电力电子技术简答题汇总

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电力电子简答题汇总

问题1:电力电子器件是如何定义和分类的?

答:电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中,

实现电能变换或控制的电子器件。

电力电子器件的分类:

按照器件能够被控制的程度分类:半控型、全控型、不控型

按照驱动电路信号的性质分类:电流驱动型、电压驱动型

按照内部导电机理:单极型、双极型、复合型

根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形,可分为脉冲触发型和电平控制型。

问题2:同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的特点是什么?

解答:①能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要的参数。其处理电功率的能力大多都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由信息电子电路来控制,需要驱动电路。

问题3:使晶闸管导通的条件是什么?

解答:两个条件缺一不可:

(1)晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。

(2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。

问题4:维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?

解答:维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。

欲使之关断,只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。

问题5: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?

解答:GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别:设计α2较大,使晶体管V2控制灵敏,易于关断GTO。

导通时α1+α2更接近1,导通时接近临界饱和,有利门极控制关断,但导通时管压降增大。多元集成结构,使得P2基区横向电阻很小,能从门极抽出较大电流。

问题6:试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

解答:GTR的容量中等,工作频率一般在10kHz以下,所需驱动功率较大,

耐压高,电流大,开关特性好,。

GTO:容量大,但驱动复杂,速度低,电流关断增益很小,功耗达,效率较低。

MOSFET器件:工作频率最高,所需驱动功率最小,热稳定性好,

但其容量较小、通态压降大,开通损耗相应较大,耐压低。

IGBT:容量和GTR的容量属同一等级,但属电压控制型器件,

驱动功率小,工作频率高,通态压降低,输入阻抗高。

问题7:换流方式各有那几种?各有什么特点?

解答:共有四种换流方式:

①器件换流:利用全控型器件的自关断能力进行换流。

②电网换流:由电网提供换流电压不需要器件具有门极可关断能力。

③负载换流:由负载提供换流电压。

④强迫换流:设置附加的换流电路,给欲关断的晶闸管

强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。

问题8电压型逆变电路有什么特点。

解答: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。

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。

问题9:电流型逆变电路有什么特点。

解答:电流型逆变电路特点:

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。

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。

电力电子技术期末考试试题及答案(史上最全)

电力电子技术试题 第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高 时,功率损耗主要为__开关损耗__。 3.电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、 _主电路_三部分组成, 由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路__。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_ 、 _ 双极型器件_ 、_复合型器件_三类。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 7.肖特基 二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 | 9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于__IH 。 10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM_大于__Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。 的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系, 其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。 14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。 的开启电压UGE(th)随温度升高而_略有下降__,开关速度__小于__电力MOSFET 。 16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。 的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数,在1/2或1/3额定电流以 上区段具有__正___温度系数。 18.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属 于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _;属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _,属于双 极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _,属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET,属于电压驱动 的是电力MOSFET 、IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。 . 第2章整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O_。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变,在单相半波可控整流带阻感负载并联续 流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ,其承受的最大正反向电压均为___,续流二极管承受的最大反向电压为___(设U2为相电压有效值)。 3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为__0-180O _,单个晶闸管 所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 和_;带阻感负载时,α角移相范围为_0-90O _, 单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为___和___;带反电动势负载时,欲使电阻上的电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。 4.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角α大于不导电角时,晶闸管的导通角=_π-α-_; 当控制角小于不导电角时,晶闸管的导通角=_π-2_。

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第二章电力电子器件 一、填空题 1、若晶闸管电流有效值是157A,则其额定电流为100A。若该晶闸管阳、阴间电压为60sinwtV,则其额定电压应为60V。(不考虑晶闸管的电流、电压安全裕量。) 2、功率开关管的损耗包括两方面,一方面是导通损耗;另一方是开关损耗。 3、在电力电子电路中,常设置缓冲电路,其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt,减小器件的开关损耗。 4、缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。 5、电力开关管由于承受过电流,过电压的能力太差。所以其控制电路必须设有过流和过压保护电路。 二、判断题 1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。(√) 2、某晶闸管,若其断态重复峰值电压为500V,反向重复峰值电压为700V,则该晶闸管的额定电压是700V。(×) 3、晶闸管导通后,流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。(×) 4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。(√) 5、在晶闸管的电流上升至其维护电流后,去掉门极触发信号,晶闸管级能维护导通。(×) 6、在GTR 的驱动电路设计中,为了使GTR 快速导通,应尽可能使其基极极驱动电流大些。(×) 7、达林顿复合管和电力晶体管属电流驱动型开关管;而电力场效应晶体管和绝缘栅极双极型晶体管则属电压驱动型开关管。(√) 8、IGBT 相比MOSFET,其通态电阻较大,因而导通损耗也较大。(×) 9、整流二级管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。(×) 10、导致开关管损坏的原因可能有过流、过压、过热或驱动电路故障等。(√) 三、选择题 1、下列元器件中,( BH )属于不控型,( DEFIJKLM)属于全控型,( ACG )属于半控型。 A、普通晶闸管 B、整流二极管 C、逆导晶闸管 D、大功率晶体管 E、绝缘栅场效应晶体管 F、达林顿复合管 G、双向晶闸管 H、肖特基二极管 I、可关断晶闸管 J、绝缘栅极双极型晶体管 K、MOS 控制晶闸管 L、静电感应晶闸管 M、静电感应晶体管 2、下列器件中,( c )最适合用在小功率,高开关频率的变换器中。 A、GTR B、IGBT C、MOSFET D、GTO 3、开关管的驱动电路采用的隔离技术有( ad ) A、磁隔离 B、电容隔离 C、电感隔离 D、光耦隔离 四、问答题 1、使晶闸管导通的条件是什么? 答:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流或脉冲(uak>0且ugk>0)。

电力电子技术期末考试试题及答案最新版本

电力电子技术试题
第 1 章 电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 18.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力 MOSFET)、绝缘 栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力 MOSFET 、 IGBT _;属于单极型电力电子器件的有_电力 MOSFET _,属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _,属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力 MOSFET,属于电压驱动的是电力 MOSFET 、IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、
GTO 、GTR _。2、可关断晶闸管的图形符号是 ;电力场效应晶体管的图形符号是
绝缘栅双极晶体管的图形符号是
;电力晶体管的图形符号是

第 2 章 整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角 α 的最大移相范围是_0-180O_。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角 α 的最大移相范围是__0-180O
_ ,其承受的最大正反向电压均为_ 2U2 __,续流二极管承受的最大反向电压为__ 2U2 _(设 U2 为相电压有效值)。
3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α 角移相范围为__0-180O _,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 2U2 2 和_ 2U2 ;
带阻感负载时,α 角移相范围为_0-90O _,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__ 2U2 _和__ 2U2 _;带反电动势负载时,欲使电阻上的电
流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。
5.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压 UFm 等于__ 2U2 _,晶闸管控制角 α 的最大移相范围是_0-150o_,使负载电流连
续的条件为__ 30o __(U2 为相电压有效值)。
6.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差_120o _,当它带阻感负载时, 的移相范围为__0-90o _。 7.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_最高__的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_
的相电压;这种电路
角的移相范围是_0-120o _,ud 波形连续的条件是_ 60o _。
8.对于三相半波可控整流电路,换相重迭角的影响,将使用输出电压平均值__下降_。
11.实际工作中,整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数,当
从 0°~90°变化时,整流输出的电压 ud 的谐波幅值随
的增大而 _增大_,

从 90°~180°变化时,整流输出的电压 ud 的谐波幅值随
的增大而_减小_。
12. 逆 变 电 路 中 , 当 交 流 侧 和 电 网 连 结 时 , 这 种 电 路 称 为 _ 有 源 逆 变 _ , 欲 实 现 有 源 逆 变 , 只 能 采 用 __ 全 控 _ 电 路 ; 对 于 单 相 全 波 电 路 , 当 控制 角
0<
<
时,电路工作在__整流_状态;
时,电路工作在__逆变_状态。
13.在整流电路中,能够实现有源逆变的有_单相全波_、_三相桥式整流电路_等(可控整流电路均可),其工作在有源逆变状态的条件是_有直流电动势,
其极性和晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧平均电压_和__晶闸管的控制角 a > 90O,使输出平均电压 Ud 为负值_。 第 3 章 直流斩波电路
1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。
2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路 和_升压斩波电路_。
3.斩波电路有三种控制方式:_脉冲宽度调制(PWM)_、_频率调制_和_(ton 和 T 都可调,改变占空比)混合型。
6.CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有__升压斩波电路___、__Sepic 斩波电路_和__Zeta 斩波电路__。
7.Sepic 斩波电路和 Zeta 斩波电路具有相同的输入输出关系,所不同的是:_ Sepic 斩波电路_的电源电流和负载电流均连续,_ Zeta 斩波电路_的输入、输
出电流均是断续的,但两种电路输出的电压都为__正_极性的 。
8.斩波电路用于拖动直流电动机时,降压斩波电路能使电动机工作于第__1__象限,升压斩波电路能使电动机工作于第__2__象限,_电流可逆斩波电路能
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电力电子技术试题及答案(1)

《电力电子技术》试卷 一.填空(共15分,1分/空) 1.电力电子技术通常可分为()技术和()技术两个分支。 2.按驱动电路信号的性质可以将电力电子器件分为()型器件和()型器件两类,晶闸管属于其中的()型器件。 3.晶闸管单相桥式全控整流电路带反电动势负载E时(变压器二次侧电压有效值为U ,忽略主电路 2 各部分的电感),与电阻负载时相比,晶闸管提前了电角度δ停止导电,δ称为()角,数量关系为δ=()。 4.三相桥式全控整流电路的触发方式有()触发和()触发两种,常用的是()触发。 5.三相半波可控整流电路按联接方式可分为()组和()组两种。 6.在特定场合下,同一套整流电路即可工作在()状态,又可工作在()状态,故简称变流电路。 7.控制角α与逆变角β之间的关系为()。 二.单选(共10分,2分/题) 1.采用()是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流保护措施。 A.直流断路器 B. 快速熔断器 C.过电流继电器 2.晶闸管属于()。 A.不可控器件 B. 全控器件 C.半控器件 3.单相全控桥式整流电路,带阻感负载(L足够大)时的移相范围是()。 A.180O B.90O C.120O 4.对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说,正常工作时触发脉冲相位应依次差()度。 A.60 B. 180 C. 120 5.把交流电变成直流电的是()。 A. 逆变电路 B.整流电路 C.斩波电路 三.多选(共10分,2分/题) 1.电力电子器件一般具有的特征有。 A.所能处理电功率的大小是其最重要的参数 B.一般工作在开关状态 C.一般需要信息电子电路来控制 D.不仅讲究散热设计,工作时一般还需接散热器 2.下列电路中,不存在变压器直流磁化问题的有。 A.单相全控桥整流电路 B.单相全波可控整流电路 C.三相全控桥整流电路 D.三相半波可控整流电路 3.使晶闸管关断的方法有。 A.给门极施加反压 B.去掉阳极的正向电压 C.增大回路阻抗 D.给阳极施加反压 4.逆变失败的原因有。 A.触发电路不可靠 B.晶闸管发生故障 C.交流电源发生故障 D.换相裕量角不足 5.变压器漏抗对整流电路的影响有。 A.输出电压平均值降低 B.整流电路的工作状态增多 C.晶闸管的di/dt减小 D.换相时晶闸管电压出现缺口 四.判断(共5分,1分/题) 1.三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围是150O。() 2.晶闸管是一种四层三端器件。()

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电力电子技术复习题库 第二章: 1.使晶闸管导通的条件是什么? ①加正向阳极电压;②加上足够大的正向门极电压。 备注:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流。 2.由于通过其门极能控制其开通,但是不能控制其关断,晶闸管才被称为(半控型)器件。 3.在电力电子系统中,电力MOSFET通常工作在( A )状态。 A. 开关 B. 放大 C. 截止 D. 饱和 4.肖特基二极管(SBD)是( A )型器件。 A. 单极 B. 双极 C. 混合 5.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度可以分为: ①不可控器件;②半控型器件;③全控型器件 6.下列电力电子器件中,(C)不属于双极型电力电子器件。 A. SCR B. 基于PN结的电力二极管 C. 电力MOSFET D. GTR 7.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质,可以将电力电子器件(电力二极管除外)分为(电流驱动型)和(电压驱动型)两类。 8.同处理信息的电子器件类似,电力电子器件还可以按照器件部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为(单极性器件)、(双极型器件)和(复合型器件)。 9.(通态)损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。当器件的开关频率较高时,(开关)损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。(填“通态”、“断态”或“开关”) 10.电力电子器件在实际应用中,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。 11. 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,肖特基二极管(SBD)属于(不可控)

型器件。 12.型号为“KS100-8”的晶闸管是(双向晶闸管)晶闸管,其中“100”表示(额定有效电流为100A ),“8”表示(额定电压为800V)。 13.型号为“KK200-9”的晶闸管是(快速晶闸管)晶闸管,其中“200”表示(额定有效电流为200A),“9”表示(额定电压为900V )。 14.单极型器件和复合型器件都是(电压驱动)型器件,而双极型器件均为(电流驱动)型器件。(填“电压驱动”或“电流驱动”) 15. 对同一晶闸管,维持电流I H<擎住电流I L。(填“>”、“<”或“=”) 16.维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断? 答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管阳极电流大于维持电流(保持晶闸管导通的最小电流); 要使晶闸管由导通变为关断,可使阳极电流小于维持电流可以使晶闸管由导通变为关断。在实际电路中,常采用使阳极电压反向、减小阳极电压,或增大回路阻抗等方式使晶闸管关断。 17.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:CTO的开通控制方式与晶闸管相似,但是可以通过门极施加负的脉冲电流使其关断。 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益1 a 和2 a ,由普通晶闸管的分析可得:1 a + 2 a =1 是器件临界导通的条件。 1 a + 2 a >1,两个等效晶体管过饱和而导通;1 a + 2 a <1,不能维持饱和导通而关断。 GTO 之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同: ②GTO 在设计时2 a 较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO 关断; ②GTO 导通时的1 a + 2 a 更接近于1,普通晶闸管1 a + 2 a 31.15,而GTO 则为1 a + 2 a 1.05,GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件; ③多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小,门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2极区

电力电子技术期末考试试题及答案修订稿

电力电子技术期末考试 试题及答案 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

电力电子技术试题 第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为__开关损耗__。 3.电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路__。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_、_双极型器件_、_复合型器件_三类。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、_肖特基二极管_。 7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__。 9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于__IH 。 10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM_大于__Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。 的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。 14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。 的开启电压UGE(th)随温度升高而_略有下降__,开关速度__小于__电力MOSFET 。 16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。 的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。 18.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_GTO 、GTR 、电力

电力电子复习题及总结答案

电力电子必胜 绪论 填空题: 1.电力电子技术是使用________器件对电能进行________的技术。 2.电能变换的含义是在输入与输出之间,将________、________、________、________、________中的一项以上加以改变。 3.电力变换的四大类型是:________、________、________、________。 4. 在功率变换电路中,为了尽量提高电能变换的效率,所以器件只能工作在________状态,这样才能降低________。 5. 电力电子器件按照其控制通断的能力可分为三类,即: ________、________、________。 6. 电力电子技术的研究内容包括两大分支:________________ 技术和________技术。 7.半导体变流技术包括用电力电子器件构成_____________电路和对其进行控制的技术,以及构成________装置和________系统的技术。 8.电力电子技术是应用在________领域的电子技术。 9.电力电子技术是一门由________、________、________三个学科交叉形成的新的边缘技术学科。 简答题 1. 什么是电力电子技术? 2. 电能变换电路的有什么特点?机械式开关为什么不适于做电能变换电路中的开关? 3. 电力变换电路包括哪几大类? 电力电子器件 填空题: 1.电力电子器件一般工作在________状态。 2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为________,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为________。 3.电力电子器件组成的系统,一般由________、________、________三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加________。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为________、________、________三类。 5.按照器件能够被控制的程度,电力电子器件可分为以下三类:、 和。 6.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为________和________两类。。 7. 电力二极管的主要类型有、、。 8. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为Hz以下的

电力电子技术简答题汇总

电力电子简答题汇总 问题1:电力电子器件是如何定义和分类的? 答:电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中, 实现电能变换或控制的电子器件。 电力电子器件的分类: 按照器件能够被控制的程度分类:半控型、全控型、不控型 按照驱动电路信号的性质分类:电流驱动型、电压驱动型 按照内部导电机理:单极型、双极型、复合型 根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形,可分为脉冲触发型和电平控制型。 问题2:同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的特点是什么? 解答:①能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要的参数。其处理电功率的能力大多都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由信息电子电路来控制,需要驱动电路。 问题3:使晶闸管导通的条件是什么? 解答:两个条件缺一不可: (1)晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。 (2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。 问题4:维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断? 解答:维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。 欲使之关断,只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。 问题5: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? 解答:GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别:设计α2较大,使晶体管V2控制灵敏,易于关断GTO。 导通时α1+α2更接近1,导通时接近临界饱和,有利门极控制关断,但导通时管压降增大。多元集成结构,使得P2基区横向电阻很小,能从门极抽出较大电流。 问题6:试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。 解答:GTR的容量中等,工作频率一般在10kHz以下,所需驱动功率较大, 耐压高,电流大,开关特性好,。 GTO:容量大,但驱动复杂,速度低,电流关断增益很小,功耗达,效率较低。 MOSFET器件:工作频率最高,所需驱动功率最小,热稳定性好, 但其容量较小、通态压降大,开通损耗相应较大,耐压低。 IGBT:容量和GTR的容量属同一等级,但属电压控制型器件, 驱动功率小,工作频率高,通态压降低,输入阻抗高。 问题7:换流方式各有那几种?各有什么特点?

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一、填空题 1、对SCR 、TRIAC 、GTO 、GTR 、Power MOSFET 、这六种电力电子器件,其中要用交流 电压相位控制的有SCR TRIAC 。可以用PWM 控制的有GTO GTR Power MOSFET IGBT;要用电流驱动的有SCR TRIAC GTO GTR (准确地讲SCR 、TRIAC 为电流触发型 器件),要用电压驱动的有Power MOSFET IGBT ;其中工作频率最高的一个是Power MOSFET ,功率容量最大的两个器件是SCR GTR;属于单极性的是Power MOSFET;可能发生 二次击穿的器件是GTR,可能会发生擎住效应的器件是IGBT ;属于多元集成结构的是Power MOSFET IGBT GTO GTR 。 2、SCR 导通原理可以用双晶体管模型来解释,其触发导通条件是阳极加正电压并且门极有触发电流,其关断条件是阳极电流小于维持电流。 3、GTO 要用门极负脉冲电流关断,其关断增益定义为最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值的比即off β=ATO GM I I ,其值约为5左右,其关断时会出现特殊的拖尾 电流。 4、Power MOSFET 通态电阻为正温度系数;其定义式为= |DS DS U GS I ≥0,比较特殊的是器件体内有寄生的反向二极管,此外,应防止其栅源极间发生擎住效应。 5、电力二极管额定电流是指最大工频正弦半波波形条件下测得值,对于应用于高频电力电子电路的电力二极管要用快恢复型二极管,但要求其反向恢复特性要软。 6、在电力电子电路中,半导体器件总是工作在开关状态,分析这类电路可以用理想开关等效电路;电力电子技术的基础是电力电子器件制造技术,追求的目标是高效地处理电力。 7、硬开关电路的电力电子器件在换流过程中会产生较大的开关损耗,主要原因是其电压波形与电流波形发生重叠,为了解决该缺陷,最好使电力电子器件工作在零电压开通,零电流关断状态;也可采用由无源元件构成的缓冲技术,但它们一般是有损耗 的。 8、电力电子电路对功率因数的定义与线性电路理论的定义在本质上的差别是有基波因数。 9、交流调压电路采用由两个SCR 反并联接法组成交流开关作为控制,若交流电路的大感性 负载阻抗角为80度,则SCR 开通角的移相范围80度到180度。 10、SCR 三相全控变流电路带直流电动机负载时,其处于整流状态时触发角应满足小于90度 条件;其处于有源逆变状态时触发角应满足大于90度 条件;SCR 的换流方式都为电网 换流。 11、有源逆变与无源逆变的差异是交流侧接在电网上还是接在负载上;加有续流二极管的任何整流电路都不能实现有源逆变的原因是负载被二极管短路不能产生负电压。逆变角的定义是α>90度时的控制角βπα=- 12、电压源逆变器的输出电压是交流方 波;其逆变桥各臂都要反并联 二极管。 13、SPWM 的全部中文意思是正弦脉冲宽度调制,这种技术可以控制输出交流的大小;产 生SPWM 波的模拟法用自然采样法。而计算机则采用规则采样法。 14、单端正激式DC/DC 变换电路要求在变压器上附加一个复位 绕组,构成磁复位 电路; 反激式DC/DC 变换电路与Buck-Boost 直流斩波器类似。 15、肖特基二极管具有工作频率高 ,耐压低 的应用特点。肖特基二极管具有反向恢复时间短,正向压降小,耐压低,效率高等特点。 16、GTR 关断是工作点应在 截止 区,导通时工作点应在 饱和 区;它有可能因存在 二 次击穿而永久失效的缺陷。

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四种电力变换:①交流变直流(AC—DC)、②直流变交流(DC—AC)、③直流变直流(DC—DC)、④交流变交流(AC—AC)。晶闸管的导通条件:晶闸管承受的正向电压且门极有触发电流。 晶闸管关断条件是:(1)晶闸管承受反向电压时,无论门极是否触发电流,晶闸管都不会导通;(2)当晶闸管承受正向电压时,反在门极有触发电流,晶闸管都不会导通;(3)晶闸管一旦导通,门极就是去控制作用;(4)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一下。 晶闸管额定电流是指:晶闸管在环境温度40和规定的冷却状态下,稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。 晶闸管对触发电路脉冲的要求是: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电压,电流和功率额定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能,温度稳定性与主电路的电气隔离。 单相桥式全控整流电路结构组成: A.纯电阻负载:α的移相范围0~180o,U d和I d的计算公式, 要求能画出在α角下的U d,I d及变压器二次测电流的波形(参图3-5); B.阻感负载:R+大电感L下,α的移相范围0~90o,U d和I d计算公式 要求能画出在α角下的U d,I d,U vt1及I2的波形(参图3-6); 三相半波可控整流电路:α=0 o的位置是三相电源自然换相点 A)纯电阻负载α的移相范围0~150 o B)阻感负载(R+极大电感L)①α的移相范围0~90 o②U d I d I vt计算公式 ③参图3-17 能画出在α角下能U d I d I vt的波形(Id电流波形可认为近似恒定) 3、A)能画出三相全控电阻负载整流电路,并括出电源相序及VT器件的编号。 B)纯电阻负载α的移相范围0~120 o C)阻感负载R+L(极大)的移相范围0~90 o D) U d I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流I t(AV)及额定电压U tn的确定 三相桥式全控整流电路的工作特点: 1)每个时刻均需要两个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其中一个晶闸管是共阴极组的,一个共阳极组的,且不能为同一相得晶闸管。 2)对触发脉冲的要求:六个晶闸管的脉冲按V T1-V T2-V T3-V T4-V T5-V T6的顺序,相位一次差60 o;共阴极组V T1,V T3,V T5的脉冲依次差120 o,共阴极组V T4,V T6,V T2也依次差120 o;同一相得上下两个桥臂,即V T1与V T4,V T3与V T6,V T5与V T2,脉冲相差180o 3)整流输出电压U d一周期脉动六次,每次脉动的波形都一样,故该电路为六脉波整流电路。 4)在整流电路合闸启动过程种或电流断续时,为确保电路的正常工作,需保证导通的两个晶闸管均有脉冲。为此可采用两种方法:一种是使脉冲宽度大于60o(一般取80~100o),称为宽脉冲触发;另一种方法是,在触发某个晶闸管的同时,给前一个晶闸管补发脉冲,即用两个窄脉冲代替宽脉冲,连个窄脉冲的前沿相差60o,脉宽一般为20~30 o,称为双脉冲触发。 5)α=0 o时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是根号6Uα 有源逆变:当交流侧接在电网上,即交流侧接有电源是,称为有源逆变。 逆变条件:1)要有直流电动势,其极性和晶闸管的到导通方向一致,其值应大于变流器直流侧的平均电压。 2)要求晶闸管的控制角α大于π/2,使U d为负值。 有源逆变失败:逆变运行时,一旦发生换相失败,外接的直流电源就会通过晶体管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联,由于逆变电路的内阻很小,形成很大的短路电流,这种情况称为逆变失败。 有源逆变失败原因: 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,使交流电源电压和直流电动势顺向串联,形成短路。 2)晶闸管发生故障,在应该阻断期间,器件失去阻断能力,或在应该导通时,器件不能导通,造成逆变失败。 3)在逆变工作时,交流电源发生缺相或突然消失,由于直流电动势Em的存在,晶闸管仍可导通,此时变流器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的电压,因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路。 4)换相的裕量角不足,引起换相失败,应考虑变压器漏抗引起重叠角,对逆变电路换相的影响。

电力电子技术期末考试试题及答案

电力电子技术试题 第1章 电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。 5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。 18.在如下器件:电力二极管(Power Diode )、晶闸管(SCR )、门极可关断晶闸管(GTO )、电力晶体管(GTR )、电力场效应管(电力MOSFET )、绝缘栅双极型晶体管(IGBT )中,属于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _;属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _,属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _,属于复合型电力电子器件得有 __ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET ,属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。 2、可关断晶闸管的图形符号是 ;电力场效应晶体管的图形符号是 绝缘栅双极晶体管的图形符号是 ;电力晶体管的图形符号是 ; 第2章 整流电路 1.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-180O _。 2.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ,其承受的最大正反向电压均为_22U __,续流二极管承受的最大反向电压为__22U _(设U 2为相电压有效值)。 3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为__0-180O _,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__222U 和_22U ; 带阻感负载时,α角移相范围为_0-90O _,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__22U _和__22U _;带反电动势负载时,欲使电阻上的 电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。 5.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压UFm 等于__22U _,晶闸管控制角α的最大移相范围是_0-150o _,使负载电流连 续的条件为__o 30≤α__(U2为相电压有效值)。 6.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差_120o _,当它带阻感负载时,α的移相范围为__0-90o _。 7.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_最高__的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_ 的相电压;这种电路 α 角的移相范围是_0-120o _,u d 波形连续的条件是_o 60≤α_。 8.对于三相半波可控整流电路,换相重迭角的影响,将使用输出电压平均值__下降_。 11.实际工作中,整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数,当 α 从0°~90°变化时,整流输出的电压ud 的谐波幅值随 α 的增大而 _增大_,当 α 从90°~180°变化时,整流输出的电压 ud 的谐波幅值随 α 的增大而_减小_。 12.逆变电路中,当交流侧和电网连结时,这种电路称为_有源逆变_,欲实现有源逆变,只能采用__全控_电路;对于单相全波电路,当控制角 0< α < π /2 时,电路工作在__整流_状态; π /2< α < π 时,电路工作在__逆变_状态。 13.在整流电路中,能够实现有源逆变的有_单相全波_、_三相桥式整流电路_等(可控整流电路均可),其工作在有源逆变状态的条件是_有直流电动势,其极性和晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧平均电压_和__晶闸管的控制角α > 90O ,使输出平均电压U d 为负值_。 第3章 直流斩波电路 1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。 2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路 和_升压斩波电路_。 3.斩波电路有三种控制方式:_脉冲宽度调制(PWM )_、_频率调制_和_(t on 和T 都可调,改变占空比)混合型。 6.CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有__升压斩波电路___、__Sepic 斩波电路_和__Zeta 斩波电路__。 7.Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路具有相同的输入输出关系,所不同的是:_ Sepic 斩波电路_的电源电流和负载电流均连续,_ Zeta 斩波电路_的输入、输出电流均是断续的,但两种电路输出的电压都为__正_极性的 。 8.斩波电路用于拖动直流电动机时,降压斩波电路能使电动机工作于第__1__象限,升压斩波电路能使电动机工作于第__2__象限,_电流可逆斩波电路能使电动机工作于第1和第2象限。 10.复合斩波电路中,电流可逆斩波电路可看作一个_升压_斩波电路和一个__降压_斩波电路的组合;

电力电子技术简答题汇总

电力电子技术简答题汇总标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

电力电子简答题汇总 问题1:电力电子器件是如何定义和分类的? 答:电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中, 实现电能变换或控制的电子器件。 电力电子器件的分类: 按照器件能够被控制的程度分类:半控型、全控型、不控型 按照驱动电路信号的性质分类:电流驱动型、电压驱动型 按照内部导电机理:单极型、双极型、复合型 根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形,可分为脉冲触发型和电平控制型。 问题2:同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的特点是什么? 解答:①能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要的参数。其处理电功率的能力大多都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由信息电子电路来控制,需要驱动电路。 问题3:使晶闸管导通的条件是什么? 解答:两个条件缺一不可: (1)晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。 (2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。 问题4:维持晶闸管导通的条件是什么怎样才能使晶闸管由导通变为关断? 解答:维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。 欲使之关断,只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。 问题5: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? 解答:GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别: 设计α2较大,使晶体管V2控制灵敏,易于关断GTO。 导通时α1+α2更接近1,导通时接近临界饱和,有利门极控制关断,但导通时管压降增大。多元集成结构,使得P2基区横向电阻很小,能从门极抽出较大电流。问题6:试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

东南大学电力电子技术考点总结

第二章变流器运行(6%) 一、换流重叠角 1、换流重叠角:由于电源电感引起的换流时间所对应的电角度,用表示。是换流开始到 结束所占的电角度。 2、产生原因:进线电抗、电流不能突变、换流需要时间。 3、换流期间,整流输出电压是换流两相电压之平均值。 4、对整流的影响:换流角存在时,输出电压平均值减小(换流压降的存在),换流压降与延迟角无关,只取决于负载电流及电源交流侧阻抗。 二、有源逆变 1、产生条件:负载侧负载侧存在一个直流电源E ,由它提供能量,其电势极性与变流器 的整流电压相反,对晶闸管为正向偏置电压; 变流器在其直流侧输出应有一个与原整流电压极性相反的逆变电压,其平均值,以 吸收能量,并将其能量馈给交流电源。 2、两个电源之间的能量交换必须同极性相连。 3、是电路能够进行换流运行的极限,是变流器工作在整流和逆变的分界点。即区间,电路工作在有源逆变工作状态(三相半波可控整流电路)。 4、为超前角,为的起点,。 5、逆变失败(倾覆):,不能进行换流,两个电源短路。最小超前角°° 6、带有续流二极管的全控电路或半控电路不能工作在有源逆变状态,有源逆变电路必须是全控电路。 第三章门极触发脉冲(8%) 一、门极触发信号的种类 1、直流信号:使晶闸管损耗增加,有可能超过门极功耗,在晶闸管反向电压时,门极直流信号将使反向漏电流增加,也有可能使晶闸管损坏。可用来判断晶闸管是否损坏。 2、交流信号:在温度变化和交流电压幅值波动时,其延迟触发角不稳定。变化范围较小,精度低,不能太大。 3、脉冲信号:便于控制脉冲出现时刻,降低晶闸管门极功耗,通过变压器的双绕组或多绕组输出,实现信号间的绝缘隔离和同步输出。P86 二、晶闸管对门极触发信号电路的要求 1、触发脉冲应有一定的幅值和功率 2、触发脉冲要有一定的宽度 3、触发脉冲前沿要陡 4、要与主电路同步并有一定的移相范围

电力电子技术复习试题与答案

电力电子技术复习2011 一、选择题(每小题10分,共20分) 1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差A度。 A、180°, B、60°, c、360°, D、120° 2、α为C度时,三相半波可控整流电路,电阻性负载输出的电压波形,处于连续和断续的临界状态。 A,0度, B,60度, C,30度, D,120度, 3、晶闸管触发电路中,若改变 B 的大小,则输出脉冲产生相位移动,达到移相控制的目的。 A、同步电压, B、控制电压, C、脉冲变压器变比。 4、可实现有源逆变的电路为A。 A、三相半波可控整流电路, B、三相半控桥整流桥电路, C、单相全控桥接续流二极管电路, D、单相半控桥整流电路。 5、在一般可逆电路中,最小逆变角βmin选在下面那一种围合理A。 A、30o-35o, B、10o-15o, C、0o-10o, D、0o。 6、在下面几种电路中,不能实现有源逆变的电路有哪几种BCD。 A、三相半波可控整流电路。 B、三相半控整流桥电 路。 C、单相全控桥接续流二极管电路。 D、单相半控桥整流电路。 7、在有源逆变电路中,逆变角的移相围应选B为最好。 A、=90o∽180o, B、=35o∽90o, C、 =0o∽90o, 8、晶闸管整流装置在换相时刻(例如:从U相换到V相时)的输出电压等于C。

A、U相换相时刻电压u U , B、V相换相时刻电 压u V , C、等于u U +u V 的一半即: 9、三相全控整流桥电路,如采用双窄脉冲触发晶闸管时,下图中哪一种双窄脉 冲间距相隔角度符合要求。请选择B。 10、晶闸管触发电路中,若使控制电压U C =0,改变C的大小,可使 直流电动机负载电压U d =0,使触发角α=90o。达到调定移相控制围,实现整流、逆变的控制要求。 B、同步电压, B、控制电压, C、偏移 调正电压。 11、下面哪种功能不属于变流的功能(C) A、有源逆变 B、交流调压 C、变压器降压 D、直流斩波 12、三相半波可控整流电路的自然换相点是( B ) A、交流相电压的过零点; B、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处; C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°; D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。 13、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V,反向重复峰值电压为825V, 则该晶闸管的额定电压应为(B) A、700V B、750V C、800V D、850V 14、单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相围是( D )

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