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2025年重庆理工大学电力电子试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）

1.下列哪一种电力电子器件是电压控制型器件？()

A.晶闸管（SCR）

B.MOSFET

C.IGBT

D.双向晶闸管（TRIAC）

2.单相桥式整流电路，若输入交流电压有效值为U2，则输出直流电压平均值Vd约为？()

A.0.45U2

B.0.9U2

C.1.2U2

D.1.4U2

3.在电力电子电路中，滤波电路的主要目的是？()

A.提高电路的输入功率

B.降低电路的输出阻抗

C.滤除输出电压中的交流成分，得到平稳的直流电压

D.增大电路的开关频率

4.下列哪种拓扑结构的直流斩波电路可以将直流电压升高？()

A.Buck变换器

B.Boost变换器

C.Buck-Boost变换器

D.Cuk变换器

5.在逆变电路中，SPWM调制方式相比单极性PWM调制，其主要优点之一是？()

A.开关管数量更少

B.易于实现输出电压零交叉控制

C.控制电路更简单

D.适用于只有半桥结构的电路

6.IGBT器件相比MOSFET器件，其主要优点是？()

A.导通电阻更小

B.开关速度更快

C.驱动功率更小

D.能够承受更高的电压和电流

7.电力电子变换器中，开关管存在开关损耗和导通损耗，下列哪种措施可以有效降低开关损耗？()

A.提高开关频率

B.选择更低导通电阻的器件

C.优化驱动电路

D.减小负载电流

8.三相桥式逆变电路，若输出为50Hz的纯正弦波，则其载波频率（假设为三角波载波）通常选择为？()

A.50Hz

B.100Hz

C.250Hz

D.500Hz

9.在分析电力电子电路时，通常需要考虑器件的哪一项参数来确保其安全可靠工作？()

A.最大额定功率

B.最高工作频率

C.安全工作区（SOA）

D.开关速度

10.滞环控制是一种哪种类型的控制方法？()

A.闭环控制

B.开环控制

C.比例控制

D.数字控制

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）

1.电力电子技术是研究电能的__转换__、__控制__和__变换__的一门技术。

2.MOSFET是一种典型的__场效应__晶体管，其导电过程主要依赖于半导体内的__多数载流子__。

3.在单相桥式整流电容滤波电路中，若变压器副边电压有效值为U2，滤波电容足够大，则输出直流电压平均值Vd约为__0.9U2__。

4.直流斩波电路可以实现直流电压的__提升__、__降低__或__逆变__。

5.SPWM调制中，“SPWM”指的是__正弦波脉宽调制__。

6.IGBT的英文全称是__InsulatedGateBipolarTransistor__，即__绝缘栅双极型晶体管__。

7.电力电子器件的驱动电路需要提供合适的__电压__和__电流__，并具有快速的响应特性。

8.在三相桥式逆变电路中，若输入直流电压为Ud，则输出线电压有效值Uo约为__1.5Ud__。

9.分析逆变电路输出电压波形时，通常需要计算其__总谐波畸变率（THD）__。

10.电力电子变换器的效率是指其输出功率与__输入功率__之比。

三、判断题（每题2分，共10分。请将“正确”或“错误”填在题后的括号内）

1.晶闸管（SCR）是一种可控整流器件，其导通后需要通过外部触发信号才能关断。（）

2.Buck变换器是一种升压直流斩波电路。（）

3.在SPWM调制中，调制波为三角波，载波为正弦波。（）

4.IGBT的开关速度比MOSFET慢，但耐压和耐流能力更强。（）

5.电力电子变换器工作时，开关管总是工作在开关状态和导通状态之间，不存在零状态。（）

四、计算题（共40分）

1.（10分）一个单相桥式整流电路，输入交流电压有效值U2=220V，负载电阻RL=100Ω。假设忽略整流二极管的正向压降和反向漏电流。试计算：

a)输出直流电压平均值Vd；

b)负载电流平均值IL；

c)每个整流二极管的平均电流ID和承受的最高反向电压VRM。

2.（15分）一个Boost变换器，输入直流电压Ud