電力電子硬件工程師招聘筆試考試試卷和答案一、填空題（每題1分，共10分）1.晶閘管導(dǎo)通的條件是。答案：陽(yáng)極承受正向電壓且門(mén)極有觸發(fā)電流2.電力MOSFET是控制器件。答案：電壓3.單相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載，晶閘管的移相范圍是。答案：0°-180°4.斬波電路中，降壓斬波電路輸出電壓輸入電壓。答案：小于5.三相橋式全控整流電路，共陰極組晶閘管的觸發(fā)脈沖相差度。答案：1206.功率因數(shù)的定義是。答案：有功功率與視在功率的比值7.是將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的電路。答案：逆變電路8.電流型逆變電路的直流側(cè)是。答案：大電感9.驅(qū)動(dòng)電路是電力電子器件主電路與之間的接口。答案：控制電路10.是利用電感、電容的儲(chǔ)能特性實(shí)現(xiàn)器件的換流。答案：無(wú)源逆變二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列器件中，屬于半控型器件的是（）A.電力二極管B.晶閘管C.電力MOSFETD.IGBT答案：B2.單相半波可控整流電路電阻性負(fù)載，α=90°時(shí)，輸出電壓平均值為（）A.0.45U2B.0.225U2C.0.9U2D.1.17U2答案：B3.降壓斬波電路中，電源電壓Ud=100V，導(dǎo)通比α=0.4，則輸出電壓平均值Uo為（）A.40VB.60VC.80VD.100V答案：A4.三相橋式全控整流電路帶電阻性負(fù)載，α=60°時(shí)，輸出電壓平均值是（）A.2.34U2B.1.17U2C.0.9U2D.0.45U2答案：A5.下列哪種電路不是基本斬波電路（）A.降壓斬波B.升壓斬波C.升降壓斬波D.三相橋式整流答案：D6.電流型逆變電路交流側(cè)輸出電流波形為（）A.正弦波B.矩形波C.三角波D.鋸齒波答案：B7.電力MOSFET的開(kāi)關(guān)速度（）電力晶體管。A.低于B.等于C.高于D.不確定答案：C8.三相橋式全控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為（）A.根號(hào)2U2B.根號(hào)3U2C.根號(hào)6U2D.2U2答案：C9.下列關(guān)于PWM控制技術(shù)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.可以控制輸出電壓大小B.可以控制輸出頻率C.只能用于逆變電路D.能改善輸出波形答案：C10.晶閘管的關(guān)斷條件是（）A.陽(yáng)極加反向電壓B.門(mén)極加反向電壓C.陽(yáng)極電流小于維持電流D.門(mén)極電流小于觸發(fā)電流答案：C三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于全控型電力電子器件的有（）A.IGBTB.電力MOSFETC.晶閘管D.GTO答案：ABD2.單相橋式全控整流電路可帶的負(fù)載類型有（）A.電阻性負(fù)載B.電感性負(fù)載C.反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載D.電容性負(fù)載答案：ABC3.下列關(guān)于斬波電路的說(shuō)法正確的是（）A.降壓斬波輸出電壓小于輸入電壓B.升壓斬波輸出電壓大于輸入電壓C.升降壓斬波輸出電壓可大于或小于輸入電壓D.斬波電路是DC-DC變換電路答案：ABCD4.三相橋式全控整流電路的特點(diǎn)有（）A.輸出電壓脈動(dòng)小B.輸出功率大C.變壓器利用率高D.晶閘管承受電壓低答案：ABC5.逆變電路按直流側(cè)電源性質(zhì)可分為（）A.電壓型逆變電路B.電流型逆變電路C.單相逆變電路D.三相逆變電路答案：AB6.電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路要求有（）A.足夠的驅(qū)動(dòng)功率B.良好的電氣隔離C.快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)D.簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)答案：ABC7.以下屬于電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的有（）A.電力系統(tǒng)B.工業(yè)自動(dòng)化C.交通運(yùn)輸D.新能源發(fā)電答案：ABCD8.晶閘管導(dǎo)通后，維持導(dǎo)通的條件是（）A.陽(yáng)極電流大于擎住電流B.陽(yáng)極電流大于維持電流C.門(mén)極有觸發(fā)電流D.陽(yáng)極承受正向電壓答案：BD9.下列關(guān)于PWM控制優(yōu)點(diǎn)的說(shuō)法正確的是（）A.可以減少諧波含量B.可以提高功率因數(shù)C.可以實(shí)現(xiàn)精確的電壓和頻率控制D.電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單答案：ABC10.電力電子系統(tǒng)中常用的保護(hù)措施有（）A.過(guò)流保護(hù)B.過(guò)壓保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.過(guò)熱保護(hù)答案：ABCD四、判斷題（每題2分，共20分）1.電力二極管是不可控器件，其導(dǎo)通和關(guān)斷由所加電壓決定。（）答案：對(duì)2.單相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，輸出電壓平均值與電阻負(fù)載時(shí)相同。（）答案：錯(cuò)3.降壓斬波電路中，導(dǎo)通比α越大，輸出電壓平均值越高。（）答案：對(duì)4.三相橋式全控整流電路中，同一相上下兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相差180°。（）答案：錯(cuò)5.電壓型逆變電路的直流側(cè)是大電容。（）答案：對(duì)6.IGBT是電壓控制型器件，其開(kāi)關(guān)速度比電力MOSFET慢。（）答案：錯(cuò)7.晶閘管的觸發(fā)信號(hào)可以是交流信號(hào)。（）答案：對(duì)8.PWM控制技術(shù)只能用于逆變電路的控制。（）答案：錯(cuò)9.電流型逆變電路輸出電壓波形是正弦波。（）答案：錯(cuò)10.電力電子器件在工作時(shí)不需要散熱措施。（）答案：錯(cuò)五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述晶閘管的工作原理。答案：晶閘管有陽(yáng)極A、陰極K和門(mén)極G。當(dāng)晶閘管陽(yáng)極承受正向電壓，門(mén)極有適當(dāng)觸發(fā)電流時(shí)，晶閘管導(dǎo)通。導(dǎo)通后，即使門(mén)極觸發(fā)電流消失，只要陽(yáng)極電流大于維持電流且陽(yáng)極仍承受正向電壓，晶閘管就保持導(dǎo)通。當(dāng)陽(yáng)極承受反向電壓或陽(yáng)極電流小于維持電流時(shí)，晶閘管關(guān)斷。晶閘管這種可以通過(guò)門(mén)極控制導(dǎo)通，但不能通過(guò)門(mén)極控制關(guān)斷的特性，使其在電力電子電路中有廣泛應(yīng)用。2.分析單相橋式全控整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)，輸出電壓與觸發(fā)角的關(guān)系。答案：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐穾щ娮栊载?fù)載時(shí)，輸出電壓平均值Ud=0.9U2(1+cosα)/2，U2是輸入交流電壓有效值，α是觸發(fā)角。當(dāng)α=0°時(shí)，輸出電壓平均值最大，Ud=0.9U2；隨著α增大，cosα減小，輸出電壓平均值降低；當(dāng)α=180°時(shí)，Ud=0。即輸出電壓平均值隨觸發(fā)角α的增大而減小，通過(guò)改變觸發(fā)角α就能調(diào)節(jié)輸出電壓大小。3.說(shuō)明電壓型逆變電路和電流型逆變電路的特點(diǎn)。答案：電壓型逆變電路特點(diǎn)：直流側(cè)為大電容，直流電壓基本無(wú)脈動(dòng)；輸出電壓為矩形波，輸出電流波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)；電容起緩沖無(wú)功能量的作用；交流側(cè)須連接反饋二極管。電流型逆變電路特點(diǎn)：直流側(cè)為大電感，直流電流基本無(wú)脈動(dòng)；輸出電流為矩形波，輸出電壓波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)；電感起緩沖無(wú)功能量的作用；交流側(cè)不需要反饋二極管。4.簡(jiǎn)述PWM控制的基本原理。答案：PWM控制即脈沖寬度調(diào)制控制?；驹硎峭ㄟ^(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要的波形（含形狀和幅值）。以正弦波為例，把正弦半波分成N等份，把每一等份正弦曲線與橫軸所圍面積用一個(gè)與此面積相等的等高矩形脈沖來(lái)代替，矩形脈沖寬度按正弦規(guī)律變化。通過(guò)改變脈沖寬度，使輸出電壓或電流的平均值接近正弦波，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)波形的控制和調(diào)節(jié)。六、討論題（每題5分，共10分）1.在電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如何選擇合適的電力電子器件？答案：選擇電力電子器件需多方面考慮。首先要明確電路要求，如電壓、電流額定值，根據(jù)電路的工作電壓和電流大小，選擇額定電壓和電流大于實(shí)際工作值的器件，確保安全裕量。其次，考慮器件的開(kāi)關(guān)特性，如開(kāi)關(guān)速度，對(duì)高頻電路需選擇開(kāi)關(guān)速度快的器件，減少開(kāi)關(guān)損耗。還要關(guān)注器件的功耗，不同器件在導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)功耗不同，要結(jié)合散熱條件選擇。另外，成本、可靠性、封裝形式等也很重要，在滿足性能前提下，選擇成本低、可靠性高且封裝合適的器件，以優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)在其中有哪些重要應(yīng)用和面臨的挑戰(zhàn)？答案：在新能源發(fā)電如太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電中，電力電子技術(shù)用于將不穩(wěn)定的直流電或交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電并網(wǎng)，如光伏