2020年东北大学电力电子技术考研复试核心题库之简答题精编

2020年东北大学电力电子技术考研复试核心题库之简答题精

编

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一、2020年东北大学电力电子技术考研复试核心题库之简答题精编

1．什么是触发延迟角？什么是导通角？

【答案】从晶闸管开始承受正向电压起，到触发脉冲出现时的电角度,称为触发延迟角；移相触发就是改变晶闸管每周其导通的起始点即触发延迟角的大小，达到改变输出电压,功率的目的。移相触发的主要缺点是使电路中出现包含高次谐波的缺角正弦波,在换流时刻会出现缺口“毛刺”，造成电源电压波形畸变和高频电磁波辐射干扰。大触

发延迟角运行时,功率因数较低。晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称导通角，导通角的最大值与电路的结构形式和负载性质有关。

2．电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么？

【答案】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。

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。

3．什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么？

【答案】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。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。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。

4．电压型逆变电路的主要特点是什么？

【答案】（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）输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；

（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。

5．什么是直流斩波电路？分别写出降压和升压斩波电路直流输出电压U0与电源电压Ud的关系式。

【答案】直流斩波电路是将直流电源的恒定直流电压通过电力电子器件的开关作用变换为可调直流电压的装置。

6．什么叫过电流？过电流产生的原因是什么？

【答案】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。

7．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？

【答案】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。

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。

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。

8．什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？

【答案】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）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。

9．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？

【答案】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；

而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；

载波频率fc与调制信号频率fr之比，N=fc/fr称为载波比。

10．简述晶闸管导通的条件与关断条件。

【答案】晶闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流ＩＬ以上。导通后的晶闸管管压降很小。

使导通了的晶闸管关断的条件是：使流过晶闸管的电流减小至某

个小的数值－维持电流ＩＨ以下。

其方法有二：

（1）减小正向阳极电压至某一最小值以下，或加反向阳极电压；

（2）增加负载回路中的电阻。

11．IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?。

【答案】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。

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。

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。

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。

12．试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

【答案】IGBT优点：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，驱动功率小缺点：开关速度低于电力MOSFET,电压，电流容量不及GTO

GTR优点：耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低