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2025年电力电子技术试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.在单相桥式全控整流电路中，若仅有一个晶闸管阳极电压波形出现缺口，则输出电压平均值为正常值的（）。

A.50%

B.57.7%

C.70.7%

D.86.6%

2.功率MOSFET与BJT相比，其主要优点之一是（）。

A.输入阻抗低

B.导通电阻小（Rds(on)）

C.开关速度慢

D.驱动功率大

3.在三相半波整流电路中（不带电抗器），若变压器副边相电压有效值为U2，则输出电压平均值Ud为（）。

A.0.45*U2

B.0.9*U2

C.1.17*U2

D.1.35*U2

4.某逆变电路输出交流电压波形为正弦波，若采用单脉宽调制（SPWM）技术，其输出电压基波有效值与调制比m的关系是（）。

A.U1=m*Um

B.U1=(2/π)*m*Um

C.U1=m^2*Um

D.U1=√2*m*Um

5.断续导通模式（DCM）通常发生在哪种类型的直流斩波电路中？（）

A.Buck变换器

B.Boost变换器

C.Buck-Boost变换器

D.Cuk变换器

6.在电力电子电路中，为限制电压或电流的快速变化率，常采用（）。

A.并联电容

B.串联电感

C.RC缓冲电路

D.以上都是

7.IGBT的导通压降通常比MOSFET（相同电流下）的导通压降（）。

A.更大

B.更小

C.相同

D.不确定

8.以下哪种拓扑结构属于电压源型逆变器？（）

A.H桥逆变器（无隔离）

B.准谐振逆变器

C.正弦波脉宽调制逆变器

D.上述都不是

9.功率因数校正（PFC）电路的主要目的是（）。

A.提高输入功率因数

B.降低输出纹波

C.增大输出电压

D.减小开关损耗

10.软开关技术的主要目的是（）。

A.提高电路效率

B.降低开关损耗

C.延长器件寿命

D.以上都是

二、填空题（每空2分，共20分）

1.晶闸管导通的条件是：阳极电压为正，门极加入适当的______信号，且该信号电流大于触发电流。

2.在三相桥式全控整流电路中，控制角α的范围是______度到150度。

3.功率MOSFET是一种电压控制型半导体功率器件，其栅极与沟道之间通常有______层氧化层。

4.逆变电路将直流电转换为交流电，其输出交流电的频率由______决定。

5.直流斩波电路中，开关管导通时，储能元件（电感或电容）进行______；开关管关断时，进行______。

6.电力电子器件的开关速度越快，其______损耗通常越大。

7.在Boost变换器中，当开关管导通时，电感L储能，输入电压vin加在______两端。

8.为使逆变器输出交流电压谐波含量最小，常采用______调制技术。

9.电容滤波电路适用于______性负载或电流变化较小的场合。

10.在半桥逆变器中，若两个开关管G1和G2的驱动信号相位差为180度，则负载电压uo的基波频率是开关管驱动信号频率的______倍。

三、简答题（每题5分，共15分）

1.简述单相桥式整流电路（带电容滤波）在输出空载时可能出现的问题，并说明原因。

2.与BJT相比，简述MOSFET在开关速度和导通电阻方面的主要优势。

3.什么是死区时间？在H桥逆变器中设置死区时间的主要原因是什么？

四、计算题（每题10分，共20分）

1.有一单相桥式全控整流电路，带大电感滤波，负载电阻R=10Ω。交流电源电压为220V（有效值），试计算：

(1)当控制角α=30°时，输出电压平均值Ud和负载电流平均值Id。

(2)若其中一只晶闸管完全损坏（相当于开路），输出电压平均值Ud为多少？

2.有一Boost变换器，输入电压vin=100V，输出电压vo=200V，开关频率fs=50kHz。试计算：

(1)在理想情况下，开关管导通占空比D的理论值。