电力电子技术题解实例与习题
No-9-2电力电子技术-ch1,2习题
解 晶闸管所承受的正、反向电压最大值为输入 正弦交流电源电压的峰值：1.414×220=311V； 取晶闸管的安全裕量为2， 则晶闸管额定电压不低于2×311＝622V。
6
题解1.5、1.6
1-5/6 图中阴影部分表示 流过晶闸管的电流波形， 其最大值为Im。试计算晶 闸管的电流平均值Id、有 效值IT及波形系数Kf； 若选用KP-100型晶闸 管，不考虑安全裕量。试 计算上述4种电流波形下 晶闸管能承受的平均电流 是多少?对应的电流最大 值Im各是多少?
R t E i (1 e L ) 15 103 R 0.5 t 50 (1 e 0.5 ) 100(1 et ) 15 103 0.5 et 0.99985
最后解得：
t 150 106 ＝150uS
5题解1.4ຫໍສະໝຸດ 1-4 在图b电路中，电源电压有效值为220v,问晶闸 管承受的正反向电压最高是多少？考虑安全裕量 为2，其额定电压应如何选取。
T
αmin
6
2 20 12.9 A
整流管（最大）？ αmin 续流管（最大）？ αmax
I DC 122.24
I D I T 12.9 A
122 .24
20
180 20 16.48A
21
S U 2 I 2 95.2718.3 1.7kVA
3 计算变压器容量 I 2 2 IT 18.3A I2max=？
1 求U2 min 30，U
U2
d
80V
Ud 80 95.27V 0.451 cos 0.451 cos30
2 计算各元件的电流有效值（最大）
电力电子技术题解实例与习题
1、什么是电力电子技术？它有几个组成部分？答：电力电子技术是依靠电力电子器件组成各种电力变换电路，实现电能的高效率转换与控制的一门学科，它包括电力电子器件、电力电子电路（变流电路）和控制技术三个组成部分。
2、电能变换电路有哪几种形式？各自的功能是什么？答：电能变换电路有四种形式：AC/DC变换电路、DC/AC变换电路、DC/DC变换电路、AC/AC变换电路。
①AC/DC变换电路：将交流电能转换为固定或可调的直流电能的电路。
②DC/AC变换电路：将直流电能转换为频率固定或可调的交流电能的电路。
③DC/DC变换电路：将一种直流电能转换为另一固定或可调电压的直流电能的电路。
④AC/AC变换电路：将固定大小和频率的交流电能转换为大小和频率均可调的交流电能的电路。
3、简述电力电子技术的主要应用领域。
答：电力电子技术广泛的应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域。
如：电源、电气传动与控制、电力系统、新能源开发等领域。
四、简答题1、电力电子器件的特性表现在哪些方面？答：1）电力电子器件工作在开关状态，为的是减小本身的损耗。
2）电力电子器件因直接用在电力电路上，要承受高电压大电流。
3）电力电子器件需要弱电来控制，应有控制、驱动电路。
4）因耗散功率大，需有必要的散热措施。
2、怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：在实际电路中是采用阳极电压反向、减小阳极电压、或增大回路阻抗等方式，使阳极电流小于维持电流，晶闸管即关断。
3、在晶闸管的门极通入几十毫安的小电流可以控制阳极几十、几百安培的大流量的导通，它与晶体管用较小的基极电流控制较大的集电极电流有什么不同？晶闸管能不能像晶体管一样构成放大器？答：晶体管在共发射极接法时，基极电流I b可以控制较大的集电极电流Ic变化，起到了电流放大作用；而晶闸管在电路中只能由门极控制信号控制其通断，在电路中只起到一个开关作用，要关断还需要采取措施（如阳极加反向电压）。
电力电子技术解答题
二、型号为KPl00—5，维持电流IH=5mA的晶闸管，考虑电压、电流2倍裕量，使用在下图电路中是否合理?为什么?(10分)三、单相全控桥式整流电路带大电感负载，已知U2=220V，电阻Rd=5Ω，求a=30°时的Ud、Id、IT值。
画出ud、iT3的波形。
(10分)四、已知三相半波对直流电动机电枢供电，串入了平波电抗器Ld，电枢电阻为0.2Ω，已知U2=100V。
α=60°时，负载电流为50A，求此时的IdT、 IT 与电动机反电势E各为多少？并选择此时的晶闸管。
(15分 )六、下图为铅蓄电池充电电路，试分析其工作原理。
（10分）二、已知三相全控桥对直流电动机电枢供电，串入了平波电抗器Ld,电枢电阻为0.2Ω，已知U2=100V ,α=60°时，负载电流为50A ，求此时的IdT 、 IT 与电动机反电势E 各为多少？并说明该电路的调速原理。
(10分 )三、一直流斩波电路中，输入电压为300V ，导通时间为0.005S ，关断时间为0.015S ，求： （1）若为降压型电路，输出电压为多少？ （2）若为升压型电路，输出电压为多少？（3）若为升降压型电路，输出电压为多少？（10分）四、下图为单相晶闸管交流调压电路，U2=220 V ，L=16.548 mH ，R=6Ω，试求： （1）控制角的移相范围。
（2）负载电流的最大有效值、输出功率和功率因数。
（3）分别画出控制角为300、600、900时的电压电流波形。
（15分）五、设计三相半波电路的保护电路，并指出图中各保护元件的名称及作用。
V 1V2LRu 2～220 V二、已知桥式电路对直流电动机电枢供电，串入了平波电抗器Ld,电枢电阻为0.1Ω，已知U 2=200V。
α=60°时，负载电流为40A，求此时的IdT、 IT与电动机反电势E各为多少？并选择此时的晶闸管。
并说明该电路的调速原理。
(15分 )三、说明下图电路的工作原理，指出双向晶闸管的触发方式。
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。
2.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_。
3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__。
4.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流I L在数值大小上有I L__大于__IH。
5.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1.三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 _2.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_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。
第4章交流—交流电力变换电路1.改变频率的电路称为_变频电路_，变频电路有交交变频电路和_交直交变频_电路两种形式，前者又称为_直接变频电路__，后者也称为_间接变频电路_。
2.单相调压电路带电阻负载，其导通控制角α的移相范围为_0-180O_，随 α 的增大， Uo_降低_，功率因数λ_降低__。
电力电子技术题解实例与习题
电力电子技术题解实例与习题电力电子技术课程组编二00九年十二月为贯彻落实教育部《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》的精神，安徽机电职业技术学院在加强内涵建设方面，成立“电力电子技术”课程组，加强教材建设，确保教学质量。
同时，为配合学分制教学管理体制的深入实施，特编写《电力电子技术习题集》。
电力电子技术是电气、电子类各专业的一门主要技术课，其特点是理论性强、概念多，与工程实际联系密切。
习题是培养学生融汇贯通所学理论，训练解决工程实际问题的重要手段之一。
本书是温淑玲主编的高等职业教育安徽省“十一五”规划教材《电力电子技术》配套使用的教材。
为了帮助读者熟练掌握电力电子的基本原理，深入理解基本概念，改进学习这门课程的思维方法，提高解题能力和应试水平，编者根据多年教学实践的积累，从教学习题、各种试题以及国内外相关教材中，精选了题解实例及习题与思考题，包括概念题和计算题，其中大部分为例题，留有少量习题，供读者练习用。
本书系统地介绍了电力电子习题的解题方法，选题包含了学生必须掌握的电力电子的全部内容。
题型具有典型性，部分题目有一定的广度和深度。
有的题目反映了电力电子领域的新技术和新成果。
第一章绪论 (1)1.1题解实例 (1)1.2思考题与习题 (2)第二章电力电子器件 (3)2.1题解实例 (3)2.2思考题与习题................................................................................... 错误！未定义书签。
第三章相控整流电路................................................................................. 错误！未定义书签。
3.1题解实例........................................................................................... 错误！未定义书签。
电力电子技术习题解答.doc资料
电力电子技术习题解答习题一1、晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？晶闸管关断的条件是什么，如何实现？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压（U AK>0），并在门极施加触发电流（U GK>0）。
要使晶闸管由导通转为关断，可利用外加反向电压或由外电路作用使流过晶闸管的电流降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
2、有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因？答：这是由于晶闸管的阳极电流I A没有达到晶闸管的擎住电流（I L）就去掉了触发脉冲，这种情况下，晶闸管将自动返回阻断状态。
在具体电路中，由于阳极电流上升到擎住电流需要一定的时间（主要由外电路结构决定），所以门极触发信号需要保证一定的宽度。
3、图1-32中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m，试计算各波形的电流平均值、有效值。
如不考虑安全裕量，额定电流100A的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值I d各为多少？(e)(f)图1-32 习题3附图解：（a）11sin()()20.318322mda m m mII I t d t I Iπωωπππ===≈⎰2maII=额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A，则2157314()mI A=⨯=；平均值为：100mdaII Aπ==。
（b）12sin()()0.6366db m m mI I t d t I Iπωωππ==≈⎰bI=额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A，则157222()mI A≈；平均值为：0.6366141.33()db m I I A =≈。
（c ）313sin()()0.47752dc mm m I I t d t I I ππωωππ==≈⎰0.6342c m I I I =额定电流100A 的晶闸管允许流过的电流有效值为157A ，则157247.56()0.6342m I A =≈； 平均值为：0.4775118.21()dc m I I A =≈。
电力电子技术-徐春燕-第3章答案-
电力电子技术-徐春燕-第3章答案--标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第3章习题及参考或标准答案1. 简述3-1a所示的降压斩波电路的工作原理。
说明：工作原理在教材中已经分析得很详细，读者可自行对照理解并陈述，表达方式并不唯一。
2. 在图3-1a所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V。
采用脉宽调制控制方式，当T=50µs，ton=20µs时，计算输出电压平均值Uo、输出电流平均值Io。
解：由题目已知L值极大，则负载电流连续，那么：3. 在图3-1a所示的降压斩波电路中，E=100V， L=1mH，R=0.5Ω，E M=10V，采用脉宽调制控制方式，T=20μs，当t on=5μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。
当t on=3μs时，重新进行上述计算。
解：（1）当ton=5µs时，a ) 判断I0是否连续：因此，负载电流连续；b ) 计算Uo、Io：c) 计算Imax、Imin：（2）当ton=3µs时，同理：可知，负载电流仍连续，则：同上，可算出：4. 简述图3-4a所示升压斩波电路的基本工作原理。
解：工作原理在教材中已经分析得很详细，读者可自行对照理解并陈述，表达方式并不唯一。
5. 在图3-4a所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
解: 由于L和C值极大，所以负载电流连续，则：6. 试分别简述升降压斩波电路和Cuk 斩波电路的基本原理，并比较其异同点。
解：工作原理在教材中已经分析得很详细，读者可自行对照理解并陈述，表达方式并不唯一。
升降压斩波电路与Cuk 斩波电路相比，其相同点在于，两者的输入、输出关系相同；其不同点在于，Cuk 斩波电路有一个明显优点，即其输入电源电流和输出负载电流都是连续，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。
袁燕 电力电子技术习题答案
1）用万用表可以初步判断好坏，如上各极间阻值状况。 2）用 6V 电源（干电池或直流稳压电源）作阳极电源，接成下图所示电路，若按下开关 Q 后，灯亮，则说明管子是好的。
习题 1-14 题解图
3）用晶体管图示仪测量晶闸管正反向伏安特性。 1-15 双向晶闸管有哪几种触发方式？使用时要注意什么问题？ 答：双向晶闸管共有四种触发方式：Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+、Ⅲ- 。 使用时必须注意以下几个问题： 1） 不能承受较大的电压变化率，因此很难用于感性负载。 2）门极触发灵敏度较低，需较大的门极触发功率。 3）关断时间较长，换向能力较差，因而只能用于低频场合。 1-16 额定电流为 100A 两只普通晶闸管反并联，可用额定电流为多大的双向晶闸管等效代 替？ 解：因 I T ( AV)
图 1-38 习题 1-9 图
解：
1-10 上题中如果不考虑安全裕量，问 100A 的晶闸管允许通过的平均电流各为多少？ 解：额定电流 IT(AV) =100A 的晶闸管，允许的电流有效值 I =157A，由上题计算结果知： I 329.35（A） a) Im1 Id1 0.2717 Im1 89.48（A） 0.4767 b) Im2 c) Im3
图 1-40 习题 1-13 图
解：ud 的波形如下：
习题 1-13 题解图
1-14 用万用表怎样区分晶闸管的阳极 A、 阴极 K 和门极 G？判别晶闸管的好坏有哪些简单 实用的方法？ 答：可用万用表测量晶闸管三个电极之间的电阻来区分晶闸管的阳极、阴极和门极。正常情 况下管子阳极与阴极之间的正反向电阻接近无穷大，门极与阴极之间的电阻值约为几百欧， 且 G-K 之间的阻值略小于 K-G 之间的阻值。 判断晶闸管好坏的方法有：
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电力电子技术题解实例与习题电力电子技术课程组编二00九年十二月为贯彻落实教育部《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》的精神，安徽机电职业技术学院在加强内涵建设方面，成立“电力电子技术”课程组，加强教材建设，确保教学质量。
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电力电子技术是电气、电子类各专业的一门主要技术课，其特点是理论性强、概念多，与工程实际联系密切。
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为了帮助读者熟练掌握电力电子的基本原理，深入理解基本概念，改进学习这门课程的思维方法，提高解题能力和应试水平，编者根据多年教学实践的积累，从教学习题、各种试题以及国内外相关教材中，精选了题解实例及习题与思考题，包括概念题和计算题，其中大部分为例题，留有少量习题，供读者练习用。
本书系统地介绍了电力电子习题的解题方法，选题包含了学生必须掌握的电力电子的全部内容。
题型具有典型性，部分题目有一定的广度和深度。
有的题目反映了电力电子领域的新技术和新成果。
第一章绪论 (1)1.1题解实例 (1)1.2思考题与习题 (2)第二章电力电子器件 (3)2.1题解实例 (3)2.2思考题与习题................................................................................... 错误！未定义书签。
第三章相控整流电路................................................................................. 错误！未定义书签。
3.1题解实例........................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2思考题与习题................................................................................... 错误！未定义书签。
第四章电力电子器件的驱动和保护......................................................... 错误！未定义书签。
4.1题解实例........................................................................................... 错误！未定义书签。
4.2思考题与习题................................................................................... 错误！未定义书签。
第五章直流斩波电路................................................................................. 错误！未定义书签。
5.1题解实例........................................................................................... 错误！未定义书签。
第六章交流变换电路................................................................................. 错误！未定义书签。
6.1题解实例........................................................................................... 错误！未定义书签。
第七章逆变电路 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
7.1题解实例........................................................................................... 错误！未定义书签。
7.2思考题与习题................................................................................... 错误！未定义书签。
第八章软开关技术 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
8.1题解实例........................................................................................... 错误！未定义书签。
8.2思考题与习题................................................................................... 错误！未定义书签。
第一章绪论1.1题解实例一、填空题：1、电力电子技术是一门交叉学科，其内容涉及、和三大学科。
答：电气工程、电子科学与技术、控制理论2、电力电子技术是依靠电力电子器件组成各种电力变换电路，实现电能的高效率转换与控制的一门学科，它包括、和三个组成部分。
答：电力电子器件、电力电子电路、控制技术3、电力电子电路的根本任务是实现电能变换和控制。
电能变换的基本形式有：变换、变换、变换、变换四种。
答：AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC4、硅晶闸管派生器件双向晶闸管常用于交流和电路中。
答：调压、调功5、光控晶闸管是通过光信号控制晶闸管导通的器件，它具有很强的、良好的和较高的瞬时承受能力，因而被应用于高压直流输电、静止无功功率补偿等领域。
答：光信号、抗干扰能力、高压绝缘性能、过电压6、第二代电力电子器件以具有自关断能力的全控型器件、和为代表。
答：GTR、MOSFET、IGBT7、IGBT器件是一种复合器件。
它兼有和的开关速度快、安全工作区宽、驱动功率小、耐高压、载流能力大等优点。
答：功率MOSFET、双极型器件8、直流电动机变速传动控制是利用或获得可变的直流电源，对直流电动机电枢或励磁绕组供电，实现直流电动机的变速传动控制。
答：整流器、斩波器9、交流电动机变速传动控制则是利用或对交流电动机供电，通过改变的供电电源的频率和电压等来达到交流电动机的变速传动。
答：逆变器、交－交直接变频器10、太阳能电池板获得的原始直流电压是与太阳光强度等因素有关的，它需要通过一个变换器来稳定直流电压，再通过变换器变为所要求的交流电供负载使用或将电能馈入市电。
答：DC－DC、DC－AC二、问答题：1、什么是电力电子技术？它有几个组成部分？答：电力电子技术是依靠电力电子器件组成各种电力变换电路，实现电能的高效率转换与控制的一门学科，它包括电力电子器件、电力电子电路（变流电路）和控制技术三个组成部分。
2、电能变换电路有哪几种形式？各自的功能是什么？答：电能变换电路有四种形式：AC/DC变换电路、DC/AC变换电路、DC/DC 变换电路、AC/AC变换电路。
①AC/DC变换电路：将交流电能转换为固定或可调的直流电能的电路。
②DC/AC变换电路：将直流电能转换为频率固定或可调的交流电能的电路。
③DC/DC变换电路：将一种直流电能转换为另一固定或可调电压的直流电能的电路。
④AC/AC变换电路：将固定大小和频率的交流电能转换为大小和频率均可调的交流电能的电路。
3、简述电力电子技术的主要应用领域。
答：电力电子技术广泛的应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域。
如：电源、电气传动与控制、电力系统、新能源开发等领域。
1.2思考题与习题1、从发展过程看，电力电子器件和变换电路可分为那几个阶段？简述各阶段的主要标志或特征。
2、传统电力电子技术与现代电力电子技术各自的特征是什么？第二章电力电子器件2.1题解实例一、填空题1、电力二极管在电力电子电路中可作为、、和保护等元件。
答：整流、续流、隔离2、晶闸管外形有和两种封装，每个器件有、、和门极G三个电极。
答：螺栓型、平板型、阳极A、阴极K3、晶闸管内部由半导体材料构成一个三端结构，共形成PN 结,引出、和门极G三端。
答：四层、三个、阳极A、阴极K4、晶闸管通过门极控制信号只能控制其，而不能控制其。
要关断只能使阳极电流小于电流。
答：开通、关断、维持5、某半导体器件的型号为KP50—7，其中KP表示该器件的名称为，50表示，7表示。
答：普通晶闸管、额定电流为50A、额定电压为700V6、双向晶闸管常应用于交流电路、交流电路和交—交电路中。
答：开关、调压、变频7、光控晶闸管是通过控制晶闸管导通的器件，它具有很强的、良好的和较高的瞬时承受能力，因而被应用于高压直流输电、静止无功功率补偿等领域。
答：光信号、抗干扰能力、高压绝缘性能、过电压8、电流驱动型全控器件必须有足够的驱动电流才能使器件导通，需要有较大的，这类器件有、等答：驱动功率、门极可关断晶闸管、电力晶体管9、使MOSFET开通的驱动电压一般为V，使IGBT开通的驱动电压一般为V。
关断时施加一定幅值的负驱动电压以利于减小和关断损耗。
答：10~15、15～20、关断时间10、IGBT器件是一种和的复合体，它结合了二者的优点。
答：功率MOSFET、双极型器件或GTR11、常用的全控型电力电子器件以、和为代表。
答：GTR（电力晶体管）、MOSFET（功率场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）12、电力电子器件的损耗可分为: 、、和控制极损耗。
答：通态损耗、阻断态损耗、开关损耗13、功率集成电路是将电力电子器件与逻辑、、、、自诊断等信息电子电路制作在同一芯片上。
答：控制、保护、传感、检测二、判断题1、（×）电力电子器件在使用中必须要加散热器。
2、（√）电力电子器件通常工作在开关状态。
3、（√）电力电子器件是一种能够承受高电压、允许通过大电流的半导体器。
4、（×）电力电子器件是一种能够同时承受高电压和大电流的半导体器件。