[指导]浙江大学远程教育电力电子技术离线作业答案

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1、浙江大学远程教育学院《电力电子技术》课程作业1.把一个品闸管与灯泡串联，加上交流电压，如图1・37所示图1-37问：（1）开关S闭合前灯泡亮不亮？（2）开关S闭合后灯泡亮不亮？（3）开关S闭合一段时间后再打开，断开开关后灯泡亮不亮？原因是什么？答：（1）不亮；（2）亮；（3）不亮，出现电压负半周后品闸管关断。1.在夏天工作正常的品闸管装置到冬天变得不可靠，可能是什么现象和原因？冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因？答：品闸管的门极参数/gt、&T受温度影响，温度升高时，两者会降低，温度升高时，两者会升鬲，故会引起题中所述现彖。3.型号为KP100-3,

2、维持电流ZH=4mA的晶闸管,使用在如图1-38电路中是否合理?为什么？（分析时不考虑电压、Id电流裕量）/a50k10Q习题5图160V1Q(c)1-38•答:“船"血八2加v"4加故不能维持导通(2)12=—==15.56.../〃=12/1.57=9.9A>In10V2而Uta=220应=3、W>Ur即晶闸管的最大反向电压超过了其额定电压,故不能正常工作(3)Zd=160/l=160A>Zn150Viq7T=/d=160A>1.57X100=157A故不能正常工作4.什么是1GBT的擎住现彖？使用中如何避免？答：IGBT山于寄生品闸管的影响，可能是集电极电流过

3、大（静态擎住效应），也可能是dz/cc/dr过大（动态擎住效应），会产生不可控的擎住效应。实际应用小应使IGBT的漏极电流不超过额定电流，或增加控制极上所接电阻7?g的数值，减小关断时的dz/ce/d/,以避免出现擎住现象。1.出图2・57屮①〜⑨各保护元件及VDf、S的名称及作用。(LJ为过流继电器)答：(1)交流进线电抗器(2)压敏电阻(3)交流侧阻容保护(4)桥臂电感限流、限du/dt和di/dt过压保护过压保护限du/dt(由元件换流引起)、di/dt(5)快熔(6)过压保护电容(7)抑振电阻过流保护限制关断过电压对元件的损害防止L、C振荡，限制电容放电电流

4、(8)直流侧压敏电阻(9)过流继电器直流侧过压保护过流时，继电器开路，保护主电路(IO)VDf续流二极管为负载电路提供通路，过压保护(11)厶1平波电抗器防止直流电流波动(断流)2.GTR、IGBT等过流保护中，为何要采用检测集射极电压作为保护基准?答：1.如以测量集电极电流厶为过流保护原则，当〔测量误差为A/c，则保护电路将在集电极电流为Zcg+AZC时才动作，但此时工作点已经移至线性放人区，至IJ元件关断时己出现高损耗，导致GTR损坏。1.如以测量集射极电压人作为过流保护原则，在相同的相对测量误差下，GTR工作点移动较小，元件关断时功耗只略有增加，可保证器件安全

5、。2.设基极电流人减小△/方，当采用电流厶测量的保护方式时，GTR关断时工作点已经进入线性放大区；当采用电压％测虽保护时，GTR关断时工作点仍在饱和区，确保器件安全。1.GTR、P-MOSFET、IGBT吸收电路的基木结构如何？其减少被保护器件开关损耗的机理如何？答:缓冲电路的功能包括抑制和吸收二个方血。下图为电路的基本结构。关断过程：Q与GTR集射极并联，利用Cs两端电压不同突变的原理延缓关断时集射极间电压Ee上升的速度，使％达最大值Z前集电极电流/c已变小，从而使关断过程瞬时功耗变小。人是限制GTR导通时电容的放电电流。开通过程：厶与GTR串联，延缓了集电极电流

6、的增长速度，且当电流急剧增大时会在其上产生较大压降，使得集射极电压在导通时迅速卜•降。这样电压、电流出现最大值的时间错开，关断时功耗明显减小。1、某电阻负载要求（0〜24）V直流电压，最大负载电流/d=30A,采用单相半波可控整流电路。如交流采用220V直接供电与用变压器降至60V供电是否都满足要求？试比较两种方案的晶闸管导通角、额定电压、额定电流、整流电路功率因数以及对电源要求的容量。答：(1)220V供电6=0.45/号汶，「cal"c1+cosa24=0.45x220x2a=l2V121I―r―L、sin242°+2兀(兀龙)(l+coscr)V2=如旦也hJ

7、x3(T=84.1")"、匚(1+cos121)72^T(AV)忖^80.35907•阳)=V2x220=311(K)UR=(2〜3)U附=622.3t9334(7)cos①=sin2a+—~—V4/r121—sin242°+——凶一=0.31054兀2兀S]=U2I2=220X84.1=18502(K4)=18.5(KVA)(2)60V供电r才c1+COSQ24=0.45x60x2=>^=180°-a=141.r389I一~r—厂、J7rsin77.8°+2兀(兀一叱龙)J“®+2学％)=5=51.37(/)(l+cos«)V2c(l+cos38.9)x/2^