電力電子部分基本題庫(kù)-自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)

1、第一部分簡(jiǎn)答題第一部分簡(jiǎn)答題1、試說(shuō)明三相整流與單相整流控制角的起始參考點(diǎn)是否相同？三相整流的控制角（觸發(fā)角）試說(shuō)明三相整流與單相整流控制角的起始參考點(diǎn)是否相同？三相整流的控制角（觸發(fā)角）3030度對(duì)應(yīng)度對(duì)應(yīng)于單相整流的控制角是多少度？于單相整流的控制角是多少度？答案要點(diǎn)（不相同，三相整流控制角的起始參考點(diǎn)為相鄰兩相電壓的自然換流點(diǎn)，即相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的30度位置為起始點(diǎn)；而單相整流控制角的起始參考點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。三相整流的控制角30度對(duì)應(yīng)

2、于單相整流的控制角是60度）2、分別說(shuō)出單相橋式、三相橋式半控、三相橋式全控整流電路的控制角（觸發(fā)角）相位差是多少？請(qǐng)分別說(shuō)出單相橋式、三相橋式半控、三相橋式全控整流電路的控制角（觸發(fā)角）相位差是多少？請(qǐng)問(wèn)有一個(gè)三相橋式全控整流的觸發(fā)電路能否用來(lái)觸發(fā)單相橋式和三相橋式半控的整流電路？為什么？問(wèn)有一個(gè)三相橋式全控整流的觸發(fā)電路能否用來(lái)觸發(fā)單相橋式和三相橋式半控的整流電路？為什么？答案要點(diǎn)（180度、120度、60度；三相橋式全控整流的觸發(fā)

3、電路能用來(lái)觸發(fā)單相橋式和三相橋式半控的整流電路，因?yàn)槿鄻蚴饺卣鞯挠|發(fā)角相位差60度，可組成三相橋式半控整流電路的需要的120度相位差，也可以組成單相橋式整流電路的需要的180度相位差，但是要注意三相整流的控制角（觸發(fā)角）對(duì)應(yīng)于單相整流的控制角有30度的相差。）3、有單相橋式、三相橋式半控、三相橋式全控整流電路輸出的電壓波形不對(duì)稱(chēng)或沒(méi)有波形，試說(shuō)出至有單相橋式、三相橋式半控、三相橋式全控整流電路輸出的電壓波形不對(duì)稱(chēng)或沒(méi)有波形，試說(shuō)出

4、至少3個(gè)產(chǎn)生的原因？個(gè)產(chǎn)生的原因？答案要點(diǎn)（1、同步電源相序接反；2、觸發(fā)相序接反；3、整流橋臂嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)；4輸入電源相位不正常）4、單相橋式半控整流電路，當(dāng)控制角（觸發(fā)角）單相橋式半控整流電路，當(dāng)控制角（觸發(fā)角）a=0a=0度時(shí)，輸出電壓波形與單相橋式不可控電路是否異度時(shí)，輸出電壓波形與單相橋式不可控電路是否異同？為什么？同？為什么？答案要點(diǎn)（相同，因?yàn)榭刂平莂=0時(shí)，即觸發(fā)電壓在自然換流點(diǎn)處加入，整流電路處于全導(dǎo)通狀態(tài)，負(fù)載上電壓波

5、形與單相不可控整流電路相同。）5、在總結(jié)在總結(jié)晶閘管的交——直流整流電路中，若負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管負(fù)載電壓波形有什么特點(diǎn)？若負(fù)直流整流電路中，若負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管負(fù)載電壓波形有什么特點(diǎn)？若負(fù)載串聯(lián)電感負(fù)載電流波形有什么主要特點(diǎn)？載串聯(lián)電感負(fù)載電流波形有什么主要特點(diǎn)？答案要點(diǎn)（負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管時(shí)，電壓波形與純電阻負(fù)載一樣。若負(fù)載串聯(lián)電感負(fù)載時(shí)電流波形是連續(xù)波。）6、有一晶閘管整流負(fù)載電路由電感和電阻串聯(lián)組成，設(shè)電感阻抗為有一晶

6、閘管整流負(fù)載電路由電感和電阻串聯(lián)組成，設(shè)電感阻抗為ZL，電阻阻抗為，電阻阻抗為ZR，試問(wèn)說(shuō)，試問(wèn)說(shuō)明下列情況時(shí)明下列情況時(shí)ZLZZR上電壓波形，有什么區(qū)別？并說(shuō)明原因。上電壓波形，有什么區(qū)別？并說(shuō)明原因。（1）ZLZZR，（2）ZLZR時(shí)，即可近似地表現(xiàn)為純電感負(fù)載，其波形的反向部分的最低點(diǎn)必過(guò)基準(zhǔn)零線。（2）ZL90度時(shí)；2、負(fù)載含有反電動(dòng)勢(shì)（或其他直流電源）3、串接有平波電感器（大電感））9、對(duì)于晶閘管的單相全控橋整流中試分析有源逆

7、變的原因是什么？對(duì)于晶閘管的單相全控橋整流中試分析有源逆變的原因是什么？答案要點(diǎn)（因反電勢(shì)負(fù)載在電源負(fù)半周時(shí)仍可以對(duì)電感提供能量，這樣就延長(zhǎng)了晶閘管的導(dǎo)能時(shí)間，其導(dǎo)電角可達(dá)足以維持負(fù)載電流連續(xù)。但即使負(fù)載電流可為斷續(xù)，亦可保持整流側(cè)輸出電壓為負(fù)，這樣也就提供了變流器進(jìn)行有源逆變的條件。）1010、晶閘管的三相橋式半控整流電路，當(dāng)控制角（觸發(fā)角）晶閘管的三相橋式半控整流電路，當(dāng)控制角（觸發(fā)角）a=0a=0度時(shí)，輸出電壓波形與三相不可控整度

8、時(shí)，輸出電壓波形與三相不可控整流電路是否異同？為什么？流電路是否異同？為什么？答案要點(diǎn)（相同，因?yàn)榭刂平莂=0時(shí)，即觸發(fā)電壓在自然換流點(diǎn)處加入，整流電路處于全導(dǎo)通狀態(tài)，負(fù)載上電壓波形與三相不可控整流電路相同。）1111、晶閘管的三相橋式半控整流電路，當(dāng)控制角（觸發(fā)角）晶閘管的三相橋式半控整流電路，當(dāng)控制角（觸發(fā)角）0a600a60度時(shí)，輸出電波形的每個(gè)周期有度時(shí)，輸出電波形的每個(gè)周期有2020、三極管三極管BJTBJT（或（或GTRGT

9、R），晶閘管，晶閘管SCRSCR，MOSFETMOSFET管、管、IGBTIGBT管，根據(jù)器件開(kāi)通、關(guān)斷所需門(mén)級(jí)（柵級(jí)）驅(qū)管，根據(jù)器件開(kāi)通、關(guān)斷所需門(mén)級(jí)（柵級(jí)）驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不同，屬于電流控制類(lèi)型的有是哪些？屬于電壓控制類(lèi)型的有是哪些？動(dòng)信號(hào)的不同，屬于電流控制類(lèi)型的有是哪些？屬于電壓控制類(lèi)型的有是哪些？答案要點(diǎn)（電流控制類(lèi)型有：三極管BJT（或GTR），晶閘管SCR；電壓控制類(lèi)型有MOSFET管、IGBT管）2121、電力半導(dǎo)體器件分為電

10、壓型驅(qū)動(dòng)和電流型驅(qū)動(dòng)，試從輸入阻抗的高低、驅(qū)動(dòng)功率的大小、驅(qū)動(dòng)電路電力半導(dǎo)體器件分為電壓型驅(qū)動(dòng)和電流型驅(qū)動(dòng)，試從輸入阻抗的高低、驅(qū)動(dòng)功率的大小、驅(qū)動(dòng)電路的簡(jiǎn)易、工作頻率的高低、通態(tài)壓降的大小，來(lái)分別比較兩類(lèi)器件的性能。的簡(jiǎn)易、工作頻率的高低、通態(tài)壓降的大小，來(lái)分別比較兩類(lèi)器件的性能。答案要點(diǎn)（電壓型驅(qū)動(dòng)器件的共同特點(diǎn)是輸入阻抗高、所需驅(qū)動(dòng)功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、工作頻率高、但通態(tài)壓降要大一些。雙極型器件大都是電流驅(qū)動(dòng)型器件，電流驅(qū)動(dòng)型器件

11、的共同特點(diǎn)是通態(tài)壓降小，通態(tài)損耗小，但所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路比較復(fù)雜，工作頻率較低。22、在電力電子變換和控制電路中，開(kāi)關(guān)器件在通態(tài)和斷態(tài)之間周期性轉(zhuǎn)換，試分析所選用的開(kāi)關(guān)器在電力電子變換和控制電路中，開(kāi)關(guān)器件在通態(tài)和斷態(tài)之間周期性轉(zhuǎn)換，試分析所選用的開(kāi)關(guān)器件，在開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間、通態(tài)壓降、斷態(tài)等效電阻、漏電流等性能指標(biāo)中分別是選大還是選??？所選的件，在開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間、通態(tài)壓降、斷態(tài)等效電阻、漏電流等性能指標(biāo)中分別是選大還是選小？所選的

12、器件在開(kāi)通、關(guān)斷過(guò)程中，以及在通態(tài)、斷態(tài)時(shí)是否都可以超出安全工作區(qū)？器件在開(kāi)通、關(guān)斷過(guò)程中，以及在通態(tài)、斷態(tài)時(shí)是否都可以超出安全工作區(qū)？答案要點(diǎn)（除了斷態(tài)等效電阻應(yīng)選大以外，其余性能指標(biāo)都應(yīng)該選小。另外，在通態(tài)、斷態(tài)時(shí)都不可以超出安全工作區(qū)。）23、三極管三極管BJTBJT（或（或GTRGTR）有幾種電路形式？有幾種工作狀態(tài)？作為開(kāi)關(guān)元件使用時(shí)，應(yīng)盡可能避免工作）有幾種電路形式？有幾種工作狀態(tài)？作為開(kāi)關(guān)元件使用時(shí)，應(yīng)盡可能避免工作在什么

13、狀態(tài)？為什么？在什么狀態(tài)？為什么？答案要點(diǎn)（有共發(fā)射極電路、共基極電路和共集極電路3種形式。有飽和、截止和放大3種狀態(tài)，作為開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)盡可能高速進(jìn)行，并且盡可能避免工作在線性放大狀態(tài)，因?yàn)槟菢訒?huì)造成很大的損耗，甚至?xí)龤JT管）2424、MOSFETMOSFET管在導(dǎo)通時(shí)，通態(tài)電阻還是越大越好？為什么？管在導(dǎo)通時(shí)，通態(tài)電阻還是越大越好？為什么？答案要點(diǎn)（當(dāng)MOSFET管在導(dǎo)通時(shí)，漏極電流流過(guò)通態(tài)電阻，將產(chǎn)生耗散功率，通態(tài)電阻阻值越大，

14、則耗散功率越大，即越易損壞器件。所以我們總是希望在MOSFET管在導(dǎo)通時(shí)，通態(tài)電阻是越小越好2525、MOSFETMOSFET管的通態(tài)電阻與柵極電壓有什么關(guān)系？試問(wèn)是否是柵極電壓越高越高越好？為什么？管的通態(tài)電阻與柵極電壓有什么關(guān)系？試問(wèn)是否是柵極電壓越高越高越好？為什么？答案要點(diǎn)（即隨著柵極電壓的升高其通態(tài)電阻減小。過(guò)高的柵極電壓會(huì)延緩關(guān)斷時(shí)間，所以一般選擇柵極電壓為10V左右。）2626、在電力電子線路中，主電路和控制電路之間的電氣

15、隔離常用的方式有哪些？分別舉例說(shuō)明之？在電力電子線路中，主電路和控制電路之間的電氣隔離常用的方式有哪些？分別舉例說(shuō)明之？答案要點(diǎn)（光隔離或磁隔離。光隔離一般采用光耦合器，磁隔離常采用脈沖變壓器）27、對(duì)于晶閘管對(duì)于晶閘管SCRSCR的觸發(fā)電路通常有什么基本要求？的觸發(fā)電路通常有什么基本要求？答案要點(diǎn)（1、足夠的寬度，至少要大于元件的開(kāi)通時(shí)間；2、足夠的幅度24V左右，觸發(fā)脈沖要有較陡的前沿和后沿）28、三極管三極管BJTBJT（或（或G

16、TRGTR），晶閘管，晶閘管SCRSCR，MOSFETMOSFET管、管、IGBTIGBT管，抗電流沖擊能力最強(qiáng)和最弱的是分別是哪管，抗電流沖擊能力最強(qiáng)和最弱的是分別是哪種？最耐壓的是哪種？種？最耐壓的是哪種？BJTBJT管與晶閘管管與晶閘管SCRSCR，試分別說(shuō)在開(kāi)關(guān)時(shí)間、控制可靠性等方面，誰(shuí)占優(yōu)勢(shì)？，試分別說(shuō)在開(kāi)關(guān)時(shí)間、控制可靠性等方面，誰(shuí)占優(yōu)勢(shì)？答案要點(diǎn)（SCR管在電流沖擊能力和耐壓能力最強(qiáng)。MOSFET管抗電流沖擊能力最弱。BJ

17、T管相對(duì)于晶閘管SCR在開(kāi)關(guān)時(shí)間、控制可靠性等均占優(yōu)勢(shì)，）29、三極管三極管BJTBJT（或（或GTRGTR），晶閘管，晶閘管SCRSCR，MOSFETMOSFET管、管、IGBTIGBT管，功率損耗最大和最小分別是哪種？并簡(jiǎn)要管，功率損耗最大和最小分別是哪種？并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。說(shuō)明原因。答案要點(diǎn)（功率損耗最大的是晶閘管SCR，是其通態(tài)電阻較大所致。功率損耗最小的是MOSFET管，因?yàn)槠溟_(kāi)關(guān)時(shí)間最短，所以MOSFET管在高頻區(qū)間的功耗反而

18、最?。?0、與BJTBJT（GTRGTR）管、晶閘管）管、晶閘管SCRSCR，MOSFETMOSFET管相比，管相比，IGBTIGBT管有何突出優(yōu)點(diǎn)？管有何突出優(yōu)點(diǎn)？答案要點(diǎn)（工作頻率高，開(kāi)關(guān)損耗?。籌GBT的導(dǎo)通壓降（或通態(tài)壓降）比功率MOSFET低，特別是在大電流工作區(qū)段；NPTIGBT具有導(dǎo)通壓降的正溫度系數(shù)特點(diǎn)，在并聯(lián)使用時(shí)具有電流自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，即易于直接并聯(lián)；安全工作區(qū)寬，具有耐脈沖電流沖擊的特點(diǎn)；柵極輸入阻抗高，且呈容性，與

19、功率MOSFET相似；IGBT的耐壓、電流容量可以做得很大，同時(shí)還可保持工作頻率高的特點(diǎn)。31、三極管三極管BJTBJT（或（或GTRGTR），晶閘管，晶閘管SCRSCR，MOSFETMOSFET管、管、IGBTIGBT管，根據(jù)開(kāi)關(guān)速度由大到小排順序是什么？按管，根據(jù)開(kāi)關(guān)速度由大到小排順序是什么？按工作頻率由大到小排順序是什么？工作頻率由大到小排順序是什么？答案要點(diǎn)（開(kāi)關(guān)速度由大到小排順序：MOSFET、BJT、IGBT、SCR；工作頻