电力电子技术 贺益康 答案

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1、第1章习题1．功率二极管在电力电子电路中有哪些用途?2．说明晶闸管的基本工作原理。在哪些情况下，晶闸管可以从断态转变为通态?已处于通态的晶闸管，撤除其驱动电流为什么不能关断，怎样才能关断晶闸管?3．把一个晶闸管与灯泡串联，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，出现电压负半周后晶闸管关断。4．在夏天工作正常的晶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

2、变得不可靠又可能是什么现象和原因？答：晶闸管的门极参数IGT、UGT受温度影响，温度升高时，两者会降低，温度升高时，两者会升高，故会引起题中所述现象。5．型号为KP100-3，维持电流IH＝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、电流裕量）　(a)(b)(c)图1-38习题5图答：（1）100Id==.0002A=2mAIH102而UTM=2202=311V>UR故不能正常工作（3）Id=150

3、/1=150A>IH,Id<157A故能正常工作6．用正弦波电压加于晶闸管上，晶闸管的正、反向漏电流波形也是正弦的吗？流过正弦半波电流时，元件的管压降波形是怎样的？答：特性非线性，故漏电流不是正弦。正向管压降也不是正弦波。7．如图1-39，当不接负载电阻Rd时，发现改变晶闸管的触发脉冲相位（即触发脉冲相对于交流阳极电压过零点的时刻）电压表的读数总是很小；而当接上负载后就一切工作正常。试问是什么原因？图1-39图1-40答：电压表内阻极大，故不接Rd时，电流小，小于维持电流时，则元件无法导通，电压主要降在VT上，故电压表数值很小，接负载后，

4、元件工作正常，则电压表上数值即为U2。8．直流电源电压U=220V，经晶闸管VT对负载供电、负载电阻R=20Ω，电感L=1H，晶闸管擎住电流IL=55mA，维持电流IH=22mA，用一个方波脉冲电流触发晶闸管。试计算：1）如果负载电阻R=20Ω，触发脉冲的宽度为300μs，可否使晶闸管可靠地开通?2）如果晶闸管已处于通态，在电路中增加一个lkΩ的电阻能否使晶闸管从通态转入断态?9．如图1-40所示，当VT2触发导通时利用电容C上已充电的电压使VT1关断。现发现当C太小时，VT2导通时VT1关不断，试问是何原因?答：C太小时，储存能量小，V

5、T2导通时，C通过VT2很快放电，而其时间太短，VT1将无法关断。10．图1-41中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为Im。试计算各电流波形的平均值Id1、Id2、Id3，电流有效值I1、I2、I3和它们的波形系数Kf1、Kf2、Kf3。(1)(2)(3)图1-41答：(1)1π1π1I=Imsinwtdwt=[]−Imcoswt=Im=.032Imd1∫02π02ππ1π1π1−cos2wtI=()Imsinwt2dwt=Im2dwt1∫0∫02π2π2π1⎡1sin2wt⎤1⎛π⎞=Im⎢−⎥=Im⎜−0⎟=5.0Im2π

6、⎣2π40⎦2π⎝2⎠I5.0Im1K===.15625f1I.032Imd1（2）π11πI=2Idωt=[−Icosωt]=.024Id2∫πmmπm2π2π331π21πsin2ωtπI2=∫π()Imsinωtdωt=Im[−]π=.046Im2π2π3433I2K==.046.0/24=.1857f2Id2（3）1πId3=∫πImsinwtdwt=.048Imπ31π2I3=∫π()Imsinwtdwt=2I2=.065Imπ3I3K==.065.0/48=.1355f3Id3(4)π1I=2Idωt=.025Id4∫mm2π

7、0π12I=2()Idωt=2I=5.0I4∫m2m2π0I4K==.0/5.025=2f4Id4（5）π11πI=4Idωt=I=.0125Id5∫mmm2π02π4π12I=4()Idωt=.035I5∫mm2π0I5K==.035.0/125=8.2f5Id511．上题中如若不考虑安全裕量，问额定电流为100A的晶闸管能送出平均值电流Id1、Id2、Id3各多少安倍？相应的电流最大值Im1、Im2、Im3又各多少安倍？答：（1）.157IdI==I=100Ad1dKf1I=I.0/32=3125.Am1d1(2).157Id.157

8、×100I===841.Ad2K.1867f2Id2I==350Am2.024（3）.157IdI==1159.Ad3Kf3I=I.0/48=241Am3d3（4）1.57IdI==78.5A