电力电子与电力电子传动技术答案.doc

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1、一、问答题1、什么是全控型器件？答：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，又称为自关断器件；这类器件很多，门极可关断晶闸管（Gate-Turn-OffThyristor—GTO），电力场效应晶体管（PowerMOSFET），绝缘栅双极晶体管（Insulate-GateBipolarTransistor—IGBT）均属于此类。2、什么是器件的安全工作区？答：安全工作区是指功率半导体器件（例如双极性晶体管、场效应管、晶闸管以及绝缘栅双极晶体管）能够按照预期正常工作而不会造成损坏时的电压电流等条件的

2、范围。在半导体器件产品的手册或datasheet里，安全工作区通常以图像的形式标明，以晶体管为例，安全工作区标示图的横坐标是VCE（集电极-发射极电压）、纵坐标是ICE（集电极-发射极电流），而安全工作区的范围即为图中曲线与坐标轴所包围的区域。3、什么是降栅压？4、什么是延迟搜索？5、栅极电阻RG的作用是什么？答：1）消除栅极振荡  绝缘栅器件(IGBT、MOSFET)的栅射（或栅源）极之间是容性结构，栅极回路的寄生电感又是不可避免的，如果没有栅极电阻，那栅极回路在驱动器驱动脉冲的激励下要产生很强的振荡，因此必须串联一个电阻加以迅速

3、衰减。 2）转移驱动器的功率损耗   电容电感都是无功元件，如果没有栅极电阻，驱动功率就将绝大部分消耗在驱动器内部的输出管上，使其温度上升很多。 3）调节功率开关器件的通断速度  栅极电阻小，开关器件通断快，开关损耗小；反之则慢，同时开关损耗大。但驱动速度过快将使开关器件的电压和电流变化率大大提高，从而产生较大的干扰，严重的将使整个装置无法工作，因此必须统筹兼顾。6、MOSFET为什么易于并联？答：因为功率MOSFET的电流具有负的温度系数，则当把许多MOSFET并联起来之后，一旦其中有某一个MOSFET管的电流增大时，就会引起温度

4、升高，使得该MOSFET的电流又降低下来，即具有自限流效应，所以不会导致整个器件损坏。实际上，功率MOSFET本身就是由成千上万个小的MOSFET并联构成的，所以才具有很大的电流容量。GTR是双极型器件，电流的温度系数为正，因此并联起来之后就容易发生热-电击穿。7、栅源电压过高对MOSFET有什么影响？8、IGBT栅极驱动电路上的±UCE的幅值是多少？二、画出IGBT的转移特性，标出阈值电压UGS（th），并说明UGS的大小对集电极电流Ic的影响。一、设计IGBT驱动电路。1、设置比较完整的栅极保护电路；2、具有“慢关断”功能。答：

5、二、设计IGBT直流Buck斩波电路。1、画出主电路电路图；2、画出输出电压波形；3、写出输出电压表达式。答：一、设计VDMOS单相桥式电压型逆变器。1、画出“H桥”主电路电路图；2、选择IC基极驱动电路（要求直流电源对地浮动）；3、画出一个串联桥臂IC基极驱动电路与VDMOS器件的连接电路。二、设计IGBT交-流-交三相电压型逆变器。1、画出IGBT主电路电路图；2、画出180°导电型三相器件导通波形；3、写出器件导通顺序。答：