北京交通大学学生考试试题
课程名称:电力电子学(A卷) 2005 –2006 学年 2学期 出题:课程组 (请考生注意:本试卷共有 七 道大题) 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 总成绩 一、 单选题(每题1分,共10分) 1、 电力电子器件的通态压降越大,则
① 通态损耗越大 ② 断态损耗越大
③ 开关损耗越小
2、 下列三种电力电子器件中的哪一种器件不易于并联?
① SCR;
② IGBT;
③ MOSFET
3、下列功率器件中,哪种最适合于大功率、低开关频率的变换器?
① SCR
② IGBT
③ MOSFET
4、可控硅装置触发脉冲的移相范围与主电路形式、负载性质有关,对三相半波可控整流电路电感性负载来说,触发脉冲的移相范围是: ① 0?~90?; ② 0?~120?;
③ 0?~150?;
④ 0?~180?
5、根据直流侧电源的性质,无源逆变器可分为电压型逆变器和电流型逆变器,对电压型逆变器来说,其桥臂: ① 必须是“逆导”型桥臂;
② 必须是“逆阻”型桥臂;
③ 上述两者均可
6、如图所示为单相电压型脉冲整流器交流侧的电压、电流波形,从波形可看出此时脉冲整
流器工作在:
① 整流(牵引)工况 ② 逆变(再生)工况 ③ 理想空载工况
7、实现有源逆变的条件有?
① 有能提供逆变能量的直流电源 ② 控制角大于90° ③ 上述两者必须同时满足 8、可能产生“失控”现象的电路有哪些?
① 单相桥式半控整流电路 ② 三相半波可控整流电路 ③ 上述两者
9、下列那种控制方式不属于交流电力控制电路的控制方式?
① 相序控制;
② 周期控制;
③ 通断控制;
④ 斩波控制
10、单端正激变换器是
① CUK变换器的派生电路
② BUCK变换器的派生电路
③ BOOST变换器的派生电路
④ BUCK—BOOST变换器的派生电路
二、判断题,正确的划“√”,不正确的划“×”(共10分,每题2分)
(注意:本题共有5个小题。每个小题后面有4个判断,答对4个判断得2分;答对3个判断得1分;其它不得分) 1、CUK 变换器:
① 在连续工作状态下,开关管电流是连续的
( ( ( (
) ) ) )
② 与BUCK—BOOST变换器相比,输入电流比较平滑 ③ 是升降压DC—DC变换器
④ 连续工作状态是指负载电流连续
2、根据直流侧电源的性质,无源逆变器可分为电压型逆变器和电流型逆变器,对电流型逆
变器来说:
① 输出电压与负载性质有关 ② 输出电流与负载性质有关 ③ 直流侧电源为准恒流源
( ( (
) ) ) )
④ 桥臂换相时,在控制上应遵循“先开后断”的原则 3、整流变压器的漏抗对整流装置的影响有:
① 有利于限制装置的短路电流
(
( ( (
) ) )
)
② 会造成电网电压波形畸变
③ 使整流装置的功率因数增加 ④ 使输出电压增大 4、造成有源逆变失败的原因:
① 触发电路故障,造成脉冲丢失、脉冲延迟
② 晶闸管发生故障,失去阻断能力 ③ 换相裕量角过大
(
( ( (
) ) )
④ 交流电源发生异常现象 ( ( ( ( (
) ) ) ) )
5、IGBT栅极驱动电阻RG对管子动态性能影响较大,RG越大,则:
① IGBT的开关速度越快 ② IGBT的开关损耗越大 ③ 关断时IGBT管子承受的尖峰电压越大
④ 开通时IGBT承受的尖峰电流越大
三、简答题:(每题5分,共25分)
1.试画出单相桥式无源逆变器的输出电压波形及R—L负载电流波形。
2.说出五种带隔离变压器的开关电源常用电路的名称,下图所示电路属于哪一种?
+D1N1N2D2uoi-+iLIoR+Uo-LCUdTT1T2
-
3.什么是同步调制?同步调制有何特点?
4.试比较交交变频电路与交直交变频电路的性能特点。
5.试说明晶闸管直接串联时可能出现的问题。如何解决此问题?
四、三相半波可控整流电路、反电动势阻感负载,副边相电压U2=100V,R=1Ω,L=∞,
E=50V,求α=30°时的Ud、Id及流过晶闸管的电流有效值IT。
(10分)
五、单相桥式有源逆变电路,反电势阻感负载,变压器副边相电压U2=100V,
负载电阻 R=1Ω,直流侧电感Ld=∞,当E=-99V,β=60°时,求直流侧平均电压Ud和平均电流Id的值,此时交流测电源的功率因数为多少?画出直流输出电压ud、变压器副边电流i2的波形。 分)
六、升压DC-DC变换电路(BOOST电路)分析题: 1、 画升压DC-DC变换电路原理图,分析其工作原理;
2、 画出连续导电模式下电感电压波形uL 、电感电流波形iL、开关器件两端的电压波形uS
及二极管电流波形iD , (设输出侧滤波电容很大,输出电压基本恒定); 3、 推导连续导电模式下输出电压Uo与输入电压Ud的关系式。
4、 若增大占空比,试分析电感电流平均值IL、二极管电流平均值ID将如何变化? 七、下图为单相电压型脉冲整流器的电路原理图
(15分)
(18分)
(
12
1、试说明各元件LN、Cd、L2和C2的作用; 2、写出基波相量方程;
3、分别画出整流工况(?=1)及电源电流滞后电源电压30°情况下的基波相量图; 4、该电路正常工作的条件是什么?
T1T3D1D3+INuNLNusT2AT4D2L2C2CdudBD4-