一. 填空或选择填空( 15分，每个空1分)
1. 电力电子变换器的四种基本类型分别是：
变换器、 变换器、AC/DC变换器和 变换器。 2. 在高频开关变换器中，半导体开关器件的主要损耗是 （通态损耗、开关损耗、断态损耗）。
3. 单相全桥逆变器，输出电压基波是50Hz，每个桥臂的开关频率为10kHz。如果采用的是单极倍频调制方式，输出电压的主要低次谐波存在于 （10kHz，20kHz，30kHz）附近。
4. 向晶闸管施加触发脉冲后，只有电流上升到 （维持电流，擎住电流）以上，晶闸管才可以稳定导通。
5. 在开关器件上串联小电感， （不利于，有利于）改善开关管的开通轨迹。
6. PWM是 的英文缩写。
7. 单相桥式全控整流电路，带大电感负载时控制角的移相范围为_____________。
8. 在BJT、SCR、电力二极管、IGBT、GTO和P－MOSFET这几种半导体器件中，开关频率最高的是 ， 和 是电压驱动型器件。 是半控型器件。
9. 理想的零开关应该是使器件在 （零电压、零电流）条件下关断，在 （零电压、零电流）条件下开通。
二. 判断题，在题后的括号中用√表示正确，用×表示错误( 10分，每个1分) 1. 半控整流电路可以工作在有源逆变状态。 （ ）
1
2. Buck变换器在负载电流不连续时，其变压比不仅与占空比D有关，还与负载电流的大小有关。 （ ） 3. STATCOM可以向电网提供感性无功，但不能提供容性无功。 （ ） 4. 电压型桥式变换器中每个桥臂的上、下开关元件的驱动信号一般应该留有足够的死区时间是为了防止出现桥臂直通故障。 （ ） 5. P－MOSFET易于并联使用是因为其导通电阻具有负温度系数特性。 （ ） 6. 相控整流器工作在有源逆变状态时，由于能量传递的方向是由直流侧流向交流侧，所以其直流侧平波电抗器上的电流方向和整流状态时相反。 （ ） 7. 因为DC/DC变换器的输入、输出都是直流，所以无法用变压器实现输入端和输出端之间的电气隔离。 （ ） 8. 采用24阶梯波或更高阶梯次数的逆变器，即使开关频率不高，逆变器仍然可以输出畸变很小的近似正弦波形。 （ ） 9. 提高变换器的开关频率，可以减小滤波器、变压器的尺寸，从而减小变换器的体积、重量。 （ ）
10. 180°导通的电压型三相逆变器，负载为三相对称的纯电阻负载，任意两个桥臂中点之间的电压应该是180°方波。 （ ）
二. 简答题（共15分，每题5分）
1. 为什么开关器件的触发、驱动电路一般需要和控制电路隔离？一般有哪几种隔离方法？
2. 相控整流电路实现有源逆变的条件是什么？为什么要有源逆变时的控
2
制角？
3. 为什么半导体开关器件一般要安装在散热器上才能长期工作？
三. （15分）图示的晶闸管调压电路，带阻感性负载。已知Us(t)=2202sin2πft，
f＝50Hz，控制角α=30°。求：
（1）R=10Ω,L=0时，画出负载电压uo波形，负载电流io波形及开关管端的电压波形，并求晶闸管S1的导电角，及电流有效值。
（2）如果R=10Ω,L=32mH，且触发脉冲足够宽，画出负载电流波形，并求此时电源侧功率因数。
S1两
S1 R
S2 Us(t) L
得分 阅卷 四. （共18分） 图示三相可控整流器，已知三相
电源电压对称，电源频率为50Hz，电源相电压有效值220V。设A相电压为uAVmsint，Ld
足够大，使得输出电流的纹波可以忽略。负载电阻10Ω。当控制角为60°时，忽略交流侧电感Lc对换流过程的影响。求： （1）负载上消耗的功率多大？ （2）输入电流的有效值多大？ （3）每个晶闸管上的电流有效值多大？ （4）以
uA为参考，T1与T5的触发
信号相位角各为多少度？
（5）T1与T4触发信号的相位相差多少度？
3
（6）整流器的功率因数是多少？
五. （15分）请画出Buck（降压）变换器的电路图，简述工作原理，并推导当电感电流连续时的输入、输出电压关系。
六. （15分）如图所示的单相全桥逆变电路，直流输入电压400V， 1．图中的二极管起什么作用？
2. 请结合电路，画图说明SPWM的工作原理
3. 如果采用单极倍频SPWM调制时，如果载波频率为20kHz，.当调制比为0.75，调制波频率为50Hz时，试求：
a. 输出基波电压的频率和有效值各是多少？ b. 图中开关器件的开关频率为多少？ c. 输出电压最低次谐波频率大约在哪个频率点附近？
d. 如果直流电压升高到500V，仍希望输出电压基波有效值不变，应该怎么做？
T1VDT2D1T3a负载D3iabD2T4D4 4