以下是小编精心整理的电力电子技术基础简答题及答案(共含8篇），希望对大家有所帮助。同时，但愿您也能像本文投稿人“stefine”一样，积极向本站投稿分享好文章。
1、使晶闸管导通的条件是什么？
答：晶闸管的阳极与阴极间有正向压降，幅值要适当;门极与阴极间加触发信号。
2、维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断 ？
答：阳极电流必须大于维持电流Ih ，使阳极电流小于维持电流Ih阳极与阴极间加反向电压、去掉或降低正向阳极电压、增大阳极回路电阻。
3、换流方式各有那几种？各有什么特点？
答：换流方式有 4 种：
器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。 电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时 ，可实现负载换流。
强迫换流 ：设置附加换流电路 ，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流 ，根据电路形式的不同采用电网换流 、负载换流和强迫换流 3 种方式。
4.什么是异步调制？什么是同步调制？什么是分段同步调试？
载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。
载波比N等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。 分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段 ，每个频段的载波比一定 ，不同频段采用不同的载波比 。其优点主要是，在高频段采用较低的载波比 ，使载波频率不致过高 ， 可限制在功率器件允许的范围内 。 而在低频段采用较高的载波比 ， 以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。
5、什么是逆变失败？如何防止逆变失败？逆变失败的原因是什么？
答：逆变运行时，一旦发生换流失败， 外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。
防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路， 使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。
造成逆变失败的原因很多，大致可归纳为四类，今以三相半波逆变电路为例，加以说明。
1.触发电路工作不可靠：触发电路不能适时地，准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失，脉冲延迟等，致使晶闸管工作失常。如图3－6所示，当a相晶闸管T1导通到ωt1时刻，正常情况时ug2触发T2管，电流换到b相，如果在ωt1时刻，触发脉冲ug2遗漏，T1管不受反压而关不断，a相晶闸管T1将继续导通到
正半周，使电源瞬时电压与直流电势顺向串联，形成短路。
2.晶闸管发生故障：在应该阻断期间，元件失去阻断能力；或在应该导通时刻，元件不能导通，如图3－8所示。在ωt1时刻之前，由于T3承受的正向电
压等于E和uc之和，特别是当逆变角较小时，这一正向电压较高，若T3的断态重复峰值电压裕量不足，则到达ωt1时刻，本该由T1换相到T2，但此时T3已导通，
T2因承受反压而无法导通，造成逆变失败。
3.换相的裕量角不足：存在重叠角或给逆变工作带来不利的后果，如以T1和T2的换相过程来分析，当逆变电路工作在β > γ时，经过换相过程后，b相电压
ub仍高于a相电压ua，所以换相结束时，能使T1承受反压而关断。如果换相的
裕量角不足，即当β < γ时，从图3－9的波形中可以看出，当换相尚未结束时，电路的工作状态到达P点之后，a相电压ua将高于b相电压ub，晶闸管T2则将承受反向电压而重新关断，而应该关断的T1却还承受正电压而继续导通，且a
相电压随着时间的推迟愈来愈高，致使逆变失败。
4.交流电源发生异常现象：在逆变运行时，可能出现交流电源突然断电，缺相或电压过低等现象。如果在逆变工作时，交流电源发生缺相或突然消失，由于直流电势E的存在，晶闸管仍可触发导通，此时变流器的交流侧由于失去了同直流电势极性相反的交流电压，因此直流电势将经过晶闸管电路而被短路。
6、什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者在电路结构上有什么区别？
答 ： 按照逆变电路直流测电源性质分类 ， 直流侧是电压源的逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。
7什么是直流斩波电路？最基本的斩波电路是哪两种？
答：直流-直流变换器（DC/DC Converter）的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。直接直流变流电路也称斩波电路（DC Chopper）
最基本的两种是降压斩波电路和升压斩波电路。
8、什么是交交变频电路？什么是交直交变频电路？
答：交交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路。
交流变直流然后改变频率输出交流
9、单极性和双极性 PWM 调制有什么区别？
答 ： 三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性 ， 所得的 PWM 波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性 PWM 控制方式。
三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的 PWM 波形在半个周期中有正、 有负 ，则称之为双极性 PWM 控制方式。
10、什么是周波变流器？周波变流器的主要应用场合？
答：周波交流器也称为交交变频电路，交交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路。
交交变频电路广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实际使用的主要是三相输出交交变频电路。
[电力电子技术基础简答题及答案]
电力电子技术基础试题
一 问答题
1 什么是维持电流？什么是擎住电流？答：维持电流是使晶闸管维持通态，所必需的最小主电流。擎住电流是晶闸管刚从断态转入通态，并移除了触发信号后，能维持通态所必需的最小主电流。
2晶闸管元件导通后，怎样才能由导通变为关断？答：在晶闸管导通后，减小正向电压，正向电流就逐渐减小。当电流小到某一数值时，晶闸管又从导通状态转为阻断状态。
3画出晶闸管的阳级伏安特性，标出确定晶闸管额定电压的电压名称。答：
4半控桥式整流电路，L负载，脉冲突然切除会出现什么现象？如何解决？答：失控现象。加续流二极管。 5有源逆变的条件是什么？答：1、有通流方向极性的.直流电源和储能元件（足够大的电感）、控制角阿尔法大于90度
二 填空题
1 三相半波整流电路，R负载，触发脉冲出现在自然换向点之前，晶闸管（ 不 ）换向，
输出波形顺序是（ U2, UG, Ud ）。
2 三相半波整流电路，电动机负载，合闸后电动机处于静止状态，此时a相脉冲距a相电压起始点
（ a ），控制角是（ 0° ）。3 考虑安全裕量，晶闸管通态平均电流的表达式是（ ）4 逆变器的换流方式，主要有以下几种：
4 逆变器的换流方式，主要有以下几种：（源逆变，无源逆变 ）。
5 串流电感式电压型逆变器晶闸管导通角度是（ 180° ），串流二极管式电流型逆变器晶闸管导通角度是（ 120°） ）。
三 单向半控桥式整流电路
L=∞，有续流二极管，U2=220V，=90°，R=9.9，求晶闸管，续流二极管的电流有效值，平均值，变压器容量和cos。
四 三相全控桥整流电路，L=∞，U2t，ED217V，RD1。
1 画出逆变状态下的主回路，并标明有关参数极性
2 当=60°时，选择晶闸管元件，计算变压器容量
参考答案：
解：2. Ud=2.34U2cos=-2.34*100/2=-117V
Id=EdUd=100A R
Ik=0.578
Id=0.578*100=57.8A
I2K=0.816Id=0.816*100=81.6A
IT=（1.5~2）IK57.8=（1.5~2）=55.2~73.6A 1.571.57
Uked=（2~3）Um=（2~3 取700V 选Kp100—7
SB3U2I2=3*100*81.6=24480=24.48KVA
三 三相全控桥式整流电路，L负载，锯齿波同步的触发电路，主变压器的组别为Dy1，试确定出同步变压器的组别。
四 画出三相半波整流电路L负载主电路，并画出换相过电压保护，短路保护和di/dt保护器件。
电工与电子技术基础答案
一、填空题 01．已知图中 U1＝2V， U2＝-8V，则UAB＝ -10 。2．电路的三种工作状态是 通路 、断路 、 短路 。3．有三个6Ω的电阻，若把它们串联，等效电阻是 18 Ω；若把它们并联，效电阻2Ω；若两个并联后再与第三个串联，等效电阻是 9 Ω。 4．用电流表测量电流时，应把电流表 串联在被测电路中；用电压表测量电压时，应把电压表与被测电路 并联 。 5．电路中任意一个闭合路径称为 回路 ；三条或三条以上支路的交点称为 节点 。 6．电路如图所示，设U=12V、I=2A、R=6Ω，则UAB= -24 V。7．直流电路如图所示，R1所消耗的功率为2W，则R2的阻值应为 2 Ω。8．电路中电位的参考点发生变化后，其他各点的'电位 均发生变化。 9．在直流电路中，电感可以看作 短路，电容可以看作 断路。 9．我国工业交流电采用的标准频率是 50 Hz。 10．三相对称负载作三角形联接时，线电流IL与相电流IP间的关系是：IP＝（根号3） IL。 11．电阻件是 耗 能元件，电容元件是 储 能元件。 12．已知一正弦电压u=311sin(628t-60o)V，则其最大值为 311 V，频率为 100 Hz，初相位为 -60o 。 13．在纯电阻交流电路中，已知电路端电压u=311sin(314t-60o)V，电阻R=10Ω，则电流I=22A,电压与电流的相位差φ= 0o，电阻消耗的功率P= 4840 W。 14．三角形联结的三相对称负载，若线电压为380 V，则相电压为 380 V；若相电流为10 A，则线电流为 17.32 A。 15．式QC=I2XC是表示电容元件在正弦电路中的 无功 功率计算公式。 16．正弦交流电压的最大值Um与其有效值U之比为（根号2） 。 17．电感元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为 磁场 能量储存起来。 18．若三相电动势依次达到最大值的次序为e1―e2―e3，则称此种相序为 正序。 19．在正弦交流电路中，电源的频率越高，电感元件的感抗越 大 。 20．已知正弦交流电压的有效值为200V，频率为100Hz，初相角为30o，则其瞬时值表达式u= 282.8sin（628t+30o）。 21．正弦量的三要素是 最大值或有效值 、 频率和 初相位 。 22．对称三相电源是指三个 幅值 相同、 频率相同和 相位互差120o 的电动势电源。 23．电路有 通路 、 开路 和 短路三种工作状态。当电路中电流0 RUIS?、端电压U ＝0时，此种状态称作 短路 ，这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻 上。 24．表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 角频率ω ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。 25．在RLC串联电路中，已知电流为5A，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为 50Ω ，该电路为 容 性电路。电路中吸收的有功功率为 750W ，吸收的无功功率为 1000var 。 26．对称三相负载作Y接，接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电压等于 31倍的线电压；相电流等于 1倍的线电流；中线电流等于 0。
一、单项选择题(每小题1分，共10分)
1、以下描述一个逻辑函数的方法中，( )只能唯一表示。
A.表达式 B.逻辑图 C.真值表 D.波形图
2、在不影响逻辑功能的情况下，CMOS与非门的多余输入端可( )。
A.接高电平B.接低电平 C.悬空 D.通过电阻接地
3、一个八位二进制减法计数器，初始状态为00000000，问经过268个输入脉冲后，此计数器的状态为( )。
A.11001111 B.11110100 C.11110010 D.11110011
4、若要将一异或非门当作反相器(非门)使用，则输入端A、B端的连接方式是( )。
A.A或B中有一个接“1” B.A或B中有一个接“0”
C.A和B并联使用 D.不能实现
5、在时序电路的状态转换表中，若状态数N=3，则状态变量数最少为( )。
A.16 B.4 C.8 D.2
6、下列几种TTL电路中，输出端可实现线与功能的门电路是( )。
A.或非门 B.与非门 C.异或门 D.OC门
7、下列几种A/D转换器中，转换速度最快的是( )。
A.并行A/D转换器 B.计数型A/D转换器
C.逐次渐进型A/D转换器 D.双积分A/D转换器
8、存储容量为8K×8位的ROM存储器，其地址线为( )条。
A.8 B.12 C.13 D.14
9、4个触发器构成的8421BCD码计数器，共有( )个无效状态。
A.6 B.8 C.10 D.12
10、以下哪一条不是消除竟争冒险的措施( )。
A.接入滤波电路 B.利用触发器
C.加入选通脉冲 D.修改逻辑设计
二、填空题(每空1分，共20分)
1、时序逻辑电路一般由（ ）和( )两分组成。
2、多谐振荡器是一种波形产生电路，它没有稳态，只有两个
3、数字电路中的三极管一般工作于________区和________区。
4、四个逻辑变量的最小项最多有________个，任意两个最小项之积为________。
5、555定时器是一种用途很广泛的电路，除了能组成________触发器、________触发
器和________三个基本单元电路以外，还可以接成各种实用电路。
6、用2048×12的ROM芯片，最多能实现________个输入________个输出的组合逻辑
函数。
7、对于JK触发器，若J=K，则可完成________触发器的逻辑功能;若K=J=1，则完成
________触发器的逻辑功能。
8、时序逻辑电路的输出不仅和_________有关，而且还与________有关。
9、三态门的输出状态有________、低电平、________三种状态。
10、采用ISP技术的PLD是先装配，后________。
11、转换速度|和______________是衡量A/D转换器和D/A转换器性能优劣的主要指标。
三、简答题(每小题5分，共15分)
1、证明逻辑函数式： BC ? D ? D(B ? C )(AD ? B) ? B ? D。
2、简述下图所示组合逻辑电路的功能。
A
B
C
&
&
&
Y
&
3、试述施密特触发器和单稳态触发器的.工作特点。
四、分析设计题(共30分)
1、试列写下列 ROM结构中Y2、Y1、Y0的函数表达式，并采用八选一数据选择器 74LS152对Y2、Y1、Y0重新实现。要求写出实现表达式，并画出逻辑电路图。其中，ROM地址译码器中，输入地址选中的列线为高电平。(10分)
2、试用 JK触发器和门电路设计一个十三进制的计数器，要求体现逻辑抽象、状态化简、状态方程、特性方程、驱动方程和输出方程等中间过程，画出逻辑电路图，并检查所设计的电路能否自启动。(20分)
参考答案
一、单项选择题。
1-5 CABBD
6-10 DACAB
二、填空题。
1、存储电路，组合电路
2、暂稳态
3、截止，饱和
4、16，0
5、施密特，单稳态，多谐振荡器
6、11，12
7、T，T′
8、该时刻输入变量的取值，电路原来的状态
9、高电平，高阻态
10、编程
11、转换精度
三、简答题
1、证明：左边= BC ? D ? (B ? C )(AD ? B) ? BC ? D ? BAD ? CAD ? CB
? B ? D=右边
2、解：逻辑函数表达式：Y ? AB ? BC ? AC
真值表：
A B C
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Y
1
1
1
1
该电路为三人表决电路，只要有 2票或 3票同意，表决就通过。
3、解：
施密特触发器：(1)输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，
与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同;(2)在电路状态转换时，通过电
路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。
单稳态触发器：(1)有稳态、暂稳态两个状态;(2)在外界触发脉冲作用下，能从稳态
翻转到暂稳态，暂稳态持续一段时间后，自动回到稳态;(3)暂稳态持续时间的长短取决于
电路本身参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。
四、分析设计题
1、略
2、略
电力电子技术调查报告
一． 电力电子技术的最新发展及应用情况
随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。电力电子技术作为一门高技术学科，由于其在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用，现在已广泛的应用于传统工业和高新技术产业。在高压直流输电（HVDC）方面，柔性交流输电系统（FACTS），电力谐波治理方面，不间断电源（UPS）中有广泛的应用。
二． 电力电子器件的发展水平及参考价格
电力电子器件是电力电子技术的重要基础，也是电力电子技术发展的“龙头”。近年来，电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展，如IGBT、MCT、HVIC等就是这种发展的产物。
普通晶闸管及其派生器件
普通晶闸管广泛应用于交直流调速、调光、调温等低频（400Hz以下）领域，它构成的电路可对电网进行控制和变换。目前水平为12kV/1kA和6500V/4000A。
双向晶闸管可视为一对反并联的普通晶闸管的集成，常用于交流调压和调功电路中。其控制电路比较简单。其水平已超过V/500A。
光控晶闸管应用于高压直流输电（HVDC）、静止无功功率补偿（SVC）等领域。其研制水平大约为8000V/3600A。
逆变晶闸管主要用于中频感应加热。其最大容量介于2500V/1600A/1kHz和
800V/50A/20kHz的范围之内。
非对称晶闸管主要用于逆变器和整流器中。目前，国内有厂家生产3000V/900A的非对称晶闸管。
全控型电力电子器件
GTO有对称、非对称和逆导三种类型。与对称GTO相比，非对称GTO通态压降小、抗浪涌电流能力强、易于提高耐压能力（3000V以上）。逆导型GTO是在同一芯片上将GTO与整流二极管反并联制成的集成器件，不能承受反向电压，主要用于中等容量的牵引驱动中。 大功率晶体管（GTR）
GTR是一种电流控制的双极双结电力电子器件，其额定值已达1800V/800A/2kHz、1400v/600A/5kHz、600V/3A/100kHz。由它所组成的电路灵活、成熟、开关损耗小、开关时间短，在电源、电机控制、通用逆变器等中等容量、中等频率的电路中应用广泛。 功率MOSFET
功率MOSFET应用于开关电源、高频感应加热等高频场合；没有二次击穿问题，安全工作区广，耐破坏性强。目前制造水平大概是1kV/2A/2MHz和60V/200A/2MHz。 复合型电力电子器件
绝缘门极双极型晶体管（IGBT）
IGBT可视为双极型大功率晶体管与功率场效应晶体管的复合。IGBT通态压降小、载流密度大、耐压高，驱动功率小、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好。IGBT的开关速度
低于功率MOSFET，却明显高于GTR；IGBT的通态压降同GTR相近，但比功率MOSFET低得多；IGBT的电流、电压等级与GTR接近，而比功率MOSFET高。目前，其研制水平已达4500V/1000A。
MOS控制晶闸管（MCT）
MCT由MOSFET与晶闸管复合。MCT既具备功率MOSFET输入阻抗高、驱动功率小、开关速度快的特性，又兼有晶闸管高电压、大电流、低压降的优点。其工作结温高达150～200℃。现已研制出阻断电压达4000V的MCT，75A/1000VMCT已应用于串联谐振变换器。
功率集成电路（PIC）
PIC是电力电子器件技术与微电子技术相结合的产物，是机电一体化的关键接口元件。 HVIC由多个高压器件与低压模拟器件或逻辑电路在单片上集成，它的功率器件是横向的、电流容量较小，而控制电路的电流密度较大，已有110V/13A和550V/0.5A、80V/2A/200kHz以及500V/600mA的HVIC分别用于上述装置。
SPIC是由一个或几个纵型结构的功率器件与控制和保护电路集成而成，电流容量大而耐压能力差，适合作为电机驱动、汽车功率开关及调压器等。
IPM除了集成功率器件和驱动电路以外，还集成了过压、过流、过热等故障监测电路，并可将监测信号传送至CPU，以保证IPM自身在任何情况下不受损坏。IPM主要用于交流电机控制、家用电器等。已有400V/55kW/20kHzIPM面市。
三． 本专业最近的有价值的就业招聘信息
电气工程师(弱电)
长江航运科学研究所
公司行业： 学术/科研 交通/运输/物流
公司性质： 国企
公司规模： 50-150人
职位信息
发布日期：-11-10 工作地点：武汉 招聘人数：若干
工作年限：二年以上 语言要求：英语 一般 学历：本科
职位标签: 电气 自动化 机电 一体化 工程师
职位职能: 科研人员 电气工程师/技术员
职位描述:本岗位主要从事大型机电设备的配套电气设计工作。
主要职责：
1. 在项目经理带领下，负责电气系统的设计；
2. 参与项目机械部分需求分析,进行方案的设计；
3. 编写相应的技术文档，根据需要不断修改完善设计；
4. 编制项目文档，记录质量文件，配合完成必要的测试；
5. 根据顾客对设备的需求，制定设备系统的维修保养计划
6. 负责用户交流、建议方案的设计以及投标书的撰写等售前阶段的技术性支持工作；
7. 熟悉电气设计相关的规范和验收标准；
8. 善于学习，时刻跟踪最新技术信息，积极参加单位组织的培训或其他活动。 电气开发测试工程师
东芝电梯（中国）有限公司
公司规模：1000人以上
公司性质：中外合营(合资．合作)
公司行业：机械制造・机电・重工
职位信息：
职位性质：全职 发布日期：2011-11-09 工作经验：不限
学历要求：本科以上 招聘人数：1人 语言能力：不限
简历语言：中文 工作地点：上海
职位描述：
工作内容：
电梯控制中心的电气开发相关的测试工作。
职位要求：
1、电子相关专业本科以上学历；
2、应届生、经验者均欢迎。
四． 本专业的.考研方向和院校，用人单位对所聘用人才的评价及期望
电气工程及其自动化专业的考研方向：
1.电机与电器；
2.电力系统及其自动化；
3.电力电子与电力传动；
4.高电压与绝缘技术；
5.电工理论与新技术。
全国电气工程及其自动化专业学校排名：
1.清华大学
2.西安交通大学
3.华中科技大学
4.浙江大学
5.重庆大学
6.天津大学
7.哈尔滨工业大学
8.上海交通大学
9.华北电力大学
10.东南大学
11.西南交通大学
12.沈阳工业大学
13.中国矿业大学
14.华南理工大学
15.南京航空航天大学
16.北京交通大学
17.武汉大学
18.哈尔滨理工大学
19.四川大学
20.河海大学
21.哈尔滨工程大学
22.郑州大学
23.广西大学
24.陕西科技大学
用人单位对所聘用人才的评价：
1． 吃苦耐劳是敬业精神的首选；
2． 动手能力较强；
3． 业务能力较强，专业基础扎实；
4． 集体观念强，有较好的人际关系和团队精神
5． 创业精神，
6． 心理素质良好，人际关系和谐。
用人单位对所聘用人才的期望：
1．掌握较扎实的数学、物理、化学等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学和管理科学基础和外语综合能力；
2．系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等；
3．获得较好的工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力；
4．具有本专业领域内1--2个专业方向的专业知识与技能，了解本专业学科前沿的发展趋势；
5．具有较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力
五． 与电力电子技术有关的方面，研究课题
电力电子技术可以达到高效节能的目的，具有非常高的实用性，应用范围非常的广，每个用电产品几乎都可以牵涉到电力电子技术。现在的用电设备的供电很多都没有考虑到节能，主要是成本以及人们观念的原因，如果这些用电设备都使用电力电子技术来实现高效节能的目的，那么可想而知，电力电子的发展空间有多大！因此在一个相当长的时期内，我国国民经济的发展和巨大的用户市场对电力电子与电力传动应用技术具有巨大的、持久的需求，这就意味着我国电力电子产业面临着良好的发展机遇和前景。
同时，由于电力电子理论的不断更新完善，新型电力半导体器件的不断发现，以及更具有高效节能性质的电路拓扑的不断出现，电力电子技术未来还有非常大的发展空间，这个行业也必将进一步得到发展，必将节省更多的能源，为国民经济服务，成为国民经济中的一个重要产业.
电力电子技术教案
电力电子技术教案 应用电子技术教研室 电力电子技术教案 第1讲: 绪论 1 什么是电力电子技术 2 电力电子技术发展概况 3 电力电子技术的应用 4 课程内容、任务及要求 第1章 电力电子器件 1.1 电力电子器件概述 讲述电力电子器件的特征、发展以及分类 1.2 电力二极管 1.PN结与电力二极管的工作原理 电力二极管的基本特征 重点掌握动态特性的关断特性和开通特性 电力二极管的主要参数 快速恢复二极管 第2讲: 1.3 晶闸管 1.晶闸管的结构与工作原理 PNPN四层三端结构 重点掌握晶闸管的开通、关断条件 2.晶闸管的基本特征 静态特性和门极伏安特性,重点掌握动态特性的开通和关断过程 3.晶闸管的主要参数 电压定额 电流定额 选取SCR电流额定值时,依有效值相等的原则选取 动态参数 di/dt , dv/dt 门极参数 4.晶闸管的派生器件 第3讲: 1.4 典型全控型器件 门极可关断晶闸管GTO 重点掌握与普通晶闸管设计的不同DD全控型器件 动态特性注意关端过程的储存时间 最大可关端阳极电流 电流关断增益 2.电力晶体管GTR 采用达林顿接法DD大容量 二次击穿问题 电力场效应晶体管MOSFET 用栅极电压来控制漏极电流 垂直导电机制 体内反并联二极管 栅源电压大于20V将导致绝缘层击穿,并联15V稳压管保护 绝缘栅双极晶体管IGBT 体内寄生PNP晶体管带来电导调制机制 擎住效应(动态、静态) 1.6 电力电子器件的驱动 分为电流型和电压型器件的驱动 晶闸管触发电路的要求 电力MOSFET的驱动电路 1.7 电力电子器件的保护 过电压保护 过电流保护 缓冲电路(吸收电路) 第4讲: 第2章 整流电路 本章强调波形分析方法 2.1 单相可控整流电路 2.1.1 单相半波可控整流电路 存在直流磁化问题,很少应用 阻性负载 电路工作原理与工作波形 数量关系(Ud、Id、IVT) 阻感负载 理解关键:电感对电流变化有抗拒作用 电路工作原理与工作波形 电路特点 带续流二极管时工作情况 2.1.2 单相桥式全控整流电路 阻性负载 阻感性负载 反电动势负载 电路特点 注意停止导电角概念 2.1.3 单相全波可控整流电路 注意与单相桥式全控整流电路的不同点 2.1.4 单相桥式半控整流电路 带续流二极管工作,否则会发生失控现象,相当于单相半波不可控电路 第5讲: 2.2 三相可控整流电路 2.2.1 三相半波可控整流电路 存在直流磁化问题,输出电压波形一周期脉动3次 阻性负载 (1)原理分析与工作波形 注意自然换向点,=30o (2)数量关系 移相范围150o,>30o,输出电压、电流断续 阻感负载 原理分析与工作波形 由于存在电感,使输出电流连续,输出电压出现负值 数量关系 移相范围90o 第6讲: 2.2.2 三相桥式全控整流电路 不存在直流磁化问题,输出电压波形一周期脉动6次 特别注意:输出电压在线电压波形上 注意管子排列序号 自然换向点在线电压60o处 阻性负载 (1)=0o、=30o、=60o工作波形 (2)同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲 宽脉冲触发 双窄脉冲触发 (3)重要分析结论 (4)数量关系 阻感负载 (1)原理分析与工作波形 由于存在电感,使输出电流连续,输出电压出现负值 (2)数量关系 移相范围90o 第7讲: 2.3 变压器漏抗对整流电路的影响 换向重叠现象 换向压降 换向重叠角的计算 2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.5.1 谐波和无功功率分析基础 谐波分析的基础 功率因数的基本概念 2.5.2 带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析 讲述单相桥式 第8讲: 2.5.3 整流输出电压和电流的谐波分析 结论:含有m的.倍数次谐波 随谐波次数增加,谐波幅值下降 增加m,可使谐波含量减少 2.6 大功率可控整流电路 2.6.1 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 电路形式平衡电抗器的作用及电路工作原理 输出电压波形及其平均值 关于平衡电抗器数值的选取 结论 第9讲: 整流电路的有源逆变工作状态 2.7.1 逆变的概念 什么是逆变?为什么要逆变? 直流发电机――电动机系统电能的流转 有源逆变产生的条件及逆变工作原理 2.7.2 三相有源逆变电路 自然换相点同整流一样,只是在负半周 >90o,输出电压为负值,工作于逆变状态 三相半波逆变工作原理 三相桥式逆变工作原理 从自然换相点向左数角度,画输出电压波形 第10讲: 2.7.3 逆变失败及最小逆变角限制 何为逆变失败?原因? 脉冲丢失、脉冲延迟 晶闸管发生故障 交流电源异常 换向裕量角不足 最小逆变角的限制 2.8 晶闸管直流电动机系统 2.8.1 工作于整流状态时 负载电流连续时电动机的机械特性 负载电流断续时电动机的机械特性 2.8.2 工作于逆变状态时 负载电流连续时电动机的机械特性 负载电流断续时电动机的机械特性 第11讲: 2.8.3 直流可逆电力拖动系统 两组变流器的反并联可逆电路 每组变流器都有2种工作状态――整流和逆变 正反两组有4种工作状态――电动机4象限运行 2.9 相控电路的驱动控制 2.9.1 同步信号为锯齿波的触发电路 同步环节 锯齿波形成环节 移相控制环节 第12讲: 脉冲形成与放大环节 强触发与隔离输出环节 双窄脉冲形成环节 脉冲封锁环节 2.9.3 触发电路的定相 同步电压滞后于主电路电压180 o,即满足晶闸管对同步的要求 确定整流变压器和同步变压器的接法,即可选定每一晶闸管的同步信号 第13讲: 第3章 直流斩波电路 3.1 基本斩波电路 3.1.1 降压斩波电路 电路拓扑 工作原理分析 三种控制方式 电路解析,注意使电流连续的最小电感值 3.1.2 升压斩波电路 电路拓扑 工作原理分析 升压斩波电路的典型应用 3.1.3 升降压斩波电路和CuK斩波电路 此两种电路输出与输入电压极性相反 Boost-Buck电路 稳态时,电感电压在一周期的平均值为零 CUK斩波电路 稳态时,电容电流在一周期的平均值为零 第14讲: 3.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路 3.2.1 电流可逆斩波电路 1.V1和VD1构成降压斩波器 2.V2和VD2构成升压斩波器 3.两斩波器交替工作 3.2.2 桥式可逆斩波电路 视为两个电流可逆斩波电路的组合 3.2.3 多相多重斩波电路 注意相数和重数的概念习题课:讲解第1、2章作业 第15讲:实验1 第16讲:实验2 第17讲:实验3 第18讲: 第4章 交流电力控制和交交变频电路 4.1交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 阻性负载 阻感负载 负载电流分解为稳态分量和暂态分量,得出结论: 时,;时, 斩控式交流调压电路 4.1.2 三相交流调压电路 相当于3个单相交流调压电路的组合 6只晶闸管触发顺序,脉冲间隔60o 画o时a相负载电压波形 第19讲: 4.2 其它交流电力控制电路 4.2.1 交流调功电路 4.2.2 交流电力电子开关 4.3 交交变频电路 4.3.1 单相交交变频电路 电路构成和基本工作原理 整流与逆变工作状态 由i0决定哪组晶闸管工作 由io和u0方向决定整流或逆变 第20讲: 输出正弦波电压的调制方法 注意余弦交点法求交点法的基本公式 输入输出特性 输出上限频率 输入功率因数 4.3.2 三相交交变频电路 三相交交变频电路的主电路联结方式 公共交流母线进线方式 输出星形联结方式 输入输出特性 输出上限频率和输出电压谐波 输入电流谐波 输入功率因数 第21讲: 逆变电路 5.1 换流方式 5.1.1 逆变电路的基本工作原理 5.1.2 换流方式分类 器件换流 电网换流 负载换流 强迫换流 5.2 电压型逆变电路 注意电路特点 5.2.1 单相电压型逆变电路 半桥逆变电路 第22讲: 2.全桥逆变电路 视为两个半桥电路的组合 两对桥臂交替180o导通 3.电压型逆变电路输出电压的调节方式 调节直流侧电压 移相控制 PWM调压控制方式 4.带中间抽头变压器的逆变电路 5.2.2 三相桥式电压型逆变电路 视为三个半桥组合而成,负载星形联结 基本工作方式为180o导电方式 注意电路特点 简单的定量分析 分析线电压和相电压的有效值、基波幅值和谐波 第23讲: 5.3 电流型逆变电路 注意电路特点 5.3.1 单相电流型逆变电路 工作原理 重点理解换流过程、保证可靠换流的条件 换相时间、反压时间、触发引前角及相位超前角 定量分析 输出电流 负载电压有效值和直流电压的关系 关于逆变工作频率 他励方式 自励方式 第24讲: 5.4 多重化逆变电路和多电平逆变电路 5.4.1 多重逆变电路 以二重单相电压型逆变电路为例 5.4.2 多电平逆变电路 三电平逆变电路 通过二极管导通,把U(V、W)点电位箝位在输入电压中点电位 输出波形接近正弦波,抑制谐波 第6章PWM控制技术 6.1 PWM控制的基本原理 PWM控制的理论支持 PWM波――脉冲列 第25讲: 6.2 PWM逆变电路及其控制方法 6.2.1 计算法和调制法 计算法 调制法 调制信号 载波信号 控制原理 单极性控制 双极性控制 三相桥式PWM逆变电路 第26讲: 特定谐波消去法 目的是消除特定次谐波,尤其低次谐波 如果输出电压半周期开通、关断各K次,则可消去K-1个频率的特定谐波 6.2.2 异步调制和同步调制 载波比定义 异步调制 同步调制 基本同步调制 分段同步调制 6.2.3 规则采样法 自然采样法 规则采样法 后者比前者计算量小得多,而二者效果接近第27讲:实验4 第28讲: 6.3 PWM跟踪控制技术 属于闭环控制 6.3.1 滞环比较方式 使用滞环逻辑控制器,控制精度高,实时控制 6.3.2 三角波比较方式 无一定的环宽,控制精度低 6.4 PWM整流电路及其控制方法 6.4.1 PWM整流电路的工作原理 单相PWM整流电路 单相全桥PWM整流电路 理解工作原理 结论:通过改变整流桥交流输入端电压的相位和幅值,使交流电流超前于交流电压的相位为任意角度,可以实现 三相PWM整流电路 第29讲: 6.4.2 PWM整流电路的控制方法 实现整流目标:=1的控制方法 间接电流控制 仅直流电压环 计算功能用到电路参数,影响控制效果 直接电流控制 直流电压闭环加交流电流闭环 响应速度快,稳定性好 软开关技术 7.1 软开关的基本概念 7.1.1 硬开关与软开关 采用软开关,使开通和关断功率损耗为零 7.1.2 零电压开关与零电流开关 7.2 软开关电路的分类 准谐振电路 零开关PWM电路 零转换PWM电路 三类电路的原理和拓扑结构 第30讲: 7.3 典型的软开关电路 7.3.1 零电压开关准谐振电路 7.3.2 谐振直流环――适用于变频器 7.3.3 移相全桥零电压开关PWM电路 7.3.4 零电压转换PWM电路 组合变流电路 8.1 间接交流变流电路 8.1.1 间接交流变流电路原理 介绍8种电路结构 8.1.2 交直交变频器 VVVF,适用于交流电动机变频调速 8.1.3 CVCF电源 应用于UPS 第31讲: 8.2 间接直流变流电路 应用于开关现如今的高新技术有很多都是和电网的相位、电压、电流和频率等基本参数的转换与控制相关。
现代电力电子技术能实现对这些参数的高效处理与精确控翻，对大功率的电能频率的变换能够得到很好的实现，这样可以支持多项高新技术的发展。
摘要：电力电子技术是利用电力电子器件对电能转换技术的控制。
如果微电子技术是信息处理技术，电力电子技术就是电力处理技术。
电力电子技术是衔接控制、电子和电力的三大电气工程技术的交叉科学的融合。
由于新型的功率电子器件的广泛使用，使电子技术的发展大大超出信息处理和信息传输为主的弱电范围。
而在交流电源的电压和频率变换技术方面，得到进一步开发。
并且日益普及应用于工业生产中，使电子技术开辟了新的技术领域一一电力电子技术.随着工业设备机电一体化的技术改造，将使工业生产呈现新的面貌。
★ 电子技术基础试题
