電力電子技術(第二版)課后復習題與解答.doc

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1、《電力電子技術》習題及解答第1章思考題與習題1.1晶閘管的導通條件是什么?導通后流過晶閘管的電流和負載上的電壓由什么決定?答：晶閘管的導通條件是：晶閘管陽極和陽極間施加正向電壓，并在門極和陽極間施加正向觸發(fā)電壓和電流（或脈沖）。導通后流過晶閘管的電流由負載阻抗決定，負載上電壓由輸入陽極電壓UA決定。1.2晶閘管的關斷條件是什么?　如何實現?　晶閘管處于阻斷狀態(tài)時其兩端的電壓大小由什么決定?答：晶閘管的關斷條件是：要使晶閘管由正向導通狀態(tài)轉變?yōu)樽钄酄顟B(tài)，可采用陽極電壓反向使陽極電流IA減小，IA下降到維持電流IH以下時，晶閘管部建立的正反饋無法進行。進而實現晶閘管的關斷，其兩端電壓大小由電

2、源電壓UA決定。1.3溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流、正反向漏電流、維持電流以及正向轉折電壓和反向擊穿電壓如何變化？答：溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流隨溫度升高而減小，正反向漏電流隨溫度升高而增大，維持電流IH會減小，正向轉折電壓和反向擊穿電壓隨溫度升高而減小。1.4晶閘管的非正常導通方式有哪幾種？答：非正常導通方式有：(1)Ig=0，陽極電壓升高至相當高的數值；(1)陽極電壓上升率du/dt過高；(3)結溫過高。1.5請簡述晶閘管的關斷時間定義。答：晶閘管從正向陽極電流下降為零到它恢復正向阻斷能力所需的這段時間稱為關斷時間。即。1.6試說明晶閘管有哪些派生器件？答：快速晶閘管、雙向晶閘管、

3、逆導晶閘管、光控晶閘管等。1.7請簡述光控晶閘管的有關特征。答：光控晶閘管是在普通晶閘管的門極區(qū)集成了一個光電二極管，在光的照射下，光電二極管電流增加，此電流便可作為門極電觸發(fā)電流使晶閘管開通。主要用于高壓大功率場合。1.8型號為KP100-3，維持電流IH=4mA的晶閘管，使用在圖題1.8所示電路中是否合理，為什么?(暫不考慮電壓電流裕量)圖題1.8答：（a）因為，所以不合理。(b)因為,KP100的電流額定值為100Ａ，裕量達５倍，太大了。（c）因為，大于額定值，所以不合理。1.9圖題1.9中實線部分表示流過晶閘管的電流波形，其最大值均為Im，試計算各圖的電流平均值．電流有效值和波形

4、系數。解：圖(a)：IT(AV)==IT==Kf==1.57圖題1．9圖(b)：IT(AV)==ImIT==Kf==1.11圖(c)：IT(AV)==ImIT==ImKf==1.26圖(d)：IT(AV)==ImIT==ImKf==1.78圖(e)：IT(AV)==IT==Kf==2.83圖(f)：IT(AV)==IT==Kf==21.10上題中，如不考慮安全裕量，問額定電流100A的晶閘管允許流過的平均電流分別是多少?解：(a)圖波形系數為1.57，則有：1.57=1.57100A,IT(AV)=100A(b)圖波形系數為1.11，則有：1.11=1.57100A,IT(AV)=141

5、.4A(c)圖波形系數為1.26，則有：1.26=1.57100A,IT(AV)=124.6A(d)圖波形系數為1.78，則有：1.78=1.57100A,IT(AV)=88.2A(e)圖波形系數為2.83，則有：2.83=1.57100A,IT(AV)=55.5A(f)圖波形系數為2，則有：2=1.57100A,IT(AV)=78.5A1.11某晶閘管型號規(guī)格為KP200-8D，試問型號規(guī)格代表什么意義?解：KP代表普通型晶閘管，200代表其晶閘管的額定電流為200A，8代表晶閘管的正反向峰值電壓為800V，D代表通態(tài)平均壓降為。1.12如圖題1.12所示，試畫出負載Rd上的電壓波形

6、(不考慮管子的導通壓降)。圖題1.12解：其波形如下圖所示：1.13在圖題1.13中，若要使用單次脈沖觸發(fā)晶閘管T導通，門極觸發(fā)信號（觸發(fā)電壓為脈沖）的寬度最小應為多少微秒（設晶閘管的擎住電流IL=15mA）？圖題1.13解：由題意可得晶閘管導通時的回路方程：可解得，==1要維維持持晶閘管導通，必須在擎住電流IL以上，即，所以脈沖寬度必須大于150μs。1.14單相正弦交流電源，晶閘管和負載電阻串聯如圖題1.14所示，交流電源電壓有效值為220V。(1)考慮安全余量，應如何選取晶閘管的額定電壓？(2)若當電流的波形系數為Kf=2.22時，通過晶閘管的有效電流為100A，考慮晶閘管

7、的安全余量，應如何選擇晶閘管的額定電流？解：（1）考慮安全余量,取實際工作電壓的2倍UT=2202622V,取600V（2）因為Kf=2.22,取兩倍的裕量，則：2IT(AV)得：IT(AV)=111(A)取100A。圖題1.141.15什么叫GTR的一次擊穿?什么叫GTR的二次擊穿?答：處于工作狀態(tài)的GTR，當其集電極反偏電壓UCE漸增大電壓定額BUCEO時，集電極電流IC急劇增大（雪崩擊穿），但此時集電極的電壓基本保持不變，這叫