 v。4.驱动电路要实现控制电路与主电路之间的电气隔离，其中光隔离一般通常采用的元件是 。本题得分二、选择题（3 小题，每空1分，共6分）1.在电力电子器件中 属于电压驱动的是 , 属于双极型的是 , 在可控的器件中，容量最大的是 , a. scr b. gto

2、 c. gtr d. p.mosfet e. igbt f. 电力二极管2.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为 。对同一晶闸管来说，通常擎住电流约为维持电流的 。 a. 维持电流 b. 擎住电流 c. 24倍 d. 1/21/43.图1是 的典型驱动电路？a. scr b. gto c. gtr d. p.mosfet 图1本题得分三、简答题（5 小题，每题3分，共15分）1.从晶闸管的物理结构角度，回答下列问题：1）分析为什么晶闸管一旦触发导通之后，就可以自锁导通，而不再需要触发电流？2）为什么晶闸管导通之后，门极就失去控制作用，不能控制器件关断？2.关于spwm控制技术，回答下列问题：

3、1）什么是异步调制？2）什么是同步调制？3）什么是分段同步调制，与上述两个方式相比它有什么优点？3.图2中画出了有、无rcd缓冲电路时，晶体管关断过程中的电压电流变化轨迹。当有rcd缓冲电路时，回答下列问题： 1）晶体管关断时应按照那条电压电流线（工作点轨迹）转移？并说明理由。 2）在该轨迹线上标出工作点转移的方向，并说明理由。 图24.关于单相交流电能变换电路，回答下列问题：1）从电路结构方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处；2）从控制方式方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处；3）说明交流调功电路适用于什么样的负载。5.关于交交变频器，回答下列问题： 1）什么是交交变频器

4、？ 2）结合图3所示的单相交交变频器，说明其改变输出电压频率和幅值的方法。图3本题得分四、作图题（4 小题，共21分）1.图4为晶闸管三相桥式整流电路，输入为三相工频电源，负载电流连续，当=/6时，回答下列问题：（本题4分） 1）在图5中工频线电压波形的基础上，画出整流输出电压ud一个工频电周期的波形。 2）若整流电路采用双窄脉冲触发，在整流输出电压波形上方的对应位置，画出vt1和vt2的触发脉冲（应标明脉冲所对应的器件号）。 图4 图52.图6为全桥dcdc变换器，e200v，em=80v，r1，l值极大，采用双极性pwm控制，开关周期ts=100s，器件v1的导通占空比为0.75,回答下列

5、问题：（本题4分） 1）画出一个开关周期上，器件v1和v2驱动信号的波形（高电平表示开通，低电平表示关断），及变换器输出电压uo的波形。（波形图时间轴上应有准确的时间标注） 2）计算输出电压平均值uo 图63.三相桥式逆变器如图7所示，方波控制方式（180导电方式）。负载为三相平衡的纯阻性负载，y形连接。在图8中画出稳态时一个开关周期内，下列电压的波形（幅值应符合图中的要求）： （本题5分） 图7图84.图9所示的单相全桥逆变电路工作于双极性spwm模式。设载波比n=9要求：在图10中画出1个调制信号波周期内下列电压的波形：（本题8分）1)v1的开关控制信号波形ug1（高电平表示开通，低电平表

6、示关断）2)v2的开关控制信号波形ug2（高电平表示开通，低电平表示关断）3)输出电压uo的波形。图9图10本题得分五、计算题（4 小题，共34分）1.单相桥式整流电路如图11所示，交流电源为工频220v, ls0;负载中rd =2，ld值足够大（使输出电流平直连续），反电势ed=100v。回答下列问题：（本题12分） 1）电路启动时(负载电流从零开始增加)，计算使晶闸管能触发导通的最小触发角a。 2）当a=30时，计算整流输出平均电压vd 、平均电流id。 3）在一个工频电周期上，画出输出电压vd的波形及输入电流is的波形。 （两个波形的相位应彼此对应） 4）计算输入电流有效值is，和整流电

7、路的功率因数pf。图11（提示：有关电流波形及其傅立叶级数） 2.在图12所示的升压斩波电路中，已知e=100v，l值和c值极大，r=20，采用脉宽调制控制方式，当ts=100s，ton=50s时，回答下列问题：（本题12分） 1）计算输出电压平均值uo，输出电流平均值io，输入电流平均值i1。 2）在1个开关周期上，画出如下波形：器件v上电流iv和电压uv。 （时间轴上应有准确的时间标注） 3）计算器件v上电流平均值idv和有效值iv。 图123. 图13为单相交流调压电路，电源u1为工频220v，负载参数为r=0.5，l=2mh，回答下列问题：（本题5分） 1）计算控制角的移相范围。 2）/2时，在一个相同的交流电周期内，画出下列波形：负载电压uo，负载电流io，晶闸管vt2电流ivt2（各波形的相位应彼此对应） 图134.图14为反并联的晶闸管变流器,负载为直流电动机。设电网线电压vll380v，50hz，负载中电枢电阻r2，与电机串联的平波电抗器足