《电力电子技术》第1章课后习题答案

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1、1.1晶闸管导通的条件是什么？由导通变为关断的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闹管承受W向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或:“AK〉O且W

2、正反馈放大漏电流，最终使晶闸管异通；（2）阳极电压上率dii/dt过髙；产牛位移电流，最终使晶闸管导通（3）结温过高；漏电流增人引起品闸管导通。1.3试说明晶闸管有那些派生器件。答：晶闸管派生器件有：（1）快速晶闸管，（2）双14晶闸管，（3）逆异晶闸管，（4）光控晶闸管1.4GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？答:GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管VI、V2分别具有共基极电流增益ul和a2,由普通晶闸管的分析可得，al+a2=1

3、是器件临界导通的条件。a1+a2>1两个等效晶体管过饱和而导通；a1+a2<1不能维持饱和导通而关断。GTO之所以能够A行关断，而咎通品闸管不能，是因为GTO与咎通晶闸管在设计和工艺方衡有以下几点不同：1）GTO在设计时u2较人，这样晶体管T2控制灵敏，易于GTO关断；2）GT0导通吋a1+a2的更接近于1，普通晶闸管a1+a2彡1.5，而GTO则为a1+a21.05,GTO的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；3）多元集成结构使毎个GTO元阴极而积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得

4、P2极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。1.2GTO为何要设置缓冲电路？并说明其作用。容：GTO设置缓冲电路的UI的是：降低浪涌电压；抑制加/df和d//df;减少器件的开关损耗;避免器件损坏和抑制电磁干扰；提高电路的可靠性。1.3简要说明大功率晶体管BJT与小功率晶体管作用有何不同。答：大功率晶体管耐压高，电流大，开关特性好，主要工作在开关状态。小功率晶体管用于信息处理，注重单管电流放人系数，线性度，频率响应以及噪声和温漂等性能参数。1.4如何防止电力MOSFET因静电感应引起的损坏？答：

5、电力MOSFET的栅极绝缘层很薄弱，容易被击穿而损坏。MOSFET的输入电容是低泄漏电容，当栅极幵路时极易受电干扰而充上超过20的it•穿电压，所以为防止MOSFETW静电感应而引起的损坏，应注意一下几点：（1）一•般不用时讲K:三个电极短接；（2）装配吋人体、工作台、电烙铁必须接地，测试吋所宥仪器外壳必须接地；（3）电路中，栅、源极间长并联齐纳二极管以防止电压过高；（4）漏、源极间也耍采取缓冲电路等措施吸收过电压。1.5IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点？锌：IGBT驱动屯路的特点是

6、：驱动电路具有较小的输出电阻，IGBT是电压驱动型器件，IGBT的驱动多采川专川的混合集成驱动器。GTR驱动电路的特点是：驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿，并有一定的过冲，这样可加速丌通过程，减小开通损耗，关断时，驱动电路能提供幅位足够人的反M基极驱动电流，并加反偏截止电压，以加速关断速度。GTO驱动电路的特点是：GTO要求K驱动电路提供的驱动电流的前沿成有足够的幅值和陡度，且一般需要在整个导通期间施加正门极电流，关断需施加负门极电流，幅值和陡度要求更高，其驱动电路通常包括开通驱动电路，关断驱动电路和门极反偏电

7、路三部分。电力MOSFET驱动电路的特点：耍求驱动电路具有较小的输入电阯，驱动功率小TL电路简单。1.2全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？答：全控型器件缓冲电路的主要作用是抑制器件的内因过电压，dw/dz或过电流和d//dn减小器件的开关损耗。1.10试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。答：对IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的优缺点的比较如下表：器件优点缺点IGBT开关速度高，开关损耗小，M•有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较低，输入阻抗高，力电压驱动，驱动功率小开关速度低于

8、电力MOSFET，电压，电流容量不及GTOGTR耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低开关速度低，为电流驱动，所需驱动功率人，驱动电路复杂，存在二次击穿问题GTO电压、电流稗虽人，适用于人功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率人，驱动电路复杂，开关频率低电力MOSFET开关速度快，