电力电子技术题解实例与习题.pdfVIP

1、什么是电力电子技术？它有几个组成部分？

答：电力电子技术是依靠电力电子器件组成各种电力变换电路，实现电能的高效率转换与控制的一门

学科，它包括电力电子器件、电力电子电路（变流电路）和控制技术三个组成部分。

2、电能变换电路有哪几种形式？各自的功能是什么？

答：电能变换电路有四种形式：AC/DC变换电路、DC/AC变换电路、DC/DC变换电路、AC/AC变换

电路。

①AC/DC变换电路：将交流电能转换为固定或可调的直流电能的电路。

②DC/AC变换电路：将直流电能转换为频率固定或可调的交流电能的电路。

③DC/DC变换电路：将一种直流电能转换为另一固定或可调电压的直流电能的电路。

④AC/AC变换电路：将固定大小和频率的交流电能转换为大小和频率均可调的交流电能的电路。

3、简述电力电子技术的主要应用领域。

答：电力电子技术广泛的应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域。如：

电源、电气传动与控制、电力系统、新能源开发等领域。

四、简答题1、电力电子器件的特性表现在哪些方面？

答：1）电力电子器件工作在开关状态，为的是减小本身的损耗。

2）电力电子器件因直接用在电力电路上，要承受高电压大电流。

3）电力电子器件需要弱电来控制，应有控制、驱动电路。

4）因耗散功率大，需有必要的散热措施。

2、怎样才能使晶闸管由导通变为关断？

答：在实际电路中是采用阳极电压反向、减小阳极电压、或增大回路阻抗等方式，使阳极电流小于维

持电流，晶闸管即关断。

3、在晶闸管的门极通入几十毫安的小电流可以控制阳极几十、几百安培的大流量的导通，它与晶体

管用较小的基极电流控制较大的集电极电流有什么不同？晶闸管能不能像晶体管一样构成放大器？

答：晶体管在共发射极接法时，基极电流I可以控制较大的集电极电流Ic变化，起到了电流放大作用；

b

而晶闸管在电路中只能由门极控制信号控制其通断，在电路中只起到一个开关作用，要关断还需要采取措

施（如阳极加反向电压）。因此，不能构成放大器。

6晶闸管的门极允许加多高电压？通过多大电流？不同规格的晶闸管一样吗？

答：按规定门极电压、电流瞬时值不能超过10V、2A。在宽脉冲下，控制门极所加的平均功率，即

电流电压乘积再乘以脉冲宽度的百分数，不能超过500mW,但100A以上的器件门极的面积增大，能够承受

的外加控制信号的功率也可以增大，对100~200A的器件可以允许平均损耗为1W，对300~500A器件为2W。

8、用万用表测量晶闸管门极时，为什么正反向电阻不同？是否阻值愈小愈好？

答：晶闸管的门极对阴极是一个P-N结，所以正反向电阻不同。但是同一型号的门极伏安特性相差很

大，所以不能以门极电阻大小来确定特性好坏。当然，如果测得电阻值为零或无穷大，则表明门极与阴极

已短路或开路，不能使用。

11、晶闸管在使用时突然损坏，有哪些可能的原因？

答引起元件损坏的原因有很多，下面介绍一些常见的损坏元件的原因。

①电流方面的原因

输出发生短路或过载，而过电流保护不完善，熔断器规格不对。快速性能不合要求。输出接电容滤波，

触发导通时，电流上升率太大造成损坏。

②电压方面的原因

没有适当的过电压保护，外界因开关操作、雷击等有过电压侵入或整流电路本身因换相造成换相过电

压，或是输出回路突然断开而造成过电压均可损坏元件。

元件特性不稳定，正向电压额定值下降，造成连续的正向转折引起损坏，反向电压额定值下降引起反

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向击穿。

③门极方面的原因

门极所加最高电压、电流或平均功率超过允许值；门极和阳极发生短路故障；触发电路有故障，加在

门极的电压太高，门极所加反向电压太大（超过允许值10V以上造成反向击穿）。

④散热冷却方面的原因

散热器没拧紧，温升超过允许值，或风机、水冷却停转，元件温升超过允许值。

12、可用什么样的信号作为晶闸管的门极控制信号？

答：可用尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲。多相可控整流时要求宽脉冲。为了减少门极控制回路的电

源个数和各元件与阴极的绝缘，通常把宽脉冲变换为高频脉冲列，经脉冲变压器共给门极。此外，如果使

用光耦器则无需变换为脉冲列，而且能保证绝缘强度高。