北京交通大学-电力电子-练习题

习题一1．使晶闸管导通的条件是什么？维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能由导通变为关断？ （7分） 2．用正弦半波电压测试晶体管时，其正反向漏电流的波形是否也为正弦半波形状？晶体管导通时流过正弦半波电流，其正向电压的波形是正弦半波吗？（8分）  3．如图一所示的电路，若U2＝220V，Ld＝¥，Ed＝-120V，R＝1W，当b＝60°时能否实现有源逆变？并计算这时电动机制动电流为多少？（10分）   图一4．单相桥式全控整流电路，大电感负载，U2 = 110V，R =2W ，试计算当a = 30° 时，输出电压，电流平均值 Ud和 Id 如接续流二极管， Ud和 Id又各为多少？绘出二种情况的电压、电流波形，两种情况电源侧的功率因数各为多少？（20分）   5．三相半波变流器，反电势阻感负载，R＝1W，L＝¥，U2＝100V，LB＝1mH，当E＝150V，b=30°时求Ud，Id和换相重叠角g 的数值，并画出Ud的波形（考虑换相重叠角）20分） 6．图二所示斩波电路中，US＝120V，UC＝150V，R＝2.5W，T的开关频率为f＝5KHz，从电源输入到电池UC中的功率为3KW，试求：(15分)图二   （1）T的导通时间tON （2）平均输入电流IS （3）画出uC、uT、iS、iT的波形 7．图三所示B型两象限斩波器中，CH1和CH2的理想控制脉冲为ig1、ig2，试画出以下（a）、（b）两种情况下uLD、iA、Em、iCH1、iCH2的波形。

20分） 图四习题一答案1.使晶闸管导通的条件是：有正向阳极电压并且有触发脉冲；    维持晶闸管导通的条件是保证通态电流大于维持电流；    当通态电流小于维持电流时，晶闸管管由导通变为关断  2.不是；不是  3.可以实现有源逆变    Id＝21(A)  4.不接续流管时    Ud＝85.74(V)    Id＝42.87(A)    cosj＝0.779    接续流管时    Ud＝92.37(V)    Id＝46.2(A)     cosj＝0.92    Ud、Id波形略  5.Ud＝-107.67(V)    Id＝42.33(A)     g＝17°    Ud波形略  6.ton＝80us    Is＝33.3(A)    波形略  7.波形略习题二1．使晶闸管导通的条件是什么？维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能由导通变为关断？ （10分） 2．列表对可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）和功率场效应管（Power MOSFET）的下述性能进行比较10分）     (1).用哪种信号驱动 (2).驱动功率 (3).通态压降     (4).开关速度 (5).通过电流能力 3．单相桥式全控整流电路 a＝60°，U2＝220V，求： 1）电阻负载R＝10W和 2）电阻电感负载R＝10W，L＝¥ 情况下的整流电压Ud，负载电流Id，晶闸管的电流平均值Idk，有效值Ik与电源输入电流I2。

（20分） 4．如图一所示的三相桥式可控整流电路a＝0° ，三相电源对称，Ld＝¥如果 T2断开，试绘出ud的波形和uT1的波形20分） 图一5．如图二所示的电路，若U2＝220V，Ld＝¥，Ed＝-120V，R＝1W，当b＝60°时能否实现有源逆变？并计算这时电动机制动电流为多少？ （20分） 图二6．三相半波变流器，反电势阻感负载，R＝1W，L＝¥，U2＝100V，LB＝1mH，当E＝150V，b=30°时求Ud，Id和g 的数值 （20分） 　试卷二答案1.使晶闸管导通的条件是：有正向阳极电压并且有触发脉冲；    维持晶闸管导通的条件是保证通态电流大于维持电流；    当通态电流小于维持电流时，晶闸管管由导通变为关断  2.            GTO    IGBT    MOSFET    信号驱动    电流    电压    电压    驱动功率    大      中      小                    通态压降    小      中      大    开关速度    低      中      高    通过电流    大      中      小  3.R＝10W时    Ud＝148.5(V)    Id＝14.85(A)    Idk＝7.43(A)    Ik＝13.95(A)    I2＝19.73(A)    R＝10W，L＝¥时    Ud＝99(V)       Id＝9.9(A)    Idk＝4.95(A)    Ik＝7.0(A)    I2＝9.9(A)  4.波形略。

  5.可以实现有源逆变；    Id＝21(A)  6.Ud＝-107.67(V)    Id＝42.33(A)     g＝17°试卷三一、 列表对晶闸管SCR、可关断晶闸管GTO、绝缘栅双极晶体管IGBT和功率场效应管Power MOSFET的下述性能进行比较 (1)用哪种信号驱动；(2)驱动功率；(3)通态压降；(4)开关速度；(5)通过电流能力 10分 ） 二、三相半波可控整流电路，电阻反电势负载，R＝1W，E＝70.7V，U2＝100V，a＝60°画出电路图及ud和id波形，并求Ud、Id的值 15分 ） 三、单相全控桥接反电势阻感负载，工作在有源逆变状态，已知U2＝220V，R＝2W，L＝¥，E＝110V，a=120°求Ud、Id的值，并画出ud的波形 15分 ） 四、列出直流斩波器的三种时间比控制方式，简要说明其控制特点，并分别用波形图表示 15分 ） 五、画出第一象限降压斩波器主电路图及主要波形图；写出输入、输出电压的关系式；如果要减小输入、输出电流脉动，有哪几种方法 20分 ） 六、画出单相交流调压器的三种基本电路形式，及其在电阻负载下的输出电压波形 10分 ） 七、IGBT三相无源逆变器工作在180°导通方式下，画出完整的主电路图，以及在负载滞后角φ>60°时的uAO、uAO’、uAB、iA、iT1、iD4、id的波形。

15分） 习题四4图11. （15分） 在图1所示直流斩波器中，各元件的主要作用是什么？假设负载回路的电阻可忽略不计，试求负载电流脉动量的表达式；当斩波频率一定时，最大电流脉动量为多少？  2. （20分） 在三相－三相交交变频器中，为什么会产生环流？有环流运行方式与无环流运行方式有哪些区别？图 23. （10分） 简述IGBT栅极控制电路的基本功能；在图2所示IGBT栅控电路中，下列元件的主要作用是什么：OC1、T1、T2、RG、＋15V、－5V、C1、 4、 （20分） 图1所示直流斩波器属于哪种类型？简述其工作原理并画出主要电路波形；如果要使直流电机交替工作于第一象限和第二象限，直流斩波器应如何设计？（画出相应电路图）   5、（15分） 晶闸管门控电路所提供的触发脉冲在参数及形式上应符合哪些要求？若按同步信号区分，晶闸管门控电路有哪些形式？ 6、三相桥式全控整流电路，接电阻电感、反电势负载，已知输入相电压U2＝220V，R＝2W，L＝∞，E＝200V，α＝60° （ 20分 ） （1）计算直流输出电压、电流平均值Uud和Id； （2）计算电网输出的有功功率P。

（3）对应画出输入线电压uab、输出电压ud及输入相电流ia波形，并标明触发角α。