郑州轻工业学院电子电子考试重点_电子工艺考试重点
郑州轻工业学院电子电子考试重点由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“电子工艺考试重点”。
1、电力变换可分为四大类：交流变直流（AC-DC）、直流变交流（DC-AC）、直流变直流（DC-DC）、交流变交流（AC-AC），交流变直流称为整流，直流变交流称为逆变。直流变直流是指一种电压的直流变为另一种电压的直流。交流变交流可以是电压或电力的变换，称为交流电力控制，也可以是频率和相数的变换。
2、晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件，属于半控型器件，对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制方式。简称相控方式。与晶闸管电路的相控方式相对应，采用全控型器件的电路的主要控制方式称为脉冲宽度调制方式。相对于相位控制方式，可称为斩波控制方式，简称斩控方式。
3、按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度可将电力电子器件分为半控型器件、全控型器件和不可控器件。这类器件品种很多，最常用的是绝缘栅双极晶体管（IGBT）和电力场效应晶体管（MOSFET）。
按照电力电子器件加在电力电子器件控制端与公共端之间信号的性质可分为电流型驱动电力电子器件和电压型驱动电力电子器件。
按照驱动电路加在电力电子器件控制端与公共端之间有效信号的波形课分为脉冲触发型和电平触发型
按照器件内部电子和空穴两种载粒子参与导电的情况分为单极型器件、双极型器件和复合型器件
4、电力二极管的基本特性：（1）静态特性：主要是指伏安特性，当电力二极管承受的正向电压大到一定值（门槛电压UTO），正向电流才开始明显增加，处于稳定导通状态，与正向电流IF,对应的电力二极管两端的电压UF即为其正向电压降。当电力二极管承受反向电压时，只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。（2）动态特性：由于结电容的存在，电力二极管在零偏置、正向偏置和反向偏置这三种状态之间转换的时候，必然经历一个过渡过程，在这些过渡过程中，PN结的一些区域需要一定时间来调整其带电状态，其电压、电流特性是随时间而变化的。
5、电力二极管的主要类型：普通二极管（整流二极管）、快恢复二极管（快速二极管）、肖特基二极管（肖特基势垒二极管）
6、逆变失败的原因：（1)触发电路工作不可靠，不能适时、准确地給各晶闸管分配脉冲。（2）晶闸管发生故障，在应该阻断期间，器件失去阻断能力或在应该导通时，器件不能导通，造成逆变失败。（3）在逆变工作时交流电源发生缺相或突然消失，由于直流电动势的存在，晶闸管仍导通，此时交流器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的交流电压，因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路（4）换相的裕量角不足，引起换相失败。应考虑变压器漏抗引起重叠角对逆变电路换相的影响。
7、什么是逆变失败，防止逆变失败的方法？逆变失败：逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。
8、有源逆变：当交流侧接在电网上，即交流侧有电源时。无源逆变：当交流侧直接和负载连接时。
9、逆变电路的工作原理：S1~ S4 是桥式电路的4个臂，它们由电力电子器件及其辅助电路组成，当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压U0为正，当开关S1、S4断开，S2、S3闭合时，U0为负，这样，就把直流电变成交流电。改变两组并联开关的切换频率，即可改变输出交流电的频率。
10、多相多重斩波电路优点？多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路，使得输入电源电流和输出负载电流的脉冲次数增加、脉冲幅度减小，对输入和输出电流滤波更容易，滤波电感减小。此外，多相多重斩波电路还具有备用功能，各斩波单元之间互为备用，总体可靠性提高。
11、单相交—交变频电路工作原理：电路由P组和N组反并联的晶闸管交流电路构成，变流器P和N都是相控整流电路，P组工作时，负载电流i0为正，N组工作时，i0为负，让两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电，改变两组变流器的切换频率，就可以改变输出频率，改变变流电路工作时的触发延迟角a，就可以改变交流输出电压的幅值。
12、异步调制、同步调制各自优缺点及适用场合？
异步调制优点：由于N可调，可以提高低频状态下的负载能力，改变转矩特性，可使低频时载波比增大，输出半周期内脉冲数增加，解决了较低次数的高次谐波问题。缺点：不能在整个输出频率周期内满足N为3的倍数的要求会使输出电压波形、相位随时变化，难以保证正负半波以及三相之间的对称性，会引起偶次谐波等问题。适用场合：适用于信号波频率可调的场合，如变频器等。同步调制优点：可使最大幅值的谐波无害，减小了有害的谐波，且N为3的倍数，可使三相波形做到严格互差120°，保证三相波形对称。缺点：当逆变电路输出频率很低时，同步调制时，载波频率fc也很低，fc过低时，由调制器带来的谐波不易滤除，当负载为电动机时也会带来较大的转矩脉冲和噪声，若逆变电路输出频率很高，同步调制时的载波频率fc会过高，使开关器件难以承受。适用场合：可用于信号波频率相对固定的场合，如并网逆变器等。
13、自然采样法和规则采样法的区别：在自然采样法中，每个脉冲的中点并不和三角波一周期的中点重合，而规则采样法使两者重合，也就是使每个脉冲的中点都以相应的三角波中点为对称，使计算大为简化。比起自然采样法，规则采样法的计算非常简单，计算量大大减少，而效果接近自然采样法，得到的SPWM波形仍然很接近正弦波，克服了自然采样法难以在实时控制中在线计算，在工程中实际应用不多的缺点。
14、使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？条件有：①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；②要求晶闸管的控制角α>π/2，使Ud为负值。
2、按照驱动电路性质分：电压驱动型（场控器件或场效应管）和电流驱动型。按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号的波形分为：脉冲触发型和电平控制型。
3、二极管的分类：
1、普通二极管，又称为整流二极管，用于开关频率不高
（1KHZ）。反向恢复时间较长（5US），正向电流定额和反向电压定额可以达到很高。（数千安，数千伏）
2、快恢复二极管反向回复时间很短（5US以下）
3、肖特基二极管：所承受反向耐压提高时其正向压降也会高的不能满足要求，因此多用于200V以下低压场合；反向漏电流较大且对温度敏感，因此反向稳态损耗不能忽略，而且必须更严格限制其工作温度。
5、换流方式有4种： 1）器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。2）电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。3）负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。4）强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
6、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？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。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。
7、试说明PWM控制的基本原理。答：PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即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（含形状和幅值）。
在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理
以正弦PWM控制为例。把正弦半波分成N等份，就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于π/N，但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲列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（冲量）相等，就得到PWM波形。各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。根据面积等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。可见，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。
8、什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？
答：载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。在异步调制方式中，通常保持载波频率fc 固定不变，因而当信号波频率fr变化时，载波比N是变化的。
异步调制的主要特点是：在信号波的半个周期内，PWM波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。这样，当信号波频率较低时，载波比N较大，一周期内的脉冲数较多，正负半周期脉冲不对称和半周期内前后1/4周期脉冲不对称产生的不利影响都较小，PWM波形接近正弦波。而当信号波频率增高时，载波比N减小，一周期内的脉冲数减少，PWM脉冲不对称的影响就变大，有时信号波的微小变化还会产生PWM脉冲的跳动。这就使得输出PWM波和正弦波的差异变大。对于三相PWM型逆变电路来说，三相输出的对称性也变差。
载波比N等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。同步调制的主要特点是：在同步调制方式中，信号波频率变化时载波比N不变，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。当逆变电路输出频率很低时，同步调制时的载波频率fc也很低。fc过低时由调制带来的谐波不易滤除。当负载为电动机时也会带来较大的转矩脉动和噪声。当逆变电路输出频率很高时，同步调制时的载波频率fc会过高，使开关器件难以承受。此外，同步调制方式比异步调制方式复杂一些。
分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段，每个频段的载波比一定，不同频段采用不同的载波比。其优点主要是，在高频段采用较低的载波比，使载波频率不致过高，可限制在功率器件允许的范围内。而在低频段采用较高的载波比，以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。
9．什么是SPWM 波形的规则化采样法？和自然采样法比规则采样法有什么优点？ 答：规则采样法是一种在采用微机实现时实用的PWM波形生成方法。规则采样法是在自然采样法的基础上得出的。规则采样法的基本思路是：取三角波载波两个正峰值之间为一个采样周期。使每个PWM脉冲的中点和三角波一周期的中点（即负峰点）重合，在三角波的负峰时刻对正弦信号波采样而得到正弦波的值，用幅值与该正弦波值相等的一条水平直线近似代替正弦信号波，用该直线与三角波载波的交点代替正弦波与载波的交点，即可得出控制功率开关器件通断的时刻。比起自然采样法，规则采样法的计算非常简单，计算量大大减少，而效果接近自然采样法，得到的SPWM波形仍然很接近正弦波，克服了自然采样法难以在实时控制中在线计算，在工程中实际应用不多的缺点。
10、使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
12、带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同？答：带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点：①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后者需要用平衡电抗器；②当变压器二次电压有效值U2相等时，双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。③在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压ud和整流电流id的波形形状一样。
13、整流电路多重化的主要目的是什么？ 答：整流电路多重化的目的主要包括两个方面，一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。
14、交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？
答：交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方式不同。交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。
交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。在供用电系统中，还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。
交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。
15、什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点。答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是：①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。③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。电流型逆变电路的主要特点是：①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
