广东技术师范学院
全日制本科生课程考试试卷
科 目：电力电子技术 （A）卷
（参考答案及评分标准）
考试形式：闭卷 考试时间: 120分钟
题 目 标准分数 实得分数 评卷人
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.晶闸管的伏安特性是指 。 （ C ）
A.阳极电压与门极电流的关系 C.阳极电压与阳极电流的关系
B.门极电压与门极电流的关系 D.门极电压与阳极电流的关系
一 20 二 16 三 24 四 10 五 30 六 七 八 总分 100 2.可关断晶闸管的文字符号是 。 （ A ）
A. GTO B.GTR C.P-MOSFET D. IGBT
3.下列两种电力电子器件中均属于全控型器件的是 。 （ D ） A. GTO和SCR B.GTR和电力二极管 C.GTR和SCR D. GTO和GTR 4.单相半波可控整流电路，阻性负载，控制角α的最大移相
范围是0°～ 。 （ D ）
A.90°
B.120° C.150°
D.180°
5. 关于有源逆变的条件，表述正确的是 。 （ A ）
A要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压
B要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向相反，其值应大于变流电路
直流侧的平均电压
C要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向一致，其值应小于变流电路直流侧的平均电压
D要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向相反，其值应小于变流电路直流侧的平均电压
6.升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的关键原因是电感L储能
泵升和 。 （ C ）
A. VD的单相导电 B.开关V的通断特性 C.电容C的电压保持 D. 电容C的“通交隔直”性 7.利用晶闸管投切电容器控制无功功率，一般采用是控制电路 。（ C ）
A.交流调压控制电路 B.交流调功控制电路 C.交流电力电子开关 D.交交变频电路
8．一交流单相晶闸管调压器用作控制从220V交流电源送至电阻为2Ω，感抗为2Ω的串联负载电路的电压，则稳态时控制角移相范围是 。 （ C ） A. 00~1800 B. 300~1800 C. 450~1800 D. 600~1800
9.逆变电路是 。 （ B ）
A.AC/DC变换器 C.AC/AC变换器
B.DC/AC变换器 D.DC/DC变换器
10.电压型逆变器，交流侧电压波形为 。 （ B ）
A．正弦波 B．矩形波 C．锯齿波 D．梯形波 二、填空题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
1.晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是阳极、阴极和___门_______极。 2.单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流 二极管 的目的是防止失控现象的产生。
3.要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用宽脉冲触发；二是用 双脉冲 触发。
4.交交变频电路中的相控整流电路是工作在整流状态还是逆变状态，则是由输出电流方向和 输出电压方向 的异同决定。
5.在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工作在正组整流状态、正组逆变状态、反组整流状态、 反组逆变状态 。
6.换流方式有 器件换流 、电网换流、负载换流、强迫换流四种方式。 7.逆变器分为有源逆变器和 无源逆变器 两大类型。 8.正弦脉宽调制(SPWM)的载波信号波形一般是三角波，基准信号波形为 正弦 波。
三、判断题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）
请将每小题的判断结果填写在题后的括号内，正确用“T”表示，错误用“F”表示。
1.单相交流调压电阻性负载电路的移相范围在 0o-180o内。 （ T ） 2. 双极型功率晶体管和MOSFET的复合器件是MCT。 （ F ） 3.若单相交流调压电阻性负载电路的移相触发角等于零时，则电路的功率 因素为 1 。 （ T ） 4.电压型逆变器，直流侧是电压源，或并联有大电容，相当于电压源。（ T ） 5.直流斩波技术是将交流电变换为另一直流电压的技术。 （ F ） 6.降压斩波器的输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器。（ T ）
7.电流型逆变器，直流侧是电流源，或串联有大电感，相当于电流源。（ T ） 8.脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度来控制逆变电压的大小和频率。 （ T ） 9.软开关技术是利用以谐振为主的辅助换流手段，解决了电路中的开关损耗和开关噪声问题，使开关频率可以大幅度提高。 （ T ） 10.交交变频电路中哪组整流器电路工作是由输出电压决定。 （ F ） 11. 组合变流电路是将某几种基本的变流电路AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC组合起来，以实现一定新功能的变流电路。 （ T ） 12.UPS广泛应用于各种对交流供电可靠性和供电质量要求高的场合。
（ T ）
四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 1．简述题4.1图所示的降压斩波电路的工作原理。
题4.1图
答：在一个控制周期中，让V导通一段时间ton，由电源E向L、R、M供电，在此期间，uo?E。(2分)。然后使V关断一段时间toff，此时电感L通过二极管VD 向R和M供电，uo?0。(2分)。一个周期内的平均电压
Uo?ton?E 。输出电压小于电源电压，起到降压的作用。(1分)
ton?toff评分说明：(1)表达出V导通期间电路的主要工作回路，计2分。
(2)表达出V关断期间电路的主要工作回路，计2分。 (3)表达出输出电压与输入电压的关系，计1分。 (4)计分点的最小计分为计分点满分的一半
2.题4.2图晶闸管相控单相交交变频电路，试简述该图的工作原理。
题4.2图
?P=?平均输出电压uo?P=?输出电压?P=0答：电路中具有相同特征的两组晶闸管整流电路反并联构成，将其中一组整流器22PuoZN作为正组整流器，另外为反组整流器，当正组整流器工作，反组整流器被封锁，负载端输出电压为上正下负；(2分如果负组整流器工作，正组整流器被封锁，O)。?t则负载端得到输出电压上负下正，(2分)。这样就可以在负载端获得交变的输出电压。(1分)
图4-18评分说明：(1)表达出正组工作、反组封锁的时的输出电压方向，计2分。
(2)表达出反组工作、正组封锁的时的输出电压方向，计2分。 (3)电路总体结论性表达，计1分。 (4)计分点的最小计分为计分点满分的一半
五、计算题（本大题共3小题，1、2、3小题分别10分、8分、12分，共30分）
1. (10分)单相半波可控整流电路对电感负载供电，L?20mH，U2?100V，求当??60o时的负载电流Id，并画出ud与id波形。
解：当??60o时，在u2正半周期60o?180o期间晶闸管导通使电感L储能，电感L储藏的能量在uo2负半周期180o?300期间释放，因此在60o?300o期间以下微分方程成立： Ldiddt?2U2sin?t (1分) 考虑初始条件：当?t?60o时id可解方程得：
i2U2?d??L?1?2?cos?t??? (2分) 其平均值为
5?I?1?d2???32U23?L?1?2?cos?t???d(?t)?2U22U22?L?4?fL (3分)
?2?1004???50?20?10?3?11.25(A)此时ud与id波形如下图：(4分)
评分说明：(1) id的瞬时表达式，计2分。 (2)导通角的起止角度，各计2分。 (3) ud波形，计2分
u2一个周期中