本文格式為Word版，下載可任意編輯——電力電子復習資料第一章電力電子器件

1、電力電子器件一般工作在(開關狀態)。

2、依照器件能夠被控制電路信號所控制的程度，分為以下三類：(半控型器件)、(全控型器件)、(不可控器件)。

3、半控型電力電子器件控制極只能控制器件的（導通），而不能控制器件的(關斷)4、電力二極管的主要類型有(普通二極管)，(快恢復二極管)和(肖特基二極管)5、晶閘管的三極為(陽極)、(陰極)、(門極)。

6、晶閘管是硅晶體閘流管的簡稱，常用的外形有(螺栓型)與(平板型)。

7、晶閘管一般工作在A(開關)狀態。晶閘管由(四)層半導體構成；有(3)個PN結。

GKKGAAGP1N1P2N2KJ1J2J3AKG8、晶閘管的電氣符號是9、晶閘管導通的條件是在b)a)。

(陽c))極加正向電壓，在(門)極加正向觸發電壓。

10、給晶閘管陽極加上一定的(正向)電壓；在門極加上(正向門極)電壓，并形成足夠的(門極觸發)電流，晶閘管才能導通。

11、晶閘管的非正常導通方式有(硬導通)和(誤導通)兩種。

12、晶閘管在觸發開通過程中，當陽極電流小于(擎住)電流之前，如去掉(觸發)脈沖，晶閘管又會關斷。

13、要使晶閘管重新關斷，必需將（陽極）電流減小到低于（維持）電流。14、同一晶閘管，維持電流IH與掣住電流IL在數值大小上有IL(大于)IH。15、晶閘管的額定電流是指（平均）值；。

16、由波形系數可知，晶閘管在額定狀況下的有效值電流IT等于（1.57）倍IT（AV），假使IT（AV）=100安培，則它允許的有效電流為（157）安培。尋常在選擇晶閘管時還要留出（1.5～2）倍的裕量。

17、型號為KP100-8的晶閘管表示其額定電壓為(800)伏額定有效電流為(100)安。18、絕緣柵雙極型晶體管是以(電力場效應管的柵極)作為柵極，

19、GTO的開通控制方式與晶閘管相像，但是可以通過在門極(負脈沖電流)使其關斷。20、GTO的關斷是靠門極加(負脈沖)出現門極(反向電流)來實現的。

21、請在空格內標出下面元件的簡稱：電力晶體管(GTR)；可關斷晶閘管(GTO)；功率場

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效應晶體管(MOSFET)；絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。

22、以(電力晶體管的發射極、集電極)作為發射極與集電極復合而成。

23、電力器件的換流方式有（器件換流）、（電網換流）、（負載換流）和（脈沖換流）。24、晶閘管串聯使用須采取(均壓)措施25、晶閘管(串聯)可以均壓，(并聯)可以均流。26、多個晶閘管相并聯時必需考慮(均流)的問題

27、抑制過電壓的方法之一是用(電容)吸收可能產生過電壓的能量，并用電阻將其消耗。28、具有自關斷能力的電力半導體器件稱為(A)

A、全控型器件B、半控型器件C、不控型器件D、觸發型器件

29、不屬于全控型器件的是(B)

A、GTRB、SCRC、GTOD、IGBT30、以下半導體器件中屬于電流型控制器件的是（A）A、GTRB、MOSFETC、IGBT。31、不屬于GTR區域的是（A）。

A、非飽和區B、截止區C、放大區D、準飽和區32、晶閘管有（C）電極。

A：1個B：2個C：3個D：433、晶閘管穩定導通的條件（C）

A.晶閘管陽極電流大于晶閘管的擎住電流B.晶閘管陽極電流小于晶閘管的擎住電流C.晶閘管陽極電流大于晶閘管的維持電流D.晶閘管陽極電流小于晶閘管的維持電流34、當溫度降低時，晶閘管的觸發電流會（C）A：降低B：不變C：增大35、晶閘管的伏安特性是指(C)A、陽極電壓與門極電流的關系C、陽極電壓與陽極電流的關系

B、門極電壓與門極電流的關系D、門極電壓與陽極電流的關系

36、不屬于晶閘管主要參數的是（C）。

A、額定電壓B、維持電流C、閾值電壓D、額定電流37、一般取額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓的(C)倍。A．1~2B．1~3C．2~3D．1.5~2.5

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38、取斷態重復峰值電壓和反向重復峰值電壓中較小的一個，并規化為標準電壓等級后，定為該晶閘管的(D)A、轉折電壓

B、反向擊穿電壓C、閾值電壓

D、額定電壓

39、普通晶閘管的通態電流（額定電流）是用電流的（C）來表示的。A有效值B最大值C平均值40、在型號KP10－12G中，數字10表示(B)

A、額定電壓10VB、額定電流10AC、額定電壓1000VD、額定電流100A41、若晶閘管電流有效值是157A，則其額定電流為（B）A、157AB、100AC、80AD、246.5A42、對同一晶閘管來說，尋常IL比IH(B)。

A、小B、大C、一樣D、可大可小43、晶閘管每周期導通的電度角稱晶閘管的（B）。A、控制角B、導通角C、逆變角44、不屬于換流方式的是（A）。

A、電路換流B、電網換流C、負載換流D、脈沖換流45、在主電路和控制電路之間，需要（B）對控制電路的信號進行放大。A、觸發電路B、驅動電路C、緩沖電路D、整流電路46、壓敏電阻在晶閘管整流電路中主要是用來（C）。A分流，B降壓，C過電壓保護，D過電流保護。

47、晶閘管的額定電流是有效值。(×)

48、只要給門極加上觸發電壓，晶閘管就導通。（×）

49、晶閘管的門極可以控制它的導通，但不能控制它的關斷。(√)50、加在晶閘管門極上的觸發電壓，最高不得超過100V。（×）51、對同一晶閘管來說，掣住電流比維持電流大。(√)52、斷態電壓臨界上升率太大會使元件誤觸發導通。(√)

53、晶閘管在實用中一般只承受換相過電壓，沒有關斷過電壓。(√)54、采用門極強脈沖觸發可以顯著減小器件開通時間上的差異。(√)55、只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會關斷。（×）56、過快的晶閘管陽極du/dt會使其誤導通。（√）

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57、使用電力晶體管時，必需要注意“二次擊穿〞問題。（√）58、電力場效應晶體管屬于電流型控制元件。（×）59、晶閘管并聯使用須采取“均壓措施〞。（×）

60、晶閘管有幾個引出電極，分別是什么名稱答：三個電極、分別是陽極、陰極、門極

61、晶閘管導通的條件是什么？導通后流過晶閘管的電流和負載上的電壓由什么決定？答：須加陽極為正，陰極為負的正向陽極電壓；門極為正的正向門極電壓。導通后流過晶閘管的電流由負載和電源決定，負載上的電壓電源電壓決定。62、維持晶閘管導通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導通變為關斷？

答：維持晶閘管導通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導通的最小電流，即維持電流。

要使晶閘管由導通變為關斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數值以下，即降到維持電流以下，便可使導通的晶閘管關斷。

63、晶閘管的關斷條件是什么？如何實現？晶閘管處于阻斷狀態時其兩端的電壓大小由什么決定？

答：須加陽極為正，陰極為負的正向陽極電壓；門極為正的正向門極電壓。導通后流過晶閘管的電流由負載和電源決定，負載上的電壓電源電壓決定。64、簡述晶閘管導通的條件與關斷條件。

答：使晶閘管導通的條件是：晶閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發電流（脈沖）。或：uAK>0且uGK>0。

要使晶閘管由導通變為關斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數值以下，即降到維持電流以下，便可使導通的晶閘管65、什么是晶閘管的額定電流？

答：在環境溫度為40和規定的冷卻條件下，晶閘管在電阻性負載導通角不小于170的單相工頻正弦半波電路中，當結溫穩定且不超過額定結溫時，所允許的最大通態平均電流，稱為額定通態平均電流，用IT(AV)表示，將此電流按晶閘管標準電流系列取相應的電流等級，稱為元件的額定電流。

66、晶閘管的非正常導通方式有哪幾種？

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0

0

答：硬導通和誤導通兩種

67、畫出以下半導體器件的圖形符號并標明管腳。

①普通二極管；②普通晶閘管；③可關斷晶閘管；④功率晶體管；⑤功率場效應晶體管；⑥絕緣柵雙極晶體管。AGKKJ1N1J2N2KP2P2二極管

J3N1N2AKa)b)a)P1AP1GKGKGAKGN2答：A

AAGG晶閘管

GKGTO

基極b發射極c基極bc)b)ic=?ib)cP+圖1-13P基區+NP+空穴流beGTR

ib電MOSFETEN漂移區+N襯底IGBT

子流68、讀出以下圖形符號的名稱并標出管腳符號。Ebc集電極cie=(1+???ib

a)b)AKP1GKGKGAc)GK答：A

AAGa)GJ1N1NJ2K2P2二極管

J3N2KKP2GN2晶閘管

AN1P1AGKGTO

69、某一晶閘管，額定電壓為b)c)300V，額定電流為100A，維持電流為4mA，使用在下圖所示

a)b))的各電路中是否合理?說明其理由。(不考慮電壓、電流裕量)

圖1-13

答：（a）由于

IA?100V?2mA?IH50K?，所以不合理。

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(b)由于

IA?200V?20A10?,KP100的電流額定值為100Ａ，裕量達５倍，太大了。150V?150A1?，大于額定值，所以不合理。

（c）由于

IA?70、如下圖，試畫出負載Rd上的電壓波形(不考慮管子的導通壓降)。

解：其波形如下圖所示：

71、選用可關斷晶閘管應注意哪幾個問題？

答：（1）用門極正脈沖可使GTO導通，門極負脈沖可使GTO關斷，但要使GTO關斷的門極反向電流比較大，約為陽極電流的1/3—1/5。需要采用專門的觸發驅動電路。（2）GTO的通態管壓降比較大，一般為2--3V。（3）GTO有能承受反壓和不能承受分壓兩種類型，使用時要注意不要搞錯。

72、什么叫GTR的一次擊穿?什么叫GTR的二次擊穿?

答：GTR的一次擊穿略。GTR的二次擊穿：處于工作狀態的GTR，當其集電極反偏電壓UCE

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逐漸增大到最大電壓定額BUCEO時，集電極電流急劇增大（雪崩擊穿），但此時集電結的電壓基本保持不變，這叫做一次擊穿。發生一次擊穿時，假使有外接電阻限制電流Ic的增大，一般不會引起GTR的特性變壞。假使繼續增大UCE，又不限制Ic的增長，當Ic上升到A點（臨界值）時，UCE突然下降，而Ic繼續增大（負阻效應），這個現象稱為二次擊穿。73、過電壓與過電流產生的原因是什么？

答：過電壓產生的原因有外因過電壓和內因過電壓兩種，其中外因過電壓主要有：操作過電壓和雷擊過電壓，內因過電壓主要有：換相過電壓和關斷過電壓。74、過電流產生的原因主要是什么？有哪些保護措施？

答：過載和短路。保護措施有：快速熔斷器，直流快速熔斷器，過電流繼電器，電子電路等。75、晶閘管的過電流保護常用哪幾種保護方式？其中哪一種保護尋常是用來作為“最終一道保護〞用？

答：晶閘管的過電流保護常用快速熔斷器保護；過電流繼電器保護；限流與脈沖移相保護和直流快速開關過電流保護等措施進行。其中快速熔斷器過電流保護尋常是用來作為“最終一道保護〞用的。

其次章相控整流電路

1、從晶閘管開始承受正向電壓起到晶閘管導通之間的電角度稱為（控制）角，用（α）表示。

2、單相橋式相控整流電路中，電阻性負載，晶閘管承受的最大反向電壓為（電源相電壓為U2）（

12U22U2）晶閘管承受的最大正向電壓為（2）。

3、三相半波可控整流電路的自然換相點是（α的起點）。4、三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為（

6U2）。（電源電壓為U2）

5、三相半波相控整流電路，在交流電源一個周期里，輸出電壓脈動（3）次。6、電阻性負載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓為（2U2），最大反向電壓為（6U2），控制角?的移相范圍是（0~150），使負載電流連續的條件為（α≤30°）。

7、變流器是可作（整流）電路又可作（逆變）的電路。8、整流是把（交流）電變換為（直流）電的過程；

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9、有源逆變產生的條件是觸發角a要滿足（大于90）。10、逆變角β與控制角α之間的關系為（α=π－β）。

11、晶閘管可控整流電路中的控制角α減小，則輸出的電壓平均值會（B）。A不變B增大C減小。

12、單相全波導電回路只含(A)個晶閘管A．1B．2C．3D．4

13、單相半波可控整流電阻性負載電路中，控制角α的最大移相范圍是（D）A、90°B、120°C、150°D、180°

14、在相控整流電路中，其它條件不變時，增大控制角，則晶閘管承受的電壓將（B）。A、增大B、減小C、不變D、無關

15、在單相全控橋整流電路中，兩對晶閘管的觸發脈沖，應依次相差（A）度。A、180度；B、60度；C、360度；D、120度；

16、單相全控橋大電感負載電路中，晶閘管可能承受的最大正向電壓為(B)

0

2U22A.B.2U2C.22U2D.6U2

17、防止單相橋式半控整流電路失控的最有效方法是（D）。A、串電阻B、并電阻C、串二極管D、并二極管

18、三相全控橋式整流電路帶大電感負載時，控制角α的有效移相范圍是（A）度。A、0°-90°；B、30°-120°；C、60°-150°；D、90°-150°；

19、三相全控橋式整流電路帶電阻負載，當觸發角α=0o時，輸出的負載電壓平均值為（D）。

A、0.45U2；B、0.9U2；C、1.17U2；D、2.34U2；

20、三相橋式全控整流電路，在交流電源一個周期里，輸出電壓脈動(D)次。A.2B.3C.4D.6

21、在大電感負載三相全控橋中，整流電路工作狀態的最大移相范圍是（D）。A、60°B、180°C、120°D、90°22、有源逆變產生的條件是觸發角a要滿足(D)

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A、

???3

B、

??????2C、4

D、

???2

23、在一般可逆電路中，最小逆變角βmin選在下面那一種范圍合理（A）。A、30o-35oB、10o-15oC、0o-10oD、0o。24、在以下可控整流電路中，不能實現有源逆變的是（C）A、單相全控橋整流電路B、單相全波整流電路C、單相半控橋整流電路D、三相全控橋整流電25、與換相重疊角無關的因素是（B）

A、電壓B、電阻C、電流D、電感

26、整流電路的輸出電壓中主要成分為直流，同時包含各種頻率的諧波，這些諧波對于負載的工作是不利的。（√）

27、當增大晶閘管可控整流的控制角α，負載上得到的直流電壓平均值會增大。(×)28、當增大晶閘管可控整流的控制角α，負載上得到的直流電壓平均值會減小（√）29、晶閘管每周期導通的電度角稱晶閘管的控制角。(×)

30、在單相半波電路中，晶閘管最大正反向電壓峰值為變壓器二次線電壓峰值。(√)31、晶閘管單相半波可控整流電路的直流輸出電壓是交流電壓值的0．45倍。（×）32、單相橋式相控整流電路大電感負載控制角α的移相范圍為0～90度。（√）33、單相橋式相控整流電路大電感負載控制角α的移相范圍為0～180度。(×)34、單相全控橋每一回路必需有兩只晶閘管導通。（√）35、單相半控橋帶電感性負載，必需接續流二極管。（√）

36、三相半波可控整流電路，電阻負載，晶閘管導通角小于120?,則負載電流斷續。(√)37、三相半波可控整流電路也必需要采用雙窄脈沖觸發。(×)

38、在三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反壓為2倍相電壓U2。（×）39、三相全控橋式整流電路，電感負載要求觸發脈沖的移相范圍是120度。(×)40、三相橋式可控整流電路也必需要采用雙窄脈沖觸發。(√)41、三相橋式全控整流電路，輸出電壓波形的脈動頻率是150HZ。（×）42、、觸發脈沖的前沿要陡。（√）

43、有源逆變是把逆變后的交流能量送回電網。（√）

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44、逆變角太小會造成逆變失敗。（√）

45、逆變角?和控制角?的計量方向相反，其大小自?=0的起始點向左方計量。（√）

46、什么是整流，它與逆變有何區別？

答：將交流電變成直流電的過程叫整流。它與逆變剛好相反。47、有源逆變最小逆變角受哪些因素限制？為什么？

答：最小有源逆變角受晶閘管的關斷時間tq折合的電角度?、換相重疊角?以及安全裕量角??的限制。假使不能滿足這些因素的要求的話，將導致逆變失敗。48、簡述有源逆變的條件？

答：（1）有直流電動勢源，極性與晶閘管的導通方向一致，且數值稍大于變流器直流側的平均電壓。（2）變流器工作在α>90范圍。（3）直流側串接大電感。49、簡述逆變失敗的原因。

答：（一）交流電源方面的原因：（1）電源缺相或一相熔絲熔斷。（2）電源突然斷電。（3）晶閘管快熔燒斷。（4）電壓不穩，波動很大。（二）觸發電路的原因：（1）觸發脈沖丟失。（2）觸發脈沖分布不均勻。（3）逆變角太小。（三）晶閘管本身的原因。50、什么是有源逆變？有源逆變的條件是什么？

答：假使將逆變電路交流側接到交流電網上，把直流電逆變成同頻率的交流電，反送到電網上去稱為有源逆變。

有源逆變的條件：

（1）一定要有直流電動勢，其極性必需與晶閘管的導通方向一致，其值應稍大于變流器直流側的平均電壓；

0

（2）變流器必需工作在

???2的區域內使Ud

52、單相半波可控整流帶電阻負載電路中，設輸入為

（1）晶閘管門極不加觸發脈沖；（2）晶閘管內部短路；（3）晶閘管內部斷開；

試分析并畫出上述三種狀況負載兩端電壓ud和晶閘管兩端電壓uT的波形。答：（1）負載兩端電壓為0，晶閘管上電壓波形與U2一致；（2）負載兩端電壓為U2，晶閘管上的電壓為0；（3）負載兩端電壓為0，晶閘管上的電壓為U2。

Ui?U2sin?t假使：

53、單相橋式全控整流電路，U2＝100V，負載中R＝2Ω，L值極大，當α＝30°時，要求：①作出ud、id、和i2的波形；

②求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2；③考慮2倍安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①ud、id、和i2的波形如下圖：

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u2Oud??t?OidOi2OId?Id?t

?t??t②輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2分別為

Ud＝0.9U2cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97（V）

Id＝Ud/R＝77.97/2＝38.99（A）I2＝Id＝38.99（A）

③晶閘管承受的最大反向電壓為：

2U2＝1002＝141.4（V）

考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：

UN＝2×141.4＝283（V）

具體數值可按晶閘管產品系列參數選取。流過晶閘管的電流有效值為：

IVT＝Id∕2＝27.57（A）

晶閘管的額定電流為：

IN＝2×27.57∕1.57＝35（A）

具體數值可按晶閘管產品系列參數選取。如KP35－3，不統一，符合要求即可。54、三相半波相控整流電路帶大電感負載，Rd=10Ω，相電壓有效值U2=220V。求α=45°時負載直流電壓Ud、流過晶閘管的平均電流IdT和有效電流IT。

??16解：Ud?2U2sin?td(?t)?1.17U2cos???2?/36??5?由于：U2?220V，??450

Ud=1.17Ucos45?=182V2第12頁共18頁

Id?Ud182V??18.2ARd10?IdT??T1Id?Id?6.1A2?3IT??T1Id?Id?10.5A2?355、三相全控橋式整流電路帶大電感負載，負載電阻Rd=2Ω，要求Ud從0~220V之間變化。試求：

(1)不考慮控制角裕量時，整流變壓器二次線電壓。

(2)計算晶閘管電壓、電流值，如電壓、電流取2倍裕量，選擇晶閘管型號。

?解：（1）由于Ud=2.34U2cos?；不考慮控制角裕量，??0時

U2?Ud?94V2.34U2l?3U2?168.2V

（2）晶閘管承受最大電壓為6U2?230.3V取2倍的裕量,URM=460.6V

晶閘管承受的平均電流為IdT=又由于Id?1Id3Ud220V??110ARd2?所以IdT=36.7A，取2倍的裕量IdTmax=73.4(A)選擇KP100—5的晶閘管。

56、三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電感性負載，R=5Ω，L值極大。當控制角α=60o時，計算負載平均電壓Ud、平均電流Id、流過晶閘管平均電流IdVT和有效電流IVT的值。解：Ud＝2.34U2cosα＝2.34×100×cos60°＝117（V）

Id＝Ud∕R＝117∕5＝23.4（A）IDVT＝Id∕3＝23.4∕3＝7.8（A）IVT＝Id∕3＝23.4∕3＝13.51（A）

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由于L值極大，故負載電流連續，于是輸出電壓平均值為

T50U-EM=80?30=5(A)

輸出電流平均值為Io=oR10Uo=tonE=20?200=80(V)

57、三相橋式全控整流電路，Ld極大，Rd=4Ω，要求Ud從0—220V之間變化。試求：(1)不考慮控制角裕量時，整流變壓器二次相電壓。

(2)計算晶閘管電壓、電流平均值，如電壓、電流裕量取2倍，請選擇晶閘管型號。(3)變壓器二次電流有效值I2。

解：（1）由于Ud=2.34U2cos?；不考慮控制角裕量，

??0?時

U2?Ud?94V