【正文】 考試試卷 ( 1 )卷 一、填空題（本題共 8 小題，每空 1 分，共 20 分） 電子技術包括 __信息電子技術 ___和電力電子技術兩大分支，通常所說的模擬電子技術和數(shù)字電子技術就屬于前者。 為減少自身損耗，提高效率，電力電子器件一般都工作在 ____開關 _____狀態(tài)。當器件的工作頻率較高時，__開關 _______損耗會成為主要的損耗。 在 PWM 控制電路中，載波頻率與調制信號頻率之比稱為 ______載波比 _______，當它為常數(shù)時的調制方式稱為 _____同步 ____調制。在逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若 干頻段，每個頻段內載波頻率與調制信號頻率之比為桓定的調制方式稱為 _____分段同步 _______調制。 面積等效原理指的是， _____沖量 ____相等而 __形狀 _____不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。 在 GTR、 GTO、 IGBT 與 MOSFET 中，開關速度最快的是 ___MOSFET______，單管輸出功率最大的是 ____GTO_________，應用最為廣泛的是 ___IGBT________。 設三相電源的相電壓為 U2，三相半波可控整流電路接電阻負載時，晶閘管可能承受的 最大反向電壓為電源線電壓的峰值，即 ，其承受的最大正向電壓為 。 逆變電路的負載如果接到電源，則稱為 逆變，如果接到負載，則稱為 逆變。 如下圖，指出單相半橋電壓型逆變電路工作過程中各時間段電流流經的通路 (用 V1,VD1,V2,VD2 表示 )。 (1) 0~t1 時間段內，電流的通路為 ________； (2) t1~t2 時間段內，電流的通路為 _______； (3) t2~t3 時間段內，電流的通路為 _______； (4) t3~t4 時間段內，電流的通路為 _______； (5) t4~t5 時間段內，電流的通路為 _______； 二、選擇題（本題共 10 小題，前 4 題每題 2 分，其余每題 1 分，共 14 分） 單相橋式 PWM 逆變電路如下圖，單極性調制工作時，在電壓的正半周是（ ） A、 V1 與 V4 導通， V2 與 V3 關斷 B、 V1 常通， V2 常斷， V3 與 V4 交替通斷 C、 V1 與 V4 關斷， V2 與 V3 導通 D、 V1 常斷， V2 常通， V3 與 V4 交替通斷 對于單相交流調壓電路，下面說法錯誤的是（ ） A、晶閘管的觸發(fā)角大于電路的功率因素角時，晶 閘管 的導通角小于 180 度 B、晶閘管的觸發(fā)角小于電路的功率因素角時，必須加寬脈沖或脈沖列觸發(fā)，電路才能正常工作 C、晶閘管的觸發(fā)角小于電路的功率因素角正常工作并達到穩(wěn)態(tài)時，晶閘管的導通角為 180度 D、晶閘管的觸發(fā)角等于電路的功率因素角時，晶閘管的導通角不為 180 度 在三相三線交流調壓電路中，輸出電壓的波形如下圖所示，在 t1~t2 時間段內，有（ ）晶閘管導通。 A、 1 個 B、 2 個 C、 3 個 D、 4 個 對于單相交交變頻電路如下圖，在 t1~t2 時間段內， P 組晶閘管變流裝置與 N 組晶閘管變流裝置的工作狀態(tài)是（ ） A、 P 組阻斷， N 組整流 B、 P 組阻斷， N 組逆變 C、 N 組阻斷， P 組整流 D、 N 組阻斷， P 組逆變 電阻性負載三相半波可控整流電路中，控制角的范圍是（ ） A、 30176。～ 150 B、 0176?！?120176。 C、 15176?！?125176。 D、 0176?！?150176。 桓流驅動電路中加速電容 C 的作用是（ ） A、加快功率晶體管的開通 B、延緩功率晶體管的關斷 C、加深功率晶體管的飽和深度 D、保護器件 直流斬波電路是一種（ ）變換電路。 A、 AC/AC B、 DC/AC C、 DC/DC D、 AC/DC 為限制功率晶體管的飽和深度，減少存儲時間，桓流驅動電路經常采用（ ） A、 du/dt 抑制電路 B、抗飽和電路 C、 di/dt 抑制電路 D、吸收電路 已經導通的晶閘管的可被關斷的條件是流過晶閘管的電流（ ） A、減小至維持電流以下 B、減小至擎住電流以下 C、減小至門極觸發(fā)電流以下 D、減小至 5A 以下 IGBT 是一個復合型的器件，它是（ ） A、 GTR 驅 動的 MOSFET B、 MOSFET 驅動的 GTR C、 MOSFET 驅動的晶閘管 D、 MOSFET 驅動的 GTO 三、簡答題（共 3 小題， 22 分） 簡述晶閘管導通的條件與關斷條件。（ 7 分） 晶閘管導通的條件是：陽極承受正向電壓，處于阻斷狀態(tài)的晶閘管，只有在門極加正向觸發(fā)電壓，才能使其導通。門極所加正向觸發(fā)脈沖的最小寬度，應能使陽極電流達到維持通態(tài)所需要的最小陽極電流，即擎住電流ＩＬ以上。導通后的晶閘管管壓降很小。 （ 3 分） 使導通了的晶閘管關斷的 條件是：使流過晶閘管的電流減小至某個小的數(shù)值－維持電流ＩＨ以下 。 其方法有二：（ 1）減小正向陽極電壓至某一最小值以下，或加反向 陽極電壓；（ 2）增加負載回路中的電阻。 （ 4 分） 電壓型 逆變 電路的主要特點是什么？ （ 8 分） (1) 直流側為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側電壓基本無脈動； （ 2 分） (2) 輸出電壓為矩形波，輸出電流因負載阻抗不同而不同； （ 3 分） (3) 阻感負載時需提供無功。為了給交流側向直流側反饋的無功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。 （ 3 分） 簡述 實現(xiàn) 有源逆變的基本條件，并指出至少兩種引起有源 逆變失敗的原因 （ 7 分） （ 1）外部條件：要有一個能提供逆變能量的直流電源，且極性必須與直流電流方向一致，其電壓值要稍大于 Ud； （ 2 分） （ 2）內部條件：變流電路必須工作于 β90176。區(qū)域，使直流端電壓 Ud 的極性與整流狀態(tài)時相反，才能把直流功率逆變成交流功率返送回電網(wǎng)。這兩個條件缺一不可。（ 2 分） 當出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失、晶閘管損壞或快速熔斷器燒斷、電源缺相等原因都會發(fā)生逆變失敗。當逆變角太小時，也會發(fā)生逆變失敗。 （ 3 分） 四、 作圖題（共 2 小題，每題 12 分，共 24 分） 三相全控橋，阻感負載，主回路整流變壓器 的接法是 D,y5，采用 NPN 管的鋸齒波觸發(fā)器，要求在整流與逆變狀態(tài)運行。同步變壓器二側電壓經 RC 濾波器濾波后（滯后角為 30176。）接到觸發(fā)電路。同步變壓器的的接法為 Y/Y10， 4 接法，如下圖所示，選擇晶閘管的同步電壓。（要給出分析過程，分析依據(jù)） （ 12 分） 同步變壓器的鐘點數(shù)為 Y/Y10,4 晶 閘 管 VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 主電路電壓 +Uu Uw +Uv Uu +Uw Uv 同 步 電 壓 UsU UsW UsV UsU UsW UsV 電路與波形如圖所示。（ 1）若在 t1 時刻合上 K，在 t2 時刻斷開 K，畫出負載電阻 R 上的電壓波形；（ 2）若在 t1 時刻合上 K，在 t3 時刻斷開 K，畫出負載電阻 R上的電壓波形。（ ug寬度大于3600）。 （ a）電路圖 （ b）輸入電壓 u2 的波形圖 五、計算題（共 1 小題，共 20 分） 電路如圖所示，單相全控橋式整流電路接大 電感負載， R=4Ω， U2=220V。 （ 1）觸發(fā)角為 60176。時， (a) 試求 Ud、 Id、晶閘管電流平均值 IdVT、晶閘管電流有效值 IVT、變壓器副邊電流有效值 I2；（ b）作出 ud、 id、 iVT i2 的波形圖（圖標清楚，比例適當）。 （ 2）當負載兩端接有續(xù)流二極管時，（ a）試求 Ud、 Id、 IdVT、 IVT、 IVD、 IdVD 、I2；（ b）作出 ud、 id、 iVT iVD、 i2 的波形圖（圖標清楚，比例適當）。 (1) (a)Ud==220cos600=99V （ 1 分 ） Id=Ud/R=99/4=（ 1 分） I2=Id= （ 1 分） IdVT=1800/3600Id=（ 1 分） IVT= （ 2 分） （ b）波形如圖 1 所示 （ 3 分） （ 2）（ a） Ud=（ 1+cosα） /2=220（ 1+cos600） /2=（ 1 分） Id=Ud/R=（ 1800α ） /3600Id= （ 1800600 ）/3600=（ 1 分） （ 1 分） （ 2 分） IdVD=2α/3600Id=2600/3600=（ 1 分） （ 2 分） （ b）波形如圖 2 所示 （ 3 分） 試卷參考答案及評分標準 ( 2 卷 ) 一、填空題：（本題 共 6 小題 ，每空 1 分，共 15 分） 空 1 GTR；空 2 IGBT 空 1 基波電流相移 ；空 2 電流波形畸變 空 1 均壓 空 1 2~4 空 1 交流變直流 ；空 2 直流變交流 ；空 3 直流變直流 ；空 4 交流變交流 空 1 V1；空 2 VD1；空 3 V2；空 4 VD2；空 5 第 2 二、選擇題：（本題 共 11 小題 ， 9， 10， 11 小題每題 2 分，其余每題 1 分，共 14分） （ D） （ A） （ B） （ C） （ D） 6