《电力电子技术》期末复习资料

《《电力电子技术》期末复习资料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、0.电力电子器件只工作在开关状态。1.使晶闸管导通的条件是晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流。2.维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流小于维持电流，使导通的晶闸管关断。3.图中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，计算波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。02052024442a)b)c)1πIm2解：a)Id1=πImsinωtd(ωt)=(1)0.2717Im2π42π21π

2、2Im31I1=π(Imsinωt)d(ωt)=0.4767Im2π242π41πIm2b)Id2=πImsinωtd(ωt)=(1)0.5434Imπ4π21π22Im31I2=π(Imsinωt)d(ωt)=0.6741Imπ4242ππc)I12Id(ωt)=1Id3=mm2π04π121I3=2Imd(ωt)=Im2π027.IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点？答：驱动电路的作用：产生符合要求的驱动信号，强弱电的电气隔离。IGBT：驱动电路有较小的输出电阻，是电压驱动型器件，驱动采用混合

3、集成驱动器。GTR：驱动电路提供的驱动电流可加速开通过程，减小开通损耗，关断时，驱动电路能提供反向基极驱动电流，并加反偏截止电压，加速关断速度。GTO：GTO要求其驱动电路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，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路三部分。电力MOSFET：驱动电路有较小的输入电阻，驱动功率小且电路简单。8.按照驱动信号性质分类：电流驱动型器件（不可控器件、半控型器件、全控型器件的GTO和GTR）和电压驱动型器件（电力MOSFET和IGBT）9.IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的

4、优缺点。器件优点缺点IGBT开关速度高，损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力；通态开关速度低于电力MOSFET,电压，电流容压降低，输入阻抗高，为电压驱动，驱动功率小量不及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，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题GTO电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效电流关断增益小，关断时门极负脉冲电流大应，通流能力强，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低电力开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小电流容量小，耐压低MOSFET且驱动电路

5、简单，工作频率高，不存在二次击穿问题1.单相半波可控整流电路对电感负载供电，L＝20mH，U2＝100V，求当α＝0和60时的负载电流Id，并画出ud与id波形。解：α＝0时，在电源电压u2的正半周期晶闸管导通时，负载电感L储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。在电源电压u2的负半周期，负载电感L释放能量，晶闸管继续导通。因此，在电源电压u2的一个周期里，以下方程均成立：didL2Usinωt2dt考虑到初始条件：当ωt＝0时id＝0可解方程得：2U2i(1cosωt)dωL12π2U22U2Id(1cosωt)d(ωt)=

6、=22.51(A)2π0ωLωLud与id的波形图：此时ud与id的波形图：u2u2++02ωt0αωtudud++02ωtωtidid02ωtωt当α＝60°时，在u2正半周期60~180期间晶闸管导通使电感L储能，电感L储藏的能量在u2负半周期180~300期间释放，因此在u2一个周期中60~300期间以下微分方程成立：didL2Usinωt2dt考虑初始条件：当ωt＝60时id＝0可解方程得：2U21i(cosωt)dωL2其平均值为5π132U2(1cosωt)d(ωt)=2U2=11.25(A)Id

7、π2πωL22ωL33．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出ud、id和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：①ud、id、和i2的波形如下图：②输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2分别为Ud＝0.9U2cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97（V）Id＝Ud/R＝77.97/2＝38.99（A）uI22＝Id＝38.99（A）③晶闸管承受的最大反向电压为：Oωt2U2＝100

8、2＝141.4（V）u考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：dUN＝（2~3）×141.4＝283~424（V）αOωt具体数值可按晶闸管