电力电子复习回顾及电力电子复习-

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第二章电力电子器件

一、电力电子器件概论

1、按器件的可控性分类，普通晶闸管属于(B)

A全控型器件B半控型器件

C不控型器件D电压型器件

2、具有自关断能力的电力半导体器件称为(A)

A.全控型器件B.半控型器件

C.不控型器件D.触发型器件

3、下面给需的匹个电力半导体器件中，哪个是全控型电力半导体器件(C)

A二极管B晶闸管

C电力晶体管D逆导晶闸管

二、功率二极管

1、功率二极管的封装形式有螺栓型和平板型，平板型的散热效果好。

2、ZP400表示功率二级管的额定电流为400A。

3、常用的功率二极管有三种类型：普通二极管、快恢复二极管、肖特基二

极管

三、晶闸管(SCR)

1、处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极承受正向电压，且—门极承受正压

时，才能使其开通。

2、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号

是(A)。

A.干扰信号B.触发电压信号

C.触发电流信号D.干扰信号和触发信号

3、为防止晶闸管误触发，应使干扰信号不超过⑻

A.安全区B.不触发区

C.可靠触发区D.可触发区

4、造成在不加门极触发控制信号即使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非

正常转折有二种因素，一是阳极的电压上升率du/dt太快，二是(C)

A.阳极电流上升太快B.阳极电流过大

C.阳极电压过高D.电阻过大

4、由门极控制导通的晶闸管导通后,门极信号(A)。

A.失去作用B.需维持原值

C.需降低D.需提高

5、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都

将工作在(B)

A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D.不定

6、使已导通的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至维持电流

以下。

7、品闸管断态不重复电压UDSM与转折电压UBO数值大小上应为，UDSM>

UBOo

8、晶闸管额定通态平均电流IVEAR是在规定条件下定义的，条件要求环境

温度为_40°。

9、晶间管门极触发信号刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所

需要的最小阳极电流，称为(B)0

A.维持电流B.擎住电流

C.浪涌电流D.额定电流

10、决定触发脉冲最小宽度一个重要因素是(B)。

A.维持电流IHB.擎住电流IL

C.浪涌电流1TsmD.额定电流

11、对于同一个晶闸管，其维持电流IH＜擎住电流IL。

12、KP100-12表示额定电流100A,额定电压1200V的普通型晶闸管。

13、晶闸管电流的波形系数定义为(A)

A.B.

C.Kf=IT(AV)-ITmD.Kf=IT(AV)-ITm

14、在IT(AV)定义条件下的波形系数kf为(B)

A.nB.

C.D.2H

四、门极可关断晶闸管

1、门极可关断晶闸管是一种4层半导体结构的三端器件。

2、要关断GTO,则需(B)

A在门极加正脉冲信号B在门极加负脉冲信号

C加强迫关断电路D加正弦波信号

3、GTO的电流关断增益0off=(D)。

A.B.

C.D.

五、功率晶体管

1、功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为(B)

A.一次击穿B.二次击穿C.临界饱和D.反向截止

2、功率晶体管的二次击穿现象表现为(A)

A.从高电压小电流向低电压大电流跃变

B.从低电压大电流向高电压小电流跃变

C.从高电压大电流向低电压小电流跃变

D.从低电压小电流向高电压大电流跃变

3、快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是(D)

A.功率晶体管B.IGBTC.功率MOSFETD.晶闸管

4、可以用过电流继电器作为过电流保护的电力电子器件是(D)

A.功率晶体管GTRB.IGBT

C.功率MOSFETD.晶闸管

5、在功率晶体管的主电路中，为了有效地抑制和，则应设置(D)

A.触发电路B.控制电路

C.开关电路D.缓冲保护电路

6、对功率晶体管设置—缓冲保护电路，可防止过电压和减小功率晶体管两

端的du/dto

7、功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用快恢复型二极管，以便

与功率晶体管的开关时间相配合。

8、晶闸管串联时，为达到静态均压，可在晶闸管两端并联相同的(A)o

A.电阻B.电容

C.电感D.阻容元件

9、当品闸管串联时，为实现动态均压，可在各个品闸管两端并联(D)

A.RB.L

C.CD.RC

第三章整流电路

(一)单相半波全控整流电路

1、单相半波可控整流电路中，从晶闸管开始导通到关断之间的角度称为导

通角。

2、在晶闸管单相半波可控整流电路中，从晶闸管开始承受正向电压算起,

到触发脉冲到来时刻为止，这段时间的电角度称为触发角

3、单相半波可控整流纯电阻负载电路，控制角=0。_时，负载电流的平均

值最大。

4、单相半波可控整流电路中，控制角a的最大移相范围是」80°。

5、大电感负载，接有续流二极管的单相半波可控变流电路设控制角为a,

则续流二极管的导通角为(D)

A.2n+aB.2H-aC>R-aD.n+a

(二)单相全控桥

1、单相全控桥式带电阻性负载电路中，控制角a的最大移相范围是(D)

A90°B120℃150oD180°

2、带电阻性负载的单相全控桥，晶闸管所承受的最大正向电压为(A)

AU2BU2CU2D2U2

3、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为(B)

A.U2B.U2C.U2D.U2

4、当控制角a、交流电源电压和负载相同时，单相全控桥式整流电路的功

率因素是单相半波整流电路的功率因素的(A)

A.倍B.2倍C.1倍D.倍

5、能在两象限运行的电路为(A)(电压为纵坐标，电流为横坐标)

A.单相全控桥式电路

B.单相半控桥式电路

C.带续流管的单相全控桥式电路

D.带续流管的单相半控桥式电路

6、单相全控桥能在团、三象限中工作。(弓压为纵坐标，电流为横坐标)

7、单相桥式可控整流电路中，脉冲间隔二，晶闸管最大导通角180°,晶闸

管承受的最大电压二

8、单相桥式全控整流电路反电动势负载为使电路可靠工作，控制角a必须

大于停止导电角6。

9、.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角a大于停止导电角6时，

晶闸管的导通角6=(C)

A.n-aB.n+aC.n-6-aD.n+6-a

10、在单相全控桥整流电路带反电势负载时，若交流电源有效值为U2,反

电势为E时:停止导电角6=arcin,若晶闸管不导通时，输出电压应为_E。

（三）三相半波

1、三相半波可控整流电路中使用3—个晶闸管。

2、三相半波可控整流电路的自然换相点是（B）

A.交流相电压的过零点

B.是相邻相电压正半周的交点R、S、T处

C.比三相不控整流电路的自然换相点超前30°

D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°

3、三相半波可控整流电阻性负载电路的控制角a为何值时，输出电流波形

会出现零点。（注意是出现一个零点，而不是一段为零的区域）（B）

A.15oB.30℃.45°D.60°

4、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2,当控制角a=0°

时，整流输出电压平均值等于（D）

A.1.41U2B.2.18U2C.1.73U2D.1.17U2

5、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位互差（C）

A.150°B.60°

C.120°D

6、三相半波可控整流电路，在电阻性负载时，当控制角a<30°,每个晶闸

管的导通角e>150°_o此电路的移相范围为_30。_。

7、三相半波可控整流电路带电阻性负载工作时，在控制角a>30。时，负载

电流出现」新续现象。晶闸管所承受的最大反向电压为2.45U2_。

8、在电感性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大正向电压为

2.45U2o

9、在大电感性负载三相半波可控整流电路中，输出电流基本是平直的。

（四）三相全控桥

1、三相全控桥的共阳极组各器件的导通顺序依次为V12,V14,V16,其中V12

对应于AC相。

2、三相桥式不控整流电路交流侧三相相电压正半周波的三个自然换相点互

相间隔（A）

A60°B90℃120°D180°

3、三相全控桥式整流电路中，共阴极组的三个晶闸管的触发脉冲相位互差

（C）

A60°B90℃120oD1500

4、三相全控桥的共阴极组要求触发脉冲以120。为间隔，依次在正半周触

发共阴极组的各晶闸管。

5、三相全控桥式整流电路中同一相上、卜两只晶网管触发脉冲相位差（D）

度。

A.60B.90C.120D.180

6、三相桥式不控整流电路中，二极管在自然换相点按1、2、3、4、5、6、

I的顺序每隔多少度换相一次（B）

A45°B60℃90°D120°

7、在三相桥式不控整流电路中，整流输出电压的平均值为（A）

A.B.

C.D.

8、己知三相桥式不控整流电路交流侧线电压UAB的表达式为uAB=,则uCA

的表达式为（A）

A.B.

C.D.

9、电阻性负载三相全控桥式整流电路，在一个输入电源周期内，整流输出

电压有_6个波头。

10、在工频三相桥式不控整流电路中，负载上输出电压的脉动频率是_300Hz

11、三相全控桥式整流电路中，晶闸管可能承受的最大反向电压峰值为（其

中U2为变压器二次侧相电压有效值）（C）

A2U2B2U2CU2DU2

12、三相桥式带纯电阻负载的全控整流电路控制角a的移相范围是0。-120。

13、在三相全控桥式变流电路中，变压器二次线圈流过的是正向和负向对称

的120。矩形交变电流，避免了（A）

A.换相重会B.直流磁化

C.使用续流二极管D.使用滤波器

14、大电感负载三相全控桥式整流电路输出电流平均值表达式为（C）

A.B.

C.D.

15、在大电感负或三相全控桥中，当a=90。时，整流电路的输出是（B）

A.U2B.0C.1.414U2D.1.732U2

16、当a>_900度时，大电感负载三相全控桥的整流输出平均电压Ud为

负值。

17、带电感性负我的三相全控桥，变压器二次侧相电流有效值为（C）

AddB.ldC.ldD.ld

18、如下变流器中，输出电压可能出现负值的变流电路是（A）

A.三相半波可控整流带阻感负载电路

B.单相桥式半控整流带电阻性负载电路

C.接有续流二极管的三相半控桥式整流电路

D.接有续流二极管的单相半波可控整流电路

19、在输入相同幅度的交流电压和相同控制角的条件下，三相可控整流电

路与单相可控整流电路比较，三相可控整流电路可获得—较高—的输出电压。

20、三相桥式整流电路必须给对应导通的两个晶闸管同时加上触发脉冲，

一般采用两种触发方式：宽脉冲触发和双窄脉冲触发。

21、三相全控桥式整流电路在宽脉冲触发方式下一个周期内所需要的触发

脉冲共有六个，它们在相位上依次相差(A)

A.60oB.120℃.90°D.180°

22、在大电感负载三相全控桥中，当a>60。时，在过了自然换相点之后和下

一个晶闸管被触发之前，整流输出ud为负值，交流电源接受回馈的能量，电感

(A)

A.释放储能B.既不释放能量也不储能

C.吸收能量D.以储能为主

23、三相桥式可控整流电路中，脉冲间隔=60。，晶闸管最大导通角120。，晶闸管

承受的最大电压二U2

(五)换相重叠角

1、对于三相半波E控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均

值降低。

2、由于变压器漏抗的影响，在换相期间，整流输出电压值为参与换相的两

相相电压之和的(D)

A1/2B1/3C2D1/4

3、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角V与哪几个参数有关(A)

A.a、负载电流Id以及变压器漏抗某C

B.a以及负载电流Id

C.a和U2

D.a、U2以及变色器漏抗某C

4、换相重叠角v最大发生在(B)o

A.a=0B.a=30

C.a=60D.a=90

5、.整流变压器中的漏抗(A)

A.可以抑制B.可以抑制

C.使输出电压升高D.使换相重叠角V减小

(六)有源逆变

1、逆变器可分为无源逆变器和有源一逆变器两大类。

2、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能回馈送回—电网的逆变电路。

3、变流电路能进行有源逆变的条件之一是(D)

A直流侧接有续流二极管B电阻性负载

C直流侧接有RC保护电器D直流侧有直流电动势E

4、直流发电机•电动机系统中，产生有源逆变的两个条件是：(一)有直

流电动势，其极性和晶闸管的导通方向一致，其值大于变流器直流侧的平均电压；

(二)晶间管的控制角，使Ud为负值。

5、有源逆变也路中，晶闸管大部分时间承受反向电压。

6、负载是纯电阻的整流电路，不能(能，不能)实现有源逆变状态工作；

输出端接有续流二极管的各种整流电路不能(能，不能)实现有源逆变工作。

7、在三相全控桥式变流电路中，控制角a与逆变角0之间的关系为_a+_0=。

8、三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，其逆变角P的变化范围为

(A)

A0°-90oB0°-120o

C90°~180°D0°~150°

9、三相全控桥式有源逆变电路中，晶闸管可能承受最大正向电压的峰值为

(C)

A.U2B.C.D.

10、三相全控桥式有源逆变电路，变压器二次电流的有效值为(C)

A.B.C.D.Id

11、三相全控桥式有源逆变电路，晶闸管电流的有效值IV1为(B)

A.B.C.D.Id

12、三相全控桥式有源逆变电路，若电路工作于V2、V3导通状态，则V5

阳极至阴极间承受的线电压为(B)

A.uabB.ubcC.ucbD.uca

14、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当提升重物时，控制

角为(C)

A.B.C,D.

15、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当提升重物时，Ud与

Ed的关系为(B)

A.Ud<EdB.Ud>EdC.Ud=EdD.Ud=Ed=O

16、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当降下重物时，输出

电压平均值为(B)

A.Ud=0B.Ud<0C.Ud>0D.Ud>0

17.全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当降下重物时，Ud与

Ed的关系为(A)

A.|Ud|<|Ed|B.|Ud|>|Ed|

C.|Ud|=|Ed|D.|Ud|=|Ed|=O

18、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，若使重物在某一高度

停住时，则变流器的工作状态是(A)

A.有源逆变B.无源逆变C.整流D.临界状态

19、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当变流器工作于整流

与有源逆变临界状态时，输出电压Ud波形一个周期内的正面积和负面积之比为

(D)

A.K=OB.K=1C.K<1D.K>1

20、三相全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统，当a>时，变流器输

出电压波形ud的正面积与负面积之比为(C)

A.K=OB.K=1C.K<ID.K>1

21、逆变失败是指工作在逆变状态的变流器由于某种原因，出现了Ud和

Ed顺向串联的状态。

22、确定最小逆变角Pmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间toff所对应

的电角度6,换相重叠角丫和_安全裕量角

23、、在多数工程应用实践中，一般取最小逆变角Bmin=30O-35：。

23、有源逆变电路工作时，必须时刻保证，以避免发生_逆变失败

24、导致晶闸管有源逆变失败的主要原因有：触发电路工作不可靠；晶闸

管发生故障；交流电源发生却相或突然消失；换相的裕量角不足。

第三章直流斩波

(一)概述

1、直流斩波电路是将一直流电能转换成直流电能的电路。

2、斩波电路的控制方式一般有时间比控制方式、瞬时值控制方式和—平均

值控制方式

3、斩波器的时间比控制方式分为—脉冲混合控制_、定频调宽、调宽调频

三种方式。

4、当要求斩波电路输出电流比较时，可采用瞬时值控制方式。

5、DC/DC变换电路中，降压斩波电路和升压斩波电路为基本电路，其余电

路均由这两种电路演变而成。

直流斩波电路的三个基本元件是滤波电感、滤波电容、续流二极管

(二)降压斩波

1、降压斩波电路中，电源电压Ud与负载电压U之间的关系为(C)

A.B.C.D.

2、降压斩波电路中，己知电源电压Ud=16V,导通比，则负载电压U0=(B)

A.64VB.12VC.21VD.4V

3、降压斩波电路中，已知电源电压U=20V,负载电压U=10V,管子开通时

间为2m,则斩波周期为(D)。

A.lmB.2mC.3mD.4m

(三)升压斩波

工、升压斩波电路中，电源电压Ud与负载电压U0之间的关系为（B）

A.B.

C.D.

2、在升压斩波电路中，已知电源电压Ud=20V,导通D=0.6,则负载电压

Uo=50Vo

3、一升压直流斩波装置，若直流输出电压Uo为18V,直流输入电压为9V,

则导通比等于

4、在升压斩波电路中，Ud=3V,占空比a=0.7,则输出电压U0=_10_V。

5、设直流升压斩波电路中,UIN=10V,D=0.7,则UO=100/3

6、升压斩波电路能够使输出电压高于输入电压的关键原因是：电感L储能

之后具有使电压泵生的作用以及电容C可将输出电压保持住。

7、升压斩波电路中，已知电源电压Ud=12V,导通比Kt=l/3,则负载电压

U0=（B）

A.4VB.18VC36VD.48V

（四）升降压斩波

1、升降压斩波电路中，改变导通比D,就可以改变输出电压当为

降压；当l/2<a<l为升压

第四章逆变电路

（-）逆变器及其分类

1、逆变电路是（B）

A.AC/DC变换器B.DC/AC变换器C.AC/AC变换器D.DC/DC变换器

2、将直流电能转换为交流电能，直接提供给交流负载—的逆变电路称为无

源逆变器。

3、逆变电路最基本的工作原理是把直流电变成交流电，改变两组开关的切

换频率，即可改变输出交流电的频率。

4、逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为电压型逆变电路和电流型逆

变电路。前者直流侧是电压源，后者直流侧是电流源。

5、换流方式一般有以下几种：器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流，

其中只有器件换流是针对全控型器件而言。

6、器件换流是利用全控型器件的自关断能力进行换流。

7、能实现负载换流的晶闸管逆变电路，负载电流的相位必须超前负载电压,

即负载呈容性。

设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的

换流方式称为强迫换流

（-）晶闸管负载换流逆变器

1、串联逆变器的换流条件有：团负载为欠阻尼（2）负载呈容性（3）电路

为器件提供反向电压的时间应大于或等于元件关断时间

2、电压型单相桥式逆变电路中，与开关管反并联的二极管起着续流和防止

开关器件承受反压的作用。

3、电流型逆变器，交流侧电压波形为（B）o

A.正弦波B.矩形波C.锯齿波D.梯形波

4、串联逆变器输出电压为方波，输出电流近似成正弦波；并联逆变器输出

电压近似成正弦波，输出电流为方波。

（三）脉宽调制型逆变器

1、调节逆变器输出电压的方法有脉冲宽度调制、频率调制、混合型三种。

2、PWM逆变器就是按某种规律对可控开关器件门极驱动脉冲的宽度进行

控制，以改变开关器件导通时间，实现对输出的调节，这类逆变器大多是无源型

逆变器

3、PWM控制技术的理论基础是冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯

性的环节上时，其效果基本相同原理。

4、正弦脉冲宽度调制（SPWM）电路中，调制波为（D）

A.等腰三角形波B.正弦波

C.梯形波D.矩形波

5、正弦脉冲宽度调制电路，载波信号一般为等腰三角一波。

6、SPWM有两种调制方式：单极性和双极性调制。

7、单相桥式逆变电路采用双极性SPWM调制，设逆变器直流侧电压幅值

为Ud,则输出电压有-Ud和_Udo

8、在PWM直流斩波方式的开关信号形成电路中，比较器反相输入端加三

角波信号，同相端加(D)

A.正弦信号B.方波信号

C.锯齿信号D.直流信号

9、PWM斩波器中，比较器反相输入端加—三角波—信号。

10、若要增大SPWM逆变器的输出电压，可采用的控制方法是(B)

A增大三角波频率B增大三角波幅值

C增大正弦控制电压频率D增大正弦控制电压幅值

11、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是(C)

A.增大三角波幅度B.增大三角波频率

C.增大正弦调制波频率D.增大正弦调制波幅度

12、SPWM控制的逆变电路，输出SPWM波半周期包含25个脉冲波，设

逆变器输出电压基波频率为400Hz，则电路中开关管的工作频率为Hz。

13、SPWM调制，设正弦调制波的幅值为Urm,三角载波的幅值为Ucm,

贝ij调制比为_Urm_y_Ucm_。

14、改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变—逆变器输出电压的幅值。

15、根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分

为异步调制和同步调制两种。

16、PWM控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为载波比，异步调

制中载波比是变化的，同步调制中载波比为常数

17、在双极性正弦脉宽调制技术中，设正弦调制波的频率为50Hz,三角我

波的频率为5000Hz,则载波比k=_l/100_。

18、逆变电路的输出频率范围划分成若干个频段，每个频段内都保持载波

比N恒定，不同频段的载波比不同，这种调制方式称为分段调制方法。

19、脉冲宽度调制(PWM)电路的载波比K愈高，输出电压的谐波含量愈低。

20、PWM跟踪控制通常采用的方法有滞环比较方式、三角波比较方式和

21、滞环环宽对对跟踪性能有较大的影响，环宽过宽时，开关频率低，跟

踪误差增大；环宽过窄时，跟踪误差减小，开关频率高

第一章

电力电子技术的概念

根据电力电子器件的特性、采用一种有效的静态变换和控制方法，将一种

电能形式转换为另一种电能形式的技术。

电力电子功率变换的分类

AC/DC变换整流器

DC/AC变换逆变

有源逆变DC/AC变换时，交流输出与电网相连。

无源逆变DC/AC变换时，交流输出直接与负载相连

AC/AC变换变频器

DC/DC变换直流斩波

第一早

功率半导体器件分类

不可控型:功率二极管:导通和关断均由电路潮流决定。

半可控型:晶闸管:在器件在承受正向电压时，由控制信号控制器件的导通,

而关断状态由电路潮流决定。

全控型:可控开关油控制信号控制器件的导通和关断。

绝缘栅双极晶体管（IGBT）

门极可关断晶闸管（GTO）

电力场效应晶体管（MOSFET）

双极结型晶体管（BJT）

绝缘栅门极换流晶闸管（IGCT）

二极管的工作原理、特性和分类

当功率二极管承受正向电压时，它的正向导通压降很小，大约在IV左右。

当功率二极管承受反向电压时，只有极小的漏电流可通过该器件。

正向平均电流IF(AV)

设正弦半波电流的峰值为Im,则额定电流为：

额定电流有效值为：

某电流波形的有效值与平均值之比为这个电流的波形系数：

额定电流IF(AV)=100A的电流功率二极管，其额定电流有效值

IF=KflF(AV)=157Ao

正向压降UF

几种常用的功率二极管

肖特基二极管

快恢复二极管

工频二极管

晶闸管的工作原理、特性、分类和选型(电流有效值、波形系数、额定电

压和额定电流)

晶闸管承受正向电压时，在门极注入正向脉冲电流可将它触发导通。

晶闸管一旦开始导通，门极就失去控制作用。不论门极触发电流是否存在，

晶闸管都保持导通。

通过外电路使阳极电流反向，并且降到接近于零的某一数值，可使已导通

的晶闸管关断。

晶闸管通过电源电压的正半波控制其导通。当晶闸管电流开始反向时，电

源电压变负，晶闸管所承受的电压也同时反向。理想晶闸管将会使其电流在t=T/2

后立即变为0

波形如图所示。

额定电压UR

选用晶闸管时，应使其额定电压为正常工作电压峰值UM的2~3倍，以作

为安全裕量。

UR=(2-3)UM

根据所使用具体电流波形来计算出允许使用的电流平均值选用晶闸管时，

设三相工频半波电流峰值为Im时的波形，通态平均电流为：

正弦半波电流有效值为：

晶闸管有效值与通态平均电流的比值为：

有效值与平均值的比为(波形系数)：

实际电路中，由于晶闸管的热容量小，过载能力低，因此在实际选择时，

一般取1.5~2倍的安全系数，故在给定晶闸管的额定电流后，可计算出该晶闸管

的任意波形时允许的电流平均值为：

半导体功率器件六关能量损耗的计算

可控开关的理想特性描述

关断时，不论正、反向阻断电压有多高，都没有电流流过该器件。

导通时，压降为零，此时可传导任意大的电流。

该器件一旦被触发，立即从导通状态到关断状态，反之亦然。

该器件只需很小的电流就能触发。

BJT、达林顿管、MOSFET、GTO和IGBT的基本原理

IGBT

像MOSFET一样，IGBT的输入阻抗高，只需很小的能量来开关器件。

如同BJT一样，即使当它承受较高电压时，它的导通压降也很小。

与GTO类似，IGBT能够被设计承受一定的反向压降。

IGBT的耐压可以做得较高，最大允许电压UCEM可达4500V以上。

第三章

似稳态过程的概念

电力电子技术的应用中非正弦的稳态运行过程。

网络换流整流器单相桥路：视在功率，有功功率，畸变功率和谐波

S=UI=Uld

畸变功率与控制角a无关，但在电压、电流中产生以下特征频率分量:

网络电流:n=l,3,5,7,9,ll,

输出电压:m=0,2,4,6,8,

网络换流整流器三相桥路：视在功率，有功功率，畸变功率和谐波

交流侧总电流i和对应的基波电流有效值口分别为：

此处的畸变功率与控制角a无关

与单相整流桥路相同，但没有3及3的倍数次谐波

n=l,5,7,11,13,17,19……

直流电压中的谐波

m=0,6,12,18.....

直流电流的谐波次数：

m=k某p,k=0,1,2,3,

交流侧电流中的谐波次数

某

n=kp±l,k=lz2,3,—

以上各式中，p为每周期的脉冲次数。

稳态下的非正弦波形：THD,PFQPF,浪涌（峰值）系数的计算

电流的总谐波含有量为：

浪涌系数:电流峰值和电流有效值的比值

非正弦量的功率因数（PF）:PF=P/S

位移功率因数（DPF）:DPS二cojl

非正弦电流条件下的功率囚数:

傅立叶级数的展开方法，及其在谐波分析中的应用（基波和谐波的表达式、

幅值、有效值的计算）

方波：

第四章

单相桥式二极管整流电路L=0的波形和计算（输出电压、交流侧电流有效值、

谐波表达式、基波分量、谐波分量、功率因数）.

l=ld

谐波总畸变率为：THD=48.43%

il波形曲线与u波形同相位:DPF=1.0

右图所示单相二极管整流电路，L为零，直流侧为恒定电流，ld=10A。试计

算负载所吸收的平均功率。

若u为正弦电压曲线，

U=120V,频率50Hz；

若u为下图所示的矩形波。

⑴u为正弦电压曲线,U=12OV,

\Ud=0.9U=108VPd=Udld=1080W

（2）根据整流电路的工作原理可知，直流输出电压波形如图所示，所求平均

电压和负载吸收的功率分别为：

单相桥式二极管整流电路L>0的波形和计算（换相重叠角、输出电压）

换流：电流从一个二极管转到另一个二极管的过程。

换流重叠角:换流时间所对应的电角度用符号r表示

单相半波：

单相全波

分析图中电路的换流基本过程，其中u为正弦电压曲线，ld=10Ao

U=120V,频率50Hz,L=O,计算Ud和平均功率Pd；

U=120V,频率50Hz,L=5mH,计算g、Ud和Pd；

⑴L=0

（2）L=5mH\r=24.85°

三相桥式二极管整流电路L=0的波形和计算（输出电压、交流侧电流有效值、

谐波表达式、基波分量、谐波分量、功率因数）.

六脉动整流电路

直流电压由6个线电压的部分区间所形成，每个二极管导通120。

线电流i的有效值i的基波分量il的有效值为：

il与相电压u同相位，所以：DPF=1.0

h=5,7,11,13,...

三相桥式二极管整流电路L>0的波形和计算（换相重叠角、输出电压）

第五章

单相全控桥整流电路L=0（纯电阻负载、阻感负载、反电动势负载）的波形

和计算（输出电压、交流侧电流有效值、谐波表达式、基波分量、谐波分量、功

率因数）

交流有效值等于对应的直流电流：l=ld

位移功率因数为：DPF=co=coa

单相全控桥整流电路L>0的波形和计算（换相重叠角、输出电压）

已知图中，交流电的额定电压为230V,工作频率为50Hz,线路电感L上的

压降为额定电压的5%,线路的传输容量S=5kVA、控制角a=30o、有功消耗为3kWo

试计算在额定输入电压下的换流重叠角r和Ud各为多少？

根据已知条件，求得线路电流的额定值为

系统等效阻抗的模数为：Zb=U/l=10.58欧

线路的等效电感为：L=0.05-Zb/w=1.684mH

根据

整流器吸收的有功功率为:

将已知条件代入上式中得:

ld=17.196A

将ld=17.196A分别代入

解得：r=5.9oUd=173.47V

有源逆变产生的原理和条件，逆变失败的原因及其防止措施。

条件：

①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变

流电路直流