《电力电子技术》课程复习题

福州大学电气学院 林周布编写

绪论部分:

1. 简要评述电力电子学与信息电子学的差异与联系。

2. 电力电子技术的基础与核心分别是什么。

第1章部分:

一，教材P.42中的全部习题。

提示:对第3.题，(a )/4απ=，T = 2π，平均值I d1≈0.27I m ，有效值I 1≈0.48 I m ;(b )/4απ=，T = π。对第4.题，这里A I av T 100)(=，该晶闸管可通过电流的有效值为)(.1)(A I K I av T f =?==，要利用第3.题的结果;I d1≈89.7A ，I m1≈330A 。

二，补充题:

1.画图说明二极管的反向恢复时间与软度因子是如何定义的。

2.分别画出晶闸管SCR 与TRIAC 、功率晶体管GTR 、功率MOSFET 、IGBT 器件的输出伏安特性图，在图中相应位置上标明能表示这些器件各自重要特性参数的名称。

3.给出电力电子器件的安全工作区SOA 有什么意义，画图表示功率晶体管GTR 的SOA 区。

4.GTO 器件的关断增益是怎样定义的。

5.抗饱和电路在GTR 恒流驱动电路中的主要作用是什么。

6.虽然都是电力电子器件，但我们说与晶闸管相比功率晶体管不是真正的开关器件，这句话的含义是什么。

7.写出功率MOSFET 的四个工作模式的定义。

8.功率MOSFET 管中的体二极管在使用中会出现什么问题，如何防止。

9.IGBT 管的擎住效应在使用中会出现什么问题，如何防止。

10. 功率MOSFET 的导通电阻是怎样定义的。

11.电力电子器件的功率损耗包含哪些部分，为什么在较高功率应用场合要使用散热器。

12.GTR 器件与快恢复二极管FRD 的最重要开关参数分别是什么。

13.从稳态特性与动态特性两方面说明电力电子开关器件与机电式电磁开关电器的各自最主要优缺点。

14.晶闸管的电路模型是什么;电路模型中含有晶闸管的器件又是什么器件。

15.结构上达林顿管与IGBT 都是复合型器件，但两者有何区别。

16.可以用快速熔断器进行过电流保护的电力电子器件是什么器件。

17.缓冲电路的用处是什么。

18.什么是单极型半导体器件和双极型半导体器件，列出单极型器件的名称。

第2章部分:

一，教材中的第2.---13. 题, 第16.---17.①题，第18.---19. 题, 第22.---26. 题, 第29.---

30. 题的全部习题。

提示:对第2.题，写出正、负半波的磁链增量之差的积分表达式来说明;对第3.题，L 为极大，即电感电流连续，且为恒流状态，② U d ≈80V ，I d =I 2≈40A ;对第5.题，半控桥中的两个二极管可以起续流二极管的作用;对第7.题，当a 相触发脉冲消失，则整流电路只对b 、c 相整流 ，电路变为两相整流电路。对第

11.题，U d ≈58.5V ， I dVT =I d /3≈3.9A ;对第13.题，对照第11.题来理解、列式可简单地得出答案;对第

17.①题，U d ≈257.4V ;对第22.题，要考虑负载是恒流性质这个电路条件来简化解题。

二，补充题:

1.在电阻性负载、大电感性负载、大电感加有输出续流二极管性负载这三种典型负载条件下，对SCR 单相全控桥、三相半波、三相全控桥电路三种典型整流电路，列表分别填写:电路输出直流电压、电流，SCR 的最大移相范围、导通角、承受的最大正、方向电压、电流平均值、电流有效值;输入变压器的最大功率(0α=);输入电流的最低次谐波频率等各数学表达式(包括原始积分表达式)。

2.单相桥式全控整流电路，接电阻性负载，要求电路输出的直流平均电压U d 从20~100V 连续可调，负载平均电流均能达到20A,考虑最小控制角为30度。试计算SCR 导通角的变化范围，要求的电源容量及功率因数，并选择SCR 。提示:αmin =30，αmax =129o;S=119*42.8VA ;cosφ(αmax )=0.36。

3.在SCR 直流可逆电力拖动系统中，由两组SCR 整流/逆变器构成四象限工作方式，说明如何实现四象限工作

运行。

4.考虑电源变压器有漏抗，则整流电路会出现什么现象。

5.SCR 全控整流/逆变电路工作在整流状态时与工作在逆变状态时，触发角分别应设定在何范围。

6.电力电子技术对功率因数的定义与传统电路理论中定义有何不同;即使是阻性负载，理想整流电路的功率因数也可能不为1，这是为什么。

7.三相半波可控整流电路，负载为大电感性，已知?=Ω==60,30,2002αR V U ，负载端接续流二极管D ，画出d i ，d u ，T i 及D i 的波形，并计算输出电压、电流平均值d U 、d I ，晶闸管和续流二极管D 电流有效值T I 和D I 。提示:d U =135V ， 各SCR 均导通900

，D I = 2.25A 。 8.三相桥式电路，20.8,,230,L R L U V ∑=Ω=∞=，工作于逆变状态，290,/6D E V βπ=-=，计算:(1)输出电压平均值;(2)输出电流有效值;(3)晶闸管电流有效值;(4)交流电源端功率因数。提示:d U =-269V ，d I =26.3A, cos φ=-7.07/8.55=-0.827。