湖南工业大学电力电子学考试试卷(A卷)2007答案要点

 号学 名姓 纸 卷 试 试 考 级学班 大 业 工 南 湖 称名程课 )院(系课程名称：电力电子学考试试卷（A卷答案要点） 2、 述SCR和GTO在物理结构上和工作原理方面的相同点和不同点。（10分） 答案要点： 1) 物理结构：（5分） 适用专业年级：电气工程自动化041班 考试时间: 100 分钟 与普通晶闸管的相同点： PNPN四层半导体结构，外部引出阳极、阴极和门极。 与普通晶闸管的不同点：GTO是一种多元的功率集成器件，内部包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 统分人 元，这些GTO元的阴极和门极则在器件内部。 题分 30 20 10 10 10 20 100 签名 2) 工作原理：（5分） 1）GTO的导通机理与SCR是相同的。GTO一旦导通之后，门极信号是可以撤除的, 但在制作时采用得分 特殊的工艺使管子导通后处于临界饱和，而不象普通晶闸管那样处于深饱和状态，这样可以用门极负脉冲电 流破坏临界饱和状态使其关断。 考生注意事项：1、本试卷共 3 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2）在关断机理上与SCR是不同的。门极加负脉冲即从门极抽出电流(即抽取饱和导通时储存的大量载 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在密封流子)，强烈正反馈使器件退出饱和而关断。线内和纸卷正面，否则不记分) 3．试分析相控型电力变换电路有源逆变的条件是什么？举例分析有源逆变与无源逆变的区别是什么（？（10一、简答题(每题 10 分，共80分) 分） 答案要点： 1、PWM、SPWM和SVPWM的中英文全称是什么？PWM工作原理是什么（可用图示进行说明）？（10分） （1）一定要有直流电动势源，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压。 （2）变流器必须工作在α＞90度的区域内，使Ud＜0。 线答案要点：1）（5分） 举例及区别（略） 封PWM：脉冲宽度调制 Pulse Width Modulation 密SPWM：正弦脉冲宽调制 sinusoidal Pulse Width Modulation SVPWM: 空间矢量脉冲宽调制 Space Vector Pulse Width Modulation 2) （5分） PWM是基于面积等效原理，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在惯性环节上时，其效果相同。只要画出以下类似图即可得分 第 1 页 共 3 页

号学 名姓 纸 卷 试 试 考 级学班 大 业 工 南 湖 称名程课 )院(系4、试说明三相整流与单相整流控制角的起始参考点是否相同？三相整流的控制角（触发角）306、试画出SCR、GTR（BGT）、MOSFET、IGBT的电路符号，试分别判断这些器件是属于全控型器件，度对应于单相整流的控制角是多少度？电力电子装置常用的电气信号隔离方式有哪些（试分别还是半控型器件？其驱动电路形式是电流型，还是电压型的？（10分） 举一例）？（10分） 答案要点：（略） 答案要点：1）不相同 2）、60度 3）变压器隔离，光电隔离。 5、电力变换器常用的基本形式有哪些？并分别简单说明其工作过程。（10分） 答案要点： 1）DC/DC变换、AC/DC变换、AC/AC变换、DC/AC变换、AC/DC/AC变换。（5分） 2）（5分） DC/DC变换器：可改变幅值的大小，实现直流对直流的变换，一般叫做斩波器。AC/DC变换 线器：可改变电压和频率，实现从交流到直流的变换，一般叫做整流器。 封AC/AC变换器：可改变电压和频率，实现交流到交流的变换，一般叫做周期变换器。 密DC/AC变换器：可改变电压和频率，实现从直流到交流的变换，一般叫做逆变器。 AC/DC/AC变换器：这是一个复杂的而又最常用的电力电子变换系统，是由整流器和逆变器 构成的，中间有一个直流环节。 7、常用DC/DC变换有哪些？哪些属于隔离型或非隔离型的？（10分） 答案要点：1）BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、反激式、正激式、桥式、推挽式等。 2）其中BUCK，BOOST，BUCK-BOOST为非隔离型的，其余的为隔离型的。

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8、试判断以下三种电路分别属于哪种电路（其中电阻R为负载），并分别说明其工作原理，以二、分析题(每题 20 分，共20分) 及它们的主要器件作用分别是什么。（10分） 1、下图是电路属于何种电路？如果AC输入频率为60Hz，对应的交流输出频率为多少赫兹？A、B、C三相电源的线电压顺序是什么？6个晶闸管的导通顺序是什么？如果电感L阻抗远远大于电阻R的阻抗，处于整流状态触发角的移相范围是多少？其输出波形与纯电阻负载相比有什么特征？（10分） (a) (b) (c) 答案要点： 图（a）为BUCK， 图（b）为BOOST， 图（c）为BUCK-BOOST. （其余答案略） 答案要点：1）三相桥式全控整流电路 2）360Hz。 线封 3）Uab, Uac, Ubc, Uba, Uca, Ucb（ 密4) V11,V16, V12, V13, V14, V15, 5)0~90度 6）过负半周 第 3 页 共 3 页 密封线 湖南工业大学考试答卷纸