2017年10月自学考试08235《电力电子技术（一）》试题和答案.docx

2017年4月高等教育自学考试电力电子技术（一）试题课程代码：08235一、单项选择题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）1 .下列关于晶闸管的描述中错误的是（B）A.晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门、阴极间正向电压是否存在，晶闸管都保持导通B.晶闸管属于全控型器件C.晶闸管是三端器件，具有门极G、阳极A和阴极KD.晶闸管是硅晶体闸流管的简称，常用的有螺栓型、平板型、模块型三种2 .关于电力场效应晶体管的主要特点，下列描述中错误的是（A）A.导通时有电子和空穴两种载流子参与导电B.开关速度快、工作频率高C.驱动功率小、驱动电路简单D.电流容量较小、耐压较低3 .下列逆变器分类，属于依据输出交流电压性质的是（B）A.强迫关断晶闸管逆变器B.变频变压逆变器C.单相半桥逆变器D.电流源型逆变器4 .关于电压型逆变器的主要特点，下面描述中正确的是（D）A.交流侧输出电流波形为矩形波B.直流侧电流基本无脉动C.直流回路呈现高阻抗D.直流侧并联大电容5,对于电压型三相SPWM逆变器，若载波角频率为线±2例，调制波角频率为七,则逆变器输出的PWM波形中，幅值较大的谐波分量主要分布在（C）A.牝附近B.3牝附近C.叫±2。附近D.5”附近6 .关于电流滞环SPWM控制方法，下列描述中正确的是（D）A.响应慢B.控制复杂C.电流谐波分量相对较小D.自动保护功率开关器件7 .单相半波相控整流电路接电阻性负载，设正弦交流电源的电压有效值为6,则品闸管承受的最大电压是（B）A.2t22B.yf2U2C.6Z72D.22C728 .关于三相全控桥式相控整流器，其整流输出电压一周期脉动的次数是（C）A.2B.3C.6D.129 .对于工作于有源逆变工作状态的相控整流器而言，下列因素中对逆变角最小值夕min。的选择影响不大的是（A）A.直流电动势EAJB.换相重叠角yC.安全裕量角。D.晶闸管关断时间对应的电角度S10 .关于12脉波相控整流电路的整流输出电压中含有的主要谐波分量，下列描述中正确的是（B）A.11B.12C.13D.2311 .关于直流斩波器时间比控制的三种实现方式，下列描述中错误的是（D）A.脉宽调制实现方式是指保持斩波周期T不变，改变功率开关器件导通时间tonB.频率调制实现方式是指保持功率开关器件导通时间ton不变，改变斩波周期TC.混合控制实现方式是指ton和T都可调，便占空比改变D.实际应用中广泛采用的是频率调制实现方式12 .关于三相输入单相输出交一交变频器的输出频率，下列描述中正确的是（A）A.当输出频率增高时，波形畸变严重B.当输出频率增高时，输出电压一周期所包含的电网电压段数增加C.构成交一交变频器的两组变换电路的脉波数越多，最高输出频率就越低D.当交一交变频器采用6脉波三相桥式电路，且电网频率为50HZ时，输出的下限频率为20Hz左右二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）13 .在设计P-MOSFET栅极驱动电路时，要求具备对地电位可浮动的独立宜流电源。14 .在IGBT的静态阻断期间，其阻断漏电流越高，阻断电阻就越低；。15 .有源逆变器的交流侧直接和电网（或电源）连接。16 .在电压型单相方波逆变器中，与可控型功率开关器件反并联的电力二极管，从功能上讲，又可称为反馈二极管或，续流二极管。17。SPWM逆变器采用双极性三角波调制法时，输出电压将有两种电平。18 .准正弦波脉宽调制法通过在正弦参考信号上叠加1/6幅值的三次谐波后，可使主电路输出相电压基波幅值产生15.5%的增量。19 .随机PWM技术有三种实现方式，分别为随机开关频率PWM、随机脉冲位置PWM、随机开关PWMo20 .逆变器采用SVPWM控制模式时，共有八，个基本输出矢量。21 .三相全控桥式相控整流电路是工作于整流状态，还是工作于逆变状态，其区别仅仅是触发延迟角（或触发角、控制角）的不同。22 .Boost电路获得的输出平均电压大于（或高于）输入电压。23 .电力电子器件损耗主要有通态损耗和开关损耗两部分。24 .直流环节并联谐振型逆变器具有四种模态，即电流上升、电压下降、零电压、电容充电.三、名词解释题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）25 .同步调制:载波比为常数，即在变频时使载波信号的频率与调制波信号的频率保持同步变化的调制方式就称为同步调制。26 .整流器:通常把交流-直流变换称为整流,与之相对应的变换器就称为整流器。四、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）27 .如何确定IGBT的反向偏置安全工作区？答：根据最大集电极电流、最大集射极间电压和最大允许电压上升率duCE/dt,即可确定IGBT在阻断工作状态的参数极限范围，亦即反向偏置安全工作区。28 .三相全控桥式相控整流电路的整流变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪两次？答：三相全控桥式相控整流电路，其变压器二次侧电流中含有6k±1（k=1,2,）次（或5、7、11、13等次）谐波；其中主要是5、7次谐波。29 .对于欲工作于有源逆变工作状态的相控整流器而言，需要具备哪些条件才能实现逆变？答：产生逆变要有两个条件：（1）变流电路直流侧应具有能提供逆变能量的直流电源电势Ed,其极性应与晶闸管的导电电流方向一致；（2）相对于整流时定义的极性而言，变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须为负，以保证与直流电源电势Ed构成同极性相连，且满足Ud<Edc30 .对于全桥式可逆斩波电路而言，在采用双极式可逆斩波控制方式时，为什么要设置“死区”？答：对于全桥式可逆斩波电路而言，在采用双极式可逆斩波控制方式时，上下两个桥臂的驱动信号都是互补的。为了防止上下两个桥臂直通而造成短路，在上下两臂通断切换时要留一小段上下臂都施加关断信号的死区时间。五、分析计算题31 .如图1所示，电压型单相桥式逆变电路接阻感性负载。己知该电路的直流侧电容电压U=200V,阻感性负载L=IO机"、R=10o现欲使负载电流为有效值10A、频率100HZ的正弦波,试计算:（1）调制信号频率；(2)调制比M,解：(1)电压型单相桥式逆变电路采用PWM控制时，其输出波形的基波频率与调制信号频率相同，因此，调制信号的频率为IOoHz；(2)在上述频率及负载电流条件下，负载基波电压为：UO=ZL=JS6+R2.I。(628×0.01)2+102×10=118(V);因此，调制比为：×118200= 0.834 o32 .在图2所示的直流降压斩波电路中，己知E=IooV,L值极大，R=100,采用脉宽调制实现方式，且斩波周期T=50s、功率开关器件VT的导通时间=10s。试计算：(1)输出电压平均值Uj(2)输出电流平均值/0。图2直流降压斩波电路解:(1)由于L值极大，故负载电流连续,于是输出电压平均值为:UC=LEC/rjt10x10050=20(V);(2)输出电流平均值为:l?*=2（八）033 .如图3所示，三相半波相控整流电路接电阻性负载。已知t2=220V,？=20o当=15"时，试计算：(1)整流输出电压、电流的平均值U、Id.(2)流过晶闸管VTJ的电流平均值Id；(3)晶闸管V7；承受的最大正向电压、最大反向电压。图3三相半波相控整流电路接电阻性负载解：(I)整流输出电压、电流的平均值Ud、Id：6j1.17f2cos(cr)1.17×220×0.966248.6(V);rUtl248.6“八Ij=12.43(A)；dR20vf(2)流过晶闸管VTl的电流平均值Id:"g。等4.14（八）;(3)晶闸管VTl承受的最大正向电压为:=22311.1(V);晶闸管VTi承受的最大反向电压为：U7M=可2«538.8(丫)。34.如图4所示，晶闸管单相交流调压器接电阻性负载。己知单相正弦交流电源为=J5usin(d),晶闸管的延迟角为试计算:(1)负载电压、电流的有效值U,、Io解：sin(2a)(1)负载电压有效值为:2-a +S=8""3)=负载电流有效值为：/="R(2)交流调压器的功率因数为:CoS(O)=p=U0L=sin(2a)2-a+