第八章 辅助元器件及系统：实际的电力电子变换器除电力电子开关主电路外还包含有很多辅助元器件和控制系统，其中主要包括半导体电力开关管器件的触发、驱动器，过流、过压保护系统，缓冲电路，滤波器和散热系统。本章将对上述内容进行学习。8.1典型软开关电路:软开关技术的概念，软开关技术的作用，软开关技术的分类及每种分类的特点[多选题]下列关于晶闸管触发驱动器的说法正确的是（ ）。选项:[为使晶闸管可靠关断，驱动器应提供负的门极电流
8.2谐振直流环电路:谐振直流环电路的构成， 谐振直流环电路的基本工作过程
8.1触发、驱动器与过流、过压保护:本节主要对晶闸管和电力晶体管的触发、驱动器的工作原理和工作特点以及电力电子装置的过流保护和过压保护方式进行了介绍。
8.2开关器件的开通、关断过程与缓冲电路:本节以Buck电路为例对开关器件的导通关断过程进行了介绍，并分析了电路杂散电感对开关过程的影响，同时介绍了几种缓冲电路的工作原理和特点。
8.3滤波器与散热器:电力电子开关器件在工作时，会产生较大电压、电流谐波，因此电路中需要使用滤波器，对此，本节对LC串、并联滤波器和谐振滤波器的工作原理进行了介绍。此外，电力电子无论在通态还是断态，无论是开通过程还是关断过程，都会产生损耗，需要散热器降低器件的结温，减小开关器件的热应力，保证器件的安全工作，因此本节介绍了散热器的工作特点和热设计的分析方法。
, 为触发晶闸管开通，门极的脉冲电流必须有足够大的幅值和持续时间，以及尽可能短的电流上升时间
, 所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额，且在伏安特性的可靠触发区域之内
, 驱动电路常采用光耦或脉冲变压器实现隔离，以保证控制电路不受主电路高压、大电流的影响
]
[多选题]下列关于电力晶体管驱动电路的说法，正确的是（ ）。选项:[开通时，应能提供较高的基极驱动电流，以减短开通时间
, 开通后，基极电流要适当减小，以减少通态时的基－射结损耗，同时使晶体管不至于过饱和导通
, 断态时最好外加反向的基射极电压，保证晶体管可靠关断
, 关断时应能施加反向基极电流，以进一步缩短关断时间
]
[单选题]下列哪种过流保护措施延时最短（ ）。选项:[快速熔断器
, 过流继电器
, 电子保护电路
, 直流快速断路器
]
[多选题]在选择快速熔断器时，应考虑（ ）。选项:[电流容量应按其主电路中的接入方式和主电路连接形式确定
, 为保证快速熔断器在正常过载的情况下不熔化，应考虑其时间特性
, 快速熔断器的I2t应小于被保护器件的I2t
, 电压等级应根据熔断器的实际承受电压来确定
]
[多选题]下列关于过电压保护的说法正确的是（ ）。选项:[为了防止雷击过电压，可在交流电源输入侧安装避雷器
, 非线性压敏电阻的端电压超过其阀值电压时，其等效电阻会立即下降，因此也能够在一定程序上保护系统免受过电压的危害
, 为了防止降压变压器合闸时的一次侧高压通过变压器绕组的分布电容直接耦合至二次侧元件，可在二次侧安装电容器，限制操作过电压
, 内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，其过电压的大小主要与线路的杂散电感和电流变化率有关
]
[单选题]由于IGBT内部建立、积累导电电荷使其具有导电能力需要一定的时间，因此即使IGBT驱动器输出的栅极电压为正后，IGBT并不会立即导通，而会存在一定的开通时延。（ ）选项:[对, 错]
[多选题]以Buck电路为例，上桥臂开关管的导通过程一般可分为三个阶段，下列说法正确的是（ ）。选项:[相比于断态和通态，开通过程中会同时承受高电压和大电流，因此会有比较高的损耗
, 当开关管逐渐开始导通后，开关管的电流开始上升，下桥臂二极管的电流开始下降，但在开关管电流上升的这段时间内，开关管两端电压仍很大，这段时间为开通期电流上升期
, 当下桥臂二极管结束续流后，开关管所承受的电压才开始下降，并最终下降至一个很小的值，这段时间为开通期电压下降期
, 由于开关管内部建立、积累导电电荷使其具有导电能力需要一定的时间，因此施加驱动信号后，开关管并不会立即导通，而是在一定时间后，开关管的电流才开始变化，这段时间称之为开通延时期
]
[多选题]以Buck电路为例，上桥臂开关管的关断过程一般可分为三个阶段，下列说法正确的是（ ）。选项:[随着开关管电压的上升，下桥臂的二极管开始续流导通，二极管续流导通后，不考虑线路杂散电感，开关管承受的电压约为输入直流电源电压。二极管续流的一段时间内，开关管流过的电流开始减小直到接近于0，这段时间称为关断期电流下降期
, 关断过程中开关管会同时承受高电压和大电流，因此会有比较高的损耗
, 在撤除开关管的驱动信号后，开关管内部在通态时所建立的导电载流子电荷不可能立即消失，因此一段时间内，开关管内部存储的载流子电荷仍可使开关管有很强的导电能力，这段时间为关断存储期
, 随着开关管内部存储载流子电荷的逐渐消耗，开关管的导电能力开始减弱，开关管所承受的电压会逐渐上升，但这段时间内，开关管所流过的电流基本无变化，下桥臂二极管仍截止，这段时间为关断期电压上升期
]
[单选题]线路杂散电感的存在会使电流变化时产生一定的感生电压，因此杂散电感的存在可能会引起开关管关断时产生严重的过电压，且伴随很大的开关功耗。（ ）选项:[对, 错]
[单选题]非放电型RCD缓冲电路与放电型RCD缓冲电路相比，缓冲电阻只吸收电压尖峰的能量，缓冲电容C所积蓄的能量不会在每次开关过程中都充分释放出来，因此即使开关频率加大，缓冲电阻上消耗的能量也不会变得很大。（ ）选项:[错, 对]
[单选题]逆变器的输出电压为一系列占空比不等的方波，通常采用LC滤波器降低逆变器输出电流中的谐波分量，改善输出电压质量。（ ）选项:[错, 对]
[多选题]下列关于LC串、并联滤波器的说法正确的是（ ）。选项:[LC串、并联滤波器在设计时需要考虑电感对输出电压的影响和电容对逆变器输出基波电流的影响
, 逆变器的输出电压为方波，可采用LC滤波器降低逆变器的输出电流谐波
, LC串、并联滤波器的滤波效果与电感和电容的乘积有关，乘积越大，滤波效果越好
, 为了滤除某些低频的谐波，宜采用LC串、并联滤波器
]
[多选题]下列关于LC谐振滤波器说法正确的是（ ）。选项:[LC谐振滤波器与负载并联时，谐振频率应与要滤除的谐波频率一致
, 当要滤除多个频率的谐波时，可采用多组不同谐振频率的LC谐振滤波器与负载并联
, 与负载并联的LC并联谐振滤波器，其谐振频率应与要滤除的谐波的频率相同
, 与负载并联的LC并联谐振滤波器，其谐振频率应与基波频率相同
]
[单选题]基于传热与导电现象之间的相似性，可以使用热等效电路对散热系统进行简单的分析和设计。（ ）选项:[错, 对]
[单选题]MOSFET的节温为150℃，MOSFET外壳的热阻为0.4℃/W，散热器的热阻为1℃/W，MOSFET的损耗为30W，请问MOSFET的壳温为（ ）。选项:[138℃
, 108℃
, 120℃
, 162℃
]
[单选题]零电流开关即是指零电流关断选项:[错, 对]
[单选题]缓冲电路也可当作软开关选项:[对, 错]
[单选题]零电压开关即是指零电压开通选项:[对, 错]
[单选题]软开关技术能够减小开关损耗，也能减小通态损耗选项:[错, 对]
[单选题]开关过程中，电压和电流变化的速度很快，波形出现了明显的过冲，从而产生了开关噪声选项:[对, 错]
[单选题]谐振直流环电路谐振周期非常短选项:[对, 错]
[单选题]零电压开关准谐振电路实现软开关的条件
选项:[对, 错][单选题]在直流侧加入Lr，Cr组成谐振电路，使逆变电路输入的直流电压不再是Ud，而是脉冲电压与零电压交替出现的高频谐振电压，这样来实现逆变器开关的零电压转换选项:[错, 对]
[单选题]零电压开关准谐振电路可实现零电压开通，且关断损耗很小，开关损耗小，容易高频化选项:[错, 对]
[单选题]谐振直流环是适用于变频器的一种软开关电路选项:[错, 对]
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