电力电子技术考核点总结--填空选择

第一篇：电力电子技术考核点总结--填空选择

简要说明四类基本的电力电子变流电路表 答：交流变直流，即整流电路

交流变交流，即交流电力控制电路或变频变相电路 直流变直流，即直流斩波电路 直流变交流，即逆变电； 美国学者W.Newell用倒二角形对电力电子技术进行形象的描述，认为电力电子学是由电力学，电子学，控制理论三个学科交义而形成的。电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，其电力变换常分为四 大类：直流变直流、直流变交流、交流变交流、交流变直流。根据二极管反向恢复时间的长短，可以将二极管分为普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管。驱动电路需要提供控制电路和主电路之间的电气隔离环节，一般采用光隔离和磁隔离。电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压，其中内因过电压包括换相过电压和关断过电压。电力电子系统一般由控制电路，驱动电路，主电路 组成 8 电力电子器件的损耗主要包括开关损耗和通态损耗 单相半波整流电路带阻性负载时，晶闸管触发角a移相范围是【0~π】，晶闸管导通角沒和 触发角α之间的关系是α+β=π 或互补 三相半波整流电路带阻性负载时，晶闸管触发角a移相范围是0-150度，输出电压连续时触发角α移相范围是0-30度 同步信号为锯齿波的晶闸管触发电路主耍由脉冲的形成与放大，锯齿波的形成和脉冲移相，同步环节三个基本环节 12 一般来说，电力电子变流电路中换流方式有器件换流、负载换流、电网换流和强迫换流。直流斩波电路主要有三种控制方式：脉宽调制、脉频调制和混合调制。正弦脉宽调制（SPWM)中，根据载波比N是否为固定值，可以分为同步调制和异步调制 PWM控制方案优劣体现在输出波形谐波的多少、直流侧电压利用率;一个周期内的开关次数。PWM整流电路根据是否引入电流反馈可分为直接电流控制和间接电流控制 根据电力电子电路中的功率器件开关过程中是否产生损耗，其开关方式可以分为软开关和硬开关。

一、填空题

1.电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。

2.三要素：电力电子器件、变流电路、控制技术；

3.电力变换包括电压、电流的大小、波形及频率的变换。4.电力变换可以分为四大类：交流—直流—整流、直流—交流—逆变、直流—直流—斩波、交流—交流—交流调压、变频。

5.三学科交叉特性：美国学者提出的倒三角交叉方式

电力学、电子学和控制理论。

6.在信息电子领域中，器件既可能工作在放大状态，也可能工作在开关状态；而在电力电子领域中，为避免功率损耗过大，器件总工作在开关状态。

7.一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。

8.电力电子系统的组成：控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路。

9.通常电力电子器件的断态漏电流极小，开关损耗和通态损耗是器件功率损耗的主要原因。10.电力电子器件的分类： 半控型器件：晶闸管，全控型器件：IGBT、电力MOSFET、GTO、GTR，不可控器件：电力二极管，电流驱动型器件：晶闸管、电力晶体管，电压驱动型器件（场控器件、场效应器件）：功率MOSFET、IGBT，单极型器件：功率MOSFET、双极型器件：PN结整流管、普通晶闸管、电力晶体管，复合型器件：IGBT、。

11.电力二极管的主要参数：正向平均电流，有效值。

12.电力二极管的主要类型：普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管（类型）。13.晶闸管的主要参数：通态平均电流（额定电流）、维持电流小于擎住电流（IH

15.电力晶体管：全控型、电流型、双极型器件，16.绝缘栅双极型晶体管的类型：全控型，电压驱动，单极型。17.驱动电路分为直接驱动式和隔离式，隔离式在控制电路与主电路之间需要电气隔离环节，一般采用光隔离或磁隔离。

过电压分为外因过电压和内因过电压两类。

外因过电压主要有操作过电压、雷击过电压。内因过电压主要有换相过电压、关断过电压。

18、同步信号为锯齿波的触发电路的3个基本环节（组成）：脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。19.同步信号与晶闸管阳极电压的关系：反相。

20.整流电压平均值Ud：空载时：根号2倍U2；重载时：0.9U2；RC>=(3~5)T/2时：1.2U2.21.斩波电路的三种控制方式：PWM、频率调制、混合型。

22.交流调功电路的工作方式：将负载与电源接通几个周波，再断开几个周波，改变通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。单相交流调压电路阻型负载，在触发角为90度时输出电压三次谐波达到最大。

24.根据开关过程中是否有损耗，分为软开关和硬开关，软开关分类：零电压开通，零电流关断）

25.三相PWM逆变器提高直流侧电压利用率方法：梯形波调制和线电压控制。

单端正激电路三绕组复位方式：最大2倍Ui 26.三相三线制交流调压电路阻性负载触发角移相范围：0-150° 27.单相和三相桥式全控整流阻感负载时交流侧功率因数计算； 28.三次谐波注入可以使得三相PWM桥式逆变器直流侧电压利用率提高15% 29.PWM整流工作时交流侧电压电流相位一致，使得功率因数为1

电力电子技术考核点总结 以下关于晶闸管正常工作时的特性描述不正确的是（D)A 当晶闸管承受反压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通；

B 晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能导通；

c晶闸管一旦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；

D导通的晶闸管只要阳极和阴极之间承受反压，晶闸管就立即关断； 以下功率器件中属于单极型电力电子器件的为（C）

(A)门极可关断晶闹管GTO(B)晶闸管SCR(C)电力场效应晶体管MOSFET(D)电力晶体管GTR 3 以下功率器件中属于电压型的为（D）

(A)门极可关断晶闸管(B)晶闸管(C)巨型晶体管（D）绝缘栅型场效应管 以下属于混合型器件的是（D)(A)门极可关断晶闸管(B)晶闸管(C)巨型晶体管（D）绝缘栅双极晶体管 以下功率器件中，属于电压型单极性器件的是(D)(A)门极可关断晶闸管(B)晶闸管(C)巨型晶体管（D）绝缘栅型场效应管 晶闸管正常导通的条件（A）(A)UAK>0，IG>0(B)UAK<0，IG>0(C)UAK>0，IG<0(D)UAK<0，IG<0 7 晶闸管通态平均电流IT(AV),擎住电流IL，维持电流IH之间的大小关系为(B)A IT(AV)> IH > IL B IT(AV)> IL > IH C IL > IT(AV)> IH D IL > IH > IT(AV)8 流过某晶闸管阳极的电流有效值为400A,考虑两倍的裕量，选取晶闸管的电流定额为（B）

(A)800A(B)510A(C)1256A(D)400A 9 快恢复二极管的反向恢复时间一般为（B)(A)大于5uS(B)小于l00nS(C)5mS左右(D)以上都不对 按照功率器件内部参与导电的载流子类型分类，肖特基二极管属于哪―种器件.(A)(A)单极性器件（B)双极性器件（C)混合型器件（D)以上都不对 11 一只电流定额是l00A晶闸管允许通过最大电流有效值是（B)(A)100A(B)157A(C)50A(D)64A 12 十二脉波整流电路阻感（电感极大）负载条件下，交流输入电流中含有的谐波次数为(B)(A)6k±l(B)12k±l(C)24k±l(D)2k±l 三相桥式全控整流电路阻感（电感极大）负载条件下，交流输入电流中含有的谐波次数为（A）

(A)6k±l(B)12k±l(C)24k±l(D)2k+l(其中 A： = 1，2;3..,)14 单相全波可控整流电路，变压器二次侧电压有效值为U2,则晶闸管承受的最大电压为A(A)√2U2(B)U2(C)2^2U1(D)2U2 15 二十四脉波整流电路阻感（电感极大）负载条件下，交流输入电流中含有的谐波次数为(C)(A)6k±l(B)12k±l(C)24k±l(D)2k±l 某电容滤波的单相不控整流电路的输入交流电压有效值为U,空载输出电压为 D A.U B 0.9UC 1.2U D √2U 17 某电容滤波的单相不控整流电路的输入交流电压有效值为U,则重载输出电压趋近于(B)A.U B 0.9UC 1.2U D √2U 18 某电容滤波的单相不控整流电路的输入交流电压有效值为U,滤波电容C和负载电阻R, 满足RC>=(3-5)/2 T（T表示交流电源周期），输出电压约为C A.U B 0.9U(C)1.2U(D)√2U 19 电容滤波的三相不控整流电路，负载电流连续的条件是（C)(A)wRC >√3(B)wRC =√3(C)wRC <√3(D)以上说法都不对 单相桥式全控整流电路，阻感负载时（电感足够大），变压器二次侧电流的基波因数为(B)(A)0.955(B)0.9(C)0.816(D)0.6 21 晶闸管整流电路中，锯齿波触发电路的同步信号和主电路电压之间的相位关系为（B)(A)同相（B)反相（C)滞后120度（D)超前90度 三相半波整流电路的共阴极接法a相自然换相点与共阳 极接法b相自然换相点相位差是(C)A)180 度（B)120 度（C)60 度（D)90 度 23 下面电路可以工作在有源逆变状态的是（D(A)单相不控整流电路（B)单相桥式半控整流屯路

(c)有续流二极管的单相半波整流电路（D)三相桥式全控整流电路 24 电力电子电路中全控型器件换流方式为（B)(A)电网换流（B)器件换流（C)负载换流（D)强迫换流 基频开关方式下二相电压型逆变电路的负载相电压电平数为（D)(A)2(B)3(C)5(D)4 26 某单相桥式逆变器，直流侧电压为100V,采用基频开关方式，则输出基波电压幅值为（B)(A)100V(B)127V(C)50V(D)90V 27 某180度导通型三相桥式逆变器，直流侧电压为100V,则输山线电压基波有效值为（B），(A)100V(B)78V(C)50V(D)90V 28 某180度导通型三相桥式逆变器，直流侧电压为100V,则输出相电压谐波成分为（C），(A)奇次谐波（B)偶次谐波（C)6k±1 , k为自然数（D)12k±l, k为自然数 以下几种隔离的直流-直流变换器，变换功率等级最大的电路是D（A）反激变换器（B)正激变换器（c)半桥变换器（D)全桥变换器 30 以下不属于多相多重斩波电路优点的是（B）

(A)输出电流脉动小（B)结构简单控制方便（c)多相斩波电路具有相互备份功能, 可靠性高（D)错相控制各相电路时，系统等效开关频率高

31对采用结构较为复杂的间接直流变流电路的优点描述错误的是（C）(A)输出端与输入端隔离；

(B)某些应用中需耍相互隔离的多路输出；

(C)输出电压与输入电压的比例远小于1或远大于1;(D)系统开关频率高，电磁兼容性好；

三绕组复位单端正激变换器输入电压为U，变压器三个绕组的匝比为1： 1:1，则开关管承受的最大电压应力是（B）(A)U(B)2U(C)3U(D)0.5U 33 采用三相桥式全控整流电路构成的三相交交变频电路所需晶闸管的数目为（D)(A)12(B)18(C)24(D)36 34 采用12脉波整流电路构成的三相交交变频电路所需晶闸管的数目为（A)(A)72(B)18(C)24(D)36 35 某单相交流调压电路带阻感负载，负载阻抗角为φ，则触发角α移相范围是（B)(A)0 〜2/π（B)φ〜π(C)φ〜2/π(D)0 〜φ 36 对交交变频电路的特点描述不正确的是（D）(A)只用一次变换，效率较高；（B)方便地实现四象限工作；（C)受电网频率和变流 电路脉波数限制，输出频率较低；（D)电路接线简单，所用功率器件少，成本低；

三相三线制星型联结的交流调压电路阻性负载时，触发角移相范围是（D）

(A)0〜90度（B)0〜180度（C)0〜120度（D)0〜150度 38 三相三线制星型联结的交流调压电路阻性负载，触发角α为（B），任一时刻都是两个 晶闸管导通。

(A)30°(B)60°(C)90°(A)120°

单相交流调压电路阻性负载情况下，交流侧二次谐波电流最大值出现在触发角是（D）

(A)30°(B)60°(C)90°(D)120° 40 斩控式交流调压电路描述不正确的是（D）

(A)功率器件工作于高频幵关方式，输出波形中不含有低次谐波

(B)输入电流基波分量是和电源电压同相位，即位移因数为1(C)输入输出功率可以双向流动(D)电路结构简单，控制方便

对于单相交交变频电路的描述正确的是（A）

(A)交交变频电路由P组和N组相控整流组成；

(B)为了保证输出正弦波，可以按正弦规律对每一组相控变流器触发角控制；

(C)P组变流器工作与整流状态，N组变流器工作于有源逆变状态；

(D)P组和N组变流器可以工作于无环流的方式，即两组变流器采用互补工作方式。

以下关于滞环比较方式的电流跟踪型PWM变流电路的特点，描述不正确的是（A)(A)硬件电路复杂，成本较高；

(B)属于实时控制方式，电流响应速度快；

(C)不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量；(D)适当减小滞环环宽，可以提高交流侧电流波形

三相PWM逆变电路中，采用三次谐波注入法，最多可以使得直流电压利用率提高（B)(A)20%(B)15%(C)50%(D)30% 44 釆用梯形波调制的PWM逆变器，其最优调制的三角化率σ为（C)(A)1(B)0(C)0.4(D)0.8 45 180度导通型单相桥式逆变器的直流侧电压利用率为（C)(A)1(B)0.5(C)4/π(D)2/π

第二篇：电力电子技术总结

电力电子技术总结

1晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是阳极，门极和阴极。2单向半波可控整流电路中，控制角α最大移相范围是0~180°

3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是导通角 4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√6U2 5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，三相可控可获得较高的输出电压

6直流斩波电路是将交流电能转化为直流电能的电路

7逆变器分为有源逆变器和无源逆变器8大型同步发电机励磁系统处于灭磁运行时，三相全控桥式变流器工作于有源逆变

9斩波器的时间比控制方式分为点宽调频，定频调宽，调宽调频三种 10 DC/DC变换的两种主要形式为斩波电路控制型和直交直电路 11在三相全控桥式变流电路中，控制角和逆变角的关系为α+β=π

12三相桥式可控整流电路中，整流二极管在每个输入电压基波周期内环流次数为6次 13在三相全控桥式整流逆变电路中，直流侧输出电压Ud=-2.34U2cosβ 14在大多数工程应用中，一般取最小逆变角β的范围是β=30° 15在桥式全控有源逆变电路中，理论上你逆变角β的范围是0~30° 16单相桥式整流电路能否用于有源逆变电路中 是

17改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变输出电压的幅值 电流型逆变器中间直流环节贮能元件是大电感

19三相半波可控整流电路能否用于有源逆变电路中？ 能

20在三相全控整流电路中交流非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有星型和三角形 21抑制过电压的方法之一是用储能元件吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗 22为了利用功率晶闸管的关断，驱动电流后延应是一个负脉冲 180°导电型电压源型三相桥式逆变电路，其换相是在同一桥臂的上下两个开关元件之间进行

24改变SPWM逆变器的调制波频率，可以改变输出电压的基波频率。

25恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是减小器件的存储时间，从而加快关断时间。26在三相全控桥式整流电路单脉冲触发方式中，要求脉冲宽度大于60° 27整流电路的总的功率因数P/S 28 PWM跟踪控制法的常用的有滞环比较方式和三角波比较方式

29单相PWM控制整流电路中，电源IsY与Us完全相位时，该电路工作在整流状态 30 PWM控制电路中载波比为载波频率与调制信号之比 Fc/Fr 31电力电子就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。分为电力电子器件制造技术和变流技术

32电力电子系统由主电路，控制电路，检测电路，驱动电路和保护电路组成。33整流电路：将交流电能变成直流电能供给直流用电设备的变流装置。34逆变电路定义：把直流电逆变为交流电的电路

35有源逆变电路：将交流侧和电网连接时的逆变电路，实质是整流电路形式。36无源逆变电路：将交流侧不与电网连接，而直接接到负载的电路。逆变电路分类：为电压型逆变电路（直流侧为电压源）和电源型逆变电路（直流侧为电流源）38 PWM控制定义：脉冲宽度控制技术39 SPWM波形：PWM波形脉冲宽度按正弦规律变化，与正弦波等效时。40异步调制：载波信号和调制信号不保持同步的调制方式，即N值不断变化。

41控制方式：保持载波频率Fc固定不变，这样当调制信号频率Fr变化时，载波比N试变化的

42同步调制：在逆变器输出变频工作时，使载波与调制信号波保持同步的调制方式，即改变调制信号波频率的同时成正比的改变载波频率，保持载波比N等于常数。

43分段同步调制：把逆变电路的输出频率范围划分成若干个频段，每个频段内保持载波比N为恒定，不同频段内的载波比不同。

第三篇：电力电子技术第二章总结

2016 电力电子技术

作业：第二章总结

班级：XXXXXX学号：XXXXXXX姓名：XXXXXX 第二章电力电子器件 总结 1.概述

不可控器件——电力二极管(Power Diode)GPD FRD SBD 半控型器件——晶闸管(Thyristor)FST TRIAC LTT 典型全控型器件 GTO GTR MOSFET IGBT 其他新型电力电子器件 MCT SIT SITH IGCT 功率集成电路与集成电力电子模块 HVIC SPIC IPM 1.1相关概念

主电路(Main Power Circuit):在电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路｡ 电力电子器件(Power Electronic Device)是指可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件｡

1.2特点

电功率大,一般都远大于处理信息的电子器件｡ 一般都工作在开关状态｡

由信息电子电路来控制 ,而且需要驱动电路(主要对控制信号进行放大)｡ 功率损耗大,工作时一般都需要安装散热器｡

通态损耗,断态损耗,开关损耗(开通损耗 关断损耗)开关频率较高时,可能成为器件功率损耗的主要因素｡

电力电子器件在实际应用中的系统组成

一般是由控制电路､驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统｡ 关键词 电力电子系统 电气隔离 检测电路 保护电路 三个端子

1.3电力电子器件的分类 按能够被控制电路信号控制的程度不同可分为 半控型器件(开通可控,关断不可控)全控型器件(开通,关断都可控)不可控器件(开通,关断都不可控)按照驱动信号的性质不同可分为 电流驱动型 电压驱动型

按照驱动信号的波形(电力二极管除外)不同可分为 脉冲触发型 电平控制型

按照载流子参与导电的情况不同可分为 单极型器件(由一种载流子参与导电)双极型器件(由电子和空穴两种载流子参与导电)复合型器件(由单极型器件和双极型器件集成混合而成,也称混合型器件)关键词 控制的程度 驱动信号的性质､波形 载流子参与导电的情况 工作原理 基本特性 主要参数

2不可控器件——电力二极管(Power Diode)2.1结构与工作原理

电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的｡

PN节(PN junction):采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结｡

N型半导体(N为Negative的字头,由于电子带负电荷而得此名):即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体｡

P型半导体(P为Positive的字头,由于空穴带正电而得此名):即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体｡

正向电流IF :当PN结外加正向电压(正向偏置)时,在外电路上则形成自P区流入而从N区流出的电流｡

反向截止状态:当PN结外加反向电压时(反向偏置)时,反向偏置的PN结表现为高阻态,几乎没有电流流过的状态｡

反向击穿:PN结具有一定的反向耐压能力,但当施加的反向电压过大,反向电流将会急剧增大,破坏PN结反向偏置为截止的工作状态｡雪崩击穿 齐纳击穿(可以恢复)热击穿(不可恢复)P-i-N结构 电导调制效应(Conductivity Modulation):当正向电流较小时,管压降随正向电流的上升而增加;当正向电流较大时,电阻率明显下降,电导率大大增加的现象｡ 关键词 少子 扩散运动 空间电荷区(耗尽层､阻挡区､势垒区)结电容CJ:PN结中的电荷量随外加电压而变化,呈现电容效应｡(微分电容)扩散电容CD:扩散电容仅在正向偏置时起作用｡正向电压较高时,扩散电容为结电容主要成分｡ 势垒电容CB:势垒电容只在外加电压变化时才起作用,外加电压频率越高,势垒电容作用越明显｡在正向偏置时,当正向电压较低时,势垒电容为主｡

作用:结电容影响PN结的工作频率,特别是在高速开关的状态下,可能使其单向导电性变差,甚至不能工作｡

2.2基本特性

静态特性(伏安特性)门槛电压UTO 正向电压降UF

反向漏电流是由少子引起的微小而数值定｡ 动态特性

结电容 零偏置,正向偏置,反向偏置 不能立即转换状态 过渡过程

正向偏置时

延迟时间:td=t1-t0

电流下降时间:tf = t2-t1 反向恢复时间:trr= td + tf

恢复特性的软度:Sr= tf / td,或称恢复系数,Sr越大恢复特性越软｡

由零偏置转换为正向偏置

过冲UFP : 原因:1)电导调制效应起作用所需的大量少子需要一定的时间来储存,在达到稳态导通之前管压降较大｡2)正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较大压降｡电流上升率越大,UFP越高｡

正向恢复时间:tfr

2.3主要参数

正向平均电流IF(AV)正向压降UF 反向重复峰值电压URRM 最高工作结温TJM 反向恢复时间trr 浪涌电流IFSM

2.4主要类型

普通二极管(General Purpose Diode)快恢复二极管(Fast Recovery Diode,FRD)肖特基二极管(Schottky Barrier Diode, SBD)3半控型器件——晶闸管(Silicon Controlled Rectifier,SCR)3.1结构和工作原理

内部是PNPN四层半导体结构如图a)P1 区引出阳极A､N2 区引出阴极K､ P2 区引出门极G 工作原理可以用双晶体管模型解释如右图b)｡

工作过程关键词: IG V2 Ic2 Ic1 正反馈 触发 门触发电路

其他几种可能导通的情况

阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应 阳极电压上升率du/dt过高 光触发 结温较高 只有门极触发是最精确､迅速而可靠的控制手段｡

3.2基本特性

静态特性

正常工作特性

当晶闸管承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通 ｡ 当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通 ｡

晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用,不论门极触发电流是否还存在,晶闸管都保持导通 ｡ 若要使已导通的晶闸管关断,只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下｡ 伏安特性

如右图所示 包括正向特性和反向特性

正向转折电压Ubo 维持电流IH

反向最大瞬态电压URSM 反向重复峰值电压URRM 断态重复峰值电压UDRM 断态最大瞬时电压UDSM

动态特性

如右图所示

延迟时间td(0.5~1.5s)上升时间tr(0.5~3s)开通时间tgt=td+tr 反向阻断恢复时间trr 正向阻断恢复时间tgr 关断时间tq=trr+tgr

3.3主要参数(包括电压定额和电流定额)电压定额

断态重复峰值电压UDRM 反向重复峰值电压URRM 通态(峰值)电压UT

通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压｡选用时,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3倍｡ 电流定额

通态平均电流 IT(AV)维持电流IH 擎住电流 IL 浪涌电流ITSM 动态参数

开通时间tgt和关断时间tq 断态电压临界上升率du/dt 通态电流临界上升率di/dt

3.4晶闸管的派生器件

快速晶闸管(Fast Switching Thyristor, FST)双向晶闸管(Triode AC Switch——TRIAC or Bidirectional Triode Thyristor)逆导晶闸管(Reverse Conducting Thyristor, RCT)光控晶闸管(Light Triggered Thyristor, LTT)

典型全控型器件

4门极可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor, GTO)晶闸管的一种派生器件,但可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断,因而属于全控型器件｡

4.1结构与工作原理

其结构原理可以参考晶闸管 数十个甚至数百个小GTO单元

4.2基本特性

静态特性和普通晶闸管类似 动态特性

储存时间ts 下降时间tf 尾部时间tt

4.3主要参数

最大可关断阳极电流IATO 电流关断增益off 开通时间ton 关断时间toff

5电力晶体管(Giant Transistor, GTR)5.1结构和工作原理

与普通的双极结型晶体管基本原理是一样的｡ 最主要的特性是耐压高､电流大､开关特性好｡ 达林顿接法 单元结构 并联 三层半导体 两个PN结

5.2基本特性

右图所示

静态特性

右图所示 动态特性

右图所示

5.3主要参数

电流放大倍数 直流电流增益hFE

集电极与发射极间漏电流Iceo 集电极和发射极间饱和压降Uces 开通时间ton和关断时间toff 最高工作电压

BUceo:基极开路时集电极和发射极间的击穿电压

实际使用GTR时,为了确保安全,最高工作电压要比BUceo低得多｡集电极最大允许电流IcM

集电极最大耗散功率PcM

6电力场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor FET, MOSFET)6.1结构和工作原理

SDDGN+PN+N+沟道PN+N-GGN+SSDN沟道P沟道a)b)

6.3基本特性

图1-19静态特性

动态特性

MOSFET的开关速度和其输入电容的充放电有很大关系,可以降低栅极驱动电路的内阻Rs,从而减小栅极回路的充放电时间常数,加快开关速度｡

6.4主要参数

跨导Gfs､开启电压UT以及开关过程中的各时间参数｡

漏极电压UDS

漏极直流电流ID和漏极脉冲电流幅值IDM

栅源电压UGS

极间电容 CGS､CGD和CDS｡

漏源间的耐压､漏极最大允许电流和最大耗散功率决定了电力MOSFET的安全工作区｡

7绝缘栅双极晶体管(Insulated-gate Bipolar Transistor, IGBT or IGT)综合了GTR和MOSFET的优点 场控器件

7.1结构和工作原理

内部结构图

其开通和关断是由栅极和发射极间的电压UGE决定的｡

7.2基本特性

静态特性 转移特性 输出特性 动态特性

开通过程

开通延迟时间td(on)电流上升时间tr 电压下降时间tfv 开通时间ton= td(on)+tr+tfv

tfv分为tfv1和tfv2两段｡

关断过程

关断延迟时间td(off)电压上升时间trv 电流下降时间tfi

关断时间toff = td(off)+trv+tfi

tfi分为tfi1和tfi2两段

7.3主要参数

最大集射极间电压UCES 最大集电极电流 最大集电极功耗PCM

8其他新型电力电子器件

MOS控制晶闸管MCT 静电感应晶体管SIT 静电感应晶闸管SITH 集成门极换流晶闸管IGCT

基于宽禁带半导体材料的电力电子器件

第四篇：电力电子技术课程总结

学 号：1111111111

Hefei University

功率变换技术课程综述

报告题目：IGBT研究现状及发展趋势

专业班级： XXXXXXXXXXXX 学生姓名： XXX 教师姓名： ZZZZZ老师 完成时间： 2017年5月14日

IGBT研究现状及发展趋势

中 文 摘 要

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。

关键词：IGBT；半导体；研究现状；发展前景

Present situation and development trend of IGBT research

ABSTRACT IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), insulated gate bipolar transistor, is composed of BJT(bipolar transistor)and MOS(insulated gate FET)composite full controlled voltage composed of driven power semiconductor devices, has the advantages of high input impedance and low conductance GTR with MOSFET through the two aspects pressure drop.The GTR saturation voltage is reduced, the carrier current density is large, but the driving current is large.The driving power of MOSFET is very small and the switching speed is fast, but the turn-on voltage drop is large and the carrier current density is small.IGBT combines the advantages of the above two devices, small driving power and lower saturation voltage KEYWORD:IGBT;Semiconductor;Status;Development prospect.一、引言..............................................................................................................1

二、IGBT介绍.....................................................................................................1 2.1 什么是IGBT..........................................................................................1 2.2 IGBT的各种有关参数...........................................................................1 2.3驱动方式及驱动功率..............................................................................2

三、存在的问题....................................................................................................4

四、研究现状........................................................................................................5

五、发展趋势........................................................................................................6 参考文献................................................................................................................7

一、引言

自20 世纪50 年代末第一只晶闸管问世以来, 电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台, 以此为基础开发的可控硅整流装置, 是电气传动领域的一次革命, 使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代, 这标志着电力电子的诞生。

进入70 年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品, 普通晶闸管不能自关断的半控型器件, 被称为第一代电力电子器件。随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高, 电力电子器件在容易和类型等方面得到了很大发展, 是电力电子技术的又一次飞跃, 先后研制出GTR.GTO, 功率MOSFET 等自关断全控型第二代电力电子器件。而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件, 开始向大容易高频率、响应快、低损耗方向发展。

二、IGBT介绍

2.1 什么是IGBT 绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是在金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和双极晶体管(Bipolar)基础上发展起来的一种新型复合功率器件，具有MOS输入、双极输出功能。IGBT集Bipolar器件通态压降小、载流密度大、耐压高和功率MOSFET驱动功率小、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好的优点于一身。作为电力电子变换器的核心器件，为应用装置的高频化、小型化、高性能和高可靠性奠定了基础。

自IGBT商业化应用以来，作为新型功率半导体器件的主型器件，IGBT在1—100kHz的频率应用范围内占据重要地位，其电压范围为600V—6500V，电流范围为1A—3600A(140mm x 190mm模块)。IGBT广泛应用于工业、4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、航空航天、国防军工等传统产业领域以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术，因此被称为功率变流产品的“CPU”、“绿色经济之核”。在未来很长一段时间内，为适应全球降低CO2排放的战略需要，IGBT必将扮演更为重要的角色，是节能技术和低碳经济的重要支点。

2.2 IGBT的各种有关参数

2.2.1容量

低功率IGBT应用范围一般都在600V、1KA、1KHZ以上区域，为满足家电行业的需求，ST半导体，三菱公司推出低功率IGBT产品，适用于微波炉，洗衣机等。而非传统性IGBT采用薄片技术，在性能上高速，低损耗，在设计600V-1200V的IGBT时，其可靠性最高。2.2.2 开关频率

IGBT的开通过程按时间可以分为四个过程，如下：第一：门射电压Vge小于阀值电压Vth时。其门极电阻RG和门射电容CGEI的时间常数决定这一过程。当器件的集电极电流IC 和集射电压VCE均保持不变时，CGEI就是影响其导通延迟时间tdon的唯一因素。第二：当门射电压Vge达到其阀值电压时，开通过程进入第二阶段，IGBT开始导通，其电流上升速率dI/dt的大小与门射电压Vge和器件的跨导gfs有如下关系：dIc/dt=gfs（Ic）＊dVge/dt。其中，dVge/dt由器件的门极电阻Rg和门射电容CGEI所决定（对于高压型IGBT来说，门集电容Cgc可忽略不计）。第三：第三阶段从集电极电流达到最大值ICmax。第四：通之后，器件进入稳定的导通状态。

2.2.3 关断过程

当在栅极施加一个负偏压或栅压低于门限值时，沟道被禁止，没有空穴注入N-区内。在任何情况下，如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降，集电极电流则逐渐降低，这是因为换向开始后，在N层内还存在少数的载流子(少子)。这种残余电流值(尾流)的降低，完全取决于关断时电荷的密度，而密度又与几种因素有关，如掺杂质的数量和拓扑，层次厚度和温度。少子的衰减使集电极电流具有特征尾流波形，集电极电流引起以下问题：功耗升高；交叉导通问题，特别是在使用续流二极管的设备上，问题更加明显。

鉴于尾流与少子的重组有关，尾流的电流值应与芯片的温度、IC 和VCE密切相关的空穴移动性有密切的关系。因此，根据所达到的温度，降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是可行的。

2.3驱动方式及驱动功率

2.3.1 栅极驱动电压

因IGBT栅极—发射极阻抗大，故可使用 MOSFET 驱动技术进行驱动，但 IGBT 的输入电容较MOSFET大，所以IGBT的驱动偏压应比MOSFET 驱动所需偏压强。在+20℃情况下，实测60 A，1200 V 以下的 IGBT 开通电压阀值为5～6 V，在实际使用时，为获得最小导通压降，应选取Ugc≥(1.5～3)Uge(th)，当Uge 增

加时，导通时集射电压Uce将减小，开通损耗随之减小，但在负载短路过程Uge 增加，集电极电流Ic也将随之增加，使得 IGBT 能承受短路损坏的脉宽变窄，因此Ugc的选择不应太大，这足以使 IGBT 完全饱和，同时也限制了短路电流及其所带来的应力(在具有短路工作过程的设备中，如在电机中使用IGBT时，+Uge在满足要求的情况下尽量选取最小值，以提高其耐短路能力）。2.3.2对电源的要求

对于全桥或半桥电路来说，上下管的驱动电源要相互隔离，由于 IGBT 是电压控制器件，所需要的驱动功率很小，主要是对其内部几百至几千皮法的输入电容的充放电，要求能提供较大的瞬时电流，要使 IGBT 迅速关断，应尽量减小电源的内阻，并且为防止 IGBT 关断时产生的du/dt误使IGBT导通，应加上一个-5V的关栅电压，以确保其完全可靠的关断(过大的反向电压会造成 IGBT 栅射反向击穿，一般为-2～10V之间)。2.3.3对驱动波形的要求

从减小损耗角度讲，门极驱动电压脉冲的上升沿和下降沿要尽量陡峭，前沿很陡的门极电压使 IGBT 快速开通，达到饱和的时间很短，因此可以降低开通损耗，同理，在 IGBT 关断时，陡峭的下降沿可以缩短关断时间，从而减小了关断损耗，发热量降低。但在实际使用中，过快的开通和关断在大电感负载情况下反而是不利的。因为在这种情况下，IGBT过快的开通与关断将在电路中产生频率很高、幅值很大、脉宽很窄的尖峰电压 Ldi/dt，并且这种尖峰很难被吸收掉。此电压有可能会造成 IGBT 或其他元器件被过压击穿而损坏。所以在选择驱动波形的上升和下降速度时，应根据电路中元件的耐压能力及 du/dt 吸收电路性能综合考虑。

2.3.4对驱动功率的要求

由于 IGBT 的开关过程需要消耗一定的电源功率，最小峰值电流可由下式求出：IGP=△Uge/RG+Rg；式中△ Uge=+Uge+|Uge|；RG是IGBT内部电阻；Rg 是栅极电阻。

驱动电源的平均功率为：PAV=Cge△Uge2f，（*式中f为开关频率；Cge 为栅极电容)。2.3.5 栅极电阻

为改变控制脉冲的前后沿陡度和防止震荡，减小IGBT集电极的电压尖峰，应在IGBT栅极串上合适的电阻Rg。当Rg增大时IGBT导通时间延长，损耗发热

加剧;Rg减小时，di/dt 增高，可能产生误导通，使 IGBT 损坏。应根据 IGBT 的电流容量和电压额定值以及开关频率来选取 Rg 的数值。通常在几欧至几十欧之间(在具体应用中，还应根据实际情况予以适当调整)。另外为防止门极开路或门极损坏时主电路加电损坏IGBT，建议在栅射间加入一电阻Rge，阻值为10 kΩ左右。

2.3.6栅极布线要求

合理的栅极布线对防止潜在震荡，减小噪声干扰，保护IGBT正常工作有很大帮助：

（1）布线时须将驱动器的输出级和lGBT之间的寄生电感减至最低(把驱动回路包围的面积减到最小)；

（2）正确放置栅极驱动板或屏蔽驱动电路，防止功率电路和控制电路之间的耦合；

（3）应使用辅助发射极端子连接驱动电路；

（4）驱动电路输出不能和 IGBT 栅极直接相连时，应使用双绞线连接；（5）栅极保护，箝位元件要尽量靠近栅射极。2.3.7 隔离问题

由于功率IGBT在电力电子设备中多用于高压场合，所以驱动电路必须与整个控制电路在电位上完全隔离。

三、存在的问题

因为IGBT工作时，其漏极区（p+区）将要向漂移区（n-区）注入少数载流子——空穴，则在漂移区中存储有少数载流子电荷；当IGBT关断（栅极电压降为0）时，这些存储的电荷不能立即去掉，从而IGBT的漏极电流也就相应地不能马上关断，即漏极电流波形有一个较长时间的拖尾——关断时间较长（10～50ms）。所以IGBT的工作频率较低。为了缩短关断时间，可以采用电子辐照等方法来降低少数载流子寿命，但是这将会引起正向压降的增大等弊病。

IGBT中存在有寄生晶闸管—MOS栅控的n+-p-n-p+晶闸管结构，这就使得器件的最大工作电流要受到此寄生晶闸管闭锁效应的限制（采用阴极短路技术可以适当地减弱这种不良影响）。

四、研究现状

最近20年中，IGBT的发展很快，技术改进方案很多，并且实用化。每种改进措施的采取，都会把IGBT的性能向前推进。其中，最重要的还是不断把“通态压降—开关时间”的矛盾处理到更为优化的折衷点。不同公司宣布自己研制生产的IGBT进入了第X代。但是，总体看，随着重大技术改进措施的成功，可以把IGBT的演变归纳成以下五代。

（1）第一代：即平面栅(PT)型。它提出了在功率MOS场效应管结构中引入一个漏极侧pn结以提供正向注入少数载流子实现电导调制来降低通态压降的基本方案。

（2）第二代：采用缓冲层，精密控制图形和少子寿命的平面栅穿通（PT）型外延衬底IGBT。器件纵向采用n′缓冲层，既可以减薄有效基区厚度和硅片总厚度来减小通态压降，又能降低该发射结的注入系数，以抑制“晶闸管效应”。器件横向（平面）采用精密图形，减少每个元胞的尺寸，提高器件的开关速度。再采用专门的扩铂与快速退火措施，以控制基区内少数载流子寿命的较合理分布。这样的IGBT耐压达到1200V，通态压降达到2.1-2.3V，锁定效应得到有效抑制。这时，IGBT已经充分实用化了。

（3）第三代：沟槽栅（Trench gate）型IGBT。这一代IGBT采取沟槽栅结构代替平面栅。在平面栅结构中，电流流向与表面平行的沟道时，栅极下面由P阱区围起来的一个结型场效应管（J-FET）是电流的必经之路，它成为电流通道上的一个串联电阻。在沟槽栅结构中，这个栅下面的J-FET是被干法刻蚀的工艺很好地挖去了，连同包围这个区域、延伸到原来栅极下构成沟道的部分P区层也都挖掉。于是n+发射源区和留下的P区层就暴露在该沟槽的侧壁，通过侧壁氧化等一系列特殊加工，侧壁氧化层外侧的P区内形成了垂直于硅片表面的沟道。

（4）第四代：非穿通（NPT）型IGBT。随着阻断电压突破2000V的需求，IGBT中随承受电压的基区宽度超过150微米。这时靠高阻厚外延来生成硅衬底的做法，不仅十分昂贵（外延成本同外延层厚度成正比），而且外延层的掺杂浓度和外延层厚度的均匀性都难以保证。这时，采用区熔单晶硅片制造IGBT的呼声日渐成熟，成本可以大为降低，晶体完整性和均匀性得到充分满足。

（5）第五代：电场截止（FS）型。当单管阻断电压进一步提高，硅片的基区厚度就会急剧增加。于是，IGBT的通态压降势必随其耐压的提高而增大。FS型IGBT吸收了PT型和NPT型两类器件的优点，形成硅片厚度比NPT型器件薄约

1/

3、又保持正电阻温度系数单极特征的各项优点。

五、发展趋势

IGBT作为电力电子领域非常理想的开关器件，各种新结构、新工艺及新材料技术还在不断涌现，推动着IGBT芯片技术的发展，其功耗不断降低，工作结温不断升高，从125℃提升到了175℃并向200℃迈进，并可以在芯片上集成体二极管，形成逆导IGBT(RC-IGBT/BIGT)，无需再反并联续流二极管，在相同的封装尺寸下，可将模块电流提高30%，还可以将电流及温度传感器集成到芯片内部，实现芯片智能化。

IGBT芯片内部集成传感器通过对IGBT芯片的边缘结构进行隔离处理，可以形成具有双向阻断能力的IGBT(RB-IGBT),在双向开关应用中无需再串联二极管，并具有更小的漏电流及更低的损耗。

与此同时，IGBT的工艺水平也在不断提升，许多先进工艺技术，如离子注入、精细光刻等被应用到IGBT制造上。IGBT芯片制造过程中的最小特征尺寸已由5um，到3um，到1um，甚至达到亚微米的水平。采用精细制造工艺可以大幅提高功率密度，同时可以降低结深，减小高温扩散工艺，从而使采用12英寸甚至更大尺寸的硅片来制造IGBT成为可能。随着薄片与超薄片加工工艺的发展，英飞凌在8英寸硅片上制造了厚度只有40um的芯片样品，不久的未来有望实现产品化应用。

此外，新材料如宽禁带半导体材料技术的发展，可以实现更低功耗、更大功率容量、更高工作温度的器件，其中SiC成为目前的大功率半导体的主要研究方向，并在单极器件上实现商品化，在IGBT等双极器件的研究上也不断取得进展。目前IGBT主要受制造工艺及衬底材料的缺陷限制，例如沟道迁移率及可靠性、电流增益较小及高掺杂P型衬底生长等问题，未来随着材料外延技术的发展，SiC IGBT将会实现突破。

参考文献

[1] 王兆安，黄俊电力电子技术[M].4版.北京：机械工业出版社，2000.[2] 陈志明.电力电子器件基础[M].北京：机械工业出版社，1992 [3] 周志敏，周纪海，纪爱华.IGBT和IPM及其应用电路，北京：人民邮电出版社，2006.3

[4] 刘国友, 罗海辉, 刘可安等.牵引用3300V IGBT芯片均匀性及其对可靠性的影响[J]，机车电传动，2013, No.231(02)6-9

第五篇：电力电子考试填空选择

1、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶状态、状态、状态和状态。

7、闸管阳极电压，保证在管子阳极电压每待整流、整流、待逆变、逆变。个正半周内以相同的 被触发，才能得到稳

8、将直流电源的恒定电压，通过电子器件定的直流电压。

1、同步、时刻。的开关控制，变换为可调的直流电压的装置

2、晶体管触发电路的同步电压一般有称为器。

8、斩波。同步电压和电压。

2、正弦波、锯齿波。

9、反并联可逆电路常用的工作方式

3、正弦波触发电路的同步移相一般都是采为，,以及三种。在工业上得用与一个或几个的叠加，利用改变到广泛应用的是方式。

9、逻辑无环流、的大小，来实现移相控制。

3、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。

4、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。

4、关断过电压。

5、为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两端并接一个或。

5、硒堆、压敏电阻。

6、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫。

6、快速熔断器。

7、晶闸管整流装置的功率因数定义为与之比。

7、交流、有功功率、视在功率

8、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波对电网的影响。

8、愈大，愈大。

9、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有补偿，最常用的方法是在负载侧。

9、无功功率；并联电容。

1、整流是把电变换为电的过程；逆变是把电变换为电的过程。

1、交流、直流；直流、交流。2 逆变电路两种。

3、逆变角β与控制角α之间的关系为。

3、α=π－β

4、逆变角β的起算点为对应相邻相 负半周 的交点往左 度量。

5、当电源电压发生瞬时与直流侧电源联，电路中会出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，这称为或。

5、顺极性串、逆变失败、逆变颠覆。

6、为了保证逆变器能正常工作，最小逆变角应为。

6、30°～35°

7、由两套晶闸管组成的变流可逆装置中，每组晶闸管都有四种工作状态，分别是有环流、错位无环流、逻辑无环流。

10、采用接触器的可逆电路适用于对求不高、不大的场合。

10、快速性，容量。

11、某半导体器件的型号为KN 100 / 50 — 7，其中KN表示该器件的名称为100表示，50表示，7表示。

11、逆导晶闸管，晶闸管额定电流为100A，二极管额定电流为50A，额定电压100V。

12、晶闸管整流装置的功率因数定义为侧与之比。

12、交流、有功功率、视在功率

13、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波，对电网的影响。

13、愈大，愈大。

14、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有补偿，最常用的方法是在负载侧。

14、无功功率；并联电容。

15、变频电路从变频过程可分为变频两大类。

15、交流—交流，交流—直流—交流。

16、脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的和时间比，即调节来控制逆变电压的大小和频率。

16、导通，关断，脉冲宽度。

1、三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（B）。A 三相的大，B 单相的大，C一样大。

2、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。

3、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。

4、直流电动机由晶闸管供电与由直流发电机供电相比较，其机械特性（C）。A 一样，B 要硬一些，C 要软一些。

5、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

6、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

7、晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C）。

A 分流，B 降压，C 过电压保护，D 过电流保护。

8、压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来（C）。

A 分流，B 降压，C 过电压保护，D 过电流保护

9、变压器一次侧接入压敏电阻的目的是为了防止（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。

10、晶闸管变流装置的功率因数比较（B）。A 高，B 低，C 好。

11、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。

12、脉冲变压器传递的是（C）电压。A 直流，B 正弦波，C 脉冲波。

13、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

14、普通的单相半控桥可整流装置中一共用了（A）晶闸管。

A 一只，B 二只，C 三只，D 四只。

15、三相全控桥整流装置中一共用了（B）晶闸管。

A 三只，B 六只，C 九只。

16、双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（C）电极。

A 一个，B 两个，C 三个，D 四个。

17、若可控整流电路的功率大于4kW，宜采用（C）整流电路。

A 单相半波可控 B 单相全波可控 C 三相可控

18、三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（B）。

A 三相的大，B 单相的大，C一样大。

8.什么是晶闸管的额定电流？答：晶闸管的额定电流就是它的通态平均电流，国标规定：晶闸管在环境温度为40℃和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温所允许的最大工频正弦半波电流的平均值。

9.为什么要限制晶闸管断电电压上升律dvdt？

答：晶闸管在承受正向阳极电压阻断状态下，结反偏，其结电容在晶闸管端电压上升率2Jdvdt过大时，就会流过较大的充电电流（称位移电流），此位移电流流过，起到相当于触发电流的作用，易使晶闸管误触发导通，所以要限制3Jdvdt。

10.为什么要限制晶闸管通态电流上升率didt？

答：在晶闸管开始导通时刻，若电流上升速度过快，会有较大的电流集中在门极附近的阴极小区域内，虽然平均电流没有超过额定值，但在小的区域内局部过热而损坏晶闸管，所以要限制通态didt。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工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；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。正确使用晶闸管应该注意哪些事项？

答：由于晶闸管的过电流、过电压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、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电压、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。严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。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压器输出，可降低脉冲电压，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，既安全又可防止干扰，而且还可以通过脉冲变压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目地。一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误触发？

答：为了防止晶闸管误导通，①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”；②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；③触发电路的电源应采用静电屏蔽变压器。同步变压器也应采用有静电屏蔽的，必要时在同步电压输入端加阻容滤波移相环节，以消除电网高频干扰；④应选用触发电流稍大的晶闸管；⑤在晶闸管的门极与阴极之间并接0.01μF～0.1μF的小电容，可以有效地吸收高频干扰；⑥采用触发电流大的晶闸管。

1晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式？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。

1．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？

答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。2．换流方式各有那几种？各有什么特点？答：换流方式有4种：器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。

强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。

晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。

3．什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点。

答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。电压型逆变电路的主要特点是：①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

电流型逆变电路的主要特点是：①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。

4．电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？

答：在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。在电流型逆变电路中，直流电流极性是一定的，无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时，电流并不反向，依然经电路中的可控开关器件流通，因此不需要并联反馈二极管