晶闸管的简述
简述晶闸管的导通条件和关断条件
简述晶闸管的导通条件和关断条件晶闸管是一种电子元件，具有双向控制功率的能力。
它可以实现从关断到导通的转换，并能在导通状态下持续传导电流。
晶闸管的导通条件和关断条件是晶闸管正常工作需要满足的条件。
晶闸管的导通条件：1. Anode-Positive Triggering（正向触发）：晶闸管的阳极端口与附加触发电路相连，并且触发信号的电压超过正向触发电压（通常为低电压）。
当此条件满足时，晶闸管就可以导通了。
2. Anode-Gate Positive Triggering（阳极-栅极正向触发）：阳极端口和栅极端口同时从正向电压触发，晶闸管将导通。
这种触发方式需要较高的触发电压。
3. Cathode-Positive Triggering（阴极端口正向触发）：阴极端口与触发电路相连，触发电压向阴极电压的方向变化。
当触发电压超过正向触发电压时，晶闸管就导通了。
4. Dv/Dt Triggering（斜率触发）：这是一种特殊的触发方式，它通过改变晶闸管两端的电压斜率来触发导通。
当电压的变化率超过一定阈值时，晶闸管会导通。
这种触发方式通常用于高压应用。
晶闸管的关断条件：1. Anode-Cathode Current下降到维持电流（Hold Current）以下：晶闸管需要维持一定的电流流过，以保持导通状态。
当通过晶闸管的电流下降到维持电流以下时，晶闸管会关断。
2. Anode-Cathode Voltage（阳极-阴极电压）下降到维持电压以下：晶闸管需要维持一定的电压在其两端，以保持导通状态。
当电压下降到维持电压以下时，晶闸管会关断。
这是最常见的关断条件。
3. Gate-Cathode Voltage（栅极-阴极电压）下降到零：当栅极与阴极之间的电压下降到零时，晶闸管会关断。
需要注意的是，晶闸管的关断不像导通那样是瞬时的，需要一定的时间来完成关断过程。
这是由于电荷在晶闸管中的累积和延迟效应所引起的。
总结起来，晶闸管的导通条件是触发信号的电压超过一定的阈值，而关断条件是通过控制电压或电流下降到一定的阈值。
晶闸管介绍
晶闸管介绍：晶闸管是一种大功率开关型半导体器件，具有硅整流器件的特性。
1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化。
晶闸管是PNPN 四层半导体结构，有三个极：阳极、阴极和控制极。
它能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制，被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
晶闸管具有硅整流器件的特性，因此能够在高电压、大电流条件下工作。
在实际应用中，晶闸管的导通和截止状态可以通过控制极触发电流来实现控制。
在正向电压条件下，晶闸管内部两个等效三极管均处于截止状态，此时晶闸管是截止的。
当控制极上施加触发电流时，晶闸管内部等效三极管导通，晶闸管进入导通状态。
在导通状态下，控制极失去作用，即使控制极上施加反向电压，晶闸管仍然保持导通状态。
要使晶闸管截止，需要使其阳压为零或为负，或将阳压减小到一定程度，使流过晶闸管的电流小于维持电流，晶闸管才自行关断。
此外，晶闸管具有正向和反向特性。
在正向特性下，只有很小的正向漏电流；在反向特性下，需要施加反向电压才能使晶闸管导通。
因此，在实际应用中需要根据具体电路要求选择合适的晶闸管类型和规格。
《电力电子技术第二版》课后习题及解答
《电力电子技术》习题及解答第1章思考题与习题1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A决定。
1.2晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A减小，I A下降到维持电流I H以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A决定。
1.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
1.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g=0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。
1.5请简述晶闸管的关断时间定义。
答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
1.6试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
1.7请简述光控晶闸管的有关特征。
答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
1.8型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题1.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.8答：（a ）因为H A I mA K V I <=Ω=250100，所以不合理。
《电力电子技术(第二版)》习题答案
《电力电子技术》习题及解答第1章 思考题与习题1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A 决定。
1.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A 减小，I A 下降到维持电流I H 以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A 决定。
1.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H 会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
1.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g =0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。
1.5请简述晶闸管的关断时间定义。
答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
1.7请简述光控晶闸管的有关特征。
答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
1.8型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题1.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.8答：（a ）因为H A I mA K VI <=Ω=250100，所以不合理。
晶闸管的工作原理
晶闸管的工作原理
晶闸管是一种电子器件，它是一种具有双稳态开关特性的半导体器件。
晶闸管由四层结构的半导体材料（P-N-P-N）组成，
其中两个N型区域被P型区域隔开，形成了一个P-N-P-N结构。
在晶闸管的结构中，有三个电极，分别是控制电极（G），阳极（A）和阴极（K）。
当晶闸管处于关断状态时，阳极和阴极之间形成反向偏置，导致晶闸管整体处于高阻态。
此时，无论控制电极施加多少电压，晶闸管都不会导通。
当控制电极施加正向电压时，控制电流流入晶闸管。
当控制电流达到晶闸管的触发电流（也称为“保持电流”）时，晶闸管会
转入导通态。
在这种情况下，即使控制电流降至较低的水平，晶闸管也会保持导通状态。
一旦晶闸管转入导通态，就会导致阳极和阴极之间的电压降低，形成一个低阻态。
这使得晶闸管对于大电流和大功率的传导具有很好的特性。
只有在阳极和阴极电压减小到一个特定的水平，或者当控制电流降低到零时，晶闸管才能转入关断态。
晶闸管的主要特点是具有双稳态开关特性，即只需一次触发就可以保持导通态，直到有特定条件发生为止。
因此，晶闸管常被用作交流电路中的开关元件，比如用来控制电机、灯光和其他高功率设备的开关。
此外，晶闸管还可以用于变压器的控制、电压/电流调节以及信号放大等应用。
它在电力系统中的应用
非常广泛。
6莱钢技能鉴定电工技师简答
电工(维修电工)技师理论知识合并卷六、简答题（每题10分，共1190分）1.>对电器测量用和保护用的电流互感器的铁心有何不同的要求？答案：电气测量对电流互感器的准确度要求较高，且要求在短路时仪表受的冲击要小，所以测量用的电流互感器的铁心在一次电路短路时应易于饱和，以限制二次电流的增长倍数；而保护用的电流互感器的铁心则在一次电路短路时应不饱和，使二次电流能与一次电流成比例增长，以适应保护灵敏度的要求。
2.>简述晶闸管的结构和导通及关断条件。
答案：1）晶闸管有三个极：阳极，阴极和门极。
晶闸管的管芯是由PNPN四层半导体材料组成的。
有三个PN结。
2）晶闸管导通的条件是:在阳极与阴极间加一个正向电压，同时在门极与阴极间也加一个正向电压；关断条件是：阳极电流（阳极与阴极间的电流）小于维持电流。
3.>直流调速系统中能够引起转速变化的主要因素？答案：负载变化、电网电压波动、电动机励磁变化、放大器放大倍数的变化、由于温升引起的主电路电阻变化等。
4.>PLC信号模块的作用是什么？答案：1）电平转换作用：即把外部设备的信息转换成CPU能够接受的信号，把CPU发送给外部设备的信号转换成能够驱动外部设备的电平；2）抗干扰和滤波作用：将外部设备的电信号与CPU隔离。
5.>闭环控制系统一般有哪几部分组成？答案：闭环控制系统一般由给定元件、比较元件、放大校正元件、执行元件、被控对象、检测反馈元件等组成。
6.>采用移相电容的补偿方式有几种？效果最好的方式是哪一种？答案：有三种：（1)个别补偿 (2)分组补偿 (3)集中补偿。
效果最好的是个别补偿。
7.>简述伺服电机的基本用途。
答案：伺服电机又称执行电机，它是控制电机的一种。
它可以把输入的电压信号变换成电机轴上的角位移和角速度等机械信号输出。
8.>为什么直流单臂电桥不适于测量阻值小于1Ω的电阻，而直流双臂电桥可以用来测量阻值小于1Ω的电阻值?答案：因为阻值小于1Ω的电阻值小，直流单臂电桥不能有效地消除接线电阻和接触电阻对测量的影响，不能保证测量阻值小的电阻的精度，故不适于测量阻值小于1Ω的电阻。
简述晶闸管导通的条件与关断条件
简述晶闸管导通的条件与关断条件晶闸管是一种非常重要的半导体器件，广泛应用于电力电子、通信、自动化控制等领域。
晶闸管的导通和关断条件是使用晶闸管的前提，对于理解晶闸管的工作原理和应用具有重要意义。
本文将简述晶闸管导通的条件和关断条件，以期为读者提供一定的参考和帮助。
一、晶闸管导通的条件晶闸管导通的条件是指，在一定的控制条件下，晶闸管能够通过电流并将电路导通的条件。
晶闸管导通的条件主要包括以下几个方面。
1. 触发电压当晶闸管的阳极电压达到一定的值（称为触发电压），并且在控制极上加上一个足够的触发脉冲，晶闸管将导通。
触发电压取决于晶闸管的特性和工作条件，一般在0.5V-2V之间。
2. 控制电流晶闸管的控制极是控制晶闸管导通和关断的关键，其控制电流的大小和方向对晶闸管的导通和关断起着决定性的作用。
当控制极上的电流达到一定的值时，晶闸管会开始导通。
3. 外部电路晶闸管导通还需要外部电路的支持，如电源、负载等。
当外部电路满足一定的条件时，晶闸管才能正常导通。
二、晶闸管关断的条件晶闸管关断的条件是指，在一定的控制条件下，晶闸管能够断开电流并将电路关断的条件。
晶闸管关断的条件主要包括以下几个方面。
1. 空载电压当晶闸管的阳极电压下降到一定的值（称为空载电压），晶闸管将自动断开电流。
空载电压取决于晶闸管的特性和工作条件，一般在5V-20V之间。
2. 控制电流在晶闸管导通状态下，控制极上的电流大小和方向对晶闸管的关断起着决定性的作用。
当控制极上的电流达到一定的值时，晶闸管将断开电流。
3. 外部电路晶闸管关断还需要外部电路的支持，如电源、负载等。
当外部电路满足一定的条件时，晶闸管才能正常关断。
三、晶闸管导通和关断的控制方法晶闸管导通和关断的控制方法主要包括以下几个方面。
1. 触发电路触发电路是控制晶闸管导通和关断的关键，其主要作用是提供一个足够的触发脉冲，使晶闸管导通或关断。
触发电路的设计和选择对晶闸管的工作稳定性和可靠性具有重要影响。
晶闸管 工作原理
晶闸管工作原理
晶闸管是一种控制型半导体电子器件，主要用于控制大功率电流的导通和截断。
它是由P型和N型半导体材料构成的结构，在结的两侧分别连接P型和N型半导体，形成两个PN结。
晶闸管的工作原理主要涉及两个关键过程：激励和触发。
首先，在晶闸管上加上一个绝热极间电压，当极间电压小于晶闸管的额定电压时，晶闸管处于截止状态，电流无法通过。
这是因为PN结的结内有较大的空间电荷区，阻碍电流的流动。
接下来，在PN结上施加一个正向偏压，如将正向电压施加在PN结上，即P端以正极，N端以负极。
由于正向偏压，电子
从N端向P端移动，并与空穴相遇形成复合，减少了空间电
荷区的大小，从而减小了PN结的电阻。
然后，电流开始通过PN结，晶闸管处于激励状态。
当晶闸管处于激励状态时，PN结上的电流依然较小，无法传
导大功率电流。
此时，需要通过触发电流将晶闸管工作于导通状态。
触发电流是一个高电流脉冲，使得晶闸管的控制极和触发极之间的正向电流增加，进而形成一个区域导通，使大功率电流得以通过。
总结起来，晶闸管的工作原理是：在施加正向偏压的基础上，通过一个触发脉冲的方式，将其从截止状态转变为导通状态。
需要注意的是，一旦晶闸管进入导通状态，将无法自动截断电流，必须通过施加逆向电压或控制电流来实现截断。
电力电子技术试题及答案
德州科技职业学院机电系14级机电专业期末考试试题《电力电子技术》试卷一、选择（每题1.5分，共60分） 1、晶闸管内部有（ ）个PN 结。
A 、1B 、2C 、3D 、42、晶闸管在电路中的门极正向偏压（ ）越好。
A 、越大 B 、越小 C 、不变 D 、越稳定3、晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（ ）来表示的。
A 、有效值B 、最大值C 、平均值D 、瞬时值 4、双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（ ）个电极。
A 、一个B 、两个C 、三个D 、四个、下列电力半导体器件电路符号中，表示IGBT 器件电路）、比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（ ） 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO7、比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO8、比较而言，下列半导体器件中性能最好的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO9、比较而言，下列半导体器件中输入阻抗最大的的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO10、下列半导体器件中属于电流型控制器件的是（ ）A、IPMB、MOSFETC、IGBTD、GTO11、逆变电路输出频率较高时，电路中的开关元件应采用（）A、晶闸管B、单结晶体管C、电力晶体管D、绝缘栅双极型晶体管12、电力场效应管MOSFET适于在（）条件下工作A、直流B、低频C、中频D、高频13、要使绝缘栅双极型晶体管导通，应（）A、在栅极加正电压B、在集电极加正电压C、在栅极加负电压D、在集电极加负电压14、电力晶体管的开关频率（）电力场效应管A、稍高于B、低于C、远高于D、等于15、如晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压为（）A、700V B、750V C、800V D、850V 16、下列电力电子器件中，（）的驱动功率小，驱动电路简单A、普通晶闸管B、可关断晶闸管C、电力晶体管D、功率场效应晶体管17、二极管两端加上正向电压时（）A、一定导通B、超过死区电压才导通C、超过0.3V 才导通D、超过0.7V才导通18、下列电力半导体器件电路符号中，表示GTO器件电路符号的是（）19、下列电力半导体器件电路符号中，表示GTR器件电路符号的是（）20、下列电力半导体器件电路符号中，表示MOSFET器件电路符号的是（）21、单结晶体管振荡电路是利用单结晶体管的（）工作特性设计的A、截止区B、负阻区C、饱和区D、任意区域22、在晶闸管直流电动机调速系统中，改变（）就能改变直流电动机的转速。
电力电子技术_复习题答案()
第二章：1.晶闸管的动态参数有断态电压临界上升率du/dt和通态电流临界上升率等，若du/dt过大，就会使晶闸管出现_ 误导通_，若di/dt过大，会导致晶闸管_损坏__。
2.目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有电力晶体管、可关断晶闸管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管几种。
简述晶闸管的正向伏安特性？答: 晶闸管的伏安特性正向特性当IG=0时，如果在器件两端施加正向电压，则晶闸管处于正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过。
如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo，则漏电流急剧增大，器件开通。
随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低，晶闸管本身的压降很小，在1V左右。
如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态，IH称为维持电流。
3.使晶闸管导通的条件是什么?答：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（脉冲）。
或：uAK>0且uGK>0。
4.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于半控型器件的是 SCR 。
5.晶闸管的擎住电流IL答：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。
6.晶闸管通态平均电流I T(AV)答：晶闸管在环境温度为40 C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
标称其额定电流的参数。
7.晶闸管的控制角α（移相角）答：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。
8.常用电力电子器件有哪些？答：不可控器件：电力二极管。
半控型器件：晶闸管。
全控型器件：绝缘栅双极晶体管IGBT，电力场效应晶体管（电力MOSFET），门极可关断晶闸管（GTO），电力晶体管。
电力电子简答题
1.简述晶闸管导通的条件与关断条件。
答：在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压，门极也加正向电压，产生足够的门极电流Ig，则晶闸管导通，其导通过程叫触发。
关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
实现关断的方式：1>减小阳极电压; 2>增大负载阻抗。
3>加反向电压2.述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因（7分）：答：①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；②要求晶闸管的控制角α>π/2，使Ud为负值，电路工作在逆变状态原因：当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。
当逆变角太小时，也会发生逆变失败。
不能实现有源逆变的电路有：半控桥电路，带续流二极管的电路。
3．什么是逆变失败失败的后果形成失败的原因答：逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件未关断，该导通的器件未导通。
从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。
逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。
产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。
在电路结构上，电感性负载电路，每个开关管必须反向并联续流二级管17、简述对触发电路的三点要求。
答：1）触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率；2）触发电路必须满足主电路的移相要求；3）触发电路必须与主电路保持同步。
18.对于正弦脉冲宽度调制（SPWM），什么是调制信号什么是载波信号何谓调制比答：在正弦脉冲宽度调制（SPWM）中，把希望输出的波形称作调制信号；而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；载波频率fs与调制信号频率f1之比，N= fs / f1称为载波比。
21.试说明SPWM控制的基本原理。
答：PWM控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。
简述晶闸管导通的条件
简述晶闸管导通的条件
晶闸管是一种电子器件，可以实现从关断到导通的状态转换。
晶闸管导通的条件是指控制晶闸管正向电压和触发电流的条件，只有满足这些条件，晶闸管才能从非导通状态转变为导通状态。
晶闸管的导通条件主要包括两个方面：正向电压条件和触发电流条件。
首先是正向电压条件。
晶闸管的正向电压条件是指控制端和阳极之间的电压需要达到一定的数值，才能使晶闸管导通。
一般来说，晶闸管的正向电压需要达到其额定电压的一定比例，这个比例被称为正向压降比。
正向电压条件的达成可以使晶闸管内部的电场分布发生变化，从而形成正向电流通路，使晶闸管导通。
其次是触发电流条件。
晶闸管的触发电流条件是指控制端施加的电流需要达到一定的数值，才能使晶闸管导通。
触发电流可以通过外部电路施加，也可以通过光、热等方式作用在晶闸管上。
触发电流的作用是使晶闸管内部的PN结发生反向击穿，形成一个导通通道，使晶闸管导通。
除了正向电压和触发电流条件，还有一些其他的因素也会影响晶闸管的导通。
例如，温度是一个重要的影响因素，晶闸管在高温下导通的条件会有所改变。
此外，晶闸管的特性参数也会对导通条件产生影响，例如晶闸管的电流增益、尺寸等。
总结起来，晶闸管导通的条件包括正向电压条件和触发电流条件。
只有在正向电压和触发电流同时满足的情况下，晶闸管才能从关断状态转变为导通状态。
掌握晶闸管导通的条件，可以更好地理解和应用晶闸管，为电子设备的设计和控制提供基础支持。
晶闸管的换相方式简述
晶闸管的换相方式简述用晶闸管作为上述电路的切换开关即可构成晶闸管逆变器，但是晶闸管的开通时间可以人为控制而其关断则是利用晶闸管电流过零或是承受反向电压来实现的，现在供电电源为直流电源,晶闸管一经导通，通过单方向电流，要使其关断必须采用换相电路. 所谓换相是指按襦要的时刻把导通的晶闸管关断，使电流换到另—个规定的晶闸管。
换相方式总的来说有自然换相和强迫换相两种。
自然换相，是指在电路正常工作时，晶闸管电流过零而自然关断的倩况*如上节讨论的整流电路中电流过零而使已导通的晶阐管关断即是一例。
强迫换相，是指晶闸管通过直流导通时，由换相电路提供反向电压，使晶闸管电流强迫降到零而关断的情况为保证晶闸管可靠关断，所加反向电压时间应大于晶闸管的关断时间强迫换相电路一般由储能元件电容或电感、辅助开关元件等构成，换相方式和电路种类都很多，下面讨论几种基本的换相方式，1. 利用电容强迫换相利用电容强迫换相的方法是将反偏的电容跨接在需要关断的晶闸管上，如图3-37所示。
假定在θt时刻之前VT1导通，电容C充电，极性是右正左负.到θ1时刻触发晶闸管VT2使之导通，于是电容C给VT1以反向电压，i vr1迅速下降到零，导致VT1关断,此时电阻R2中通过电流i R2，而电阻R1中在开始除了原有电流之外还加上电容C的放电电流，故i R1开始突然上升，之后随着电容C充电电压升髙而下降，当C充电到E时.i R1降到零，此时电容两端的电压接近E，极性是左正右负，为关断VT2作好准备，到θ2时刻触发VT1,因此时的为正，所以它可以导通，VT1导通后电容C通过VT1使VT2承受反向电压,故VT2迅速关断.电容C又经过VT1反向充电到右正左负。
为了保证晶闸管可靠关断，应使电容C放电到零所需的时间大于晶闸管的关断时间。
否则，晶闸管可能因再次承受正向电压而导通。
2. 谐振负载换相将LC网络作为负载电路的一部分，就可利用调谐负载的电流反向特性强迫晶闸管进行换相，如图3-38所示.在wt=0时刻触发晶闸管VT 使其导通，电容C经过VT和电感L充电，极性是左正右负;当C充电到E时，电流i VT达到最大，电感中的感应电动势为零.之后电流开始减少，L中感应电动势反向，极性是占正左负，该电动势使C继续充电，vc继续上升，即负载R两端的电压V R继续上升。
电力电子器件复习题
1、电力电子技术是依靠电力电子器件实现电能的高效率的变换和控制。
2、按照载流子导电类型分，电力电子器件可分为双极型、单极性和混合型器件。
3、晶闸管是最古老的功率器件，也是目前容量最大的功率器件。
4、所谓半导体是指其导电性介于导体和非导体之间的物质。
5、半导体器件的特征是由带电粒子在半导体中如何运动来决定的。
6、载流子在半导体中的移动形成了电流。
7、半导体器件的基础是PN结，当在结的两端施加正向电压时，就有电流流过PN 结。
8、当PN结的反向电压增大到一定程度后，其反向电流就会突然增大，这种现象叫PN结的反向击穿。
反向击穿分为雪崩击穿和齐纳击穿两种。
9、场效应晶体管是一种多数载流子导电的半导体器件。
10、目前耐压最高、电流容量最大的全控型电力电子器件之一是GTO。
11、晶闸管是一种只能控制其导通，而不能控制其关断的半控型器件。
12、IGBT的选择主要有三个方面需要考虑：额定电压、额定电流和开关速度。
13、IGBT常用的保护电路由两种：过电压保护和过电流保护。
14、功率MOSFET具有工作效率高、驱动功率小、无二次击穿等优点。
15、根据反向恢复时间，功率二极管可以分为普通整流功率二极管、快恢复二极管、超快恢复二极管和肖基特二极管等。
1、对MOSFET动态特性产生影响的主要因素有哪些？P462、什么叫雪崩击穿? P143、什么是齐纳击穿？P144、GTO并联和串联各能解决什么问题？P1975、GTO的失效现象？P1956、简述晶闸管的开通和关断条件？P1637、功率MOSET在实际使用中，为达到满意的效果一般采取哪些措施？P588、比较IGBT与功率MOSFET的异同？P979、论述IGBT的导通和关断原理？P97-9810、论述GTO的关断和导通原理？P193-194第 1 页共 1 页。
《电力电子技术》习题
《电力电子技术》习题第1章 电力电子器件1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A 决定。
1.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A 减小，I A 下降到维持电流I H 以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A 决定。
1.3晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g =0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。
1.4请简述晶闸管的关断时间定义。
答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
1.5试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
1.6请简述光控晶闸管的有关特征。
答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
1.7型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题1.7所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.7答：（a ）因为H A I mA K V I <=Ω=250100，所以不合理。
(b)A V I A 2010200=Ω=, KP100的电流额定值为100Ａ，裕量达５倍，太大了。
（c ）A V I A 1501150=Ω=，大于额定值，所以不合理。
电力电子技术试题及答案
德州科技职业学院机电系14级机电专业期末考试试题 《电力电子技术》试卷一、选择（每题1.5分，共60分） 1、晶闸管内部有（ ）个PN 结。
A 、1B 、2C 、3D 、42、晶闸管在电路中的门极正向偏压（ ）越好。
A 、越大 B 、越小 C 、不变 D 、越稳定3、晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（ ）来表示的。
A 、有效值 B 、最大值 C 、平均值 D 、瞬时值4、双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（ ）个电极。
A 、一个 B 、两个 C 、三个 D 、四个5、下列电力半导体器件电路符号中，表示IGBT 器件电路符号的是（ ）6、比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO7、比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO8、比较而言，下列半导体器件中性能最好的是（ ）A 、IGBTB 、MOSFETC 、GTRD 、GTO9、比较而言，下列半导体器件中输入阻抗最大的的是（ ） A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO10、下列半导体器件中属于电流型控制器件的是（ ） A 、IPM B 、MOSFET C 、IGBT D 、GTO11、逆变电路输出频率较高时，电路中的开关元件应采用（ ） A 、晶闸管 B 、单结晶体管 C 、电力晶体管 D 、绝缘栅双极型晶体管 12、电力场效应管MOSFET 适于在（ ）条件下工作 A 、直流 B 、低频 C 、中频 D 、高频 13、要使绝缘栅双极型晶体管导通，应（ ）A 、在栅极加正电压B 、在集电极加正电压C 、在栅极加负电压D 、在集电极加负电压14、电力晶体管的开关频率（）电力场效应管A、稍高于B、低于C、远高于D、等于15、如晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压为（）A、700VB、750VC、800VD、850V16、下列电力电子器件中，（）的驱动功率小，驱动电路简单A、普通晶闸管B、可关断晶闸管C、电力晶体管D、功率场效应晶体管17、二极管两端加上正向电压时（）A、一定导通B、超过死区电压才导通C、超过0.3V才导通D、超过0.7V才导通18、下列电力半导体器件电路符号中，表示GTO器件电路符号的是（）19、下列电力半导体器件电路符号中，表示GTR器件电路符号的是（）20、下列电力半导体器件电路符号中，表示MOSFET器件电路符号的是（）21、单结晶体管振荡电路是利用单结晶体管的（）工作特性设计的A、截止区B、负阻区C、饱和区D、任意区域22、在晶闸管直流电动机调速系统中，改变（）就能改变直流电动机的转速。
简述晶闸管的工作原理
简述晶闸管的工作原理 2013-4-25 17:02:55 来源:佳工晶闸管又叫可控硅。
自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它主要有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。
从晶闸管的电路符号可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
晶闸管是可以处理耐高压、大电流的大功率器件，随着设计技术和制造技术的进步，越来越大容量化。
常见晶闸管外形基本结构：晶闸管的外形如下图所示，分为螺栓形和平板形两种，螺栓形这种结构更换元件很方便，用于100A以下的元件。
平板形，这种结构散热效果比较好，用于200A以上的元件。
晶闸管是由四层半导体构成的。
图右所示为螺栓形晶闸管的内部结构，它由单晶硅薄片P1、N1、P2、N2四层半导体材料叠成，形成三个PN结。
图 (b)和(c)所示分别为其示意图和表示符号。
晶闸管的工作原理：在晶闸管的阳极与阴极之间加反向电压时，有两个PN结处于反向偏置，在阳极与阴极之间加正向电压时，中间的那个PN结处于反向偏置，所以，晶闸管都不会到导通(称为阻断)。
A—接电源正极K—接电源负极(1)G不加电压(UGK=0) 这时晶闸管相当由三个PN结串接,其中一只反接, 因而不导通。
(2) G加上适当电压(UGK>0)，则产生正反馈。
晶闸管导通后，UAK(AK之间的压降很小)。
不管UGK存在与否,晶闸管仍将导通。
外电路使晶闸管的阳极电流IA小于某一数值时，就不能维持正反馈过程,晶闸管就会自行关断。
A—接电源负极 K—接电源正极这时电路J1,T2均承受反向电压，无论控制极是否加正向触发电压，晶闸管均不导通，呈关断状态。
综上所述，在晶闸管的A-K之间加正向电压，还需在G-K之间加适当的触发电压，晶闸管就能导通。
相似一个受控的二极管。
伏安特性：晶闸管的阳极电压与阳极电流的关系，称为晶闸管的伏安特性，如图所示。
简述晶闸管的优点
简述晶闸管的优点以《简述晶闸管的优点》为标题，写一篇3000字的中文文章晶闸管是一种半导体器件，具有导通和非导通两种电气状态。
它一般由锗，硅，锡，硼，氮和磷六种元素的混合物组成，作为电子网络中一种特殊的二极管，晶闸管具有快速、准确、可靠、稳定性好等特点，在电子信号的传输和控制中有重要的作用。
因此，晶闸管在电子设备中广泛应用，可以说是电子应用中不可缺少的重要元件。
晶闸管具有很多优点：首先，晶闸管具有较高的硬度。
它采用锗，硅，锡，硼，氮和磷等元素的混合物组成，除了微小的磷含量外，可以很好地防止晶闸管受到热，电流，电压，外界环境和任何外部因素的影响。
它具有许多变化的电阻，可以在室温条件下稳定运行，而且它能够较好地承受电流的负荷。
其次，晶闸管拥有很快的响应时间。
一般而言，晶闸管在接收到电路开关控制信号后，其电气参数会在短短几微秒之内达到指定要求，这使得晶闸管特别适合用于控制高速、高精度的电子设备。
再次，晶闸管具有可靠的稳定性。
晶闸管的状态能够得到稳定的保持，在长期的运行过程中能够有效避免出现脉冲急剧变化的情况，并且可以保证电路的正常工作长达一年或更长的时间，同时，晶闸管的安全性也比较好。
此外，晶闸管可以有效防止较大的突发电流入侵电路。
晶闸管可以将突发电流限制在一定范围内，使电路系统在短时间内受到最小的损害，它可以有效地保护电路系统免受突发电流的损坏。
最后，晶闸管是一种低成本的器件，它的价格低得多，因此而有很多应用，可以有效降低电子产品的生产成本，提高整个电子产品的效率和体积。
总之，晶闸管是一种半导体器件，具有快速、准确、可靠、稳定性好等特点，在电子信号的传输和控制中有重要的作用，如较高的硬度、快速的响应时间、可靠的稳定性、防止突发电流入侵电路以及低成本等优点。
因此，晶闸管在电子设备中得到了广泛的应用，是电子设备中不可缺少的重要元件。
简述晶闸管的非正常导通方式
简述晶闸管的非正常导通方式晶闸管是一种控制电流的半导体器件，它具有单向导电特性，可以实现电流的正向和反向控制。
除了普通的正常导通方式外，晶闸管还存在非正常导通方式，即在特定条件下，晶闸管会出现异常的导通现象。
本文将从触发方式、工作原理和应用领域三个方面对晶闸管的非正常导通方式进行简述。
一、触发方式晶闸管的非正常导通方式通常通过触发方式实现。
触发方式可以分为正向触发和反向触发两种。
1. 正向触发正向触发是指在晶闸管的阳极和门极之间施加正向触发电压，使晶闸管导通。
正向触发可以通过外部信号源或者通过其他晶闸管来实现。
2. 反向触发反向触发是指在晶闸管的阴极和门极之间施加反向触发电压，使晶闸管导通。
反向触发主要用于特殊应用场合，需要细致控制电流的情况下使用。
二、工作原理晶闸管的非正常导通方式与其工作原理密切相关。
晶闸管由四层半导体材料构成，主要包括P型和N型材料。
在正常导通方式下，当阳极和门极之间施加正向电压时，P区和N区之间的电子会发生复合，形成电流通路，从而实现导通。
而在非正常导通方式下，触发方式的改变会导致电流通路的异常。
1. 异常触发异常触发是指在晶闸管的触发电压未达到正常导通电压的情况下，晶闸管仍然导通的现象。
这种情况可能是由于触发电压的幅值或者频率超出了晶闸管的正常工作范围，或者是由于触发电压的波形不符合晶闸管的工作要求。
2. 异常关断异常关断是指在晶闸管的关断电压未达到正常关断电压的情况下，晶闸管无法完全截断电流的现象。
这种情况可能是由于关断电压的幅值或者频率超出了晶闸管的正常工作范围，或者是由于关断电压的波形不符合晶闸管的工作要求。
三、应用领域晶闸管的非正常导通方式在一些特殊应用领域具有重要意义。
1. 电力系统在电力系统中，晶闸管的非正常导通方式可以用于电力电子器件的保护和控制。
通过对晶闸管的触发方式和工作原理进行合理设计，可以实现对电力系统的电流和电压进行精确控制，保证电力系统的稳定运行。
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2.特殊功能模块指令特殊功能模块读指令FROM（FNC78）和特殊功能模块写指令TO（FNC79），如图4-73、土4-74所示。
FROM的目标操作数[D·]为KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
ml为特殊功能模块的编号，ml=0～7；m2为该特殊功能模块通道（BFM）的编号，m2=0～32 767；n是待传送数据的字数，n=1～32（16位操作）或1～16（32位操作）。
当X1为ON时，将编号为m1的特殊功能模块中编号从m2开始的n个缓冲寄存器的数据读入PLC，并存入D开始的n个数据寄存器中。
如4-73 特殊功能模块读指令图4-74 特殊功能模块写指令T0的源操作数[S·]可取所有的数据类型，m1、m2、n的取值范围与FROM指令的相同。
如图4-74所示，当X0为ON时，将PLC基本单元中从[S·]指定的元件开始的n个字的数据，写到编号为m1的特殊功能模块中编号m2开始的n通道中。
当M8028为ON时，在FROM的T0指令执行过程中禁止中断，在此期间发生的中断在FROM 和T0指令执行完后再执行；M8028为OFF时，指令执行过程中不禁止中断。
3.FXON -3A模块、FX2N-2AD模块和FX2N-2DA模块的使用（1）FXON -3A模块 FXON-3A是三菱公司的模拟量输入和输出模块，它为8位分辨率精度，提供2路模拟量输入（DC 0～10V或AC 4～20mA）通道和1路模拟量输出通道（DC 0～10V 或DC 0～5V）。
A/D转换时间100μs，D/A处理速度是TO指令处理的3倍。
FXON-3A模块的接线图如图4-75所示。
图4-75 FXON-3A模块的接线FXON-3A的通道格式如图4-76所示。
其中通道号#17的位含义如下：bO为0，表示选择模拟输入通道1；bO为1，表示选择模拟输入通道2；b1从0到1，启动A/D转换；b2从1到0，启动D/A转换。
图4-76 FXON-3A的通道格式例4-6 写入模块号为0的FXON-3A模块，D2是其D/A转换值。
解具体分析请看注释（见图4-77）。
图4-77 例4-6的梯形图例4-7 读取模块号为0的FXON-3A模块，其通道1的A/D转换值保存到D0，通道二的A/D 转换值保存到D1。
解具体分析请看注释（见图4-78）。
图4-78 例4-7的梯形图除了上面的指令可以读写FXON -3A，对于FX2N型PLC可以使用模拟量模块专用指令读写FXON-3A模块。
RD3A和WR3A，其功能是对FXON-3A模拟量模块输入值读取和对模块写入数字值。
如图4-79所示，m1为特殊模块号K0～K7,m2为模拟量输入通道K1或K2，[D·]为保存读取的数据,[S·]为指定写入模拟量模块的数字值.指令均为16位操作,占7个程序步.在图4-79中,当X0闭合,则D0保存了模拟量输入通道1的值。
当X1闭合，则D2的值以模拟量的形式输出到模拟量输出通道1。
显然采用WR3A/RD3A指令比较简单，但是只有三菱FX1N 和FX2N型PLC才支持这两个指令。
虽然这个模块是以FXON-3A命名，但要使FXON对其读写只能采用FROM/T0指令。
（2）FX2N -2AD模块 FX2N-2AD模拟量输入模块是FX系列PLC专用的模拟量输入模块。
FX2N-2AD将接受的模拟信号转换成12位二进制的数字量，并以补码的形式存在于16位数据寄存器中，数值范围是-2048～+2047。
该模块有两个输入通道，通过输入端子变换，可以任意选择电压或电流输入状态。
电压输入时，输入信号范围为DC 0～10V,0～5V；电流输入时，输入信号范围为DC 4～20mA。
FX2N -2AD的接线如图4-80所示，途中模拟输入信号采用双绞屏蔽电缆与FX2N-2AD连接，电缆应原理电源线或其他可能产生电气干扰的导线。
如果输入有电压波动，或在外部接线中有电气干扰，可以接一个0.1～0.47μF(25V)的电容。
如果是电流输入，应将端子VIN 和IIN连接。
FX2N-2AD接地端与PLC主单元接地端连接，如果存在过多的电气干扰，再将外壳地端和FX2N-2AD接地端连接。
图4-80 FX2N-2AD的接线图FX2N-2AD模拟量模块内部有一个数据缓冲寄存器（BMF）区，它由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0～#31，其内容与作用如图4-81所示。
数据缓冲寄存器区的内容可以通过PLC的FROM和T0指令来读、写。
图4-81 FX2N-2AD缓冲寄存器（BFM）的分配b0为0，表示选择模拟输入通道1；b0为1，表示选择模拟输入通道2；b1从0到1，启动A/D转换。
例4-8 FX2N-2AD的使用，D0、D10分别保存通道1和2的A/D转换值。
解具体分析请看注释（见图4-82）。
图4-82 梯形图（3）FX2N -2DA FX2N-2DA模拟量输出模块也是FX系列PLC的专用模拟量输出模块。
该模块将12位的数字值转换成相应的模拟量输出。
FX2N-2DA有两路输出通道，通过输出端子变换，也可以任意选择电压或电流状态。
电压输出时，输出信号范围为DC -10～+10V，可以接负载阻抗为1kΩ～1MΩ，分辨率为5mV，综合精度0.1V；电流输出时，输出信号范围为DC 4～20mA，可接负载阻抗不大于250Ω,分辨率为20μA，综合精度0.2mA。
FX2N-2DA模拟量模块的工作电源为DC 24V，模拟量于数字量之间采用光电隔离技术。
FX2N-2AD模拟量模块的两个输出通道，要占用基本单元的八个映像表，即在软件上占八个I/O 点数，在计算PLC的I/O点数时，可以将这八个点作为PLC的输出点来计算。
FX2N-2DA的接线如图4-83所示，模拟输出信号采用双绞屏蔽电缆与外部执行机构连接，电缆应原理电源线或其他可能产生电气干扰的导线。
当电压输出有波动或存在大量噪声干扰时，可以接以个0.1～0.47μF（25V）的电容。
对于是电压输出，应将端子IOUT和COM连接。
FX2N-2DA接地端与PLC主单元接地端连接。
FX2N-2DA模拟量模块内部有一个数据缓冲寄存器区，它由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0～#31，其内容与作用如图4-84所示。
数据缓冲寄存器区的内容可以通过PLC的FROM 和T0指令来读、写。
图4-84 FX2N-2DA缓冲寄存器(BFM)的分配BFM#16：由BFM#17（数字值）指定的通道的D/A转换被写。
D/A数据以二进制形式（下端8位和高端4位部分）进行写。
BFM#17：b0从1到0，通道2转换开始；b1从1到0，通道1转换开始；b2从1到0，D/A 转换的下端8位数据保持。
例4-9 FX2N-2DA的使用，D100、D101分别保存通道1和2的D/A转换值。
解具体分析请看注释（见图4-85）。
图4-85 梯形图2.4液位传感器测量液位的目的，一是为了液体储藏的管理，另一个是为了液位的安全或自动化控制。
有时需要精确的液位数据，有时只需液位升降的信息。
液位传感器按测定原理可分为浮子式液位传感器、平衡浮筒式液位传感器、电容式液位传感器、导电式液位传感器、超声波式液位传感器和放射线式液位传感器等。
下面主要介绍导电式液位传感器。
导电式液位传感器的基本工作原理如图2-31所示。
电极可根据检测水位的要求进行升降调节，它实际上是一个导电性的检测电路，当水位低于检知电极时，两电极间呈绝缘状态，检测电路没有电流流过，传感器输出电压为零。
假如水位上升到与检知电极端斗接触时，由于水有一定的导电性，因此，测量电路中有电流流过，只是电路中的现实仪表就会发生偏转，同时在限流电阻两端有电压输出。
通过仪表或电路输出电压便得知水位已达到预定的高度了。
图2-31 导电式液位传感器的基本工作原理图如图2-32所示为一种实用的导电式液位检测器的电路原理图。
电路主要由两个运算放大器组成，IC1a 运算放大器及外围元件组成方波发生器，通过电容器C1与检知电极相接。
IC1b运算放大器与外围元件组成比较器，以识别仪表水位的电信号状态。
采用发光二极管作为水位的指示。
由于水有一定的等效电阻R，当水位上升到与检知电极接触时，方波发生器产生的矩形波信号被旁路。
相当于加在比较器反相输入端的信号为直流低电平，比较器输出端输出高电平，发光二极管处于熄灭状态。
当水位低于检知电极时，电极与水呈绝缘状态，方波发生器产生正常的矩形波信号，此时比较器输出为低电平，发光二极管闪烁发光，告知水箱缺水。
如要对水位进行控制，可以设置多个电极，以电极不同的高度来控制水位的高低。
导电式水位传感器在日常工作和生活中应用很广泛，它在抽水及储水设备、工业水箱、汽车水箱等方面均被采用。
图2-32 导电式水位检测器电路原理图a) 电路原理图 b) 等效电路及输出波形。