電力電子考試真題絕密版1

1、1電力變換可分為哪幾類(lèi)分別怎么表示答：電力變換對(duì)電源參數(shù)（電壓或電流的大小、波形以及頻率）的變換。實(shí)現(xiàn)電力變換的電 路叫電力變換電路或變換器。電力變換可以劃分為五種基本變換。（1） 交流-直流整流電路。將頻率為 fl的交流電壓u1變?yōu)轭l率f2=0的直流電壓u2。（2） 直流-交流逆變電路或逆變器。將頻率為f1=0的直流電壓變?yōu)轭l率為 f2的交流電壓 u2。（3） 直流-直流電壓變換電路。將頻率為f1=0的直流電壓u1變換為頻率f2=0的直流電 壓u2。直流-直流電壓變換電路，又叫直流斬波電路、直流斬波器。（4） 交流-交流電壓變換電路或交流電壓變換器（交流斬波器）。將頻率為fl的交流電 壓u1

2、變換為頻率f2的交流電壓u2。（5） 交流-交流直接變頻電路或直接變頻器（又稱(chēng)為周波變換器）：將頻率為fl的交流 電壓u1直接變換為頻率為f2的交流電壓u2。2 常用的電力電子器件的有哪些答：GTR GTO MOSFET晶閘管電容電感IGBT電阻二極管等1、IGBT與MOSFET各有什么特點(diǎn)試說(shuō)明IGBT GTR GTO和電力 MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。解：對(duì)IGBT GTR GTO和電力 MOSFET的優(yōu)缺點(diǎn)的比較如下表：器件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)IGBT 優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)關(guān)速度高，開(kāi)關(guān)損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓降 較低， 電 輸入阻抗高，為電壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小 缺點(diǎn)：開(kāi)關(guān)速度低于電 MOSFET電

3、壓，電流容量不及 GTGTR 優(yōu)點(diǎn)：耐壓高，電流大，開(kāi)關(guān)特性好，通流能力強(qiáng)，飽和壓降低缺 點(diǎn)：所需驅(qū)動(dòng)功率大開(kāi)關(guān)速度低，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，存在二次擊穿問(wèn)題為電 流驅(qū)動(dòng)GTO 優(yōu)點(diǎn)：電壓、電流容量大，適用于大功率場(chǎng)合，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其通流能 力很強(qiáng)缺 點(diǎn)：電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷時(shí)門(mén)極負(fù)脈沖電流大，開(kāi)關(guān)速度低，驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，開(kāi)關(guān)頻率低MOSFET優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動(dòng)功率小且驅(qū)動(dòng)電 路簡(jiǎn)單，工作頻率高，不存在二次擊穿問(wèn)題缺 點(diǎn)：電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置2、 功率器件在開(kāi)通時(shí)電阻基本為（零），電壓基本為（零），關(guān)斷時(shí)電阻

4、（很大），電流基本 為（零）。3、電力電子裝置器件為什么要以開(kāi)關(guān)形式工作答：一個(gè)開(kāi)關(guān)管工作在理想狀態(tài)時(shí)是不耗電的，因?yàn)轱柡蜁r(shí)只有電流沒(méi)有管壓降，因此沒(méi)有功耗；而截止時(shí)只有壓降沒(méi)有電流，也沒(méi)有功耗。實(shí)際上管壓降還是有一點(diǎn)的，所以還有一 點(diǎn)較小的功耗。如果工作在放大狀態(tài)，時(shí)時(shí)刻刻都有管壓降和電流，它們的乘積 就是功耗，很大。提高效率，確保器件安全，使損耗降低。4、PWM控制是開(kāi)關(guān)頻率固定，通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)節(jié)輸出的大小。開(kāi)關(guān)頻率固定，與開(kāi) 關(guān)頻率相關(guān)的電感、電容、變壓器容易設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)帶寬容易設(shè)計(jì)。5、 功率器件在開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)的du/dt和di/dt會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，抑制du/dt和di/dt的措

5、 施有那些 答：并聯(lián)電容，串電感 ，加緩沖電路 P3146、直全橋逆變電路逆變成單相交流時(shí)，在單極性工作時(shí)，波形是怎樣的在雙極性工作時(shí)， 波形又是怎樣的如何計(jì)算每個(gè)正弦波周期內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)每個(gè)脈沖電角度多大每個(gè)脈沖 寬度多大面積等效原理是什么意思答：?jiǎn)螛O性與雙極性在 P218 脈沖個(gè)數(shù) =開(kāi)關(guān)頻率 X 正弦周期 =開(kāi)關(guān)頻率 /正弦頻率， 每 個(gè)脈沖電角度=2n /脈沖個(gè)數(shù) 每個(gè)脈沖面積=正弦波在電角度范圍內(nèi)的積分面積等效是指 P2129、電力電子器件的損耗由哪幾方面組成什么是開(kāi)關(guān)損耗，什么是磁滯損耗和渦流損耗，高頻磁性材料和 50Hz 電路磁性材料有什么區(qū)別答： 電力電子器件的損耗可分為 4 種

6、: 通態(tài)損耗。由導(dǎo)通狀態(tài)下流過(guò)的電流和器件上的電壓降產(chǎn)生的功率損耗。 阻斷態(tài)損耗。由阻斷狀態(tài)下器件承受的電壓和流過(guò)器件的漏電流產(chǎn)生的功率損耗。 開(kāi)關(guān)損耗。由器件開(kāi)通和關(guān)斷期間產(chǎn)生的功率損耗。 控制極損耗。由控制極的電流、電壓引起的功率損耗。10、電力電子變換器需要強(qiáng)、弱電隔離的原因是什么通常采取哪些措施實(shí)現(xiàn)隔離答：人的安全 器件的安全 方便反饋比較 光電隔離 磁偶隔離 變壓器隔離11、畫(huà)出BUCK電路和BOOST電路的結(jié)構(gòu)，說(shuō)明其電感、電容起什么作用畫(huà)出其電感的電 流波形，并推導(dǎo)穩(wěn)態(tài)時(shí)輸入、輸出關(guān)系。答：電容濾波 電感能量傳遞 P16112、與功率開(kāi)關(guān)管反并聯(lián)的二極管有什么作用。答： 當(dāng)二極管

7、導(dǎo)通時(shí)使功率開(kāi)關(guān)管處于零電壓或零電流狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)功率管的零電壓 開(kāi)通零電流關(guān)斷 P23413、一般所說(shuō)IGBT和MOSFET的耐壓值和電流值是指哪兩個(gè)極之間承受的電壓值，和所能 通過(guò)電流值。答：IGBT指的是在斷開(kāi)情況下集電極和發(fā)射極之間的電壓Uce和導(dǎo)通時(shí)的電流Ice P3614、 開(kāi)通功率開(kāi)關(guān)需要提供有一定脈寬的正向電壓信號(hào)，關(guān)斷時(shí)為了提高抗干擾能力， 往往 提供負(fù)電壓的脈沖信號(hào)。15、驅(qū)動(dòng)電路與緩沖電路作用是什么答：驅(qū)動(dòng)電路是：對(duì)電力電子器件的開(kāi)通和關(guān)斷進(jìn)行控制的電路。作用是：經(jīng)控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大，適時(shí)的驅(qū)動(dòng)功率器件工作。緩沖電路是一種開(kāi)關(guān)輔助電路有開(kāi)通緩沖電路，關(guān)斷緩沖電路之分用來(lái)減

8、小器件開(kāi)關(guān)過(guò) 程中長(zhǎng)生的過(guò)壓，過(guò)流， ，過(guò)熱，一直電流電壓的變化率，以確保器件安全運(yùn)行！16、開(kāi)關(guān)頻率高低對(duì)電力電子裝置有那些影響為什么提高開(kāi)關(guān)頻率可以減小濾波器的體積 和重量也可以減小變壓器的體積和重量答：高頻化可以減小濾波器的參數(shù)， 并使變壓器小型化， 從而有效的降低裝置的 體積和重量。使裝置小型化，輕量化是高頻化的意義所在。提高開(kāi)關(guān)頻率，周期 變短，可使濾除開(kāi)關(guān)頻率中諧波的電感和電容的參數(shù)變小， 從而減輕了濾波器的 體積和重量；對(duì)于變壓器來(lái)說(shuō)，當(dāng)輸入電壓為正弦波時(shí)， U=，當(dāng)頻率f提高時(shí), 可減小N、S參數(shù)值，從而減小了變壓器的體積和重量。17、什么稱(chēng)為電壓型逆變器、什么是電流型逆變器

9、答：按照逆變電路直流測(cè)電源性質(zhì)分類(lèi)，直流側(cè)是電壓源的稱(chēng)為逆變電路稱(chēng)為電壓型 逆變電路，直流側(cè)是電流源的逆變電路稱(chēng)為電流型逆變電路電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是： 直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)，直流 回路呈現(xiàn)低阻抗。 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú) 關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提 無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為 了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提 通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是： 直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)

10、電流基本無(wú)脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)高阻 抗。 電路中開(kāi)關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形 波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不 同。 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提 無(wú)功功率，直流側(cè)電感起緩沖無(wú)功能量的作用。因 為反饋無(wú)功能量時(shí)直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開(kāi)關(guān)器件反并 聯(lián)二極管。18、電力電子裝置的主電路和控制電路是什么意思 答 主電路；主要完成電能轉(zhuǎn)換為目的的電路控制電路：對(duì)電能轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制的電路19、一般電力電子裝置會(huì)包括那些元器件，它們的作用是什么答，一般電力電子中包括的器件有 MOSFET, GTR, IGBTGT 0晶閘管，二極管，電感電流等，他們的作用是20、軟開(kāi)關(guān)電路是什么意思它有什么好處 答：電路中能實(shí)現(xiàn)器件在零電流下關(guān)斷， 零電壓下開(kāi)通， 使得在開(kāi)，關(guān)過(guò)程中電流電壓的不重疊，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)零損耗的電路 根據(jù)電路中主要的開(kāi)關(guān)元件開(kāi)通及關(guān)斷時(shí)的電壓電流狀態(tài)， 可將軟開(kāi)關(guān)電路 分為零電壓電路和零電流電路兩大類(lèi)； 根據(jù)軟開(kāi)關(guān)技