第16卷 晶闸管与可控整流电路 河北省（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

河北省（对口招生）考纲百套卷 第16卷 晶闸管与可控整流电路 单元过关卷《电工电子技术与技能》电工电子技术与技能 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 普通晶闸管有（ ） A. 两个电极、两个PN结 B. 三个电极、三个PN结 C. 四个电极、四个 PN结 D. 三个电极、两个PN结 2. 晶闸管的内部结构包含几层半导体（ ） A. 2层 B. 3层 C. 4层 D. 5层 3. 晶闸管的导通状态是由什么触发的？（ ） A. 施加正电压 B. 施加负电压 C. 施加高频信号 D. 施加脉冲信号 4. 在如图所示电路中，下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合,灯HL不亮 B. 不论开关S闭合或断开，灯HL始终亮 C. 开关S闭合,灯HL亮;开关S断开,灯HL灭 D. 不论开关S闭合或断开，灯HL始终不亮 5. 晶闸管工作过程中，管子本身的损耗等于管子两端的电压乘以（ ） A. 阳极电流 B. 门极电流 C. 阳极电流与门极电流之差 D. 阳极电流与门极电流之和 6. 晶闸管的特性中，以下哪项不属于晶闸管的特性（ ） A. 电流控制特性 B. 正向阻断特性 C. 反向阻断特性 D. 电压控制特性 7. 在型号为KP10-12G中,数字10表示（ ） A. 额定电压10V B. 额定电流10A C. 额定电压1000V D. 额定电流1000A 8. 如图所示 ， 若将输入电压极性对调 ， 则( ) A. 输出电压为-6V ， V1工作在反向击穿状态 ， V2 工作在反向截止状态 B. 输出电压为-0 . 7V ， V1、V2-均工作在正向导通状态 C. V1、V2均工作在截止状态 ， 输出电压为0 D. V1、V2均截止，输出电压为12V 9. 晶闸管在电路中常用于哪些应用？（ ） A. 放大信号 B. 控制电流 C. 发射光线 D. 存储数据 10. 单相半波可控整流电路接纯电阻负载，交流电源电压有效值为 110 V，晶闸管承受的最大反向电压为（ ） A. 110 V B. 155.6 V C. 220 V D. 311 V 11. 晶闸管从承受正向电压到触发导通之间的角度称为（ ） A. 导通角 B. 超前角 C. 滞后角 D. 控制角 12. 如图所示，要使电路正常工作，VT的型号应选为（ ） A. KP100-2 B. KP200-3 C. KP300-4 D. KP200-5 13. 晶闸管可控整流电路主要应用于什么场合？（ ） A. 稳压 B. 调速 C. 滤波 D. 整流 14. 晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（ ） A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 不一定 15. 单相全控桥式整流电路中，若晶闸管承受的最高反向工作电压为28.28V, 则该电路的输入交流电压有效值为（ ） A. 20V B. 28.28V C. 10V D. 14.14V 16. 测得晶体管电路三个电位如图所示，其中二极管、晶体管均为硅管，那么晶体管的工作状态为（ ） A. 饱和 B. 放大 C. 倒置 D. 截止 17. 单相半波可控整流电路接电阻负载时，晶闸管在正半周触发导通后，若门极信号消失，晶闸管将（ ） A. 立即关断，负载电流随即变为零 B. 持续导通，直到再次施加反向电压 C. 保持导通，直到阳极电流降至维持电流以下 D. 按门极电压大小连续调节导通电流 18. 晶闸管主要用于什么类型的电力控制？（ ） A. 直流电机的速度控制 B. 交流电源的调光 C. 高频信号的放大 D. 低频信号的过滤 19. 如果一个晶闸管在没有触发信号的情况下导通了，最可能的原因是？（ ） A. 环境温度太高 B. 外加电压超过了额定值 C. 器件出现了故障或损坏 D. 存在外部干扰信号 20. 在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是（ ） A. 干扰信号 B. 触发电压信号 C. 触发电流信号 D. 干扰信号和触发信号 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 晶闸管由三个​​PN结组成，具有阳极、阴极和门极三个电极。（ ） 22. 晶闸管在正向阻断状态下，阳极电位低于阴极电位。（ ） 23. 晶闸管导通后，撤去门极触发信号，晶闸管仍能保持导通。（ ） 24. 只要在晶闸管门极与阴极之间加上正向电压，晶闸管就一定能可靠导通。（ ） 25. 晶闸管的维持电流小于擎住电流。（ ） 26. 电阻性负载单相半波可控整流电路中，晶闸管的导通角等于控制角。（ ） 27. 电阻性负载单相半波可控整流电路中，晶闸管在交流电压过零时自然关断。（ ） 28. 单相半波可控整流电路接电感性负载时，晶闸管一定在交流电压过零的瞬间关断。（ ） 29. 单相桥式全控整流电路中，任一时刻应由同一桥臂的两个晶闸管同时导通。（ ） 30. 在理想条件下，单相桥式全控整流电路接大电感负载且电流连续时，控制角增大，平均输出电压减小。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述晶闸管由关断状态转为导通状态所需的基本条件。 32. 比较电阻性负载与电感性负载单相半波可控整流电路中晶闸管导通、关断过程的主要区别。 33. 简述对晶闸管触发电路的基本要求，并说明单结晶体管触发电路产生触发脉冲的基本过程。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某单相电阻加热装置采用单相半波可控整流电路供电，变压器二次侧电压有效值为 ，负载电阻为 ，晶闸管控制角为 。假定晶闸管为理想器件，忽略换相影响。（1）计算负载端输出电压平均值 。（2）计算负载电流平均值 。（3）计算晶闸管的导通角和最大反向电压 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省（对口招生）考纲百套卷 第16卷 晶闸管与可控整流电路 单元过关卷《电工电子技术与技能》电工电子技术与技能 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 普通晶闸管有（ ） A. 两个电极、两个PN结 B. 三个电极、三个PN结 C. 四个电极、四个 PN结 D. 三个电极、两个PN结 【答案】B 【解析】普通晶闸管是由PNPN四层半导体构成的三端器件，四层之间形成三个PN结，三个电极分别为阳极、阴极和门极。因此选D。 2. 晶闸管的内部结构包含几层半导体（ ） A. 2层 B. 3层 C. 4层 D. 5层 【答案】C 【解析】晶闸管内部采用PNPN四层半导体结构，依次形成P-N、N-P和P-N三个PN结，因此包含4层半导体，选C。 3. 晶闸管的导通状态是由什么触发的？（ ） A. 施加正电压 B. 施加负电压 C. 施加高频信号 D. 施加脉冲信号 【答案】A 【解析】正确答案是a）晶闸管的导通状态通常由施加正电压触发 4. 在如图所示电路中，下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合,灯HL不亮 B. 不论开关S闭合或断开，灯HL始终亮 C. 开关S闭合,灯HL亮;开关S断开,灯HL灭 D. 不论开关S闭合或断开，灯HL始终不亮 【答案】C 【解析】根据图示电路，开关S闭合时，晶闸管门极获得触发条件，晶闸管导通，灯HL有电流通过而点亮；开关S断开时，门极不能获得触发信号，晶闸管截止，灯HL熄灭。因此选C。 5. 晶闸管工作过程中，管子本身的损耗等于管子两端的电压乘以（ ） A. 阳极电流 B. 门极电流 C. 阳极电流与门极电流之差 D. 阳极电流与门极电流之和 【答案】A 【解析】晶闸管本身的主要功率损耗近似等于其阳极与阴极之间的电压降乘以阳极电流，即P≈UAK IA。门极电流相对较小，通常不作为管子主损耗的计算电流，因此选A。 6. 晶闸管的特性中，以下哪项不属于晶闸管的特性（ ） A. 电流控制特性 B. 正向阻断特性 C. 反向阻断特性 D. 电压控制特性 【答案】D 【解析】晶闸管的特性中，电流控制特性是其主要特性之一，而电压控制特性不属于晶闸管的特性。晶闸管通过控制栅极电流来控制阳极电流的导通与关断。 7. 在型号为KP10-12G中,数字10表示（ ） A. 额定电压10V B. 额定电流10A C. 额定电压1000V D. 额定电流1000A 【答案】B 【解析】晶闸管型号KP10-12G中，KP表示普通晶闸管，数字10表示额定通态平均电流为10A，数字12表示电压等级，G表示相应的级别或封装标志。因此选B。 8. 如图所示 ， 若将输入电压极性对调 ， 则( ) A. 输出电压为-6V ， V1工作在反向击穿状态 ， V2 工作在反向截止状态 B. 输出电压为-0 . 7V ， V1、V2-均工作在正向导通状态 C. V1、V2均工作在截止状态 ， 输出电压为0 D. V1、V2均截止，输出电压为12V 【答案】B 【解析】输入电压极性对调后，按图中V1、V2的极性关系，两只器件均处于正向导通状态。导通器件的正向压降约为0.7V，输出端极性随输入反向而变为负，输出电压约为-0.7V，因此选B。 9. 晶闸管在电路中常用于哪些应用？（ ） A. 放大信号 B. 控制电流 C. 发射光线 D. 存储数据 【答案】B 【解析】正确答案是b）晶闸管常用于控制电流的应用 10. 单相半波可控整流电路接纯电阻负载，交流电源电压有效值为 110 V，晶闸管承受的最大反向电压为（ ） A. 110 V B. 155.6 V C. 220 V D. 311 V 【答案】B 【解析】正弦交流电源的电压峰值为 。在负半周晶闸管承受反向电压，其最大值等于电源电压峰值，因此选 B。 11. 晶闸管从承受正向电压到触发导通之间的角度称为（ ） A. 导通角 B. 超前角 C. 滞后角 D. 控制角 【答案】D 【解析】晶闸管在正向电压作用下，从电压过零或开始承受正向电压到门极触发导通之间对应的电角度称为控制角α。因此选D。 12. 如图所示，要使电路正常工作，VT的型号应选为（ ） A. KP100-2 B. KP200-3 C. KP300-4 D. KP200-5 【答案】D 【解析】选择晶闸管型号时，应根据电路的额定工作电流和最大可能承受的反向电压，分别留出适当裕量。结合图示电路的电流及电压要求，KP200-5能够满足额定电流和电压等级要求，因此选D。 13. 晶闸管可控整流电路主要应用于什么场合？（ ） A. 稳压 B. 调速 C. 滤波 D. 整流 【答案】B 【解析】晶闸管可控整流电路常用于调整电动机的速度，因其能控制输出电流的大小。 14. 晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（ ） A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 不一定 【答案】B 【解析】在其他条件不变时，可控整流电路的输出平均电压通常随控制角α增大而减小，随α减小而增大。例如单相半波电阻负载时Ud=(Um/2π)(1+cosα)，因此控制角减小，cosα增大，输出平均电压增大，选B。 15. 单相全控桥式整流电路中，若晶闸管承受的最高反向工作电压为28.28V, 则该电路的输入交流电压有效值为（ ） A. 20V B. 28.28V C. 10V D. 14.14V 【答案】A 【解析】 16. 测得晶体管电路三个电位如图所示，其中二极管、晶体管均为硅管，那么晶体管的工作状态为（ ） A. 饱和 B. 放大 C. 倒置 D. 截止 【答案】D 17. 单相半波可控整流电路接电阻负载时，晶闸管在正半周触发导通后，若门极信号消失，晶闸管将（ ） A. 立即关断，负载电流随即变为零 B. 持续导通，直到再次施加反向电压 C. 保持导通，直到阳极电流降至维持电流以下 D. 按门极电压大小连续调节导通电流 【答案】C 【解析】晶闸管导通后，门极失去控制作用；在电阻负载的半波可控整流电路中，阳极电流随电源电压过零而降至维持电流以下，晶闸管因此自行关断。A、B、D分别错误地认为晶闸管受门极持续控制或会在整个周期内保持导通。 18. 晶闸管主要用于什么类型的电力控制？（ ） A. 直流电机的速度控制 B. 交流电源的调光 C. 高频信号的放大 D. 低频信号的过滤 【答案】B 【解析】晶闸管常用于交流电源的调光和其他电力控制应用。 19. 如果一个晶闸管在没有触发信号的情况下导通了，最可能的原因是？（ ） A. 环境温度太高 B. 外加电压超过了额定值 C. 器件出现了故障或损坏 D. 存在外部干扰信号 【答案】C 【解析】如果晶闸管在没有触发信号的情况下导通了，最可能的原因是器件出现了故障或损坏，导致失去了正常的阻断能力。 20. 在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是（ ） A. 干扰信号 B. 触发电压信号 C. 触发电流信号 D. 干扰信号和触发信号 【答案】A 【解析】为防止干扰信号引起晶闸管误触发，应通过幅值限制、滤波或抗干扰措施，使干扰信号幅值处于门极触发特性的不触发区域内。正常触发信号则应达到规定的触发电压和电流，因此选A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 晶闸管由三个​​PN结组成，具有阳极、阴极和门极三个电极。（ ） 【答案】正确 【解析】晶闸管内部为四层三端结构，由三个PN结构成，三个电极分别为阳极、阴极和门极。 22. 晶闸管在正向阻断状态下，阳极电位低于阴极电位。（ ） 【答案】错误 【解析】正向阻断时阳极电位高于阴极电位，但门极未加有效触发信号，晶闸管仍保持关断。 23. 晶闸管导通后，撤去门极触发信号，晶闸管仍能保持导通。（ ） 【答案】正确 【解析】晶闸管具有自锁特性，导通后门极失去控制作用，只有阳极电流降至维持电流以下才会关断。 24. 只要在晶闸管门极与阴极之间加上正向电压，晶闸管就一定能可靠导通。（ ） 【答案】错误 【解析】门极电压和电流必须达到触发要求，且阳极相对阴极处于正向偏置状态，晶闸管才可能导通。 25. 晶闸管的维持电流小于擎住电流。（ ） 【答案】正确 【解析】擎住电流是晶闸管刚导通后维持导通所需的最小阳极电流，维持电流是稳定导通时的最小电流，前者通常较大。 26. 电阻性负载单相半波可控整流电路中，晶闸管的导通角等于控制角。（ ） 【答案】错误 【解析】电阻性负载半波电路中，晶闸管从控制角 α 导通至 π，导通角为 π−α，而不是 α。 27. 电阻性负载单相半波可控整流电路中，晶闸管在交流电压过零时自然关断。（ ） 【答案】正确 【解析】电阻性负载电流与负载电压同相，交流电压过零时电流降为零，晶闸管因阳极电流小于维持电流而自然关断。 28. 单相半波可控整流电路接电感性负载时，晶闸管一定在交流电压过零的瞬间关断。（ ） 【答案】错误 【解析】电感电流不能突变，晶闸管可能继续导通，通常要等负载电流降至维持电流以下才关断。 29. 单相桥式全控整流电路中，任一时刻应由同一桥臂的两个晶闸管同时导通。（ ） 【答案】错误 【解析】桥式全控整流应由对角线上的两只晶闸管组成导电回路，不能由同一桥臂的两只晶闸管同时导通。 30. 在理想条件下，单相桥式全控整流电路接大电感负载且电流连续时，控制角增大，平均输出电压减小。（ ） 【答案】正确 【解析】电流连续时平均输出电压与控制角的余弦成正比，控制角从零增大至较小于 π 的范围内，平均输出电压逐渐减小。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述晶闸管由关断状态转为导通状态所需的基本条件。 【答案】（1）阳极电位高于阴极电位，使晶闸管处于正向偏置状态。 （2）门极与阴极之间施加符合要求的正向触发电压和触发电流。 （3）导通后阳极电流应大于擎住电流，才能可靠保持导通。 【解析】晶闸管导通由阳极正向偏置和门极触发共同决定。门极信号只能控制导通开始，不能长期维持已导通的晶闸管。 32. 比较电阻性负载与电感性负载单相半波可控整流电路中晶闸管导通、关断过程的主要区别。 【答案】（1）电阻性负载中，晶闸管在控制角 α 处触发，导通至交流电压过零点，导通角为 π−α。 （2）电感性负载中，负载电流具有连续和滞后特性，晶闸管导通时间可能超过 π，关断角通常大于 π。 （3）电阻性负载电流随电压同步过零，晶闸管自然关断；电感性负载需等电流降至维持电流以下才能关断。 【解析】两种电路的主要差异来自负载性质。电感储能并释放能量，使负载电流不能突变，从而延长晶闸管的导通时间。 33. 简述对晶闸管触发电路的基本要求，并说明单结晶体管触发电路产生触发脉冲的基本过程。 【答案】（1）触发脉冲应具有足够的电压和电流，脉冲宽度应满足晶闸管可靠导通的要求。 （2）触发脉冲应与主电路电压保持正确的相位关系，且触发时刻能够平稳、连续地调节。 （3）触发电路应具有良好的同步性能、抗干扰性能和必要的电气隔离能力。 （4）单结晶体管电路中的电容充电至峰点电压后，单结晶体管迅速导通，电容通过发射极回路放电，在脉冲变压器或负载电阻上形成尖脉冲，送至晶闸管门极。 【解析】触发电路既要保证晶闸管可靠触发，又要实现触发角可调和脉冲同步。单结晶体管利用电容充放电过程形成尖脉冲，适合移相触发。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某单相电阻加热装置采用单相半波可控整流电路供电，变压器二次侧电压有效值为 ，负载电阻为 ，晶闸管控制角为 。假定晶闸管为理想器件，忽略换相影响。（1）计算负载端输出电压平均值 。（2）计算负载电流平均值 。（3）计算晶闸管的导通角和最大反向电压 。 【答案】（1）。（2）。（3）晶闸管导通角为 ；最大反向电压为 。 【解析】（1）电阻性负载单相半波可控整流时，晶闸管从控制角 触发后导通至交流电压过零，平均输出电压的计算式为 ，代入已知数据可得 。（2）电阻性负载的平均电流采用欧姆定律计算，数值为 除以 ，所得结果为 。（3）晶闸管的导通区间从 延续至 ，因此导通角为 ；反向截止时承受的最大反向电压等于交流电源峰值，即 ，约为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $