电力电子小结（大全5篇）

第一篇：电力电子小结

下面的一些个人理解可能有误，很希望对别人有所启发和帮助

总结 整流电路呈现感性即电流滞后电压，是因为触发角非零导致的。

当触发角是0°时：相电压和相电流分解得到的基波是同相位的，此时整流电路呈现阻性；

当触发角是30°时，由下图可知基波电流滞后基波电压30°：

2徐老师《现代电力电子技术》中对坐标变换的某个细节的理解还是存在问题的或者说是没说清楚明白。

、I、I是理解成电流瞬态相量（相量我觉着根据瞬时无功功率理论，这里的Iabc幅值是电流的瞬时值）这样的话更好。1011发现，我理解错徐老师意思了，如

、I、果理解成瞬态相量的话，那么上图坐标系（就应该是时空坐标系）中的IabIc的顺序就不对了，因为时空坐标系中a，b，c三相瞬态相量正方向的位置应该满足：a相比c大120°，b比a大120°，c比b大120°。所以，只有按照徐老师的说明，上图才是正确的。按照我的理解上图就不对了。PWM的理解：

Ur（regulate）调制波是期望的正弦波形的频率和相位，Uc（carrier）载波。用期望频率和相位的调制波作为调制信号，在调制波和载波的交点处控制开关器件通断，那么输出的等幅矩形脉冲波形的基波就跟调制波同相位且同频率（来自清华电力电子课件，此课件源于王兆安《电力电子技术》），矩形脉冲波形的基波的幅值由Ud决定。另外，通过改变载波的频率可以改变输出等幅矩形脉冲的宽度，进而改变基波的幅值。

0929看王兆安老师电力电子技术，如下图，确认了上面的结论“输出的等幅矩形脉冲波形的基波就跟调制波同相位且同频率”注意虽然这个结论通过书籍确认了，但为什么是这样的还是需要自己认真思考推导仿真分析下才能更好的理解。

工作过程分析见下图：（来自清华自动化系电力电子课件）

左边电路分析如下：V2不通时，电流经过VD1、电容负载并联电路、VD4返回，这个过程中电容充电，当V2通时，电流经过V2，VD4返回，电容给负载供电（电容放电）。

注意1：为什么V2通时，VD1会关断？因为V2同时，A点电位与电容阴极电位相同，所以VD1阴极与阳极之间的电位差等于电容电压，所以关断。

注意2：当电流经过VD1，VD4返回时，V2承受的是正向电压，幅值等于电容电压，所以给个触发信号就可以导通。

注意3：当us>0时，如果电源有发出正向电流（参考正方向如图所示）的意愿，如果此时不给V1到V4触发脉冲，仍然会有电流产生，因为有通路，即通过VD1，负载并联电容，VD4返回。

右边电路分析如下：V3不通时，电流经过VD1、电容负载并联电路、VD4返回，这个过程电容充电；当V3通时，电流经过VD1和V3返回，这个过程电容给负载供电（电容放电）。为什么电力电子斩波电路中电感一个周期消耗的功率是0？

PutitdtL00TTdititdtLitdit0dtTxiti0iTxLxdxLk

2i02iT由于直流斩波电路周期变化，所以i0iT，所以一个周期内电感元件消耗的功率是0.这里关键在列写式子时注意uL、iL都是时间的函数，如果列写成下列的样子：

PuLiLdtL00TTTTdiLiLdtLiLdiL，LiLdiL没有意义，没法继续往下推导了，其实

00dt本身T0uLiLdt就是一个不规范的式子，uL和iL如果与时间t有关，那么就应该写成TT00T0uLtiLtdt形式，如果与时间无关，那么uLiLdtuLiLdtuLiLT。只有书写规范LiLdiL这个式子，感觉这个式子在数学上也没有明确意义。才给给自己推导和别人阅读带来方便，正是由于第一步的不规范，导致推导到第三步得到T05 按照我的理解：稳压二极管就是普通的二极管，只是拿来用作稳压（利用二极管反向击穿特性稳压），所以就叫稳压二极管。不过书中还是介绍说，稳压管的制造还是与不同二极管有些不同，毕竟要利用他的反向击穿特性，所以其制造工艺要保证其方向击穿特性满足一定的设计要求。6 IGBT属于全控型器件，其导通需要满足两个条件，集电极和发射极承受正向电压，门极（或者叫基极、栅极）与发射极承受正向电压。注意这两个条件必须同时满足。而且注意，当其导通时，其保持导通的条件也是前面两个条件，如果导通之后，门极G与发射极E之间电压变为0或者变为负那么，IGBT关断（经过一个很短的时间关断）。

来自《现代电力电子器件及其应用》141页

来自《现代电力电子器件及其应用》142页

来自《现代电力电子器件及其应用》147页

来自《现代电力电子器件及其应用》152页

来自《现代电力电子器件及其应用》152页 IGBT的特性

猜测：驱动电路中我们设置Ug比较大，Ug较大，If的能够上升达到的最大值Imax很大，一般来说电路中的IF达不到Imax电流，即IGBT工作在IF随着Uf在迅速上升的区域，所以IGBT的导通时电压UF（Uce）很小，认为导通电压是0。模拟电路一般工作在放大区（即平着的区域If不随Uf变化的区域），电力电子电路工作在饱和区（IF随UF迅速增大的区域）。电压型PWM整流器中的IGBT为什么并联反向二极管？

可以保证任意一个桥臂在某个时刻一定有上桥臂或者下桥臂导通，分析思路1：

如果某个时刻桥臂1的V1和VD1都不满足导通条件，即VD1承受反压，V1承受正压，但是V1门极脉冲是0（意味着V2门极脉冲是正），此时桥臂1的V2和VD2必然有一个导通，因为假如VD2承受反压，那么V2承受正压，同时V2门极脉冲又是正，所以V2必然通。所以VD2和V2必然有一个通，如果VD2承受正压，那么VD2通，V2不通。所以这样的设计必然保证了任意桥臂在某个时刻必然有上桥臂或者下桥臂导通。分析思路2：

假设VD1导通时，电流逐渐减小，在t时刻变为0，此时t时刻us想发出反向电流（正方向如图所示），电源会帮助V1或者VD2导通来发出反向电流，到底是帮助V1还是VD2呢？显然在us要发出反向电流时，直觉上VD1要承受反压而关断，V1承受正压，此时如果V1门极承受正脉冲，那么必然有V1导通（V1导通时承受正向电压，大小是其导通电压），V1导通必然导致VD2关断，如果此时V1门极承受0脉冲，us只能帮助VD2承受正压电压导通（此时V1承受正压，电压大小是电容电压UPN）来发出反向电流。所以，无论如何都会有上桥臂或者下桥臂其中之一导通。

注意上面说的V1承受正压和反压指的是V1的集电极和发射极之间的电压，而门极承受的电压指的是门极和发射极之间的电压。

注意1：

AV1导通（通电流）时，VD1一定是关断的，为什么呢？

因为V1导通时，必然有UP>UA（虽然这个电压UP-UA很小），所以V1导通时，VD1一定是关断的。

所以在V1导通时，可以通过给V1门极0脉冲（意味着给V2正脉冲）让V1关断，意味着V2导通，V2导通，就会使VD1承受反压处在关断状态。

B VD1导通（通电流）时，V1一定是断的，为什么呢？因为VD1通电流时，UA>UP（虽然这个电压UA-UP很小），所以V1一定是断的。当时当VD1导通电流逐渐降低为0时，根据上面的分析思路2，有可能直接转到V1导通。跟上面的分析思路2同理，V1导通时，也可以直接转到VD1通，即当V1门极接受正脉冲的时间内，如果V1电流减为0，us要发出正向电流，必然得帮助VD1或者V2导通，显然V2无法导通，因为此段时间内V1门极承受正脉冲，us只能帮助VD1导通，即直接从V1导通转换到VD1导通。注意VD1通后一段时间，V2门极接受正脉冲，桥臂1的导通状态立刻从上桥臂转移到下桥臂

注意2：V1和VD1构成的桥臂1的上桥臂导通时，有两种导通方向，V1同时导通方向是从V1流向A，VD1导通时，通电方向是从A流向VD1。即有两个导通方向。

注意3 ：桥臂的上桥臂和下桥臂会不会同时导通呢？

C桥臂1的V1与VD1组成的上桥臂导通时，V2与VD2组成的下桥臂会不会通呢？分两种情况分析：

C1 假如是V1导通，VD1关断，V2也一定是断的，为什么呢？因为V1与V2的门极触发脉冲是互补的，所以V1导通时，V1一定承受的正触发脉冲，V2的门极脉冲一定是0，所以一定是断的；VD2也一定是断的，为什么呢？因为当V1通时，A点电位与P点电位相同，所以VD2承受的是反向电压，大小等于UPN，所以是VD2是断的。所以这种情况，上下桥臂不会同时导通。

C2如果是VD1通呢？V1关断，V2承受的是正压，VD2承受的是反压，大小等于Vpn，所以此时VD2一定是断的，V2是否是通的呢？如果V2门极承受负脉冲，那么V2断，所以上下桥臂不能同时导通；如果V2门极承受正脉冲（意味着V1门极承受0脉冲），那么V2一定通，但是V2通时，一定有VD1断和V1关断，所以上下桥臂不能同时导通。

注意4：当V1与VD1组成的上桥臂中的VD1导通时，如果给V1门极正的触发脉冲，如果给定触发脉冲之前VD1导通，那么给定正脉冲时VD1的电流是0了，那么V1会导通，如果VD1的电流不是0，那么意味着VD1仍然承受正电压，V1承受反压，所以V1仍然关断；

此时如果给V1负的触发脉冲（意味着给V2正的触发脉冲），那么V2一定会导通，根据3，V1与VD1组成的上桥臂一定会关断。

当V1与VD1组成的上桥臂中的V1导通时，必然有V1门极接受正的触发脉冲，此时如果给V1负的触发脉冲（意味着给V2正的触发脉冲），那么V2一定会导通，根据3，V1与VD1组成的上桥臂一定会关断。

也就是说，正的触发脉冲给哪个桥臂，哪个桥臂就会导通。

注意6：二极管电流正向逐渐减0，正向电压必然也逐渐减为0，只是电流变化速率要远远大于电压变化速率，注意理解二极管自然关断过程。

注意7：V1与V2的触发脉冲是互补的。

注意8：当V1导通时，V2承受正压，此时如果给V2正向触发脉冲（意味着给V1门极0脉冲），那么V2一定导通，V1一定关断。同理，当V2导通时，V1承受正压如果给V1门极正电压脉冲（意味着给V2门极0电压脉冲），那么V1一定导通，V2一定关断。这岂不变成了只是在V1和V2之间转换了吗，不会经过VD1和VD2了，我忽略了有这样两种情况：当V1导通时（V1承受正脉冲且承受正向电压），在V1门极承受正脉冲这段时间内，有可能V1电流变为0，然后从LS发出电流过VD1（即在V1门极承受正脉冲的时间内从V1导通过渡到VD1导通）；同样会有从VD1导通过渡到V1导通，在VD1导通，且V1门极承受正电压脉冲时，如果VD1减小变为0，然后V1导通，见分析思路2。忽略了，在V1承受正脉冲时间内的V1和VD1导通状态的变化，在V1和VD1承受正脉冲的时间内，既有可能从V1导通转移到VD1导通，也有可能从VD1导通转移到V1导通。

如果没有反并联二极管，这个电路会满足桥臂一定存在上桥臂或者下桥臂导通吗？

11月12日：上面这个电路，给左边桥的左上臂通触发脉冲，左上桥臂一定会导通吗？考虑这么一种情况，当某个时间段VD1导通，且流过VD1的电流逐渐减小到0，这段时间内持续给V1通触发脉冲，当VD1电流变为0时，VD1端电压变为0，虽然V1有正脉冲且电源想产生与图中标注正方向方向相反的电流，但是V1的电压是0，但是由于V1无法导通，电流只能通过VD2导通，当VD2导通的一瞬间，V1承受正压（幅值等于电容电压），此时V1立即导通，V1导通后，VD2立即承受反压（幅值等于电容电压），所以VD2立即关断。所以给V1通触发脉冲的这段时间内，只有一个瞬时电流是通过VD2流过的，其他时间要么通过VD1要么通过V1，即通过左桥的上桥臂。

9下面电路的理解 Psim中通过电压量测装置观察到的三角波发生器的电压不规整是什么原因？如下图

Vtri10.50-0.5-1-1.500.00020.0004Time(s)0.00060.00080.001 发现是仿真计算步长与三角波发生器的周期比较接近造成的，因为通过电压量测获得的变量曲线是把把相邻的仿真计算点直线连接得到的，仿真步长是多大，相邻的两个连接点的x轴间距就多大，如果仿真步长跟三角波的周期差不多，或者小得不是很多，那么通过电压量测观察到该变量的曲线就不是完美的三角波了，只有当仿真步长远远小于三角波的周期时，通过电压量测看到的电压波形是比较完美规整的三角波。

强调：其实三角波发生器产生的波形是完美的三角波，只是通过电压量测看到的波形是由有限个仿真计算点直线连接起来的，当仿真计算步长不是远远小于三角波周期时，显示的波形就不是完美的三角波。这是由变量曲线的形成机制（即直线连接相邻仿真计算点）造成的。当我们调整仿真步长远远小于三角波周期时，通过电压量测观察得到的变量曲线就是比较完美的三角波了。

20151012想到这个逻辑上有讲不通的地方，因为按照之前的理解，出来的波形也不应该是如下图A所示不对称，不规整，因为原始三角波周期是10^(-4)s,而仿真步长是10^(-5)s，一个三角波周期内能均匀取10个点，绘制出来的也不应该图A是这样的，也应该是对称的，1012想了想，试了试，发现simulation control界面有个print step选项，我猜测是绘图选项，可能是每3.33个仿真步长取取一个点进行计算，这样的话，一个三角波周期就只能取10/3=3.33个点了，这样取的位置就不对称了，所以绘制出得图形也不对称。把print step改为1就好了。如下图B。

Vtri10.50-0.5-1-1.500.00020.0004Time(s)0.00060.00080.001 图A

图B 11 Psim中添加了一个量测设备，比如电压源量测，需要将这个电压源量测两端连接到两个节点上，此时就用到工具栏上的wire工具。

状态平均法的理论基础很可能（我不能100%确定，猜测）跟王兆安老师《电力电子技术》书中PWM控制技术章6.1节PWM控制的基本原理中介绍的“在采样控制理论中的一个重要结论：冲量相等，形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，效果基本相同”相同。即状态平均法的理论基础很可能也是“冲量相等，形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，效果基本相同”。这个还有待探究。

仿真时大模型往往考虑的是省脑力，怎么方便怎么做，而仿真软件，诸如matlab，psim等中有现成的三角波发生器模块，所以用比较调制法实现仿真模型很方便，而用计算法则复杂些；而硬件实现时，则考虑的是经济型，省话费省成本，用dsp采用计算法（规则采样法）可以省去三角波发生器等的花费，所以常采用计算法，而较少采用调制法。14 在陈坚老师《电力电子学：电力电子变换和控制技术》、Bose老师书籍《现代电力电子学与交流传动》和《电力电子变换器PWM技术-原理与实践》_[D G Holmes著周克亮译]中有对PWM调制的介绍推导。

尤其是陈坚老师的书感觉很通俗易懂。可能存在不严谨的地方，但是介绍很清楚明白通俗易懂。看《使用Psim学习电力电子技术基础》知道下书中有对PWM调制的输出电压的一些推导。SVPWM方法的发明思路猜测：

首先出现这样一种猜想：如果在一段时间ttbtat1t2t3内，控制换流器触发脉冲，使三相电机机端电压通用空间矢量满足 ttttUkaa1t ttttttU，Uk1a1a12实际tt31t2bU07 tat1t2ttat持续t，那么在tttttt时间内，持续t，U持续t，UU23ba123107kk1我们通过换流器对这台三相电机的影响，与U理想tUe基本相同的。

jtatta对这台电机的影响是满足： 、U、U其中U07kk1tbtajtttatUtUt Ueadt=Uk1k12307又由于：

tbtatbtdtbUejtdtbUejtattadtU理想tttatatatdt=UtUtUtUk1k123实际07

所以这个条件实际就是tbtatdt=bUU实际理想tdt

tat实际这个假设就是，如果

tbtatdt=bUU实际理想tdt，即我们通过控制换流器的脉冲使

tatt满足得电机通用空间矢量U实际tbtatbttdt，那么在UU实际tdt=Uta,tb，实际理想tat施加的影响是基本相同的，这个有些类似于PWM中的面积等对电机施加的影响与U理想效定理，如下图，这里的惯性环节可类比电机是一个惯性环节或者说具有惯性环节的性质。

然后用实际电机实现验证这个猜想是否正确。

当然在实际应用中，SVPWM方法中的ttbta的取值对于这种方法的精度有着很大的影响，当然越小精度越高（个人直觉），但是太小控制难度或成本会很大（我觉着，实际应该也是这样吧），具体ttbta等于多少比较合适，还得细细学习研究。

第二篇：电力电子简答题

什么是电力电子技术？答：用于电力领域的电子技术，即应用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力变换通常包括那几类？答：电力变换通常分为四大类，即交流变直流（整流）、直流变交流（逆变）、直流变直流（直流斩波）和交流变交流。其中交流变交流可以是电压或电力的变换，叫交流电力控制，也可以是和相数的变换。什么是电力电子器件？答：电力电子器件是指直接应用于承担电能的变换或控制任务的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。目前，电力电子器件一般专指电力半导体器件。电力电子器件如何分类？答：按照电力电子器件被控制信号所控制的程度，可分为以下三类：不可控器件、半控型器件和全控型器件（又叫自关断器件）。根据器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件又可分为：单极型器件、双极型器件和混合型器件。按照控制信号的不同，还可将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型，后者又叫场控器件或场效应器件。什么是晶闸管？它主要有哪些应用？答：晶闸管是硅晶体闸流管的简称，它包括普通晶闸管和双向、可关断、逆导、快速等晶闸管。普通型晶闸管（Thyristor）曾称为可控硅整流器，常用SCR（Silicon Controlled Rectifier）表示。在实际应用中，如果没有特殊说明，皆指普通晶闸管而言。晶闸管主要用来组成整流、逆变、斩波、交流调压、变频等变流装置和交流开关以及家用电器实用电路等。晶闸管是如何导通的？答：在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压，门极也加正向电压，产生足够的门极电流Ig，则晶闸管导通，其导通过程叫触发。晶闸管参数主要有哪些？答：晶闸管参数都和结温有关，主要的参数有：（1）电压定额。1）断态重复峰值电压UDRM。指允许重复加在晶闸管阳极—阴极间的正向峰值电压，规定它的数值为断态不重复峰值电压，规定它的数值为断态不重复峰值电压UDRM的90%。2）反向重复峰值电压URRM。指允许重复加在晶闸管阳极—阴极间的反向峰值电压，规定其值为反向不重复峰值电压URSM的90%。3）额定电压UTN。通常取实测的UDRM、URRM中较小值，按国家规定的标准电压等级就低取整数，即为晶闸管的额定电压。（2）电流定额。通态平均电流IT（AV）。晶闸管在环境温度40℃和规定的冷却条件下，结温不超过额定结温时，所允许通过的最大工频正弦半波（不小于1700）。晶闸管为什么在夏天比冬天容易出故障？答：晶闸管在正常工作时所允许的最高结温叫额定结温，在此温度下，一切有关的额定值和特性都得到保证。夏天时，环境温度和冷却介质的温度都较高，使晶闸管的冷却条件变差，导致晶闸管结温过高而损坏。另外，晶闸管结温上升，使所需要的门极触发电压UGT、门极触发电流IGT降低，晶闸管在外来干扰下容易造成误触发。总之，结温上升，使晶闸管的参数发生变化，性能变差，容易出现故障。晶闸为什么管在夏天工作正常，而到了冬天就不可靠了？答：冬天的环境温度和冷却介质的温度都较低，因而晶闸管的结温较夏天低，导致门极触发电压UGT、门极触发电流IGT偏高，使原来的触发电路发出的触发信号不能使晶闸管导通。晶闸管在使用时门极常加上负电压，有何利弊？答：晶闸管门极加负电压的好处是避免干扰造成的误触发，但负电压最大值不能超过5V；不利方面是门极损耗增加，且降低晶闸管的触发灵敏度。为什么有触发脉冲时晶闸管导通，脉冲消失后则又关断？答：晶闸管的阳极—阴极间加正向电压，门极上有正向触发脉冲时，晶闸管被触发导通。此后阳极电流逐渐上

升到擎住电流IL值时，去掉触发脉冲，则管子继续导通，直到电流升到负载电流后，进入正常正常工作状态。如果阳极电流还没有升到擎住电流值就去掉门极脉冲，则晶闸管就不能继续导通而关断。晶闸管的阳极—阴极间加正向正常电压，门极加上正向触发脉冲后晶闸管为什么也不导通？答：其主要原因如下：a)触发电路功率不足。B)脉冲变压器极性接反。C)负载断开。D)门极—阴极间并联的保护二极管短路。E)晶闸管损坏。晶闸管的阳极—阴极间加正向正常电压，为什么不加触发脉冲晶闸管也导通？答：主要原因是：（1）晶闸管本身触发电压低，门极引线受干扰，引起误触发。（2）环境温度和冷却介质的温度偏高，使晶闸管结温偏高，导致晶闸管触发电压降低，在干扰信号下造成误触发。（3）晶闸管额定电压偏低，使晶闸管在电源电压作用下“硬开通”。（4）晶闸管的断态电压临界上升率du/dt偏低或晶闸管侧阻容吸收回路断路。晶闸管在工作时引起其过热的因素有哪些？答：主要因素如下：(1)晶闸管过载。(2)通态平均电压，即管压降偏大。(3)门极触发功率偏高。(4)晶闸管与散热器接触不良。(5)环境温度和冷却介质温度偏高。(6)冷却介质流速过低。门极可关断晶闸管主要参数有哪些？答：GTO的主要参数如下：（1）最大可关断阳极电流IATO。它也是标称GTO额定电流的参数。（2）电流关断增益off。定义为offIATOIGM 式中 IGM——门极负脉冲电流最大值。（3）擎住电流IL。在门极信号作用下，GTO从断态转为通态，阳极电流开始上升，当切除门极信号时，若管子处于临界导通状态，此时所对应的阳极电流就被定义为擎住电流。绝缘栅双极晶体管有哪些主要参数？答：绝缘栅双极晶体管主要参数有：（1）最大集—射极电压UCES。它是由IGBT内部PNP晶体管所能承受的击穿电压所决定的。（2）最大集电极电流。包括额定直流电流IC和1ms脉冲最大电流ICP。（3）最大集电极功耗PCM。指在正常工作温度下，允许的最大耗散功率。IGBT在实际应用中应采取哪些保护措施？答：IGBT在实际应用中常用的保护措施如下：（1）过流保护。通过检测出的过电流信号切断门极信号，使IGBT关断。（2）过压保护。设置吸收电路可抑制过电压并限制电压上升率du/dt。（3）过热保护。利用温度传感器检测出IGBT的壶温，当超过允许值时令主回路跳闸。缓冲电路有什么作用？答：缓冲电路也叫吸收电路，在电力电子器件应用技术中起着重要的作用。开通缓冲电路可以抑制器件开通时的电流冲和di/dt,减少器件的开通损耗；而关断缓冲电路用于吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt,减小关断损耗；上述两种缓冲电路结合在一起则称之为复合缓冲电路，兼有二者的功能。可控整流电路如何分类？答：有单相和多相等型式，常用的控整流电路为：(1)单相。主要包括：1）单相半波；2）单相全波（又叫双半波）；3）单相桥式（又分单相全控桥和单相半控桥两种型式）。（2）三相。主要包括：1）三相半波（又叫三相零式）；2）三相桥式（又分三相全控桥和三相半控桥两种型式）；3）带平衡电抗器的双反星形。可控整流电路有哪些应用？答：可控整流电路可以把交流电压变换成固定或可调的直流电压，凡是需要此类直流电源的地方，都能使用可控整流电路。例如，轧机、龙门刨床、龙门铣床、平面磨床、卧式镗床、造纸和印染机械等可逆或不可逆的直流电动机拖动、蓄电池充电、直流弧焊、电解

和电镀等。什么是触发延迟角？答：在可控整流电路中，可控元件从开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲时止，其间的电角度叫触发延迟角，用表示，简称触发角，也叫控制角或移相角。什么是导通角？答：主电路中可控元件在一个周期内导通的电角度，用表示。什么是同步？答：触发信号和电源电压在频率和相位上相互协调的关系叫同步。单相可控整形电路有哪些优缺点？答：单相可控整流电路线路简单、价格便宜，制造、调试、维修都比较容易。但其输出的直流电压脉动系数较大，若想改善波形，就需加入电感量较大的平波电抗器，因而增加了设备的复杂性和造价；又因为其接在电网的一相上，当容量较大时，易使三相电网不平衡，造成电力公害，影响供电质量。因此，单相可控整流电路只用在较小容量的地方，一旦功率超过4kW或要求电压脉动系数小的地方都采用三相可控整流电路。在实际电路中为什么要用晶闸管串联？答：单个晶闸管的额定电压是有一定限度的，当实际电路要求晶闸管承受的电压值大于单个晶闸管的额定电压时，可以用两个以上的同型号的晶闸管串联使用。在实际电路中为什么要用晶闸管并联，晶闸管并联时应采用哪些措施？答：单个晶闸管的额定电流是有一定限度的，当实际电路要求晶闸管通过的电流值大于单个晶闸管的额定电流时，可以用两个以上同型号的晶闸管并联使用。由于各晶闸管的正向特性不可能一样，将使晶闸管在导通状态和导通过程中电流分配不均，使通过电流小的管子不能充分利用，而通过电流大的管子可能烧坏，因此要采取以下措施：(1)尽量选用正向特性一致的管子并联。(2)采取均流措施。(3)采用强触发。(4)降低电流额定10%使用。晶闸管整流电路为什么要用整流变压器，三相整流变压器为什么都用D，y联结？答：一般情况下，晶闸管整流电路要求的交流供电电压与电网电压不一致，因此需配用适合变压器，以使电压匹配；另外，为了减少电网与晶闸管整流电路之间的相互干扰，要求两者隔离。基于上述两种理由，要用整流变压器。由于晶闸管整流电路输出电压中除直流分量外，还含有一系列高次谐波，三相整流变压器的一次侧采用三角形联结，可使幅值较大的三次谐波流通，有利于电网波形的改善；二次侧接成星形联结是为了得到中性线，特别是三相半波整流电路，必须要有中性线。三相半控桥与三相全控整流电路相比有哪些特点？答：三相半控桥用三只晶闸管，不需要双窄脉冲或大于60的宽脉冲，因而触发电路简单、经济、调整方便。三相半控桥只能做可控整流，不能工作于逆变状态，因而只应用于中等容量的整流装置或不可逆的直流电动机传动系统中。实际应用中，还需在输出端并接续流二极管，否则在大电感负载时，一旦脉冲突然丢失，则会产生失控。三相半控桥电路，控制灵敏度低，动态响应差。调试晶闸管整流装置时，应注意哪些问题？答：调试晶闸管整流装置时，应注意的问题有：(1)核对接线确保无误。(2)先调试触发电路。触发脉冲的宽度、幅值、移相范围等必须满足要求。(3)再调试主回路。必须保证触发脉冲与主回路电压同步，对于三相整流电路，要特别注意三相交流电源的相序，不能颠倒。主回路的调试可先在低压下进行、正常后再接入正常电压试运行。(4)试运行中要注意观察整流装置的电压、电流有无异常声响等。运行一段后，确实没有问题，方可投入正常运行。常用的触发电路有哪几种？答：触发电路的形式多种多样，常用的触发电路主要有阻容移相桥触发电路、单结晶体管移相触发

电路、同步信号为正弦波的触发电路、同步信号为锯齿波的触发电路、KC系列的集成触发电路和数字式触发电路。什么是电力电子器件的驱动电路？答：电力电子器件的驱动电路是主回路与控制电路之间的接口，它对设备的性能有很大的影响。驱动电路性能良好，可使器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间、减小开关损耗，对设备的运行效率、安全性和可靠性都有重要的意义。驱动电路的主要任务是什么？答：驱动电路的主要的任务是将信息电子电路传来的信号按照控制目标的要求，转换成使电力电子器件开通或关断的信号。什么是逆变？如何分类？答：将直流电转变为交流电的过程就叫逆变。变流器工作在逆变状态时，把直流电转变为50Hz的交流电送到电网，称为有源逆变；若把直流电转变为某一频率或频率可调的交流电供给负载使用，则叫做无源逆变或变频。要想使变流器工作在逆变状态，应该具备什么条件？答：应同时具备以下两个条件：(1)外部条件。必须有外接的直流电源。(2)内部条件。控制角90。什么叫逆变角？答：变流器工作在逆变状态时，常将控制角改用表示，将称为逆变角，规定以处作为计量角的起点，角的大小由计量起点向左计算。和的关系为。三相逆变电路对触发电路的要求和整流电路相比有什么不同？答：以三相半波共阴极接法为例进行分析。三相半波电路要求每隔120按顺序给V1、V3、V5施加触发脉冲，以保证换相到阳极电压更高的那一相上。对于整流电路来说，如果同时给三个晶闸管施加触发脉冲，电路也能正常换相，而逆变电路则不行。逆变电路要求触发电路必须严格按照换相顺序，依此给三个晶闸管施加触发脉冲，才能保证电路正常工作。什么叫逆变失败，造成逆变失败的原因有哪些？答：晶闸管变流器在逆变运行时，一旦不能正常换相，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大的短路电流，这种情况叫逆变失败，或叫逆变颠覆。造成逆变失败的原因主要有：(1)触发电路工作不可靠。例如脉冲丢失、脉冲延迟等。(2)晶闸管本身性能不好。在应该阻断期间管子失去阻断能力，或在应该导通时不能导通。(3)交流电源故障。例如突然断电、缺相或电压过低等。(4)换相的裕量角过小。主要是对换相重叠角估计不足，使换相的裕量时间小于晶闸管的关断时间。为了防止逆变失败，最小逆变角min应取多大？答：逆变状态允许采用的最小逆变角应为：min 式中 ——晶闸管关断时间tq折合的角度，约45； ——换相重叠角，与负载电流IL和变压器漏抗成正比，约1520。——安全裕量角，考虑脉冲不对称，一般取10。综上所述，得出：min30——35。变频器是如何分类的？答：按能量变换情况，可将变频器分成两大类：交—交变频器和交—直—交变频器。前者是将50Hz交流电直接转换成所需频率（一般是低于50Hz）的交流电，叫作直接变频。后者是将50Hz的交流电先经晶闸管装置整流成直流电，然后再将直流电逆变成所需频率的交流电，叫做间接变频。变频器有哪些换相方式？答：变频器有如下换相方式：（1）自然换相。有两种形式：电网电压换相和负载换相。（2）

强迫换相。如何区分电压源型和电流源型变频器？两者都属于交—直—交变频器，由整流器和逆变器两部分组成。由于负载一般都是感性的，它和电源之间必有无功功率传送，因此在中间的直流环节中，需要有缓冲无功功率的元件，如果采用大电容器来缓冲无功功率，则构成电压源型变频器；若采用大电抗器缓冲无功功率，则构成电流源型变频器。什么是斩波器？答：斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用以改变加到负载电路上的直流电压平均值的一种电力电子器件变流装置。斩波器怎样分类？答：斩波器按选用的晶闸管元件，可分为逆阻型和逆导型两类。应用全控型器件，可以构成降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路等基本斩波电路。什么是交流调压器，应用在哪些地方？答：通过对晶闸管控制，可把固定的交流电压转换成可调的交流电压，这种变流装置叫交流调压器。交流调压器广泛用于电炉的温度控制、舞台灯光的调节、中小功率异步电动机小范围调速以及电解电镀中整流变压器的一次绕组电压控制等。什么是晶闸管交流开关？答：如果令交流调压器中的晶闸管在交流电压自然过零时关断或导通，则称之为晶闸管交流开关。交流调压器的晶闸管常用哪些方式控制？答：交流调压器的晶闸管常用两种方式控制：相位控制和通—断控制。在交流调压器或交流开关中，使用双向晶闸管有什么好处？答：双向晶闸管不论是从结构上，还是从特性上，都可以把它看作是一对反并联晶闸管集成元件。它只是一个门极，可用交流或直流脉冲触发，使之能正、反向导通。在交流调压器或交流开关中使用双向晶闸管可以简化电路、减小装置体积和质量、节省投资、方便维修。单相半波可控整流电路接大电感负载，为什么必须接续流二极管，电路才能正常工作？与单相桥式半控整流电路中的续流二极管的作用是否相同？答：电感足够大时，若不接续流二极管，则在正半周导通期间电感吸收能量，并储存起来；在电压负半周，电感释放所吸收的能量，使晶闸管的阳极承受正压继续导通，这样在负载上就出现负电压波形，且负电压波形接近于正电压波形时，Ud0,Id0。因此，在接上续流二极管后不论延迟角多大，电感储存的能量经续流二极管续流，同时晶闸管因承受反压而关断，负载上不出现负电压波形，则整流输出电压Ud0.45U21cos2。至于单相桥式半控整流电路，不接续流二极管，电路本身具有续流回路，但是在实际运行中，可能会发生一只晶闸管导通而两只二极管轮流导通的异常现象，为避免这种失控情况，在负载测并联了续流二极管。由此可见，两只二极管的作用不完全相同。在单相桥式全控整流电路中，若有晶闸管因为过流而烧成断路，结果会怎样？如果这只晶闸管被烧成短路，结果又会怎样？答：若有一晶闸管因为过流而烧成断路，则单相桥式全控整流电路变为单相半波可控整流电路，如果这只晶闸管被烧成短路，会引起其它晶闸管因对电源短路而烧毁，严重时使输入变压器因过流而损坏。(因此在设计电路时，在变压器二次侧与晶闸管之间应串联快速熔断丝，起到过流保护作用。)GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？答：GTO能够自动关断，而普通晶闸管不能自动关断的原因是：GTO的导通过程与普通的晶闸管是一样的，有同样的正反馈过程，只不

过导通时饱和程度不深。其中不同的是，在关断时，给门极加负脉冲，即从门极抽出电流，则晶体管V2的济济电流Ib2减小，使Ik和IC2减小，IC2减小又使IA和IC1减小，又进一步减小V2的基极电流，如此形成强烈的正反馈。当两个晶体管发射极电流IA和IK的减小使a1+a2<1时，器件退出饱和而关断。与GTR相比功率MOS管有何优缺点?答：与GTR相比功率MOS管的优缺点有是：功率MOS的显著特点第一个是驱动电路简单，需要的驱动功率小。第二个显著特点是开关速度快，工作频率高，它的热稳定性优于GTR。其缺点有：电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10KV的电力装置。电力电子器件的缓冲电路的作用是什么？关断缓冲与开通缓冲在电路形式上有何区别，各自的功能是什么？答：电力电子器件的缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内因过电压，du/dt或者古流和di/dt,减小器器件的开关损耗。关断缓冲与开通缓冲在电路上的形式区别有：关断缓冲电路是由电阻和二极管并联再和电容串联所构成，开通缓冲电路是由电阻和二极管串联再和电感并联所构成。其各自的功能是：关断缓冲电路又称为du/dt抑制电路，用于吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt,减小关断损耗。开通缓冲电路又称为di/dt抑制电路，用于抑制器件开通时的电流过冲和di/dt,减小器件的开通损耗。

1、指出下图中①～⑦各保护元件 及VD、Ld的名称和作用。

解：①星形接法的硒堆过电压保护； ②三角形接法的阻容过电压保护；

③桥臂上的快速熔断器过电流保护；④晶闸管的并联阻容过电压保护；

⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护；⑥直流侧的压敏电阻过电压保护；⑦直流回路上过电流快速开关保护； VD是电感性负载的续流二极管；Ld是电动机回路的平波电抗器；

四、画图题（10分）

请利用六块锯齿波同步触发电路的X、Y控制端，来组成六路互相相差60°的双窄脉冲触发系统图，并画出其脉冲输出波形的相互关系图。

解：

第三篇：电力电子补考

1.PLC运行时，应该将其开关置 RUN 档（RUN、STOP）。2.国际电工委员会IEC对可编程序控制器作了如下规定：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为__工业环境__下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行_逻辑运算_、_顺序控制_、定时、计数和_算数运算_等操作的指令，并通过数字式或模拟式的_输入和输出_，来控制各种类型的机械设备或生产过程。3.PLC的最基本的应用是用它来取代传统的_继电器_进行_逻辑_控制。4.可编程序控制器主要由FBD（功能块），ST（结构化文本），SFC（顺序功能图），LD（梯形图），IL（指令表)等组成。5.PLC的运算和控制核心是_ CPU _。6.PLC的输入电路采用光电耦合隔离方式。7.PLC中输出接口电路的类型有 继电器输出电路、晶体管输出电路和双向晶闸管输出电路三种。8.PLC中使用的存储器类型有_ RAM _和_ EPROM _两种。9.PLC的软件系统可分为_系统程序_和 用户程序 两大部分。10.PLC经过自诊断、通讯处理、扫描输入、执行程序、刷新输出这5个阶段的工作过程，称为一个 扫描周期。11.I/O总点数是指_输入信号_和_输出信号_的数量。12.将编程器内编写好的程序写入PLC时，PLC必须处在_ STOP _模式。（RUN，STOP）

1、PLC的输入/输出继电器采用 8 进制进行编号，其它所有软元件均采用 10 进制进行编号。

2、定时器T1的设定值是K600，表示延时 60 秒。

3、型号为FX2N-64MR的PLC，它表示的含义为其为

基本 单元，输入输出总点数为64 点，其中输入

点，输出 32 点，其输出类型为

继电器输出

4、M8000是 RUN监控，在PLC运行时它都处于 ON 状态，而M8002是 初始脉冲，仅在PLC运行开始瞬间接通一个 扫描周期

5、分析下列梯形图，如X0合上，Y0经过 10S 输出为1，当Y0为输出为1时，X0断开，Y0（能、不能）能 保持16、1、FX2NPLC只有两条步进指令，它们是 STL、RET。

1、如图示：若闭合X1，则Y3、Y2、Y1、Y0中 Y3 亮。

2、功能指令的执行方式分为 脉冲执行、连续执行

两种，凡是有前缀显示符号(D)的功能指令，就能处理 32 位数据。1在工业控制网络中，PLC常采用串行通讯接口标准是 RS-232、RS-485 和RS-422。

13.PLC运行时，应该将其开关置 RUN 档（RUN、STOP）。14.国际电工委员会IEC对可编程序控制器作了如下规定：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为__工业环境__下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行_逻辑运算_、_顺序控制_、定时、计数和_算数运算_等操作的指令，并通过数字式或模拟式的_输入和输出_，来控制各种类型的机械设备或生产过程。15.PLC的最基本的应用是用它来取代传统的_继电器_进行_逻辑_控制。16.可编程序控制器主要由FBD（功能块），ST（结构化文本），SFC（顺序功能图），LD（梯形图），IL（指令表)等组成。17.PLC的运算和控制核心是_ CPU _。18.PLC的输入电路采用光电耦合隔离方式。19.PLC中输出接口电路的类型有 继电器输出电路、晶体管输出电路和双向晶闸管输出电路三种。20.PLC中使用的存储器类型有_ RAM _和_ EPROM _两种。21.PLC的软件系统可分为_系统程序_和 用户程序 两大部分。22.PLC经过自诊断、通讯处理、扫描输入、执行程序、刷新输出这5个阶段的工作过程，称为一个 扫描周期。23.I/O总点数是指_输入信号_和_输出信号_的数量。24.将编程器内编写好的程序写入PLC时，PLC必须处在_ STOP _模式。（RUN，STOP）

1、PLC的输入/输出继电器采用 8 进制进行编号，其它所有软元件均采用 10 进制进行编号。

2、定时器T1的设定值是K600，表示延时 60 秒。

3、型号为FX2N-64MR的PLC，它表示的含义为其为

基本 单元，输入输出总点数为64 点，其中输入

点，输出 32 点，其输出类型为

继电器输出

7、M8000是 RUN监控，在PLC运行时它都处于 ON 状态，而M8002是 初始脉冲，仅在PLC运行开始瞬间接通一个 扫描周期

8、分析下列梯形图，如X0合上，Y0经过 10S 输出为1，当Y0为输出为1时，X0断开，Y0（能、不能）能 保持19、1、FX2NPLC只有两条步进指令，它们是 STL、RET。

1、如图示：若闭合X1，则Y3、Y2、Y1、Y0中 Y3 亮。

2、功能指令的执行方式分为 脉冲执行、连续执行

两种，凡是有前缀显示符号(D)的功能指令，就能处理 32 位数据。1在工业控制网络中，PLC常采用串行通讯接口标准是 RS-232、RS-485 和RS-422。

1、说明FX2N—48MR型号的的意义，并说出它的输入输出点数

答：说明该产品为三菱公司生产的FX2N系列的可编程控制器，其中48为输入输出总点数，24个输入点，24个输出点，M表示基本单位，R表示继电器输出型

2、PLC由哪几部分组成？

答：可编程控制器由硬件和软件两部分组成。

硬件包括中央处理单元、存储器、输入/输出单元、编程装置、电源以及其他外部设备。软件由系统程序和用户程序组成。

5、PLC有哪些用途？

答：开关量逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理、通讯联网等

6、PLC工作过程分哪五个阶段？

答：分别为内部处理、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新

1、M8002的功能是什么？通常用在何处？

答：M8002为初始化脉冲，即在PLC从STOP状态转到RUN状态的时刻导通一个扫描周期的时间。通常用在顺序控制设计方法的SFC图语言中，作为程序切换到初始步的转换条件。

2、M8000的功能是什么？

答：m8000为运行监视。即plc为rum状态时一直导通。

3、什么叫“双线圈输出”？在什么情况下允许双线圈输出？

答：相同编号的线圈在梯形图当中重复出现两次或者两次以上，这种情况称之为“双线圈输出”。在步进指令和条件跳转指令编程方式时，允许双线圈输出。

4、说明FX2N—48MR型号的的意义，并说出它的输入输出点数

答:说明该产品为三菱公司生产的 FX2N系列的可编程控制器,其中 48为输入输出总点数,24个输入点,24个输出点,M表示基本单位，r表示继电器输出型。

1、（D）MOV（P）指令中，D、P的含义是什么？ 答：d表示处理32位数据，p表示脉冲执行型

2、“K2Y0”表示什么意思？

答：那么k2就代表8位，意思就是从y0开始到y7一共8位

3、什么是位元件？“K2M0”表示什么意思？

答：只有ON/OFF两种状态的元件称之为位元件。位元件的组合表示为Kn+首个位元件号，其中n为组数，每四位为一组。K2M0表示由M0-M7所组成的8位数据

1、说明FX2N—48MR型号的的意义，并说出它的输入输出点数

答：说明该产品为三菱公司生产的FX2N系列的可编程控制器，其中48为输入输出总点数，24个输入点，24个输出点，M表示基本单位，R表示继电器输出型

2、PLC由哪几部分组成？

答：可编程控制器由硬件和软件两部分组成。

硬件包括中央处理单元、存储器、输入/输出单元、编程装置、电源以及其他外部设备。软件由系统程序和用户程序组成。

5、PLC有哪些用途？

答：开关量逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理、通讯联网等

6、PLC工作过程分哪五个阶段？

答：分别为内部处理、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新

1、M8002的功能是什么？通常用在何处？

答：M8002为初始化脉冲，即在PLC从STOP状态转到RUN状态的时刻导通一个扫描周期的时间。通常用在顺序控制设计方法的SFC图语言中，作为程序切换到初始步的转换条件。

2、M8000的功能是什么？

答：m8000为运行监视。即plc为rum状态时一直导通。

3、什么叫“双线圈输出”？在什么情况下允许双线圈输出？

答：相同编号的线圈在梯形图当中重复出现两次或者两次以上，这种情况称之为“双线圈输出”。在步进指令和条件跳转指令编程方式时，允许双线圈输出。

4、说明FX2N—48MR型号的的意义，并说出它的输入输出点数

答:说明该产品为三菱公司生产的 FX2N系列的可编程控制器,其中 48为输入输出总点数,24个输入点,24个输出点,M表示基本单位，r表示继电器输出型。

1、（D）MOV（P）指令中，D、P的含义是什么？ 答：d表示处理32位数据，p表示脉冲执行型

2、“K2Y0”表示什么意思？

答：那么k2就代表8位，意思就是从y0开始到y7一共8位

3、什么是位元件？“K2M0”表示什么意思？

答：只有ON/OFF两种状态的元件称之为位元件。位元件的组合表示为Kn+首个位元件号，其中n为组数，每四位为一组。K2M0表示由M0-M7所组成的8位数据

第四篇：电力电子名词解释

肖特基势垒：在一些情况、金属铬银钨铂与半导体表面的适应接触也会形成势垒。它是一种阻碍电子运动移动的电势能，其作用类似PN结，呈现PN结的非线性特性，但并不等同与PN结。电导调制效应：当PN结通过正向大电流时，压降只用1V左右，这是因为在通过正向电流时，注入基区（通常是N型材料）有源逆变:如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，直流电逆变成与电网同频率的交流电反馈至电网上，称为~~

无源负载:如果将电路的交流侧直接与负载连接，将直流电逆变成某一频率或频率可调的交流电供给负载，称为~~ 掣住电流：在晶闸管加上触发电压，当元件从阻断状态刚好转实现有源逆变必须同时具备两个条件：①一定要有直流电动势源，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，且其值应大于变流器直流侧的平均电压Ud。②变流器必须工作在α>90的区间，使Ud<0。

简述最小逆变角的选取要考虑的因素。（1）换相重叠角（2）晶闸管关断时间对应的电角度（3）安全裕量角。电力电子器件特征：电力电子器件又称为功率器件，通常工作于高电压、大电流的条件下，普遍具备耐压高、工作电流大、自身耗散功率大等特点，功率一般远大于处理信息的电子器件的功率，一般工作在开关状态电力电子器件往往需要有信息电子电路来控制。电力晶体管是一种（耐高压）、（大电流）驱动电路的基本任务就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为电力电子器件可以接受的信号，加在控制端和公共端之间。过流保护：采用快速熔断器、直流快速熔断器和过电流继电器 缓冲电路又称为吸收电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt，减小器件晶闸管是一种既具有（开关作用），又具有（整流作用）的大功率半导体器件。晶闸管有三个电极，分别是（阳极），（阴极）和门极或栅极。

半控型电力电子器件控制极只能控制器件的（导通），而不能控制器件的（关断）全控型电力电子器件控制极既能控制器件的（导通），也能控制

库克变换电路的输出电压为

（Uo=-DUd/(1-D)），输出电流为

（Io=-(1-D)Id/D）。根据输入直流电源特点，逆变电路分为（电压型）和（电流型）逆变电路。

根据换流方式，逆变电路分为（负载换流型）、（脉冲换流型）和（自换流型）逆变的空穴，浓度大大超过原始N型基片多子浓度，为了维持半导体的电中性条件，多子浓度也要相应大幅度增加，这意味着在此条件下，基片电阻率下降，所以导通电压较小。

二次击穿：发生一次击穿时，如果有外接电阻，限制电流Ic的增大，一般不会损坏GTR。但如果继续增大Uce，又不限制Ic的增长，当Ic上升到A点（临界值）时，Uce会突然下降而Ic继续增大（负阻效应），这个现象成为二次击穿。

安全工作区：指在输出特性曲线图上GTR能够安全运行的电流、电压的极限范围。按基级偏置分类可分为正偏安全工作区和反偏安全工作区。逆变失败：逆变时一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势逆变成顺向串联，形成很大的短路电流。SPWM：用载波调制正弦波而获得脉冲宽度，按正弦规律变化有和正弦波等效的脉宽调制，PWM波形成为正弦脉宽调制。、PWM技术：是控制半导体开关元件的通断时间比，即通过调节脉冲宽度或周期来实现控制输出电压的一种技术。

逆变电路：在实际应用中除了将交流电能变换成直流电能外，还需将直流电能换成交流电能，这种对应整流的逆向过程成为逆变。完成这一变换过程的电路成为逆变电路。

开关损耗：电力电子器件在由通态转为断态（关断过程）或由断态转为通态的转换过程中产生的损耗，分别成为关断损耗或开通损耗，总称为*

为导通状态就去除触发电压，此时要保持元件导通所需要的最小阳极电流称为掣住电流。普通晶闸管的关断时间约为几十到几百微秒。晶闸管的额定电流：在环境温度为400和规定的冷却条件下，晶闸管在电阻性负载导通角不小于1700的单相工频正弦半波电路中，当结温稳定且不超过额定结温时，所允许的最大通态平均电流，称额定通态平均电流

功率集成电路：如果将电力电子器件于逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电路制作在同一芯片上，则称为*

维持电流：在室温下门极断开时，元件从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流为维持电流。

自然换相（流）点：是三相电路中各相晶闸管能被正常触发导通的最早时刻，在该点以前，对应的晶闸管因承受反压而不能触发导通，称为自然换流点

晶闸管断态电压临界上升率：晶闸管的结在阻断状态下相当于一个电容，若突加一正向阳极电压，便会有一个充电电流流过结面，该充电电流经靠近阴极的PN结时，产生相当于触发电流的作用，如果这个电流过大，将会使元件误触发导通，因此对晶闸管必须规定允许的最大断态电压上升率。我们把在规定条件下，晶闸管直接从断态转换到通态的最大阳极电压上升率称为断态电压临界上升率。

电力电子技术发展方向：大容量化、高频化、易驱动、降低导通压降、模块化、功率集成化。

在快速熔断时应考虑：电压等级应给据快速熔断后承受的电压来确定，电流容量应按照其在主电路中的接入方式和主电路链接形式确定。快熔的I2t值应小于被保护器件的I2t值。为保证熔体在正常过载情况下不熔化，应考虑其时间-电流特性。触发电路必须满足以下要求：①触发脉冲应有足够的功率，触发脉冲的电压和电流应大于晶闸管要求的数值，并留有一定的裕量。②触发脉冲应有一定的宽度且脉冲前沿应尽可能陡。③触发脉冲的相位应能在规定范围内移动。④触发脉冲与主电路电源必须相同。

无源逆应用：感应加热、功率超声应用，电火花加工、列车照明、脉冲电镀电源、不间断电源、高频直流焊机、交流转动的变频调速、高频电子镇流器、快速充电等等。

有源逆变电路主要应用于直流电机的可逆调速、绕线转子异步电动机的串级调速、高压直流输电和太阳能发电等领域 逆变失败原因：

1、触发电路工作不可靠，不能适时、准确的给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。

2、晶闸管发生故障，该断时不断、该通时不通。

3、交流电源缺相或突然消失。

4、换相的裕量角不足，引起换相失败。

电力电子技术其基本的转换形式和功能有以下四种：（1）整流与可控整流电路也称为交流/直流（ac/dc）变换电流。（2）直流斩波电路（3）逆变电路（4）交流变换电路 双向晶闸管有两个主电极和一个门极。的双极型晶体管。

电力电子器件一般都需要做电气隔离处理，常用的方法有光电转换、磁电转换等。

晶闸管已被广泛应用于 可控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域，成为低频（200Hz以下）、大功率变流装置中的主要器件。散热方式可采用风冷或水冷。

23、UDRM、URRM-正、反向断态重复峰值电压；

UDSM、URSM—正、反向断态不重复峰值电压；

UBO-正向转折电压；URO-反向转折电压。直流斩波电路广泛应用于直流变速拖动中，如由直流电网供电的电气化铁路、地铁车辆、城市无轨电车和电动汽车。

晶闸管的通态平均电流IT（AV）-额定电流：晶闸管在环绕温度为40度和器件规定的冷却条件下，结温稳定且不超过额定结温时，在带电阻性负载，导通角不小于170o的单相工频正弦半波电路中，所允许的最大通态平均电流成为通态平均电流，也称为晶闸管的额定电流IT(AV)

GTO是一种多元的功率集成器件，内部包含了数十个甚至数百个共阳极的小GTO单元，这些小GTO单元的阴极和门极在器件内部并联在一起。

28、电力MOSFET无反向阻断能力，应用时如果漏源极之间必须承受反压，则电力MOSFET的电路中应串入快速二极管。

1、IGBT承受反向电压的能力很差，其反向阻断电压UBM只有几十伏，因此，大大的限制了他在高压场合的应用。

2、晶闸管的正向特性又有（阻断状态）和（导通状态）之分。的开关损耗 电阻性负载：把晶闸管从承受正向电压起到触发导通之间的电角度a称为控制角。晶闸管在一个周期内导通的电角度用θ表示，称为导通角。α+θ=π

外因过电压：操作过电压、累击过电压：内因过电压：换相过电压、关断过电压。GTR发生二次击穿损坏必须具备三个条件：高电压、大电流、持续时间。波形系数：将电流波形有效值与平均值之比。

两种负载换流型逆变电路：串联式谐振逆变电路和并联式谐振逆变电路。串联式谐振逆变电路其输出电压为方波，负载电流波形接近正弦波；并联式谐振逆变电路输出电压接近正弦波，负载电流波形为方波

简述逆导晶闸管在使用时应注意的问题。答：（1）逆导晶闸管的反相击穿电压很低，只能适用于反向不需承受电压的场合（2）逆导晶闸管存在着晶闸管区和整流区之间的隔离区。（3）逆导晶闸管的额定电流分别以晶闸管和整流管的额定电流表示 电力电子开关管的驱动：驱动器接受控制系统输出的控制信号经过处理后发出驱动信号给开关管，控制开关器件的通、断。（2）过流、过压保护：它包括器件保护和系统保护俩个方面。检测开关器件的电流、电压，保护主电路中的开关器件，防止过流、过压损坏开关器件。检测系统电源输入、输出以及负载的电流、电压，实时保护系统，防止系统崩溃而造成事故

51、电力二极管的主要类型有（普通二极管），（快恢复二极管）和肖特基二极管。

器件的（关断）。

电力晶体管的安全工作区分为（正偏安全工作区）和（反偏安全工作区）。IGBT的保护有（过电流保护），过电压保护和（过热保护）。降压变换电路的输出电压与输入电压的关系为（Uo=DUd），升压变换电路的输出电压与输入电压的关系为（Uo=Ud/(1-D)）。降压直流变换电路输出电压为（Uo=DUd），输出电流为（Io=Id/D）。

电力器件的换流方式有（器件换流），（电网换流），负载换流和脉冲换流。负载换流式逆变电路分为（并联谐振式），（串联谐振式）。

电力电子电路有四种换流方式：器件换流、电网换流、负载换流、脉冲换流 常用的直流斩波器有：降压斩波器、升压斩波器、升降压斩波器、双象限斩波器、及四象限斩波器等。直流斩波器的两种控制方式：①时间比控制方式②瞬时值和平均值控制。

按照稳压控制方式，直流变换电路可分为（脉冲宽度调制）和（脉冲频率调制）。

6、GTO在门极（正脉冲电流触发下）导通，在门极（负脉冲电流触发下）关断。晶闸管交流测过电压分为（交流侧操作过电压）和（交流测浪涌过电压）。69、单相半波可控整流电路当控制角越大，波形系数（越大），输出电压平均值（越小）。

70、在升降压变换电路中，当0.5

电路。

电力二极管分类：普通二极管（反向恢复时间在5s以上）、快恢复二极管、肖特基二极管（反向恢复时间10-40ns

常用的均流措施有（电阻均流）和（电抗均流）两种。75、单结晶体管的负阻特性是指（峰点）和（谷点）之间的特性。

76、PWM逆变电路有（异步调制）和（同步调制）两种控制方式。

有源逆变主要用于（直流电机的可逆调速）、（绕线型异步电动机的串级调速）和高压直流输电以及太阳能发电等。

第五篇：电力电子简答

在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？（1）R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。（2）R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。

晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？（1）触发信号应有足够的功率。（2）触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。(3）触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。

对晶闸管的触发电路有哪些要求？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？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？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。

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？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。

晶闸管整流装置的功率因数是怎样定义的？它与哪些因素有关？改善功率因数通常有哪些方法？晶闸管整流装置的功率因数定义为交流侧有功功率与视在功率之比。晶闸管整流装置的功率因数与电路的畸变系数与位移因数的乘积大小成正比。改善功率因数通常有以下几种方法：①小控制角（逆变角）运行；②采用两组变流器的串联供电；③增加整流相数；④设置补偿电容。

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？当晶闸管阳极上加有正向电压的同时，在门极上施加适当的触发电压，晶闸管就正常导通；当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压减小到零或让其反向，就可以让晶闸管关断。

对晶闸管的触发电路有哪些要求？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？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？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？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。

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？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。

什么叫整流？什么叫逆变？什么叫有源逆变？什么叫无源逆变？把交流电变为直流电的过程叫整流；把直流电变为交流电的过程叫逆变；将直流电变为和电网同频率的交流电并反送到交流电网去的过程称为有源逆变；将直流电变为交流电直接供给负载使用的过程叫无源逆变。实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？（1）直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E，其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud，才能提供逆变能量。（2）逆变器必需工作在β<90º（α>90º）区域，使Ud< 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么（1）逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。（2）逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。（3）产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。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？(1)电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时，需要向电源反馈无功功率。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，逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。(2)而对电流型逆变器来说，当交流侧为阻感负载时，也需要提供无功能量反馈，但直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因反馈无功能量时，直流电流并不反向，因此不必象电压型逆变器那样要给开关器件反并联二极管。PWM逆变电路的控制方法主要有哪几种？简述异步调制与同步调制各有哪些优点？（1）PWM逆变电路的常用控制方法有两种，一是计算法；二是调制法。其中调制法又可分为两种，一是异步调制法；二是同步调制法。（2）通常异步调制法是保持载波频率不变，信号频率根据需要而改变时，载波比是变化的。优点是：信号频率较低时载波比较大，一周期内脉冲数较多，输出较接近正弦波。（3）同步调制时，保持载波比为常数，并在变频时使载波和信号波保持同步变化。优点是：信号波一周内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的，对称性好。根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。（1）第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。（2）第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM”调制。（3）第三种调制方式为：同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变，称为混合调制。实现正确触发的同步定相的方法步骤有哪些？(1)根据不同触发电路与脉冲移相范围的要求，确定同步信号电压us与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。(2)根据整流变压器TS的接法与钟点数，以电网某线电压作参考矢量，画出整流变压器二次侧也就是晶闸管阳极电压的矢量。再根据A确定同步信号US与晶闸管阳极电压的相位关系，画出对应的同步相电压矢量和同步线电压的矢量。(3)根据同步变压器二次线电压矢量位置，定出同步变压器TS的钟点数和接法。只需把同步变压器二次电压Usu、Usv、Usw分别接到VT1，VT3，VT5管的触发电路；Us(-U)、Us(-v)、Us(-w)分别接到VT4、VT6、VT2的触发电路，与主电路的各个符号完全对应，即能保证触发脉冲与主电路同步。根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM”调制。第三种调制方式为：同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变，称为混合调制。什么叫有环流反并联可逆电路的α=β工作制？在有环流反并联可逆电路中，为了防止在两组变流器中出现环流，当一组工作在整流状态时，另一组必须工作在逆变状态，并且α=β，也就是两组变流器的控制角之和必须保持180°，才能使两组直流侧电压大小相等方向相反。这种运行方式称为α=β工作制。串联谐振式逆变器有哪些特点？适用于哪些场合？串联谐振式逆变器的启动和关断较容易，但对负载的适应性较差，当负载参数变动较大配合不当时，会影响功率输出或引起电容电压过高。因此，串联谐振式逆变器适用于负载性质变化不大，需要频繁启动和工作频率较高的场合，如热锻、弯管、淬火等。直流电动机负载单相全控桥整流电路中，串接平波电抗器的意义是什么?平波电抗器电感量的选择原则是什么?意义：利用电感的储能作用来平衡电流的脉动和延长晶闸管的导通时间。原则：在最小的负载电流时，保证电流连续，即使晶闸管导通角θ=180°。