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《电力电子技术》期末考试试卷(含答案)

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.晶闸管（SCR）正常导通的必要条件是（）。

A.阳极加正向电压，门极加正向触发脉冲

B.阳极加反向电压，门极加正向触发脉冲

C.阳极加正向电压，门极加反向触发脉冲

D.阳极加反向电压，门极加反向触发脉冲

2.单相半波可控整流电路带电阻性负载时，晶闸管的导通角θ与控制角α的关系为（）。

A.θ=π-α

B.θ=2π-α

C.θ=π+α

D.θ=π/2-α

3.下列电力电子器件中，属于全控型器件的是（）。

A.晶闸管（SCR）

B.门极可关断晶闸管（GTO）

C.二极管（VD）

D.双向晶闸管（TRIAC）

4.PWM控制技术的核心是（）。

A.调整输出电压的幅值

B.调整输出电压的频率

C.用一系列等幅不等宽的脉冲代替正弦波

D.用一系列不等幅等宽的脉冲代替正弦波

5.电压型逆变电路的直流侧通常接（）。

A.大电感

B.大电容

C.电阻

D.变压器

6.Buck斩波电路（降压斩波电路）的输出电压Uo与输入电压Ui的关系为（）（D为占空比）。

A.Uo=D·Ui

B.Uo=Ui/(1-D)

C.Uo=Ui·(1-D)/D

D.Uo=Ui/D

7.三相桥式全控整流电路带电阻负载时，晶闸管的触发脉冲间隔为（）。

A.30°

B.60°

C.90°

D.120°

8.IGBT（绝缘栅双极晶体管）的输入级是（）。

A.双极型晶体管（BJT）

B.电力场效应晶体管（MOSFET）

C.晶闸管（SCR）

D.门极可关断晶闸管（GTO）

9.软开关技术的主要目的是（）。

A.提高开关频率，降低开关损耗

B.降低开关频率，提高开关损耗

C.提高电路的功率因数

D.减少电路的谐波含量

10.单相全桥逆变电路带阻感负载时，为了给感性负载的无功电流提供通道，需要在桥臂中反并联（）。

A.晶闸管

B.二极管

C.电容

D.电感

二、填空题（每题2分，共20分）

1.电力电子器件的驱动电路分为电压驱动型和电流驱动型，其中IGBT属于______驱动型器件，晶闸管属于______驱动型器件。

2.单相桥式全控整流电路带电阻负载时，输出电压平均值Ud的计算公式为______（α为控制角）。

3.逆变电路分为有源逆变和无源逆变，其中有源逆变是将直流电能转换为______，并送回电网；无源逆变是将直流电能转换为______，供给负载。

4.直流斩波电路的三种基本拓扑是______、______和Buck-Boost电路。

5.PWM逆变电路中，载波比N是______与______的频率之比。

6.晶闸管的三个电极分别是______、______和门极（G）。

7.三相半波可控整流电路带电阻负载时，触发角α的移相范围为______；带大电感负载时，移相范围为______。

8.软开关电路分为零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS），其中零电压开关要求开关器件在______时电压为零，零电流开关要求开关器件在______时电流为零。

9.电力电子装置的主要损耗包括______损耗和______损耗，其中开关损耗随开关频率升高而增大。

10.单相半波可控整流电路带大电感负载（续流二极管）时，输出电压平均值Ud的计算公式为______（α为控制角）。

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述晶闸管的导通条件和关断条件。

2.比较电压型逆变电路和电流型逆变电路的主要区别（至少列出3点）。

3.说明PWM控制技术的基本原理及其在逆变电路中的优势。

4.分析单相桥式全控整流电路带阻感负载时（无续流二极管），晶闸管的导通规律及输出电压波形的特点。

5.简述Boost斩波电路（升压斩波电路）的工作原理，并推导其输出电压与输入电压的关系式（设开关管导通占空比为D）。

四、分析计算题（每题10分，共30分）

1.单相桥式全控整流电路接220V交流电源（u2=220√2sinωt），负载为电阻R=10Ω，控制角α=60°。

（1）计算输出电压平均值Ud和输出电流平均值Id；

（2）计算晶闸管的额定电压UTN（取2倍安全裕量）和额定电流ITN（取1.5倍安全裕量）。

2.某Boost斩波电路输入电压Ui=20V，开关管导通时间ton=20μs，关断时间toff=3