电力电子技术试题与答案解析一

1、一.填空1、普通晶闸管内部有_PN结门外部有三个电极，分别是极 极和 极。1、两个、阳极A.阴极K、门极G。2、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时，门极上加上电压，晶闸管就导通。2、正向、触发。3、晶闸管的工作状态有正向状态，正向状态和反向状态。3、阻断.导通、阻断。4、某半导体器件的型号为KP50-7的，其中KP表示该 器件的名称为 50表示, 7表示o4、普通晶闸管、额定电流50A、额定电Ik 100Vo5、只有当阳极电流小于电流时，晶闸管才会由导通转为截止。5、维持电流。6、当增大晶闸管可控整流的控制角。，负载上得到的直流电压平均值 会O6、减小。7、按负载的性质不同，晶闸管可控整流

2、电路的负载分为性负载，性负载和负载三大类。7、电阻、电感、反电动势。8、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会,解决的办法就是在负载的两端接_个o8、减小、并接.续流二极管。9、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导 通角、电流波形不连续、呈状、电流的平均值O要求管子的额定电流值要些。9、小、脉冲、小.大。10、单结晶体管的内部一共有 个PN结，外部一共有3个电极，它们分别是极、极和极。10、一个、发射极E、第一基极B1、第二基极B2。11当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通；低于电压时就截止。11、峰点、谷点。12、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳

3、极电压，保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发，才能得到稳定的直流电压。12、同步、时刻。13、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。13、止弦波、锯齿波。14、正弦波触发电路的同步移相一般都是采用与一个或儿个的叠加，利用改变的大小，来实现移相控制。14、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。15、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止 损坏晶闸管的。15、关断过电丿"16、为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的_次线圈两端并接一个或o16. 硒堆.压敏电阻。16、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫o16、快速熔断器。二、判断题 对的用丁表示、错的用X表示(每小题1 分、

4、共10分)1、普通晶闸管内部有两个 PN 结。(X)2、普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。 (X)3、型号为KP50-7的半导体器件，是一个额定电流为50A的普通晶闸管。()4、只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。(X)5、只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。(X)6、晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸 管也会导通。(7)7、加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。(X)8、单向半控桥可控整流电路中，两只晶闸管采用的是“共阳”接法。(X)9、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。(X)10. 增大晶闸管整流装置的控制角1 ,输出

5、直流电压的平 均值会增大。(X)11在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安 全。(J)12、为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敬电阻。(X)13、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。(X)14、硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。(X)15、晶闸管串联使用须釆取“均压措施”。(V)16、为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。(X)17、快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。(V)18、晶闸管并联使用须采取“均压措施”。(X)22、在电路中接入单结晶体管时，若把bl、b2接反了， 就会烧坏管子。(X)23、单结晶体管组成的触发电路也可以用在双向晶闸管电

6、路中。(J)24、单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。(V)25、单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或 反 电 动 势 负 载 的 要 求。（V）三、单项选择题 把正确答案的番号填在括号内（每小题 1分，共10分）1、晶闸管内部有（c ） PN结。A 一个， B二个， C三个， D四 个2、单结晶体管内部有（A）个PN结。A 个， B二个， C三个， D四 个3、晶闸管可控整流电路中的控制角Q减小，则输出的电压平均值会（B）。A不变， B增大， C减小。4、单相半波可控整流电路输出直流电压的平均值等于 整流前交流电压的（）倍。A 1?B 9C,D5、单相桥式可控整流电路输出直流

7、电压的平均值等于 整流前交流电压的（）倍。A 1,B ,C ,D 7、为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作， 应在电路中接入（B）。A三极管，B续流二极管， C保险丝。8、晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机 应该属于（C）负载。A电阻性， B电感性， C 反电动势。9、直流电动机山晶闸管供电与山直流发电机供电相比 较,其机械特性（C）oA 样，B要硬一些，C要软一些。10、带平衡电抗器的双反星型可控整流电路适用于（A） 负载。A大电流， B高电压， C电动机。口、晶闸管在电路中的门极正向偏压（B）愈好。A愈大， B愈小， C不变12、晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C ）o

8、A 分流，B降压，C过电压保护， D过电流保护。13、压敬电阻在晶闸管整流电路中主要是用来（C ）oA分流，B降压，C过电压保护，D过电流保护。14、变压器一次侧接入压敬电阻的口的是为了防止（C） 对晶闸管的损坏。A关断过电压， B交流侧操作过电压，C交流侧浪涌。15、晶闸管变流装置的功率因数比较（B ）。A 高，B 低，C 好。16、晶闸管变流器接直流电动机的拖动系统中，当电动机 在轻载状况下，电枢电流较小时，变流器输出电流是（B） 的。A连续， B断续， C不变。18、普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（C） 来表示的。A有效值 B最大赛值 C平均值20、普通的单相半控桥可整流装置

9、中一共用了（A）晶闸管。A 只， B二只， C三只， D 四 只。四、问答题（每小题6分，共计24分）答：电力电子变流技术现在一般都应用在可控整流、有 源逆变、交流调压、逆变器（变频器）、直流侨波和无触点 功率静态开关等几个方面。1、晶闸管的正常导通条件是什么晶闸管的关断条件是 什么如何实现答：肖晶闸管阳极上加有正向电压的同时,在门极上施 加适、勺的触发电丿心品闸管就正常导通；X晶闸管的阳极 电流小于维持电流时，就关断。只要让加在晶闸管两端的 阳极电爪减小到零或让其反向就可以让晶闸管关断。2、对晶闸管的触发电路有哪些要求答：为了让晶闸管变流器准确无误地匸作要求触发电路 送出的触发信号应有足够大

10、的电爪和功率：门极正向偏爪 愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求；要能 满足主电路移相范围的要求：触发脉冲必须与晶闸管的阳 极电压取得同步。3、正确使用晶闸管应该注意哪些事项答：山于晶闸管的过电流、过电爪承受能力比一般电机 电器产品要小的多，使用中除了要采取必要的过电流、过 电斥等保护措施外，在选择晶闸管额定电丿瓦 电流时还应 留有足够的安全余量。另外，使用中的晶闸管时还应严格 遵守规定要求。此外，还要定期对设备进行维护，如清除 灰尘.拧紧接触螺钉等。严禁用兆欧表检查品闸管的绝缘 悄况。4、晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变汗器输出，可降低 脉冲电丿

11、儿 增大输出的触发电流，还可以使触发电路与主 电路在电气上隔离，既安全乂可防I上干扰，而且还可以通 过脉冲变爪器多个二次绕组进行脉冲分配，达到同时触发 多个晶闸管的H地。5、一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误 触发答：为了防止品闸管误导通，晶闸管门极回路的导线 应采用金属屏蔽线，而且金属屏蔽层应接“地控制电 路的走线应远离主电路，同时尽可能避开会产生干扰的器 件：触发电路的电源应采用静电屏蔽变丿k器。同步变爪 器也应采用有静电屏蔽的，必要时在同步电爪输入端加阻 容滤波移相环节.以消除电网岛频干扰；应选用触发电 流稍大的晶闸管：在晶闸管的门极与阴极之间并接U F UF的小电容，可以有效地

12、吸收高频干扰；采用触发电流 大的晶闸管。7、晶闸管的过电流保护常用哪儿种保护方式其中哪 一种保护通常是用来作为“最后一道保护”用答：晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护：过电流 继电器保护：限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保 护等措施进行。其中快速熔断器过电流保护通常是用来作为 “最后一道保护”用的。8、对晶闸管的触发电路有哪些要求计算题（每小题10分，共计20分）1、单相半波可控整流电路，电阻性负载。要求输出的 直流平均电压为5092V之间连续可调，最大输出直流电流 为30A,山交流220V供电，求晶闸管控制角应有的调整范围为多少选择晶闸管的型号规格（安全余量取2倍，卜）。解：单向半波

13、可控整流电路的1 + COSaUl=2"1 Ul=50V 时COS a =2叭O45S2x50045x220-10则 a =90°Mz| Ul=92V 时COS a =2x92 045x220则 a =30°控制角a的调整范围应为090。I= X 30=50A为最大值I It（av）=2 X 如=2 X =64A 取 100A1.571.57.乂 Uyn=2UTM=2 X 2 X 220=624V 取 700V晶闸管的型号为：KP100-7o2、一台由220V供电的自动恒温功率为lkW的电炉, 采用单相半控桥整流电路。通过计算选择晶闸管和续流二 极管的型号。解：电

14、炉电阻丝的电阻220x220飞 100048QMl a =0°时晶闸管与整流管的电流有效值才最大为lTm=lDm=11小_CL2202JSlnla +Rd2/r482x0+V 4龙2兀选择晶闸管和整流管的型号It（av）-2） Irm -1.573 ?T/A取5A（电流系列值）UTn=（2 -3）Utm=（2 3）2 X220=625-936V所以，晶闸管的型号为KP58同理，整流管的型号为ZP5-83、单相半波可控整流电路中，已知变压器次级U2=220V, 晶闸管控制角«=45°，负载RlJOQ。i|算负载两端的直流电 压平均值、负载中电流平均值和每只晶闸管流过

15、的电流平均 值。4、某感性负载采用带续流二极管的单相半控桥整流电 路，已知电感线圈的内电阻Rd=5 Q ,输入交流电压U2=22OV, 控制角a =60。o试求晶闸管与续流二极管的电流平均值和有解：秤先求整流使出电汗的平均值1 + COSa2= X220X1 +COS 60°2=149 V再求负载电流/d=Ud/Rd=(149/5) a 30 A晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值分别为180°-a180°-60°360°x30=10 A'180°Y 360°/180°-60°V360°

16、;-X30 =5、某小型发电机采用的单相半波晶闸管自励励磁电路 （见图）。L为励磁绕组，发电机满载时相电压为220V,要求励磁电压为45V,励磁绕组内阻为40,电感量为。试求满足 要求时，晶闸管的导通角及流过晶闸管、续流二极管的电流平 均值和有效值。解：6、单相半控桥式整流电路对恒温电炉供电，电炉电热丝 电阻为34Q。直接由220V输入,试选用晶闸管与计算电炉功 率。解：| 二 U/R = 220/34 二 AIt = I / V2 = / y2 = A7、单相全控桥式整流电路带大电感负载时，若已知U2=220Vo负载电阻Rd=10Q ,求。=60°时，电源供给的有功 功率、视在功率以及功率因数为多少(P160)(P二，S=,cos <b = )解：识、作图题（10分）1、画一个有整流变压器的单结晶体管触发电路，并指出 改变哪些元件的参数，就可以改变输岀触发脉冲的相位角，通 常是采用改变什么元件的参数来实现改变相位角的2、画一个有整流变压器的单结晶体管触发电路，并分 别画出变压器二次绕组电压U2波形；稳压管VI两端 的波形；电容C两端的波形；该电路输岀的电压波形 （R1两端）。宙入平波电抗器：反电动势负载串入平波电抗器还并接续流二极管。9、画一个具有完整保护