电力电子技术 期末考试 简答题 复习总结王兆安.doc

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1、1.晶闸管静态效应：（1）当承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。（2）当承受反正电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能开通。（3）一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否存在，晶闸管都保持导通。（4）若要使其关断，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0的某一数值以下。2.电压型逆变电路的主要特点：（1）直流侧为电压源，或者并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路成低阻抗。（2） 由于直流电压源的钳位作用，交流测输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角有关，且交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同（3）当交流测为阻

2、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，为了给交流测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。3.产生逆变的条件：（1）极性和晶闸管导通方向一致的直流电动势，且大雨变流器直流侧的平均电压。（2）晶闸管的控制角大于90度，使ud为负值。4.逆变失败原因，后果，防止：（1）触发脉冲丢失。（2）电子器件发生故障。（3）交流电源发生缺相（4）换相角太小。后果：会在逆变桥和逆变电路之间产生强大电流，损坏开关器件。防止：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证支流电源的质量，流出足够的换向裕量角等。5.晶闸管触发电路应满足下列要求： （1）应有足够大的电压

3、和功率（2）门极正向偏压越小越好（3）触发脉冲前沿要陡，宽度应满足要求（4）要满足主电路移相6. 异步调制和同步调制区别：Fr变化时，载波比N变化。在信号波半个周期内，PWM波脉冲个数不固定相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期脉冲也不对称。 同步调制特点:信号波频率Fr变化时，载波比N不变。信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。7.多重逆变电路解决了什么问题（1）加大了装置的容量（2）能够减少整流装置产生的谐波和无功功率对电网的冲击8.多电平逆变电路解决什么问题：可以改变结构，是能输出较多电平，使输出电压接近正弦波形。9.电力电子器件和处理信息的器件

4、有什么异同？：（1）电力电子器件所处理的电功率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）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大（4）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大10.自锁效应：IGBT内部寄生一个N-PN+的晶体管和P+N-P晶体管组成的寄生晶闸管，一旦J3开通，栅极会失去对集电极电流的控制，导致集电极电流增大，这时即使撤销触发信号触发信号晶闸管仍然维持导通，这种现象就是自锁效应。11.变压器漏感对整流电路的影响（1）

5、出现换相重叠角，整流输出平均值ud降低（2）整流电路的工作状态增多。（3）晶闸管的电流变化率减小，有利于安全开通，有时候人为串入进线电抗器来抑制。（4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生du比dt,可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电流。（5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。12.带隔离的直流-直流变流电路的特点（1）输出端和输入端隔离（2）输出电压和输入电压的壁纸远小于1或者远大于1（3）交流环节一般采用的频率较高。13.电力电子器件驱动电路的作用：将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通和关断的信号。14.软开关技术：主要解决电路

6、中开关损耗和开关噪声问题，提高开关频率。15.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是：为了给交流侧向支流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都并联了反馈二极管。16.交流调压电路和交流调功电路的区别：电路形式相同，控制方式不同。（1）交流调压电路：每个电源周期都对输出电压波形进行控制。（2）交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期，再断开几个周期，通过通断波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。17.功率因数校正的作用是什么？校正方法？原理？：作用：抑制由交流输入电流严重畸变而产生的谐波注入电网。校正方法：（1）无源：在主电路中串入无源LC滤波器。有源：在整流电路中加入有源开关。原理：通过

7、控制有源开关的通断来强迫输入电流跟随输入电压的变化，从而获得接近正弦的输入电路波形。18.双极性与单极性的区别：（1）单极性：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得到PWM波形在半个周期中也只有单极性范围内变化（2）双极性：三角波载波始终有正有负为双极性，所得PWM波形在半个周期有正有负。19.电流型逆变电路的特点：（1）直流侧串联大电感，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。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。（3）当交流侧为阻感性负

8、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。因此为反馈无功能量时直流并不反向，因此不必反并联二极管。20.如何提高PMW电路的直流电压利用率及作用：是指逆变电路所能输出的交流电压基波最大幅值和直流电压之比。如何提高：1采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号2.采用采用线电压控制方式，即叠加3的倍数次谐波和直流分量。作用：提高直流电压利用率可以提高逆变器输出能力。21.滞环比较方式的工作过程：把希望输出的电流或电压波形作为指令信号，把实际电流或电压波形作为反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率开关器件的通断，是实际输出跟踪指令信号变化。22.采用滞环比较方式的电流跟踪型

9、PWM交流电路特点：（1）硬件电路简单（2）属于实时控制，电流响应快（3）不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量（4）闭环控制（5）相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多23.电力电子器件串联和并联的使用是为了解决什么问题？对于较大的电力电子装置，当单个电力电子器件的电压或者电流定额不能满足要求时，往往需要将电力电子器件串联和并联起来工作，或者将电力电子装置串联或者并联起来工作。应该注意什么 静态不均压问题 并联 应当注意 因为其静态特性的不同 其分流不均，有的电流不足 有的过载，有碍于提高整个装置的输出24.电力电子器件的分类：半控型：晶闸管。全控型：绝缘栅双极晶体管（IGBT）、

10、电力场效应晶体管（电力MOSFET）门极可关断晶闸管, 电力晶体管。不可控型：电力二极管单极型 肖特二极管、电力MOSFET、SIT双极型 电力二极管、晶闸管、GTO、GTR复合型 IGBT SITH MCT25与信息电子电路相比，电力二极管具有怎样的结构才使得耐高压：与信息电子电路中的普通双极结型晶体管相比，电力二极管中多了一个低掺杂N区，进而可以承受高电压。26 自然换相点 在相电压的交点处，均出现了二极管换向，即电流由一个二极管向另一个二极管转移27 电流型逆变电路的特点 1直流侧串大电感，相当于电流源2交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不同而不同3直流侧电感起缓冲无功能量的

11、作用不必给开关器件反并联二极管。28 与相控整流电路相比，PWM整流电路具有以下优点：1、输入电流谐波含量较小；2、输入交流功率因数可调；3、通过改变控制策略可以实现能量双向流动；4、输出直流电压纹波较小。29软开关 通过在开关过程前后引入谐振，使开关开通前电压先降到零，关断前电流先降到零，这样的开关是软开关。30驱动电路的作用：电气隔离、可靠控制、硬件保护31驱动电路的性质：（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的电压、电流和额定功率，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、温度稳定及与主电路的电气隔离

12、。32驱动电路的分类：电流驱动型器件的驱动电路、电压驱动型器件的驱动电路33 电力电子器件的保护方式过电压保护，过电流保护，du/dt保护，di/dt保护34使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK0且uGK0。1.晶闸管静态效应：（1）当承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。（2）当承受反正电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能开通。（3）一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否存在，晶闸管都保持导通。（4）若要使其关断，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0的某一数值以下。2.电压型逆变电路的

13、主要特点：（1）直流侧为电压源，或者并联有大电容，相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，直流回路成低阻抗。（2） 由于直流电压源的钳位作用，交流测输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角有关，且交流测输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同（3）当交流测为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流测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。3.产生逆变的条件：（1）极性和晶闸管导通方向一致的直流电动势，且大雨变流器直流侧的平均电压。（2）晶闸管的控制角大于90度，使ud为负值。4.逆变失败原因，后果，防止：（1）触发脉冲丢失。（2）电子器件发生

14、故障。（3）交流电源发生缺相（4）换相角太小。后果：会在逆变桥和逆变电路之间产生强大电流，损坏开关器件。防止：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证支流电源的质量，流出足够的换向裕量角等。5.晶闸管触发电路应满足下列要求： （1）应有足够大的电压和功率（2）门极正向偏压越小越好（3）触发脉冲前沿要陡，宽度应满足要求（4）要满足主电路移相6. 异步调制和同步调制区别：Fr变化时，载波比N变化。在信号波半个周期内，PWM波脉冲个数不固定相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期脉冲也不对称。 同步调制特点:信号波频率Fr变化时，载波比N不变。信号波一个周期内输出的脉冲

15、数是固定的，脉冲相位也是固定的。7.多重逆变电路解决了什么问题（1）加大了装置的容量（2）能够减少整流装置产生的谐波和无功功率对电网的冲击8.多电平逆变电路解决什么问题：可以改变结构，是能输出较多电平，使输出电压接近正弦波形。9.电力电子器件和处理信息的器件有什么异同？：（1）电力电子器件所处理的电功率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）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大（4）电力电子器件的控制电路一般都是由处理信息的器件构成，由于普通信号电子器件功率小不能直接控制，要对信号进行放大10

16、.自锁效应：IGBT内部寄生一个N-PN+的晶体管和P+N-P晶体管组成的寄生晶闸管，一旦J3开通，栅极会失去对集电极电流的控制，导致集电极电流增大，这时即使撤销触发信号触发信号晶闸管仍然维持导通，这种现象就是自锁效应。11.变压器漏感对整流电路的影响（1）出现换相重叠角，整流输出平均值ud降低（2）整流电路的工作状态增多。（3）晶闸管的电流变化率减小，有利于安全开通，有时候人为串入进线电抗器来抑制。（4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生du比dt,可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电流。（5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。12.带隔离的直流-直流变流电路的特点（1）输出端和输入端隔离（2

17、）输出电压和输入电压的壁纸远小于1或者远大于1（3）交流环节一般采用的频率较高。13.电力电子器件驱动电路的作用：将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通和关断的信号。14.软开关技术：主要解决电路中开关损耗和开关噪声问题，提高开关频率。15.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是：为了给交流侧向支流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都并联了反馈二极管。16.交流调压电路和交流调功电路的区别：电路形式相同，控制方式不同。（1）交流调压电路：每个电源周期都对输出电压波形进行控制。（2）交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期，再

18、断开几个周期，通过通断波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。17.功率因数校正的作用是什么？校正方法？原理？：作用：抑制由交流输入电流严重畸变而产生的谐波注入电网。校正方法：（1）无源：在主电路中串入无源LC滤波器。有源：在整流电路中加入有源开关。原理：通过控制有源开关的通断来强迫输入电流跟随输入电压的变化，从而获得接近正弦的输入电路波形。18.双极性与单极性的区别：（1）单极性：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得到PWM波形在半个周期中也只有单极性范围内变化（2）双极性：三角波载波始终有正有负为双极性，所得PWM波形在半个周期有正有负。19.电流型逆变电路的特点：（1

19、）直流侧串联大电感，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。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。（3）当交流侧为阻感性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。因此为反馈无功能量时直流并不反向，因此不必反并联二极管。20.如何提高PMW电路的直流电压利用率及作用：是指逆变电路所能输出的交流电压基波最大幅值和直流电压之比。如何提高：1采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号2.采用采用线电压控制方式，即叠加3的倍数次谐波和直流分量。作用：提高直

20、流电压利用率可以提高逆变器输出能力。21.滞环比较方式的工作过程：把希望输出的电流或电压波形作为指令信号，把实际电流或电压波形作为反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率开关器件的通断，是实际输出跟踪指令信号变化。22.采用滞环比较方式的电流跟踪型PWM交流电路特点：（1）硬件电路简单（2）属于实时控制，电流响应快（3）不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量（4）闭环控制（5）相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多23.电力电子器件串联和并联的使用是为了解决什么问题？对于较大的电力电子装置，当单个电力电子器件的电压或者电流定额不能满足要求时，往往需要将电力电子器件串联和并联起来工作，或者将电力电子装置串联或者并联起来工作。应该注意什么 静态不均压问题 并联 应当注意 因为其静态特性的不同 其分流不均，有的电流不足 有的过载，有碍于提高整个装置的输出24.电力电子器件的分类：半控型：晶闸管。全控型：绝缘栅双极晶体管（IGBT）、电力场效应晶体管（电力MOSFET）。不可控型：电力二极管25与信息电子电路相比，电力二极管具有怎样的结构才使得耐高压：与信息电子电路中的普通双极结型晶体管相比，电力二极管中多了一个低掺杂N区，进而可以承受高电压。