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《电力电子技术》课后习题及答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.以下属于全控型电力电子器件的是（）

A.普通晶闸管（SCR）

B.电力二极管（PowerDiode）

C.绝缘栅双极晶体管（IGBT）

D.双向晶闸管（TRIAC）

答案：C

解析：全控型器件指通过门极（栅极）信号既能控制导通又能控制关断的器件，IGBT属于此类；SCR和TRIAC为半控型（仅能控制导通），电力二极管为不可控型。

2.晶闸管正常导通的条件是（）

A.阳极加正向电压，门极加反向电压

B.阳极加反向电压，门极加正向电压

C.阳极加正向电压，门极加正向触发脉冲

D.阳极加反向电压，门极加反向触发脉冲

答案：C

解析：晶闸管导通需满足两个条件：阳极与阴极间加正向电压（正向偏置），门极与阴极间加适当正向触发脉冲（提供触发电流）。

3.单相桥式全控整流电路带阻感负载（电感足够大），交流输入电压有效值为U?，控制角为α，则输出直流电压平均值U_d的计算公式为（）

A.0.45U?(1+cosα)

B.0.9U?cosα

C.1.17U?cosα

D.2.34U?cosα

答案：B

解析：单相桥式全控整流电路带大电感负载时，输出电压波形在α≤90°时为正弦半波的正负对称部分，平均值公式为U_d=0.9U?cosα（α≤90°）。

4.电压型逆变电路的特点是（）

A.直流侧串联大电感，输出电流为矩形波

B.直流侧并联大电容，输出电压为矩形波

C.直流侧串联大电容，输出电压为正弦波

D.直流侧并联大电感，输出电流为正弦波

答案：B

解析：电压型逆变电路直流侧采用大电容滤波，输出电压波形为矩形波（或PWM波），电流波形取决于负载；电流型逆变电路直流侧为大电感滤波，输出电流为矩形波。

5.降压斩波电路（Buck电路）中，若输入直流电压为U_i，占空比为D，则输出电压平均值U_o为（）

A.U_i/(1-D)

B.U_i×D

C.U_i×(1-D)

D.U_i/D

答案：B

解析：Buck电路通过控制开关管导通时间t_on与周期T的比值（占空比D=t_on/T）实现降压，输出电压平均值U_o=U_i×D。

6.SPWM（正弦脉宽调制）技术的核心是（）

A.用等幅不等宽的脉冲序列等效正弦波

B.用等宽不等幅的脉冲序列等效方波

C.用高频三角波调制低频正弦波

D.用低频正弦波调制高频三角波

答案：A

解析：SPWM通过将正弦波与三角波比较，生成一系列宽度按正弦规律变化的脉冲，这些脉冲的面积与正弦波对应区间面积相等，从而等效正弦波。

7.三相桥式全控整流电路带电阻负载，交流输入线电压有效值为U_l，控制角为α（α≤60°），则输出直流电压平均值U_d的计算公式为（）

A.1.17U?cosα（U?为相电压有效值）

B.2.34U?cosα（U?为相电压有效值）

C.0.9U?cosα（U?为相电压有效值）

D.1.35U_lcosα（U_l为线电压有效值）

答案：D

解析：三相桥式全控整流电路中，线电压有效值U_l=√3U?（U?为相电压有效值），输出电压平均值U_d=2.34U?cosα=1.35U_lcosα（α≤60°时）。

8.以下关于软开关技术的描述，错误的是（）

A.零电压开关（ZVS）要求开关管在电压为零时导通

B.零电流开关（ZCS）要求开关管在电流为零时关断

C.软开关可降低开关损耗，但会增加电路复杂度

D.软开关技术仅适用于高频电力电子装置

答案：D

解析：软开关技术通过谐振电路使开关管在零电压或零电流条件下切换，降低开关损耗，适用于中高频装置，但并非“仅适用于高频”，低频装置也可应用以提高效率。

9.晶闸管的维持电流I_H是指（）

A.门极触发电流的最小值

B.阳极电流降低到维持导通的最小电流

C.阳极与阴极间允许的最大电流

D.门极与阴极间允许的最大电流

答案：B

解析：维持电流I_H是晶闸管导通后，当门极信号移除，若阳极电流降至I_H以下，晶闸管将关断的最小电流值。

10.交流调压电路的主要应用是（）

A.将直流转换为固定频率的交流

B.调节交流电压的有效值

C.将低频交流转换为高频交流

D.将单相交流转换为三相交流

答案：B

解析：交流调压电路通过控制晶闸管的导通角，调节输出交流电压的有效值，用于灯光调节、电机调速等场景。

二、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）

1.