1一、填空题（本题满分 15 分，每空 1 分）1、门极可关断晶闸管（GTO）和电力晶体管（GTR）均属于 全（电流） 控制型器件。2、在晶闸管额定电流的定义中，通态平均电流 IVT(AV)与同一定义条件下的有效值 IVT 之间的关系是 IVT= 1.57 IVT(AV)。3、三相桥式全控整流电路中 6 个晶闸管的触发脉冲按 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6 的顺序触发，相位依次差 60 度 ；共阴极组 VT1、VT 3、VT 5 的触发脉冲依次差 120 度 。 4、 有源逆变 电路是把逆变电路的交流侧接到电网上，把直流电逆变成同频率的交流反送到电网去。 无源逆变 电路的交流侧直接接到负载，将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。 5、直流斩波电路中常用的控制模式是 PWM 控制方式 。6、升降压斩波电路呈现降压状态的条件为 0/2，使 Ud 为负值。 （2 分）4、电压型逆变电路各桥臂并联二极管的作用是什么？电流型逆变电路中有没有这样的二极管？为什么？答：在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。 （3 分）在电流型逆变电路中，直流电流极性是一定的，无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时，电流并不反向，依然经电路中的可控开关器件流通，因此不需要并联反馈二极管。 （2 分）5、脉冲宽度调制的原理是什么？正弦脉宽调制信号是怎样产生的？答：脉冲宽度调制的原理是采用面积等效原理，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。 （2 分）把正弦半波分成 N 等分，看成由 N 个彼此相连的脉冲序列组成，它们宽度相同，幅值按正弦规律变化。根据面积等效原理，把上述脉冲利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积相3等，就得到 PWM 波形。 （3 分）6、什么是硬开关？什么是软开关？答：开关过程中，电压、电流均不为零，出现了重叠，导致开关损耗；而且电压和电流的变化很快，波形出现了明显的过冲，导致开关噪声的产生。具有这样的开关过程的开关称为硬开关。 （2 分）通过在原来的开关电路中增加很小的电感、电容等谐振元件，构成辅助换流网络，在开关过程前后引入谐振过程，开关开通前电压先降为零，或关断前电流先降为零，就可以消除开关过程中电压、电流的重叠，降低它们的变化率，从而大大减小甚至消除损耗和开关噪声。具有这样开关过程的开关称为软开关。 （3 分）三、综合题：（本题满分 55 分）1、三相桥式全控整流电路如图 1 所示，U 2=200V，带阻感性负载，R=10 欧，L 值极大。当控制角 =60o 时，求：（本小题 20 分）1）画出 Ud、i d、i VT1 的波形；2）计算负载平均电压 Ud、平均电流 Id、流过晶闸管平均电流 IdVT 和有效电流 IVT 的值。解：1）波形如图所示。 （9 分）42）输出平均电压 Ud、电流 Id，流过晶闸管平均电流 IdVT 和有效电流 IVT 的值分别为Ud2.34U 2 cos2.34200cos60234（V） （3 分）IdU d /10234/1023.4（A） （2 分）IdVT Id 7.8（A ） （3 分）13IVT Id 13.5（A） （3 分）132、Buck DC/DC 变换器如图 2 所示，已知 E=200V，R =10，L 值极大，EM=30V，T=50s,t on=20s, 试（本小题 15 分）1）说明变换器工作原理，画出驱动信号及 的波形；0u2）求输出电压平均值 Uo； 3）求输出电流平均值 Io。解：1）工作原理：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让 V 导通一段时间 ton，由电源 E 向 L、R、M 供电，在此期间，u oE。然后使 V 关断一段时间 toff，此时电感 L 通过二5极管 VD 向 R 和 M 供电，u o0。一个周期内的平均电压 Uo 。输出电压小于Etofn电源电压，起到降压的作用。 （5 分）波形如图：（4 分）Tto nto f fuG E0E0ttuo2）输出电压平均值（3 分）VETtUon80253）输出电流平均值（3 分）ARIMo 51084、单相交流调压电路如图 3 所示，若 U2=220V，L =5.516mH，R =1，试求：（本小题 10分）1）触发角的移相范围；2）负载电流的最大有效值；3）最大输出功率及此时电源侧的功率因数。解：1）负载阻抗角为（2 分）oarctgRLrt 6015.023触发角的移相范围是（2 分）oo8062）当 =60 o 时，负载电流为最大，即6（2 分）AIo 10)516.34(120232max 3）最大输出功率为（2 分）kWRIPo.022maxa电源侧的功率因数为（2 分）5.0121axoIU5、单相桥式 PWM 逆变电路如图 4(a)所示，采用双极性控制方式，当 uruc 时，给 V1 和 V4导通信号，给 V2 和 V3 关断信号；当 uruc 时，正好相反。试求：（本题满分 10 分） 1）根据给定的 ur，u c 的波形（图 4(b)） ，绘制 uo 波形；2）由波形可知，采用的是异步调制还是同步调制？为什么？ 解：1）u o 波形如图。 （4 分）2）由波形知，采用的是同步调制。 （2 分）因为载波比 N=12 为 3 的整数倍，信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的，正负半周脉冲对称，半周期内前后 1/4周期脉冲也对称。 （4 分）