电力二极管与晶闸管

合集下载

电力电子技术期末考试题_答案

1.IGBT 的开启电压UGE （th ）随温度升高而略有下降，开关速度小于电力MOSFET 。

2.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，属于不可控器件的是电力二极管，属于半控型器件的是晶闸管，属于全控型器件的是GTO GTR 电力MOSFET IGBT ；属于单极型电力电子器件的有电力MOSFET ，属于双极型器件的有电力二极管晶闸管 GTO GTR ，属于复合型电力电子器件得有 IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是电力MOSFET ，属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT ，属于电流驱动的是晶闸管、GTO 、GTR 。

3.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_。

阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ，其承受的最大正反向电压均为_22U __，续流二极管承受的最大反向电压为__22U _（设U 2为相电压有效值）。

4.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为0-180O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为222U 和22U ；带阻感负载时，α角移相范围为0-90O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为22U 和22U ；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器。

5.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角时，晶闸管的导通角=π-α-; 当控制角小于不导电角时，晶闸管的导通角= π-2。

6.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UFm 等于22U ，晶闸管控制角α的最大移相范围是0-150o ，使负载电流连续的条件为o 30≤α(U2为相电压有效值)。

电力电子技术试题库-2013答案

电⼒电⼦技术试题库-2013答案电⼒电⼦技术作业题⼀、选择题（每题20分）1．（）晶闸管额定电压⼀般取正常⼯作时晶闸管所承受峰电压的( B )。

A. 1～2倍B. 2～3倍C. 3～4倍D. 4～5倍2．（）选⽤晶闸管的额定电流时，根据实际最⼤电流计算后⾄少还要乘以（ A ）。

A. 1.5～2倍B. 2～2.5倍C. 2.5～3倍D. 3～3.5倍3.（）晶闸管刚从断态转⼊通态并移除触发信号后，能维持通态所需要的最⼩电流是（ B ）。

A. 维持电流IHB. 擎住电流ILC. 浪涌电流ITSMD. 最⼩⼯作电流IMIN4.（）对同⼀只晶闸管，擎住电流IL约为维持电流IH的( B )。

A. 1～2倍B. 2～4倍C. 3～5倍D. 6～8倍5.( )普通晶闸管的额定电流⽤通态平均电流值标定，⽽双向晶闸管通常⽤在交流电路中，因此其额定电流⽤( D )标定。

A. 平均值B. 最⼤值C. 最⼩值D. 有效值6.( C )晶闸管属于A. 全控型器件B.场效应器件C.半控型器件D.不可控器件7.( )晶闸管可通过门极( C )。

A. 既可控制开通，⼜可控制关断B.不能控制开通，只能控制关断C.只能控制开通，不能控制关断D.开通和关断都不能控制8.（）使导通的晶闸管关断只能是( C )。

A. 外加反向电压B.撤除触发电流C. 使流过晶闸管的电流降到接近于零D. 在门极加反向触发9．（）在螺栓式晶闸管上有螺栓的⼀端是( A )。

A. 阴极KB. 阳极AC. 门极KD. 发射极E10. （）晶闸管导通的条件是（ A ）。

A. 阳极加正向电压，门极有正向脉冲B. 阳极加正向电压，门极有负向脉冲C. 阳极加反向电压，门极有正向脉冲D. 阳极加反向电压，门极有负向脉冲11. ( )可关断晶闸管（GTO）是⼀种（ A ）结构的半导体器件。

A.四层三端B.五层三端C.三层⼆端D.三层三端12 . （）晶闸管的三个引出电极分别是（A）。

第1章--电力晶体管和晶闸管

Ｉ，对应为0.4V～1.2V共九个组别。 2) 维持电流 IH ：使晶闸管维持导通所必需的最小电流
一般为几十到几百毫安，与结温有关，结温越高，则IH越小
3) 擎住电流 IL：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。对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2~4倍。
IG2 > IG1 > IG =0
UBO UA
雪崩击穿
图1-5 晶闸管的伏安特性 IG2>IG1>IG
16
IA
四、晶闸管的阳极伏安特性
正向导通
1) 正向特性
URSM URRM -UA
IH
IG2
IG1 IG=0
O
UDRM Ubo +UA
IG=0时，器件两端施加正向电压，正向阻
断状态，只有很小的正向漏电流流过，正向
J1 J2 J3
K
a)
b)
图1-2 晶闸管的外形、结构和电气图形符号
a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
K G
A c)
11
晶闸管的管耗和散热：
管耗＝流过器件的电流×器件两端的电压
管耗将产生热量，使管芯温度升高。如果超过允许值，将损坏器件，所以必须进行散热和冷却。
冷却方式：自然冷却（散热片）、风冷（风扇）、水冷
雪崩击穿
UDSM
电电压流超急过剧临增界大极，限器即件开正通向。转折电压Ubo，则漏
-IA
图1-5 晶闸管的伏安特性
随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降
IG2>IG1>IG
低。
导通后的晶闸管特性和二极管的正向特性相仿。
晶闸管本身的压降很小，在1V左右。

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40C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。

电力二极管和晶闸管

——电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。
2）分类: 电真空器件
(汞弧整流器、闸流管等)
半导体器件 (采用的主要材料仍然是硅）
3）同处理信息的电子器件相比的一般特征：
处理电功率的能力，一般远大于处理信息的电子器件。
其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级, 多都远大于处理信息的电子器件。
驱动
路
电路
V2 主电路
电气隔离电力电子器件在实际应用中的系统组成
3、电力电子器件的分类
按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：
不可控器件(Power Diode) ——不能用控制信号来控制其通断, 因此也就
不需要驱动电路。
半控型器件（Thyristor） ——通过控制信号可以控制其导通而不能控
制其关断。
一、晶闸管的结构
外形结构：塑封形
平板形
螺栓形
外形有塑封形、螺栓形和平板形三种封装。
塑封形 —— 额定电流10A以下。螺栓型 —— 额定电流10～200A。平板形 —— 额定电流200A以上。
阴极 K
门极 G
晶闸管的外形及电气图形符号
A 阳极
有三个联接端。螺栓形封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便。平板形晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。
电力二级管和晶闸管
补充内容：电力电子器件概述 1.1 电力二极管 1.2 晶闸管 1.3 双向晶闸管及其他派生晶闸管本章小结
电子技术的基础 ——电子器件：晶体管和集成电路电力电子电路的基础 ——电力电子器件
本章主要内容：概述电力电子器件的概念、特点和分类等问题。介绍电力二极管、晶闸管的工作原理、基本特性、主要参数、选择和使用中应注意问题。

第9章--电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介

目录目录.............................................................................................................................................................................. 第9章电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介 . 09.1 电力二极管的应用简介 09.1.1 电力二极管的种类 09.1.2 各种常用的电力二极管结构、特点和用途 09.1.3 电力二极管的主要参数 09.1.4 电力二极管的选型原则 (1)9.2 电力晶体管的应用简介 (2)9.2.1 电力晶体管的主要参数 (2)9.2.2 电力晶体管的选型原则 (2)9.3 晶闸管的应用简介 (3)9.3.1 晶闸管的种类 (3)9.3.2 各种常用的晶体管结构、特点和用途 (3)9.3.3 晶闸管的主要参数 (4)9.3.4 晶闸管的选型原则 (5)9.4 总结 (6)第9章电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介9.1 电力二极管的应用简介电力二极管（Power Diode）在20世纪50年代初期就获得应用，当时也被称为半导体整流器；它的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管相同，都以半导体PN结为基础，实现正向导通、反向截止的功能。

电力二极管是不可控器件，其导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。

电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的。

9.1.1 电力二极管的种类电力二极管主要有普通二极管、快速恢复二极管和肖特基二极管。

9.1.2 各种常用的电力二极管结构、特点和用途名称结构特点、用途实例图片整流二极管多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电路中。

其反向恢复时间较长，一般在5s以上，其正向电流定额和反向电压定额可以达到很高。

电力电子技术-电力电子器件的原理与特性

Vo RL
IR
Vo
VS +
-
IZ
DZ
RL
(a)整流
(b)续流
(c)限幅
(d)钳位
图2.6 二极管的整流、续流、限幅、钳位和稳压应用
(e)稳压
本章内容
2.3 晶闸管（SCR）
2. 3 晶闸管
一、名称 ➢晶闸管（Thyristor） ➢可控硅
（SCR）
二、外形与符号 ➢螺栓式结构 (<200A) ➢平板式结构 (>200A)
• N型半导体：掺入微量5价元素（磷、锑、鉮等）
自由电子为多数载流子，空穴为少数载流子。 • P型半导体：
掺入微量3价元素（硼、镓、铟等）空穴为多数载流子，自由电子为少数载流子。
半导体基础知识
器件原理
• PN结（异型半导体接触现象） • （1）扩散运动（多数载流子）
自由电子由 N区向 P区空穴由 P区向 N区（2）漂移运动（少数载流子）与扩散运动相反
三、SCR的工作原理（续）
（2）按晶体管原理可得：
IA
2 I G I CBO1 I CBO2 1 ( 1 2 )
其中： α1、α2分别是晶体管T1、T2的共基极电流增益； ICBO1、ICBO2分别是晶体管T1、T2的共基极漏电流。
❖双极型器件：有两种载流子参与导电，如二极管、晶闸管、GTO、GTR、IGCT、SITH等。
❖复合型器件：由MOSFET与晶体管、晶闸管复合而成，如IGBT、IPM、MCT等。
➢ 按门极驱动信号的种类（电流、电压）分类： ❖电流控制型器件如晶闸管、GTO、GTR、 IGCT、SITH等
❖电压控制型器件如MOSFET、IGBT、IPM、 SIT、MCT等

第1章晶闸管

有效值与平均值之比称为波形系数Kf则: Kf=I/Id或I= KfId 。例:设晶闸管承受的电压有效值为２２０Ｖ，流过的电流平均为１５７Ａ，波形系数为１.１１,考虑安全裕量，求晶闸管电压、电流定额。 i 解：ＵＮ＝(2～3)1.414×220 IM =622 ～933Ｖ（取800Ｖ)
I K f Id I IT ( AV ) = (1.5 2) = (1.5 2) 1.57 1.57 1.11´ 157 0 （取 200 Ａ） = (1.5 2) = 166 222 A 图1-11 1.57
学习重点:
晶闸管的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题。
1.1
引言
晶闸管（Thyristor）：晶体闸流管，可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier——SCR）
1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管。 1957年美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。 1958年商业化。
第1章
1.1 引言
晶闸管
1.2 晶闸管的结构与工作原理 1.3 晶闸管的基本特性 1.4 晶闸管的主要参数 1.5 晶闸管的派生器件
1.6 电力二极管(整流二极管)
本章学习内容与重点
本章内容:
介绍晶闸管的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题。介绍电力二极管、晶闸管派生器件的基本特性和使用中应注意的一些问题。
仿真实验
1.2 晶闸管的结构与工作原理
晶闸管的工作原理
⊕工作原理（从其内部四层结构来 A 分析） P1 ①定性分析 J1 N1 a. UG≤0，IG=0 G J2 P2 UAK＜0时，J1，J3反偏，J2正 J 3 偏，反向阻断，晶闸管不导通， N2 解释①。 K UAK＞0时，J1，J3正偏，J2反偏，晶闸管不导通，解释⑤。图1-2 晶闸管的内部结构图

电力电子器件

◆从关断时间来看，普通晶闸管一般为数百微秒，快速
晶闸管为数十微秒，而高频晶闸管则为10s左右。
◆高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额都不易做高。
◆由于工作频率较高，选择快速晶闸管和高频晶闸管的通态平均电流时不能忽略其开关损耗的发热效应。
2.3.4 晶闸管的派生器件
I
■双向晶闸管（Triode AC
2.3.3 晶闸管的主要参数
■电压定额 ◆断态重复峰值电压UDRM ☞是在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压。 ☞国标规定断态重复峰值电压UDRM为断态不重复峰值电压（即断态最大瞬时电压）UDSM的90%。 ☞断态不重复峰值电压应低于正向转折电压Ubo。 ◆反向重复峰值电压URRM ☞是在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的反向峰值电压。 ☞规定反向重复峰值电压URRM为反向不重复峰值电压（即反向最大瞬态电压）URSM的90%。 ☞反向不重复峰值电压应低于反向击穿电压。
电子器件
2.6 功率集成电路与集成电力电子模块
■基本概念 ◆ 20世纪80年代中后期开始，模块化趋势，将多
个器件封装在一个模块中，称为功率模块。 ◆可缩小装置体积，降低成本，提高可靠性。 ◆对工作频率高的电路，可大大减小线路电感，
从而简化对保护和缓冲电路的要求。 ◆将器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自
时间短、高温特性好、额定结温高等优点，可用于不需要阻断反向电压的电路中。
K G
A
I O
IG=0 U
a)
b)
图2-12 逆导晶闸管的电气图形符号和伏安特性
a) 电气图形符号 b) 伏安特性
2.3.4 晶闸管的派生器件
■光控晶闸管（Light

电力电子技术期末考试试题答案

1.IGBT 的开启电压UGE （th)随温度升高而略有下降，开关速度小于电力MOSFET .2.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，属于不可控器件的是电力二极管，属于半控型器件的是晶闸管，属于全控型器件的是GTO GTR 电力MOSFET IGBT ;属于单极型电力电子器件的有电力MOSFET ,属于双极型器件的有电力二极管晶闸管 GTO GTR ，属于复合型电力电子器件得有 IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是电力MOSFET ，属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT ,属于电流驱动的是晶闸管、GTO 、GTR .3.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_。

阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O _ ，其承受的最大正反向电2__，续流二极管承受的最大反向电压为2_(设U 2为相电压有效值).4.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时，α角移相范围为0—180O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电222；带阻感负载时，α角移相范围为0-90O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别22；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器。

5.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ =π—α-δ；当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ = π—2δ。

6.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UFm 2，晶闸管控制角α的最大移相范围是0-150o ,使负载电流连续的条件为o 30≤α（U2为相电压有效值）。

电力电子技术(随堂练习)

电力电子技术随堂练习第一章电力二极管和晶闸管一、单选题1．晶闸管内部有（）PN结A．一个B．二个C．三个D．四个【答案：C】2. 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C ）A．分流B．降压C．过电压保护D．过电流保护【答案：C】3. 普通晶闸管的通态电流（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【答案：C】4. 晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好A．愈大 B．愈小 C．不变 D．0 【答案：B】二、判断题1．晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。

（）【答案：×】2．给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。

（）【答案：×】3. 两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜任电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。

（）【答案：√】4. 触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。

（）【答案：×】5. 普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。

（）【答案：×】6. 只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。

（）【答案：×】7. 只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。

（）【答案：×】第二章单相可控整流电路一、单选题1．单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差（）度A．180° B．60° C．360° D．120°【答案：A】2. 单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( ) A．90°B．120°C．150°D．180°【答案：D】3. 晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（）。

A．不变， B．增大， C．减小。

【答案：B】4. 单相半波可控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（）倍。

A．1， B．0.5， C．0.45， D．0.9.【答案：C 】5. 单相桥式全控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（）倍。

晶闸管及其触发电路简介

C3
12
13
14 15
R1 2
16
(1~ 6脚为6路单脉冲输入)
16
1
15
2
14
3
4
5
6
7
8
13
12
KJ0 4 1
11
10
9
(1 5 ~1 0脚为6路双脉冲输出)
至VT1 至VT2 至VT3 至VT4 至VT5 至VT6
电力电子技术第5章
晶闸管的触发电路
交流开关及其应用电路
常规的电磁式开关在断开负载时往往有电弧产生，触头易烧损、开断时间长；在运行过程中会产生噪音污染环境等等。由电力电子器件组成的交、直流开关具有无触头、开关速度快、使用寿命长等优点，因而获得广泛的应用。
A
P1
N1
G
P2
N2
K
A
IA α1
P1N1P2
IC1
IC2
G
α2
N1P2N2
IK
K
A
G K
电力电子技术第5章晶闸管的触发电路
门极关断（GTO）晶闸管
2. 导通关断条件
A
G K
A
R
IA
P1N1P2
IG
α1
IC1
IC2
EA
G N1P2N2 α2
EG
IK
K
导通过程等效电路
导通与晶闸管相同，AK正偏，GK正偏。
电力电子技术第5章晶闸管的触发电路
第一节单结晶体管触发电路
b2
e
VD Rb2 A
UD Rb1
UA

Rb2U bb Rb1 Rb2
Ubb

电力电子题库(第一章~第四章)

《电力电子技术》机械工业出版社命题人马宏松第一章功率二极管和晶闸管知识点：●功率二极管的符号，特性，参数●晶闸管的符号、特性、参数、工作原理●双向晶闸管的符号、特性、参数、工作原理●可关断晶闸管的符号、特性、参数、工作原理一、填空题1、自从_1956__ __ 年美国研制出第一只晶闸管。

2、晶闸管具有体积小、重量轻、损耗小、控制特性好等特点。

3、晶闸管的三个极分别为阳极、阴极、门极。

4、晶闸管导通的条件：在晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，同时在它的阴极和门极间也加正向电压，两者缺一不可。

5、晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用。

6、晶闸管的关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。

7、双向晶闸管的四种触发方式：I+ 触发方式 I-触发方式Ⅲ+触发方式Ⅲ-触发方式。

8、GTO的开通时间由延迟时间和上升时间组成。

9、GTO的关断时间由存储时间、下降时间、和尾部时间。

10、功率二极管的导通条件：加正向电压导通，加反向电压截止。

11、对同一晶闸管，维持电流I H 与擎住电流I L在数值大小上有I L___>_____I H。

12、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM__<______U BO13、普通晶闸管内部有两个PN结,，外部有三个电极，分别是阳极A极阴极K 极和门极G极。

14、晶闸管在其阳极与阴极之间加上正向电压的同时，门极上加上触发电压，晶闸管就导通。

15、、晶闸管的工作状态有正向阻断状态，正向导通状态和反向阻断状态。

16、某半导体器件的型号为KP50—7的，其中KP表示该器件的名称为普通晶闸管，50表示额定电流50A，7表示额定电压700V。

17、只有当阳极电流小于维持电流电流时，晶闸管才会由导通转为截止。

18、当增大晶闸管可控整流的控制角α，负载上得到的直流电压平均值会减小。

二、判断题1、第一只晶闸管是1960年诞生的。

（错）2、1957年至1980年称为现代电力电子技术阶段。

电力电子第一章

I= 2π ∫
0
I m d (ωt ) =
3
当考虑2倍的安全余量时，当考虑2倍的安全余量时，Im的允许值为
《电力电子技术》
Im =
3 × 78.5 A = 68A 2
4．晶闸管的其他参数．
维持电流I 在室温和门极断开时， (1)维持电流 H 在室温和门极断开时，器件从较大的通态电流最小电流称为维持电流。降至维持通态所必需的最小电流称为维持电流。它一般为几毫安到几百毫安。几毫安到几百毫安。擎住电流I 晶闸管刚从断态转入通态就去掉触发信号， (2)擎住电流 L 晶闸管刚从断态转入通态就去掉触发信号，能使器件保持导通所需要的最小阳极电流。使器件保持导通所需要的最小阳极电流。断态电压临界上升率du／在额定结温和门极开路情况下， (3)断态电压临界上升率／dt 在额定结温和门极开路情况下，不使器件从断态到通态转换的阳极电压最大上升率称为断态电压临界上升率。电压临界上升率。通态电流临界上升率d ／在规定条件下， ( 4 ) 通态电流临界上升率 di／dt 在规定条件下，晶闸管在门极触发开通时所能承受不导致损坏的通态电流最大上升率称为通态电流临界上升率。通态电流临界上升率。
《电力电子技术》
六、晶闸管的门极伏安特性及主要参数
和门极不触发电流I 1.门极不触发电压UGD和门极不触发电流 GD 门极不触发电压不能使晶闸管从断态转入通态的最大门极电压称为门极不触发电压U 相应的最大电流称为门极不触发电流I 不触发电压 GD，相应的最大电流称为门极不触发电流 GD。门极触发电压U 和门极触发电流I 2.门极触发电压 GT和门极触发电流 GT 在室温下，对晶闸管加上6V 正向阳极电压时，使器件由在室温下，对晶闸管加上 6 正向阳极电压时，极电流称为门极触发电流I 断态转入通态所必须的最小门极电流称为门极触发电流 GT，相应的门极电压称为门极触发电压U 相应的门极电压称为门极触发电压 GT。门极正向峰值电压U 门极正向峰值电流I 3.门极正向峰值电压 GM、门极正向峰值电流 GM和门极峰值功率PGM 在晶闸管触发过程中，在晶闸管触发过程中，不致造成门极损坏的最大门极电压、最大门极电流和最大瞬时功率分别称为门极正向峰值电门极正向峰值电流I 和门极峰值功率P 压 UGM、门极正向峰值电流 GM 和门极峰值功率 GM。使用时晶闸管的门极触发脉冲不应超过以上数值。晶闸管的门极触发脉冲不应超过以上数值。

电力电子填空题

第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。

2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为__开关损耗__。

3.电力电子器件组成的系统，一般由__控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路__。

4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型器件_ 、_双极型器件_ 、_复合型器件_三类。

5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。

6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、_肖特基二极管_。

7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。

8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。

9.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于__IH 。

10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM_大于__Ubo。

11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_〔如何连接〕在同一管芯上的功率集成器件。

12.GTO的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

13.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。

14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。

15.IGBT 的开启电压UGE〔th〕随温度升高而_略有下降__，开关速度__小于__电力MOSFET 。

16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。

17.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数，在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。

电力电子技术习题答案

班级姓名学号第2/9章电力电子器件课后复习题第1部分：填空题1. 电力电子器件是直接用于主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。

2. 主电路是在电气设备或电力系统中，直接承担电能变换或控制任务的电路。

3. 电力电子器件一般工作在开关状态。

4. 电力电子器件组成的系统，一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加保护电路。

5. 按照器件能够被控制的程度，电力电子器件可分为以下三类：不可控器件、半控型器件和全控型器件。

6．按照驱动电路信号的性质，电力电子器件可分为以下分为两类：电流驱动型和电压驱动型。

7. 电力二极管的工作特性可概括为单向导电性。

8. 电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。

9. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为1K Hz以下的整流电路。

其反向恢复时间较长，一般在5μs以上。

10.快恢复二极管简称快速二极管，其反向恢复时间较短，一般在5μs以下。

11.肖特基二极管的反向恢复时间很短,其范围一般在10～40ns之间。

12.晶闸管的基本工作特性可概括为：承受反向电压时，不论是否触发，晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在门极正确触发情况下，晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。

要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降至维持电流以下。

13.通常取晶闸管的U DRM和U RRM中较小的标值作为该器件的额定电压。

选用时，一般取为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3 倍。

14.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流。

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称为擎住电流。

对同一晶闸管来说，通常I L约为I H的称为2~4 倍。

15.晶闸管的派生器件有：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管。

16. 普通晶闸管关断时间数百微秒，快速晶闸管数十微秒，高频晶闸管10微秒左右。

电力电子技术第一章功率二极管和晶闸管

图1-5 晶闸管的导通关断实验电路
第二节晶闸管
1)当双刀开关Ｑ１向右反向闭合，晶闸管承受反向阳极电压，不论门极承受何种电压，灯泡都不亮，说明晶闸管处于关断状态。 2)当双刀开关Ｑ１向左正向闭合，晶闸管承受正向阳极电压，仅当双刀开关Ｑ２正向闭合，即门极也承受正向电压时灯泡才亮。 3)晶闸管一旦导通，双刀开关Ｑ２不论正接、反接或者断开，晶闸管都保持导通状态不变，说明门极失去了控制作用。 4)要使晶闸管关断，可以去掉阳极电压，或者给阳极加反压，也可以降低正向阳极电流至一定数值以下。
图1-2 功率二极管的符号和伏安特性
第一节功率二极管
二、主要参数 1.额定电流(正向平均电流)ＩＦ
在规定的环境温度为40℃和标准散热条件下，元件PN结温度稳定且不超过140℃时，所允许长时间连续流过50Hz正弦半波的电流平均值称为额定电流IF。 2.反向重复峰值电压URRM
在额定结温条件下，取元件反向伏安特性不重复峰值电压值UR SM的80%称为反向重复峰值电压URRM。
第一章功率二极管和晶闸管
主编
第一节功率二极管
一、功率二极管的结构与伏安特性 1.结构
功率二极管的内部结构是一个PN结，结面积较大。由于功率二极管功耗较大，它的外形有螺旋式和平板式两种。螺旋式二极管的阳极紧拴在散热器上。平板式二极管又分为风冷式和水冷式，它的阳极和阴极分别由两个彼此绝缘的散热器紧紧夹住。常用大功率二极管的外形如图1-1所示。
第二节晶闸管
结论： 1)晶闸管的导通条件：在晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，同时在它的门极和阴极间也加正向电压，两者缺一不可。 2)晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用，因此门极所加的触发电压一般为脉冲电压。 3)晶闸管的关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。

电力电子器件的种类

电力电子器件的种类
电力电子器件的种类很多，按照不同方法可以分成不同类型。

一、按照能够被控制电路信号所控制的程度
1.半控型器件
通过控制信号只能控制其导通，不能控制其关断的电力电子器件。

主要是指晶闸管及其大部分派生器件。

2.全控型器件
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。

目前最常用的是IGBT和Power MOSFET。

3.不可控器件
器件本身没有没有导通、关断控制功能，而是需要根据外电路条件决定其导通、关断状态的器件称为不可控器件。

电力二极管就是典型的不可控器件。

二、按照驱动信号的性质
1.电流驱动型
通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。

代表性器件有晶闸管、门极可关断晶闸管、功率晶体管、IGBT等。

2.电压驱动型
仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。

代表性器件为MOSFET管和IGBT管。

3.脉冲触发型
通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的开通或者关断的控制。

4.电平控制型
必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平的电压或电流信号来使器件开通。