电力电子技术-习题解答

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1、《电力电子技术》(第一版)习题解答第1章思考题与习题1.1晶闸管的导通条件是什么?导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压UA决定。1.2晶闸管的关断条件是什么?　如何实现?　晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流IA减小，IA下降到维持电流IH以下时，晶闸管内部建立

2、的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压UA决定。1.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流IH会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。1.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1)Ig=0，阳极电压升高至相当高的数值；(1)阳极电压上升率du/dt过高；(3)结温过高。1.5请简述晶闸管的关断时间定义。答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复

3、正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。即。1.6试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。1.7请简述光控晶闸管的有关特征。答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。主要用于高压大功率场合。1.8型号为KP100-3，维持电流IH=4mA的晶闸管，使用在图题1.844所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.8答：（a）因为，所以不合理。(b)因为,KP100的电流额定值为100Ａ，裕量达５

4、倍，太大了。（c）因为，大于额定值，所以不合理。1.9图题1.9中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为Im，试计算各图的电流平均值．电流有效值和波形系数。图题1．9解：图(a)：IT(AV)==IT==Kf==1.57图(b)：IT(AV)==Im44IT==Kf==1.11图(c)：IT(AV)==ImIT==ImKf==1.26图(d)：IT(AV)==ImIT==ImKf==1.78图(e)：IT(AV)==IT==Kf==2.83图(f)：IT(AV)==IT==Kf==21.10上题中，如不考虑安全裕量，问额定电流100

5、A的晶闸管允许流过的平均电流分别是多少?44解：(a)图波形系数为1.57，则有：1.57=1.57100A,IT(AV)=100A(b)图波形系数为1.11，则有：1.11=1.57100A,IT(AV)=141.4A(c)图波形系数为1.26，则有：1.26=1.57100A,IT(AV)=124.6A(d)图波形系数为1.78，则有：1.78=1.57100A,IT(AV)=88.2A(e)图波形系数为2.83，则有：2.83=1.57100A,IT(AV)=55.5A(f)图波形系数为2，则有：2=1.57100A,IT(AV)=7

6、8.5A1.11某晶闸管型号规格为KP200-8D，试问型号规格代表什么意义?解：KP代表普通型晶闸管，200代表其晶闸管的额定电流为200A，8代表晶闸管的正反向峰值电压为800V，D代表通态平均压降为。1.12如图题1.12所示，试画出负载Rd上的电压波形(不考虑管子的导通压降)。图题1.12解：其波形如下图所示：1.13在图题1.1344中，若要使用单次脉冲触发晶闸管T导通，门极触发信号（触发电压为脉冲）的宽度最小应为多少微秒（设晶闸管的擎住电流IL=15mA）？图题1.13解：由题意可得晶闸管导通时的回路方程：可解得，==

7、1要维维持持晶闸管导通，必须在擎住电流IL以上，即，所以脉冲宽度必须大于150µs。1.14单相正弦交流电源，晶闸管和负载电阻串联如图题1.14所示，交流电源电压有效值为220V。(1)考虑安全余量，应如何选取晶闸管的额定电压？(2)若当电流的波形系数为Kf=2.22时，通过晶闸管的有效电流为100A，考虑晶闸管的安全余量，应如何选择晶闸管的额定电流？图题1.14解：（1）考虑安全余量,取实际工作电压的2倍UT=2202622V,取600V（2）因为Kf=2.22,取两倍的裕量，则：2IT(AV)44得：IT(AV)=111(A)取100A

8、。1.15什么叫GTR的一次击穿?什么叫GTR的二次击穿?答：处于工作状态的GTR，当其集电极反偏电压UCE渐增大电压定额BUCEO时，集电极电流IC急剧增大（雪崩击穿），但此时