电力电子第二章题库.docx

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1、补充题：1.如何防止电力MOSFET因静电感应应起的损坏?答：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,当栅极开路时极易受静电干扰而充上超过±20V的击穿电压，所以为防止MOSFET因静电感应而引起的损坏，应注意以下几点：①一般在不用时将其三个电极短接；②装配时人体、工作台、电烙铁必须接地,测试时所有仪器外壳必须接地；③电路中，栅、源极间常并联齐纳二极管以防止电压过高；④漏、源极间也要采取缓冲电路等措施吸收过电压。2.IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?答：IGBT

2、驱动电路的特点是：:驱动电路具有较小的输出电阻，IGBT是电压驱动型器件，使IGBT开通的驱动电压一般取15~20V。IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。GTR驱动电路的特点是：开通驱动电流应使GTR处于准饱和导通状态，使之不进入放大区和深饱和区。关断时，施加一定的负基极电流有利于减小关断时间和关断损耗，关断后应在基射极之间施加一定幅值（6V）的负偏电压。驱动电流要有足够陡的上升沿和下降沿，以保证快速开通和关断。GTO驱动电路的特点是：GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应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,

3、关断需施加负门极电流，幅值和陡度要求更高，关断后还应在门阴极施加约5V的负偏压。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驱动电路的特点：电压驱动型，要求驱动电路具有较小的输出电阻，驱动功率小且电路简单，使MOSFET开通的驱动电压一般取10~15V。关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取-5~-15V）有利于减小关断时间和关断损耗。另在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡。3.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析RCD缓冲电路中各元件的作用。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

4、压、du/dt或过电流和di/dt,减小器件的开关损耗。RCD缓冲电路中，各元件的作用是：开通时，Cs经Rs放电，Rs起到限制放电电流的作用；关断时，负载电流经VDs从Cs分流,使du/dt减小，抑制过电压。4.试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。解：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,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小开关速度低于电力MOSFET,电压,电流容量不及GTOGTR耐压高，电流大，开关特性好

5、，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,驱动功率大,驱动电路复杂.开关频率低电力MOSFET开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置5.什么是晶闸管的额定电流？答：晶闸管的额定电流就是它的通态平均电流，国标规定：是晶闸管在环境温度为40℃和规定的

6、冷却状态下，稳定结温不超过额定结温所允许的最大工频正弦半波电流的平均值。6.为什么要限制晶闸管断态电压上升率du/dt?答：在正向阻断状态下，反向偏置J2结相当于的一个电容，加在晶闸管两端电压上升率过大，就会有过大的充电电流，此电流流过J3,起到触发电流的作用，易使晶闸管误触发，所以要限制du/dt。7.为什么要限制晶闸管导通电流上升率di/dt?答：在晶闸管导通开始时刻，若电流上升过快，会有较大的电流集中在门极附近的小区域内，虽然平均电流没有超过额定值，但在小的区域内局部过热而损坏了晶闸管，所以要限制通态di/dt.8.电力电子器件工作时产

7、生过电压的原因及防止措施有哪些？答：产生原因：由分闸,合闸产生的操作过电压a.雷击引起的雷击过电压b.晶闸管换相过程中产生的换相过电压，与全控元件反并联的续流二极管换相时产生的换相过电压c.全控型器件关断时产生的关断过电压措施：压敏电阻，交流侧RC抑制电路，器件换相过电压RC抑制电路，直流侧RC抑制电路，变压器屏蔽层，避雷器，器件关断过电压RCD抑制电路。