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度按照与逆变工作同频率的正弦函数分布。

2 脉宽调制简称PWM,PWM技术就是在所需的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流(直流)输出电压脉冲,以达到控制(交流中)频率,电压,电流和抑制谐波的目的,是通过控制半导体功率开关元件的导通和关断时间比,调节脉冲宽度或周期来控制输出电压的一种控制技术。

3有源逆变是指把直流电转换成和电网同频率的交流电,得到的交流电输送给交流电网。

无源逆变指把直流电转换成某一频率或频率可调的交流电,并将得到的交流电供给具体的用电设备。

4相同之处:二者都是逆变的过程,都把直流电变成了交流电。

不同之处:有源逆变是将直流电逆变成与交流电网同频率的交流电,并输送给电网,是一种恒频变换,不能变频。无源逆变是将直流电变换成交流电后供给具体的用电设备,与电网无关。并且可以恒频也可以变频。

6单极性PWM逆变器是指逆变器输出的半个周期中,被调制成的脉冲输出电压只有一种极性,正半周为+Ud和零,负半周为-Ud和零,其工作特点为输出的每半个周期内,逆变器同一桥臂的两个功率开关器件中,只有一个器件时通时断地工作,而另一个器件完全截止; 而双极性PWM输出的每半个周期脉冲输出电压都被调制成在±Ud之间变化的等幅不等宽脉冲列,其工作特点为在任半个周期内,同一桥臂上的两个功率开关器件互补交替导通。

6答:(1)既可分别调频、调压,也可同时调频调压,都由逆变器统一完成,仅有一个可控功率级,从而简化了主电路和控制电路的结构,使装置的体积小,重量轻,造价低,可靠性高。

(2)直流电压可由二极管整流获得,交流电网的输入功率因数与逆变器输出电压的大小和频率无关而接近于1。

(3)输出频率和电压都在逆变器内控制和调节,其响应速度取决于电子控制回路,而与直流回路的滤波参数无关,所以调节速度快,且可以使调节过程中频率和电压相配合,以获得好的动态性能。 (4)输出电压或电流波形接可近正弦,从而减少谐波分量。

7 答:1、直流侧接有大电容,相当于电压源,直流电压基本无脉动,直流电路呈现低阻抗2、由于直流电压源的钳位作用,交流侧电压波形为矩形波,与负载阻抗角无关,而交流电流波形和相位因负载阻抗角的不同而不同,其波形接近三角波或接近正弦波。3、当交流侧为电感性负载时须提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用、为了交流侧向直流侧反馈能量提供通道,各臂都并联了反馈二极管。4、逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的,因直流电压无脉动,故传输功率的脉动是由直流电流的脉动来体现的。5、当用于交-直-交变频器中且负载为电动机时,如果电动机工作再生制动状态,就必须向交流电源反馈能量。因直流侧电压方向不能改变,所以只能靠改变直流电流的方向来实现,这就需要给交-直整流桥再反向并联一套逆变桥。 8 答:同步调制方式,三角波与正弦波之比为常数,即频率变化时逆变器输出电压半波内矩形脉冲数是固定不变的。这种调制随着输出频率的降低,其相邻两脉冲间的间距增大,谐波会显著增加,对电机负载将产生转矩脉动和噪音等恶劣影响。

异步调制方式,整个变频范围内三角波频率恒定,因此,低频时逆变器输出电压半波内的矩形脉冲数增加,提高了低频时的载波比,这可减少负载电机的转矩脉动和噪声,改善低频工作特性;但是由于载波比是变化的,势必使逆变器输出电压波形中正负半周脉冲数及其相位发生变化,很难保持三相输出间的对称关系,因而引起电机工作的不平稳 作图

填空

1.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL________IH。

2功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用________型二极管,以便与功率晶体管的开关时间相配合。

3晶闸管从断状态转变为导通状态,必须同时具备_____________和______________两个条件;晶闸管一旦导通,我们__(填"能"或"不能")通过加门极信号的方法使其关断;晶闸管欲从导通变为阻断,要__________.

4可控型电力电子器件根据其门极控制信号性质不同可分为两类:______和______.IGBT属于两种类型中的_____,GTO属于__________。

5若晶闸管电流有效值是314A,则其额定电流至少为____;若该晶闸管阳,阴极间电压为90 sinωtV,则其额定电压至少应为____.(不考虑晶闸管的电流,电压安全裕量).

6开关管的驱动电路中,一般采用的电气隔离技术有____隔离和____隔离两种.

7电力晶体管、绝缘栅双极晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管的英文简称分别是___、___、___、___。

8.电力电子器件根据其开关控制特性不同可分为三类:_不控型_,_半控型_和_全控型___.IGBT属于三种中的__全控型___,GTO属于三种中的___全控型____.

9晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压UBO数值大小上应为,UDSM________UBO

10在GTR, MOSFET, IGBT, GTO四种器件中,最适合在小功率,高开关频率变换器中使用的是______.

11为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多,但归纳起来可分为 与 两大类。

12在电力晶闸管电路中,常用的过电压保护有 ; ; ; 和 等几种。

13晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为 。

14在电力电子技术中,我们称_____________________为整流;称_____________________为逆变.

15 电力电子技术中所要完成的四种基本电能变换是:____、____、____、___。 选择

1晶闸管的门极触发信号在晶闸管刚从断态转入通态即移去触发信号,能维持通态所需要的最小阳极电流,称为( )。

A.维持电流 B.擎住电流 C.浪涌电流 D.额定电流

2目前来说在兆瓦级以上的场合我们首选的全控型电力电子器件是:( ) A.IGBT B.SCR C.GTO D.GTR

3在晶闸管应用电路中,为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是( ) A.干扰信号 B.触发电压信号

C.触发电流信号 D.干扰信号和触发信号

4在GTR作为开关的电路中,若在转换的过程中出现从高电压小电流到低电压大电流的现象,则说明晶体管( )。 A.失控 C.不能控制关断 A.双向晶闸管 C.光控晶闸管

B.二次击穿 D.不能控制开通

B.快速晶闸管

D.功率场效应晶体管

5下列器件中为全控型器件的是( )。

6下列器件是单极性器件的有( )

A GTR、 B MOSFET、 C普通二极管、 D GTO 7采用软开关技术主要是为了:( )

A提高功率因数、 B减少器件开关过程中的损耗、 C 减少器件导通时的损耗、 D 进一步提高开关频率 简答

1试说明GTR, MOSFET, IGBT三种电力电子器件相比之下各自特点。 2某晶闸管型号规格为KP200-8D,请说明型号规格代表什么意义? 3电力晶体管对基极驱动电路的要求是什么?

4试画出IGBT的等效电路图说明其静态擎住与动态擎住效应产生的原因。 填空

a) 大于(或≈(2~4)) b) 快速恢复

c) _阳极和阴极间加一定的正向电压__和_门极和阴极间加上一定大小的正向触发电压____不能____使其阳极电流小于维持电流(具体做法是使其阳极和阴极之间承受反压)。__ d) __电流控制型_和_电压控制型__._电压控制型__电流控制型______ e) _200A_;为_90V_. f) 光电__隔离和_磁__

g) GTR、IGBT、GTO、Power-MOSFET h) _不控型_,_半控型_和_全控型___ _全控型____全控型____. i) 小于 j) MOSFET

k) 零电压电路,零电流电路

l) 避雷器;阻容吸收;硒堆;压敏电阻;整流式阻容吸收; m) 触发延迟角 / 控制角 / 移相角 n) 把交流电转变成直流电___为整流;称__把直流电转变成交流电___为逆变 o) DC—DC、AC—AC、DC—AC、AC—DC(用文字答也可以)

选择

1 B 2 C 3 A 4 B 5 D 6 B 7 B 简答

1三种器件都是全控型器件。相比之下,GTR在三种器件中容量最大,但工作频率最低,属电流控制型器件,所需驱动功率大;MOSFET容量最小,但工作频率最高,达100KHz,属电压控制型器件,所需驱动功率小,但通态压降大,开通损耗相应较大;IGBT集前两种器件的优点于一身,容量和GTR属同一等级,略小GTR,工作频率较高,但低于MOSFET,属电压控制型器件,所需驱动功率小。

答:KP200-8D意义是国产KP型普通晶闸管,通态平均电流是200A,门极平均功率是2W,门极触发电压小于4V

2 答:1)开通时快速的上升沿,并有一定的过冲,以加速开通过程,缩短开通时间;

2)导通期间提供的基流在任何负载情况下都能保证GTR处于饱和导通状态,使饱和压降较低,而在关

断前使GTR处于临界饱和状态,以减少存储时间;

3 关断时提供足够的反向基流,已迅速抽出基区的剩余载流子,并加反偏电压,使集电极电流迅速下降,以减小下降时间,而在GTR开通前反偏压应为零。

4这种漏极电流的连续值超过临界值时产生的擎住效应称为静态擎住效应。在IGBT关断过程中,如D-S的电压上升率过大,在j2结中引起的位移电流也可能形成关断擎住。

住,称为动态擎