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1、《电力电子技术》习题解答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:要使品闸管巾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,^下降到维持电流IH以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现品闸管的关断,其两端电压大小由电源电压UA决定。1.8型号为KP100-3,维持电流IH=4mA的晶闸管,使用在图题1.8所示电路中是否合理,为什么?(暂不考虑电压电流裕量)——————==10()VJ50k£2〜200V卜Q3->5ovn⑻(b)⑻TTTIQ
2、图题1.8答:(a)因为所以不合理。50W200V(b)因为=2QA,KP100的电流额定值为100A,裕量达5倍,太大了。A10Q(c)因为=1^=1504,大于额定值,所以不合理。A1Q1.9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。0X2II(oi02^(/)!i/fA/PvTA/f.ZJx4x'32x7^/3M0in'3T.2ft7x/30ic/4n2x9^/4(ot0n/222n$x/2似/图题1.91cnI解:图⑻:It(av)=—
3、imsincotd{c
4、ot)=2ttJo71It=sin狄)2t/⑽)=♦ITK尸一—=1.57^T(AV)图(b):It(av)=—I*I,nsincotd(cot)-一Im71Jo71It=^IosinM)2d(M)=-^=1.11图(c):T(AV)It(av)=ksin0Jtd(0Jt)=ImIt=sin战d⑽=I名+砻=0.63/K尸一—=1.26^T(AV)图(d):It(av)=tsincotd(cot)=I,=拉以’)謂)2酬=1备砻0.52/inK尸一—=1.78^T(AV)图(e):It(AV)=5Imd⑽、=~^~I,Kf=一—=2.8
5、3^T(AV)It(av)=、2ImdCOt)IT=2/rd(cot)K,==2T(AV)1.12如图题1.12所示,试画出负载K,上的电压波形(不考虑管子的导通压降)。解:其波形如下图所示:T图题1.B1.13在图题1.13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k=15mA)?di可解得iA=-(1-/7),LT=—=1R解:由题意可得晶闸管导通吋的回路方程:L^+RiA=Edt要维维持持晶闸管导通,必须在擎住电流k以上,即(l-e^)>15xl0-3Z>150
6、xl0-6=150//5,所以脉冲宽度必须大于150此。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),但此时集电极的电压基本保持不变,这叫一次击穿。发生一次击穿时,如果继续增大UCE,又不限制Ic,Ic上升到临界值时,UCE突然下降,而Ic继续增大(负载效应),这个现象称为二次击穿。2.2单相半波可控整流电路中,如果:(1)晶闸管门极不加触发脉冲;(2)晶闸管内部短路;(3)晶闸管内部断开;t2)八试分析上述三种情
7、况负载两端电压ud和晶闸管两端电压uT的波形。答:(1)负载两端电压为0,晶闸管上电压波形与U2相同;(2)负载两端电压为U2,晶闸管上的电压为0:(3)负载两端电压为0,晶闸管上的电压为U2。UTA2.6某电阻性负载要求0〜24V直流电压,最大负载电流Id=30A,如采用由220V交流直接供电和由变压器降压到60V供电的单相半波相控整流电路,是否两种方案都能满足要求?试比较两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电路的功率因数及对电源容量的要求。解:采用由220V交流直接供电当汉=0°时:Udo=0.45U2=0.45x22
8、0=99V由变压器降压到60V供电当汉=(T时:Ud=0.45U2=0.45X60=27V因此,只要调节汉都可以满足输出0〜24V直流电压要求。(1)采用由220V交流直接供电时:ud=0A5U2,Ud=24V时a^nv沒=180°-121°=59°UT=V2t/2=311Vsinax]2dca-84/40.8Qh30/=^J—=84{}1.571.5754A取2倍安全裕量,晶闸管的额定电压、额定电流分别为622V和108A。电源提供有功功率P=/22/?=842xO.8=5644.8W电源提供视在功率S=UJ,=84x220=18.5
9、8/:VAp电源侧功率因数PF=-之0.305S(2)采用变压器降压到60V供电:Ud=0.45"2Ud=24V时仅=39°,沒=180°-39°=141°d1T51.38-L5?-h5?32.7A30取2