电力电子技术简答题总结(与之前上传的幻灯片配套)

第一篇：电力电子技术简答题总结(与之前上传的幻灯片配套)

1.电力电子器件为什么通常处于开关状态？电力电子器件的损耗有哪些？(幻灯片3,4页)

2.晶闸管的开通条件是什么？关断条件是什么？(幻灯片6页)

3.三相桥式全控整流电路触发方式有哪几种？

答：双脉冲触发方式和宽脉冲触发方式

4.关于整流电路的移相范围，谐波，功率因数，晶闸管最大正反向电压

5.带平衡电抗器的双反星型电路和三相桥式电路的对比以及适用场合(幻灯片25,26页)

6.逆变实现的条件(27页)

7.什么是逆变失败？逆变失败的原因(28页)

8.器件的换流方式有哪几种？(31页)

9.电压型逆变电路的特点，电流型逆变电路的特点(38,39页)

10.降压斩波电路的原理和电路图(42页)

11.升压斩波电路的原理和电路图(43页)

12.升降压斩波电路的原理和电路图(45页)

13.多相多重斩波电路是怎么构成的？相数和重数分别是什么意思？(48页)

14.全波整流电路和全桥整流电路的特点以及适用范围(54页)

15.单相交流调压电路如果α<

第二篇：电力电子技术简答题

2、什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么？

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：

（2分）

触发电路工作不可靠。例如脉冲丢失、脉冲延迟等。

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。

交流电源故障。例如突然断电、缺相或电压过低等。

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。

逆变失败后果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（4分）

防止逆变失败采用最小逆变角βmin防止逆变失败、晶闸管实现导通的条件是什么？关断的条件及如何实现关断？

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。关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。

（3分）

实现关断的方式：1>减小阳极电压。

2>增大负载阻抗。

3>加反向电压。

3、为什么半控桥的负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变？（5分）

答：由逆变可知，晶闸管半控桥式电路及具有续流二极管电路，它们不能输出负电压Ud固不能实现有源逆变。

（5分）

2、电压型逆变电路的主要特点是什么？（8分）

(1)

直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；（2分）

(2)

输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；（3分）

(3)

阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。（3分）

3、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作？

答：逆变电路必须同时具备下述两个条件才能产生有源逆变：

（1）变流电路直流侧应具有能提供逆变能量的直流电源电势Ed，其极性应与晶闸管的导电电流方向一致。

（3分）

（2）变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须为负（相对于整流时定义的极性），以保证与直流电源电势Ed构成同极性相连，且满足Ud

（2分）

1、3、简述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因哪些电路类型不能进行有源逆变？（5分）

（1）外部条件：要有一个能提供逆变能量的直流电源，且极性必须与直流电流方向一致，其电压值要稍大于Ud；（2分）

（2）内部条件：变流电路必须工作于β<90°区域，使直流端电压Ud的极性与整流状态时相反，才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。这两个条件缺一不可。（2分）

当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。当逆变角太小时，也会发生逆变失败。（3分）

不能实现有源逆变的电路有：半控桥电路，带续流二极管的电路

3、下面BOOST升压电路中，电感L、电容C与二极管的作用是什么？（7分）

答：储存电能升压（3分）；保持输出电压稳定（4分）。

1、试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。（12分）

器

件

优

点

缺

点

IGBT

开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较低，输入阻抗高，为电压驱动，驱动功率小

开关速度低于电力MOSFET,电压，电流容量不及GTO

GTR

耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低

开关速度低，为电流驱动，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题

GTO

电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强

电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低

电

力

MOSFET

开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题

电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置

2、试分析下图间接交流变流电路的工作原理，并说明其局限性。（10分）

答：图是带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路，它在中间直流电容两端并联一个由电力晶体管V0和能耗电阻R0组成的泵升电压限制电路。当泵升电压超过一定数值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在R0上（5分）。其局限性是当负载为交流电动机，并且要求电动机频繁快速加减速时，电路中消耗的能量较多，能耗电阻R0也需要较大功率，反馈的能量都消耗在电阻上，不能得到利用（5分）。

3、软开关电路可以分为哪几类？各有什么特点？（10分）

答：根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态，可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类；根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路，零开关PWM电路和零转换PWM电路（4分）。

准谐振电路：准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波，电路结构比较简单，但谐振电压或谐振电流很大，对器件要求高，只能采用脉冲频率调制控制方式（2分）。

零开关PWM电路：这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后，此电路的电压和电流基本上是方波，开关承受的电压明显降低，电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式（2分）。

零转换PWM电路：这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同的是，谐振电路是与主开关并联的，输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态，无功率的交换被消减到最小（2分）。

3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压？（7分）

答：采用整流变压器降压后可以使晶闸管工作在一个合适的电压上，可以使晶闸管的电压定额下降（2分），使晶闸管工作于小控制角，这有利于减少波形系数，提高晶闸管的利用率，实际上也减少的晶闸管的电流定额

由于控制角小，这对变流装置的功率因素的提高也大为有利（2分）。

4、单相电压型逆变电路中，电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响？电路结构有哪些变化？（7分）

答：电阻性负载时，输出电压和输出电流同相位，波形相似，均为正负矩形波（2分）。

电感性负载时，输出电压为正负矩形波，输出电流近似为正弦波，相位滞后于输出电压，滞后的角度取决于负载中电感的大小（3分）。

在电路结构上，电感性负载电路，每个开关管必须反向并联续流二级管（2分）。、简述对触发电路的三点要求。（5分）

1）触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率；（1分）

2）触发电路必须满足主电路的移相要求；（2分）

3）触发电路必须与主电路保持同步。（2分）

5、对于正弦脉冲宽度调制（SPWM），什么是调制信号？什么是载波信号？何谓调制比？（5分）

答：在正弦脉冲宽度调制（SPWM）中，把希望输出的波形称作调制信号；（2分）

而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；（2分）

载波频率fc与调制信号频率fr之比，N=

fc

/

fr称为载波比。（1分）

1、什么是可控整流?它是利用晶闸管的哪些特性来实现的?（5分）

答：将交流电通过电力电子器件变换成大小可以调节的直流电的过程称为可控整流。

（3分）

可控整流主要利用了晶闸管的单向可控导电特性。（2分）

4、电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么？（5分）

答：电流型变频器的直流环节是电感器，而电压型变频器的直流环节是电容器。（3分）

电压型变频器不能工作于再生制动状态，因为电容两端电压不能跃变。（2分）

试简述三相半控桥式整流电路与三相全控桥式整流电路的特点。

1、答：三相全控桥式整流电路采用6只晶闸管构成，而三相半控桥式整流电路采用三只晶闸管和三只二极管构成；（2分）

三相全控桥可以工作在有源逆变状态，而三相半控桥只能工作在整流状态；（2分）

三相半控桥可能会出现失控现象，而全控桥不会。（1分）

3、举出三种常用过电流保护电器，并指出其动作时间的典型值。

答：1）快速熔断器，在流过6倍额定电流时熔断时间小于20ms（2分）

2）直流快速开关，动作时间只有2ms（1分）

3）电流检测和过电流继电器，开关动作几百毫秒。（2分）

在晶闸管可控整流电路的直流拖动中，当电流断续时电动机的机械特性有哪些特点？

答：在晶闸管可控整流电路的直流拖动中，当电流断续时，电动机的理想空载转速将抬高；机械特性变软，即负载电流变化很小也可引起很大的转速变化。

2、在三相半波可控整流电路中，如果控制脉冲出现在自然换流点以前，可能会出现什么情况？能否换相？、答：在三相半波可控整流电路中，如果每只晶闸管采用独立的触发电路，那么控制脉冲出现在自然换流点以前，电路将停止工作；如果三只晶闸管采用同一个触发电路（对共阴极连接），则控制脉冲出现在自然换流点以前，电路仍然能正常换相，但此时的控制角较大，输出电压较低。

3、在三相全控桥式有源逆变电路中，以连接于A相的共阳极组晶闸管V14为例说明，在一个周期中，其导通及关断期间两端承受电压波形的规律。

答：共阳极组三只晶闸管轮流导通1200，其顺序是VT4àVT6àVT2。所以，当VT4导通时，两端电压为零；当VT6导通时，VT4两端电压为线电压uvu；当VT2导通时，VT4两端电压为线电压uwu。

6、脉宽可调的斩波电路如图，说明电路中V12及L1、C、V22各有什么作用？V11承受反压的时间由哪些参数决定?（6分）

答：（1）V12为换相辅助晶闸管。

（1分）

（2）L1、C、V22构成换相单方向半周期谐振电路，C为换相电容

V22为单方向振荡限制二极管。

（2分）

（3）V11承受反压时间由C、L和R决定。

（2分）

5、试说明功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由哪几条曲线所限定?

答：功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由以下条曲线所限定：最高电压UceM、集电极最大电流IcM、最大耗散功率PcM以及二次击穿临界线。

什么是晶闸管交流开关？交流调压器的晶闸管常用哪些方式控制？

答：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（1分）。交流调压器中的晶闸管有两种控制方式：(1)相位控制在电源电压的每一周期，在选定的时刻将负载与电源接通，改变选定的时刻即可达到调压的目的，即相控方式（2分）；(2)通-断控制将晶闸管作为开关，使负载与电源接通若干周波，然后再断开一定的周波，通过改变通断的时间比达到调压的目的。有全周波连续式和全周波间隔式两种形式（2分）。

3、3、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。当输出交流电压与电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压与电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道（3分）。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，依然经电路中的控开关器件流通，因此不需要并联二极管（2分）。

4、什么是组合变流电路？一般的开关电源是怎样组合的？为什么要这样组合？

答：组合变流电路是将某几种基本的变流电路（AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC）组合起来，以实现一定新功能的变流电路（2分）。开关电源通常采用交-直-交-直方式组合（1分）。由于开关电源采用了工作频率较高的交流环节，变压器和滤波器都大大减小，因此同等功率条件下其体积和重量都远小于相控整流电源。除此之外，工作频率的提高还有利于控制性能的提高。由于这些原因，在数百KW以下的功率范围内，开关电源正逐渐取代相控整流电源（2分）。

4、什么叫过电流？过电流产生的原因是什么？

答：当流过晶闸管的电流大大超过其正常工作电流时，称为过电流。产生的原因有：

（1）直流侧短路；

（2）机械过载；

（3）可逆系统中产生环流或者逆变失败；

（4）电路中管子误导通及管子击穿短路等。

（5分）

5、IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?。

IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,ⅠGBT是电压驱动型器件,IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。

（1分）

GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗,关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。

（1分）

GTO驱动电路的特点是:GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。（2分）

电力MOSFET驱动电路的特点:要求驱动电路具有较小的输入电阻,驱动功率小且电路简单。

（1分）

2、单相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路接大电感负载，负载两端并接续流二极管的作用是什么？两者的作用是否相同？

（2）其负载两端并接续流二极管是为了使交流电源电压进入负半周时，由续流二极管续流，使晶闸管关断，提高整流输出电压的平均值

（3）单相桥式半控整流电路接大电感负载，负载两端并接续流二极管的作用是为了避免失控现象的发生，保证整流电路的安全运行

4、变频器由那些基本部分构成？

答：1)整流器。2)逆变器。3)中间直流环节。4)控制电路。

1、什么是控制角а？导通角θ？为什么一定要在晶闸管承受正向电压时触发晶闸管？（5分）

答：（1）把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电度角称为控制角。

（2分）

（2）晶闸管一个周期内导通的电角度称为导通角。

（2分）

（3）晶体管的性能与三极管性能差不多，都是在正向压降触发导通，反向截止（1分）

4、用单结晶体管的触发电路,当移相到晶闸管达到某一导通角时,再继续调大导通角时,忽然晶闸管变成全关断是何原因?（5分）

答：单结晶体管导通后,如果由电源通过电位器加到发射极的电流超过谷点电流单结晶体管就关不了。这时，单结晶体管只产生一个脉冲，尚能保持晶闸管工作，但是若进一步减小电位器电阻，加大发射极电流，那么在同步电源的梯形波上升前沿发射极就与基极直通，电容冲不上电，不能发出触发脉冲，晶闸管就全关断了。

（5分）

1、单相可控整流电路供电给电阻负载或蓄电池充电（反电势负载），在控制角α相同，负载电流平均值相等的条件下，哪一种负载晶闸管的额定电流值大一些？为什么？（6分）

答：（1）反电动势负载电路中晶闸管的额定电流大一些。因为当控制角为α时，电阻性负载时，晶闸管的导通角θ＝π-α。

（1分）

（2）而反电动势式负载时，当α小于不导电角δ时，θ＝π-2δ；当α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ＝π-α-δ。

（2分）

（3）所以，反电动势负载时的波形系数Kf1大于电阻性负载时的波形系数Kf2。当负载电流平均值相等的条件下，反电动势负载时的晶闸管电流的有效值大于电阻性负载时的晶闸管电流的有效值。因此，反电动势负载晶闸管的额定电流大一些。

（3分）

4、什么是换相重叠角？换相重叠角是什么原因造成的？（5分）、在三相整流电路中，由于换相过程持续的时间电角度，称为换相重叠角。

原因由于变压器漏抗对电路的影响，造成换流电路中的电流不能发生突变引起的换相重叠角。

2、换流重叠角的产生给逆变电带来哪些不利影响？（4分）

答：（1）由于变压器漏感和线路电感等因素的影响，晶闸管的换流（换相）不能瞬时完成，均需一定的时间即换相重叠角γ所对应的时间。

（2分）

（2）如果逆变角β<γ，将使换相不能完成，造成逆变失败。

（2分）

1、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?（6分）

1）意义：利用电厂的储能作用来平衡电流的脉动和延长晶闸管的导通时间。

（3分）

（2）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°。

（2分）

3、如图为三相全控桥同步相控触发系统框图，试回答：

该触发系统采用哪种控制方式？

图中的1A、1B、1C、F、E以及1D~6D的电路名称是什么?（6分）

答：（1）横向控制原理。

（1分）

（2）1A为同步变压器。

（0.5）

（3）1B为同步信发发生器。

（0.5）

（4）1C为移相控制电路。

（1分）

（5）F为6倍频脉冲信号发生器。

（1分）

（6）E为环形分配器和译码器。

（0.5分）

（7）1D~6D为脉冲整形与功放电路。

（0.5分）

4、如图为单相桥式SPWM逆变器的主电路。试说明单极性控制方式在调制波ur的负半周的控制方法和工作过程?（6分）

答：设ur为正弦调制，uc为负向三角形载波，在ur的负半周，关断V31、V34、使V32始终受控导通，只控制V33。在ur＜uc时，控制V33导通，输出电压u0为－Ud，在ur

5、何谓斩波电路的直流调压和直流调功原理？分别写出降压和升压斩波电路直流输出电压U0电源电压Ud的关系式?（6分）

答：（1）改变导通比Kt即可改变直流平均输出电压U0又可改变负载上消耗功率的大小，这就是斩波电路的直流调压和调功原理。

（1分）

（2）降压斩波电路。

（2分）

（3）升压斩波电路。

（2分）

6、简述降压斩波电路的工作原理。(5分)

2、简述图3-1a

所示的降压斩波电路工作原理。

3、答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让

V导通一段时间ton，由电源

E

向

L、R、M供电，在此期间，uo＝E。然后使V关断一段时间toff，此时电感

L通过二极管

VD

向

R和M供电，uo＝0。一个周期内的平均电压。输出电压小于电源电压，起到降压的作用。

3、在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？

答：可以改善输入功率因数。（2分）

因为梯形波的主要谐波成分是三次谐波，在线电压中，三次谐波相互抵消，结果线电压仍为正弦波。在这种控制方式中，因为桥式电路能够较长时间工作在高输出电压区域（对应梯形波的平顶区），a角较小，因此输入功率因数可提高15%左右。（3分）

1什么是换流？换流的四种方式是什么？（5分）

答：换流（commutation）指电力电子电路中支路间电流的转移。

换流方式可分为：

①

电网换流：换流电压取自交流电网。

②

负载换流：换流电压取自呈容性的负载端电压。

②

器件换流：利用全控型器件的自关断能力进行换流。

③

强迫换流：换流电压由附加的独立电路产生。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。（1分）

④

5、全桥和半桥电路对驱动电路有什么要求

答：假设电路中电感L值很大，电容C值也很大。当V处于通态时，电源E向电感L充电，充电电流基本恒定为I1，同时电容C上的电压向负载R供电，因C值很大，基本保持输出电压为恒值Uo。设V处于通态的时间为ton，此阶段电感L上积蓄的能量为。当V处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，则在此期间电感L释放的能量为。当电路工作于稳态时，一个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量相等，即：

（3分）

化简得：

（1分）

式中的，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。（1分）

2、．三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b

两相的自然换相点是同一点吗？如果不是，它们在相位上差多少度？（5分）

答：不是同一点。它们在相位上相差180°。

5、多相多重斩波电路有何优点？（5分）

答：多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路，使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加、脉动幅度减小，对输入和输出电流滤波更容易，滤波电感减小。

此外，多相多重斩波电路还具有备用功能，各斩波单元之间互为备用，总体可靠性提高。

2什么是PWM控制？（5分）

答：它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制电流的目的。

简述绝缘栅双极型晶体管IGBT的特点是什么？（5分）

3、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。

1、如题图2-21所示的单相桥式半控整流电路中可能发生失控现象，何为失控，怎样抑制失控？（5分）、当a

突然增大至180°或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。

增加续流二极管VDR时，续流过程由VDR完成，避免了失控的现象。续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。

3、交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？（5分）

效率较高（一次变流）、可方便地实现四象限工作、低频输出波形接近正弦波接线复杂，采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用36只晶闸管。受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低。输入功率因数较低。输入电流谐波含量大，频谱复杂。

主要用于500kW或1000kW以上的大功率、低转速的交流调速电路中。目前已在轧机主传动装置、鼓风机、矿石破碎机、球磨机、卷扬机等场合应用。

既可用于异步电动机，也可用于同步电动机传动。

2、什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？（5分）

载波信号和调制信号不同步的调制方式，是异步调制。载波信号和调制信号保持同步的调制方式，是同步调制。

异步调制的特点是当fr较低时，N较大，一周期内脉冲数较多，脉冲不对称产生的不利影响都较小；当fr增高时，N减小，一周期内的脉冲数减少，PWM脉冲不对称的影响就变大。

同步调制的特点是使一相的PWM波正负半周镜对称，N为奇数。

分段同步调制——异步调制和同步调制的综合应用。在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式，这样把两者的优点结合起来，和分段同步方式效果接近。

3、什么是软开关？采用软开关技术的目的是什么？（5分）

通过在电路中增加小电感、小电容等谐振元件，在开关过程中实现零电压开通，零电流关断，消除电压、电流的重叠。降低开关损耗和开关噪声，这样的电路称为软开关电路，目的是进一步提高开关频率和减少损耗。

5、试说明SPWM控制的基本原理。（5分）

答：PWM控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。（2分）

用正弦基波电压作为调制电压，对它进行调制的三角波称为载波电压，当正弦基波与三角波相交时，通过比较二者之间的大小来控制逆变器开关的通断，从而获得一系列等幅不等宽正比于正弦基波电压的矩形波，这就是正弦脉宽调制方法（SPWM）。（3分）

6、试说明PWM控制的基本原理。

PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制

来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。

（1分）

在采样控制理论中有一条重要的结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯蚌的环节上时,其效果基本相同,冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理。

（1分）

以正弦pWM控制为例。把正弦半波分成Ⅳ等份,就可把其看成是N个彼此相连的脉

冲列所组成的波形。这些脉冲宽度相等,都等于/n,但幅值不等且脉冲顶部不是水平直

线而是曲线,各脉冲幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合,且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积(冲量)相等,就得到PWM波形。各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按下弦规律变化的。根据面积等效原理,PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦波的负半周,也可以用同样的方法得到PWM波形。可见,所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。

（3分）

5、如何区分电压源型和电流源型变频器？

答：电压源型变频器：交-直-交变频器中，直流部分采用大电容器滤波，理想情况下直流电压波形为一直线，可看作是一个内阻为零的电压源，再经逆变器输出交流电压波形；交-交变频器虽无滤波电容器，但是交流电源系统的阻抗很低。（2分）电流源型变频器：交-直-交变频器中采用大电感滤波，其直流电流波形较平直，可看作是一个电流源；交-交变频器在输出端接有电抗器。（2分）两种类型变频器的区别在于滤波器形式的不同，于是在用途上也各不相同：电压源型变频器因电容器上的电压不能突变，所以对电压控制响应慢，对调整型负载动态响应慢，适于多台电动机同步运行的电源，且无快速加减速的负载；电流型变频器因滤波电感上的电流不能突变，虽对负载变化反应慢，但对系统调速的动态响应灵敏，因而适于单台变频器配用单台电动机的系统，可满足快速起动、制动和可逆运行的要求。如果将不可控整流改成可控整流，还可实现电动机的回馈制动。（1分）

三相半控桥与三相全控整流电路相比有哪些特点？

答：三相半控桥式整流电路是把全控桥中共阳极组的3个晶闸管换成整流二极管，其显著特点是共阴极组元件必须触发才能换流；共阳极元件总是在自然换流点换流。一周期中仍然换流6次，3次为自然换流，其余3次为触发换流，这是与全控桥根本的区别（3分）。改变共阴极组晶闸管的控制角α，仍可获得0~2.34U2Φ的直流可调电压。三相半控桥式整流电路只需三套触发电路、不需要宽脉冲或双脉冲触发、线路简单经济、调整方便。电路结构比三相全控桥更简单、经济，而带电阻性负载时性能并不比全控桥差。所以多用在中等容量或不要求可逆拖动的电力装置中（2分）。

晶闸管的额定电流IT(AV)、维持电流IH和擎住电流IL是如何定义？（5分）

答：1)

在环境温度小于40℃和标准散热及全导通的条件下，晶闸管可以连续导通的工频正弦半波电流平均值称为通态平均电流IV(AV)或正向平均电流，通常所说晶闸管是多少安就是指这个电流。

2）在室温且控制极开路时，维持晶闸管继续导通的最小电流称为维持电流IH。

3）给晶闸管门极加上触发电压，当元件刚从阻断状态转为导通状态时就撤除触发电压，此时元件维持导通所需要的最小阳极电流称为掣住电流IL。

4、变压器漏感对整流电路有什么影响？（8分）

答：出现换相重叠角，整流输出电压平均值Ud降低；整流电路的工作状态增多；（2分）

晶闸管的di/dt

减小，有利于晶闸管的安全开通；（2分）

有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt；

换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路（2分）；

换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。（2分）

第三篇：电力电子技术简答题及答案

电力电子技术简答题及答案

1•晶闸管导通和关断条件是什么？

当晶闸管上加有正向电压的同时，在门极施加适当的触发电压，晶闸管就正向导通；当晶闸管的阳极电流小于维持电流时，就关断，只要让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。

2、有源逆变实现的条件是什么？

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侧的平均电压；②要求晶闸管的控制角α>π/2，使Uβ为负值；③主回路中不能有二极管存在。

3、什么是逆变失败，造成逆变失败的原因有哪些？如何防止逆变失败?

答：1逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。2逆变失败的原因3防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。

4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点？

答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为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。

5、换流方式有哪几种？分别用于什么器件？

答：换流方式有

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。

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。

7、单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的，两者的区别？

答：1单相全波可控整流电路中变压器是二次侧绕组带中心抽头，结构较复杂。绕组集体恶心对铜铁等材料的消耗比单相全控桥多2单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，比单相全控桥可控整流电路少两个，相应地，晶闸管的门机驱动也少两个。3单项全波整流电路中，导电回路只含一个晶闸管，比单相桥少一个，因而管压降也少一个

8、桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载。

答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是

0

~

180°，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是

0

~

90°。

三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是

0

~

120°，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是

0

~

90°。

10、交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？

答：交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方式不同。

交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。在供用电系统中，还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。

交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。

9、画出降压斩波电路原理图并简述降压斩波电路工作原理。

答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让

V

导通一段时间

ton，由电源

E

向

L、R、M

供电，在此期间，uo＝E。然后使

V

关断一段时间

toff，此时电感

L

通过二极管

VD

向

R和

M

供电，uo＝0。一个周期内的平均电压

Uo＝ton/(ton

++t

off)

E

。输出电压小于电源电压，起到降压的作用

11、单极性和双极性PWM调制有什么区别？三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM波形各有几种电平？

答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM

波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性

PWM

控制方式。

三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的PWM

波形在半个周期中有正、有负，则称之为双极性

PWM

控制方式

三相桥式

PWM

型逆变电路中，输出相电压有两种电平：0.5Ud

和-0.5

Ud。输出线电压有三种电平

Ud、0、-

Ud。

12、三相桥式全控整流电路，其整流输出电压含有哪些谐波？幅值最大的为那一次？

答：三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有

6k（k＝1、2、3……）次的谐波，其中幅值最大的是

次谐波。变压器二次侧电流中含有

6k±1(k=1、2、3……)次的谐波，其中主要的是5、7

次谐波。

13、试分析为何正激电路在开关S关断到下一次开通的一段时间内必须使励磁电流降回零？

答：否则下一个开关周期中，励磁电流将在本周期结束时的剩余值基础上继续增加，并在以后的开关周期中依次累积起来，越来越大，从而导致变压器励磁电感饱和，励磁电感饱和后，励磁电流会更加迅速的增长，最终会毁坏电路中的开关元件。

14、多相多重斩波电路有何优点？

多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路，使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加、脉动幅度减小，对输入和输出电流滤波更容易，滤波电感减小。此外，多相多重斩波电路还具有备用功能，各斩波单元之间互为备用，总体可靠性提高。

15、交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？

一般来讲，构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多，最高输出频率就越高。当交交变频电路中采用常用的6

脉波三相桥式整流电路时，最高输出频率不应高于电网频率的1/3~1/2。当电网频率为

50Hz

时，交交变频电路输出的上限频率为

20Hz

左右。当输出频率增高时，输出电压一周期所包含的电网电压段数减少，波形畸变严重，电压波形畸变和由此引起的电流波形畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。

17、电力电子装置产生的谐波对公用电网会造成危害，主要包括哪些方面？

1）谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电，输电及用电设备的效率，大量的三次谐波流过中型线会使线路过热甚至发生火灾。

2）谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动，噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器，电缆等设备过热，使绝缘老化，寿命缩短以致损坏。

3）谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使上述危害增大，甚至引起事故。

4）谐波会导致继电器保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表计量不准确。

5）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。

18、试比较双反星形可控整流电路和三相桥式整流可控电路的异同点。

带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点：

①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后者需要用平衡电抗器；

②当变压器二次电压有效值

U2

相等时，双反星形电路的整流电压平均值

Ud

是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值

Id

是三相桥式电路的2

倍。

③在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压

ud

和整流电流

id的波形形状一样。

19、逆变电路多重化的目的是什么，串联多重和并联多重各用于什么场合？

逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高，二是可以改善输出电压的波形。因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波，还是电流型逆变电路输出的矩形电流波，都含有较多谐波，对负载有不利影响，采用多重逆变电路，可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来，使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消，就可以得到较为接近正弦波的波形。组合方式有串联多重和并联多重两种方式。串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来，并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来。

串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化。

并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路得多重化。

20、交交变频电路的优缺点是什么？应用在哪些场合？

交交变频电路的主要特点是：只用一次变流，效率较高；可方便实现四象限工作；低频输出时的特性接近正弦波。

主要不足是：接线复杂，如采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用

只晶闸管；受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低；输出功率因数较低；输入电流谐波含量大，频谱复杂。

主要用途：500

千瓦或

1000

千瓦以下的大功率、低转速的交流调速电路，如轧机主传动装置、鼓风机、球磨机等场合。

24、变压器漏感对整流电路有哪些影响？

1）出现换相重叠角γ，整流输出电压平均值Ud降低2）整流电路的工作状态增多

3）晶闸管的di/dt减少，有利于晶闸管的安全开通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。

4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路。

25•单相桥式半控整流电路什么情况下会发生失控，如何避免？

当α突然增至180度或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期为ud为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，称为失控。

在实际应用中，加入续流二极管VDr，续流过程由VDr完成，在续流阶段晶闸管关断，这就避免了某一晶闸管持续导通从而导致失控现象

26•GTO与普通晶闸管的不同之处为？GTO能够自行关断，而普通晶闸管不能

27•电力二极管由零偏置转换为正偏置时，出现过压的原因是什么？

1）电导调制效应起作用时所需的大量少子需要一定的时间来存储，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的电感而产生较大压降。电流上升率越大，Ufp越高，当电力二极管由反向偏执转换为正向偏执时，除上述时间外，势垒电容电荷的调整也需要更多时间来完成28•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。

29•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。

30•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。

31•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。

32•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。；

第四篇：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。

第五篇：电力电子技术 期末考试 简答题 复习总结王兆安

1.晶闸管静态效应：（1）当承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。（2）当承受反正电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能开通。（3）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。（4）若要使其关断，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0的某一数值以下。

2.电压型逆变电路的主要特点：（1）直流侧为电压源，或者并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路成低阻抗。（2）由于直流电压源的钳位作用，交流测输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角有关，且交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同（3）当交流测为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流测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。

3.产生逆变的条件：（1）极性和晶闸管导通方向一致的直流电动势，且大雨变流器直流侧的平均电压。（2）晶闸管的控制角大于90度，使ud为负值。4.逆变失败原因，后果，防止：（1）触发脉冲丢失。（2）电子器件发生故障。（3）交流电源发生缺相（4）换相角太小。后果：会在逆变桥和逆变电路之间产生强大电流，损坏开关器件。防止：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证支流电源的质量，流出足够的换向裕量角等。

5.晶闸管触发电路应满足下列要求：（1）应有足够大的电压和功率（2）门极正向偏压越小越好（3）触发脉冲前沿要陡，宽度应满足要求（4）要满足主电路移相

6.异步调制和同步调制区别：Fr变化时，载波比N变化。在信号波半个周期内，PWM波脉冲个数不固定相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期脉冲也不对称。同步调制特点:信号波频率Fr变化时，载波比N不变。信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。7.多重逆变电路解决了什么问题（1）加大了装置的容量（2）能够减少整流装置产生的谐波和无功功率对电网的冲击 8.多电平逆变电路解决什么问题：可以改变结构，是能输出较多电平，使输出电压接近正弦波形。

9.电力电子器件和处理信息的器件有什么异同？：（1）电力电子器件所处理的电功率远大于处理信息的电子器件（2）电力电子器件一般都工作在开关状态。（3）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大（4）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大

10.自锁效应：IGBT内部寄生一个N-PN+的晶体管和P+N-P晶体管组成的寄生晶闸管，一旦J3开通，栅极会失去对集电极电流的控制，导致集电极电流增大，这时即使撤销触发信号触发信号晶闸管仍然维持导通，这种现象就是自锁效应。

11.变压器漏感对整流电路的影响（1）出现换相重叠角，整流输出平均值ud降低（2）整流电路的工作状态增多。（3）晶闸管的电流变化率减小，有利于安全开通，有时候人为串入进线电抗器来抑制。（4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生du比dt,可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电流。（5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。12.带隔离的直流-直流变流电路的特点（1）输出端和输入端隔离（2）输出电压和输入电压的壁纸远小于1或者远大于1（3）交流环节一般采用的频率较高。

13.电力电子器件驱动电路的作用：将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通和关断的信号。14.软开关技术：主要解决电路中开关损耗和开关噪声问题，提高开关频率。

15.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是：为了给交流侧向支流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都并联了反馈二极管。16.交流调压电路和交流调功电路的区别：电路形式相同，控制方式不同。（1）交流调压电路：每个电源周期都对输出电压波形进行控制。（2）交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期，再断开几个周期，通过通断波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

17.功率因数校正的作用是什么？校正方法？原理？：作用：抑制由交流输入电流严重畸变而产生的谐波注入电网。校正方法：（1）无源：在主电路中串入无源LC滤波器。有源：在整流电路中加入有源开关。原理：通过控制有源开关的通断来强迫输入电流跟随输入电压的变化，从而获得接近正弦的输入电路波形。

18.双极性与单极性的区别：（1）单极性：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得到PWM波形在半个周期中也只有单极性范围内变化（2）双极性：三角波载波始终有正有负为双极性，所得PWM波形在半个周期有正有负。19.电流型逆变电路的特点：（1）直流侧串联大电感，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）当交流侧为阻感性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。因此为反馈无功能量时直流并不反向，因此不必反并联二极管。

20.如何提高PMW电路的直流电压利用率及作用：是指逆变电路所能输出的交流电压基波最大幅值和直流电压之比。如何提高：1采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号2.采用采用线电压控制方式，即叠加3的倍数次谐波和直流分量。作用：提高直流电压利用率可以提高逆变器输出能力。21.滞环比较方式的工作过程：

把希望输出的电流或电压波形作为指令信号，把实际电流或电压波形作为反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率开关器件的通断，是实际输出跟踪指令信号变化。

22.采用滞环比较方式的电流跟踪型PWM交流电路特点：（1）硬件电路简单（2）属于实时控制，电流响应快（3）不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量（4）闭环控制（5）相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多 23.电力电子器件串联和并联的使用是为了解决什么问题？

对于较大的电力电子装置，当单个电力电子器件的电压或者电流定额不能满足要求时，往往需要将电力电子器件串联和并联起来工作，或者将电力电子装置串联或者并联起来工作。

应该注意什么 静态不均压问题 并联 应当注意 因为其静态特性的不同 其分流不均，有的电流不足 有的过载，有碍于提高整个装置的输出

24.电力电子器件的分类：半控型：晶闸管。全控型：绝缘栅双极晶体管（IGBT）、电力场效应晶体管（电力MOSFET）门极可关断晶闸管, 电力晶体管。不可控型：电力二极管

单极型 肖特二极管、电力MOSFET、SIT 双极型 电力二极管、晶闸管、GTO、GTR 复合型 IGBT SITH MCT 25与信息电子电路相比，电力二极管具有怎样的结构才使得耐高压：与信息电子电路中的普通双极结型晶体管相比，电力二极管中多了一个低掺杂N区，进而可以承受高电压。自然换相点 在相电压的交点处，均出现了二极管换向，即电流由一个二极管向另一个二极管转移 电流型逆变电路的特点 1直流侧串大电感，相当于电流源2交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不同而不同3直流侧电感起缓冲无功能量的作用不必给开关器件反并联二极管。与相控整流电路相比，PWM整流电路具有以下优点：

1、输入电流谐波含量较小；

2、输入交流功率因数可调；

3、通过改变控制策略可以实现能量双向流动；

4、输出直流电压纹波较小。

29软开关通过在开关过程前后引入谐振，使开关开通前电压先降到零，关断前电流先降到零，这样的开关是软开关。30驱动电路的作用：电气隔离、可靠控制、硬件保护 31驱动电路的性质：（1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通（2）触发脉冲应有足够的幅度（3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和额定功率，且在门极伏安特性的可靠触发区域之内（4）应有良好的抗干扰性、温度稳定及与主电路的电气隔离。

32驱动电路的分类：电流驱动型器件的驱动电路、电压驱动型器件的驱动电路 33 电力电子器件的保护方式

过电压保护，过电流保护，du/dt保护，di/dt保护

34使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。

1.晶闸管静态效应：（1）当承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。（2）当承受反正电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能开通。（3）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。（4）若要使其关断，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0的某一数值以下。

2.电压型逆变电路的主要特点：（1）直流侧为电压源，或者并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路成低阻抗。（2）由于直流电压源的钳位作用，交流测输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角有关，且交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同（3）当交流测为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流测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。

3.产生逆变的条件：（1）极性和晶闸管导通方向一致的直流电动势，且大雨变流器直流侧的平均电压。（2）晶闸管的控制角大于90度，使ud为负值。4.逆变失败原因，后果，防止：（1）触发脉冲丢失。（2）电子器件发生故障。（3）交流电源发生缺相（4）换相角太小。后果：会在逆变桥和逆变电路之间产生强大电流，损坏开关器件。防止：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证支流电源的质量，流出足够的换向裕量角等。

5.晶闸管触发电路应满足下列要求：（1）应有足够大的电压和功率（2）门极正向偏压越小越好（3）触发脉冲前沿要陡，宽度应满足要求（4）要满足主电路移相

6.异步调制和同步调制区别：Fr变化时，载波比N变化。在信号波半个周期内，PWM波脉冲个数不固定相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期脉冲也不对称。同步调制特点:信号波频率Fr变化时，载波比N不变。信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。7.多重逆变电路解决了什么问题（1）加大了装置的容量（2）能够减少整流装置产生的谐波和无功功率对电网的冲击 8.多电平逆变电路解决什么问题：可以改变结构，是能输出较多电平，使输出电压接近正弦波形。

9.电力电子器件和处理信息的器件有什么异同？：（1）电力电子器件所处理的电功率远大于处理信息的电子器件（2）电力电子器件一般都工作在开关状态。（3）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大（4）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大

10.自锁效应：IGBT内部寄生一个N-PN+的晶体管和P+N-P晶体管组成的寄生晶闸管，一旦J3开通，栅极会失去对集电极电流的控制，导致集电极电流增大，这时即使撤销触发信号触发信号晶闸管仍然维持导通，这种现象就是自锁效应。

11.变压器漏感对整流电路的影响（1）出现换相重叠角，整流输出平均值ud降低（2）整流电路的工作状态增多。（3）晶闸管的电流变化率减小，有利于安全开通，有时候人为串入进线电抗器来抑制。（4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生du比dt,可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电流。（5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。12.带隔离的直流-直流变流电路的特点（1）输出端和输入端隔离（2）输出电压和输入电压的壁纸远小于1或者远大于1（3）交流环节一般采用的频率较高。

13.电力电子器件驱动电路的作用：将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通和关断的信号。14.软开关技术：主要解决电路中开关损耗和开关噪声问题，提高开关频率。

15.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是：为了给交流侧向支流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都并联了反馈二极管。16.交流调压电路和交流调功电路的区别：电路形式相同，控制方式不同。（1）交流调压电路：每个电源周期都对输出电压波形进行控制。（2）交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期，再断开几个周期，通过通断波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

17.功率因数校正的作用是什么？校正方法？原理？：作用：抑制由交流输入电流严重畸变而产生的谐波注入电网。校正方法：（1）无源：在主电路中串入无源LC滤波器。有源：在整流电路中加入有源开关。原理：通过控制有源开关的通断来强迫输入电流跟随输入电压的变化，从而获得接近正弦的输入电路波形。

18.双极性与单极性的区别：（1）单极性：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得到PWM波形在半个周期中也只有单极性范围内变化（2）双极性：三角波载波始终有正有负为双极性，所得PWM波形在半个周期有正有负。19.电流型逆变电路的特点：（1）直流侧串联大电感，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）当交流侧为阻感性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。因此为反馈无功能量时直流并不反向，因此不必反并联二极管。

20.如何提高PMW电路的直流电压利用率及作用：是指逆变电路所能输出的交流电压基波最大幅值和直流电压之比。如何提高：1采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号2.采用采用线电压控制方式，即叠加3的倍数次谐波和直流分量。作用：提高直流电压利用率可以提高逆变器输出能力。21.滞环比较方式的工作过程：

把希望输出的电流或电压波形作为指令信号，把实际电流或电压波形作为反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率开关器件的通断，是实际输出跟踪指令信号变化。

22.采用滞环比较方式的电流跟踪型PWM交流电路特点：（1）硬件电路简单（2）属于实时控制，电流响应快（3）不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量（4）闭环控制（5）相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多 23.电力电子器件串联和并联的使用是为了解决什么问题？

对于较大的电力电子装置，当单个电力电子器件的电压或者电流定额不能满足要求时，往往需要将电力电子器件串联和并联起来工作，或者将电力电子装置串联或者并联起来工作。

应该注意什么 静态不均压问题 并联 应当注意 因为其静态特性的不同 其分流不均，有的电流不足 有的过载，有碍于提高整个装置的输出

24.电力电子器件的分类：半控型：晶闸管。全控型：绝缘栅双极晶体管（IGBT）、电力场效应晶体管（电力MOSFET）。不可控型：电力二极管

25与信息电子电路相比，电力二极管具有怎样的结构才使得耐高压：与信息电子电路中的普通双极结型晶体管相比，电力二极管中多了一个低掺杂N区，进而可以承受高电压。