电力电子习题答案五版第六章P161

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《电工电子学》第6章习题答案

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第6章习题答案6.1.1 选择题(1)在LC并联谐振回路谐振时,若电感的中间抽头交流接地,则首端与尾端的信号电压相位 B 。

A. 相同B. 相反C. 90 。

D. -90 。

(2)在LC并联谐振回路谐振时,若电感的首端或尾端交流接地,则电感其它两个端点的信号电压相位 A 。

A. 相同B. 相反C. 90 。

D. -90 。

(3)自激振荡是电路在__B___的情况下,产生了有规则的、持续存在的输出波形的现象。

A. 外加输入激励B. 没有输入信号C. 没有反馈信号(4)正反馈是放大电路产生自激振荡的__A____。

A. 必要条件B. 充分条件C. 充要条件(5)在正弦波振荡电路中,能产生等幅振荡的幅度条件是__A____。

A. B. C.(6)正弦波振荡电路的起振条件是__B____。

A. B. C.(7)在RC型正弦波振荡器中,通常是利用___B______来自动的稳定振荡器输出的幅度。

A. 线性特性元件B. 非线性特性元件C. 电抗特性元件(8)在题图6.1.1所示电路中,谐振回路由___A______元件组成。

A. 、B. 、C. 、、题图 6.1.1(9)在题图6.1.1所示电路中,电路的谐振频率____C_____。

A. B. C.(10)电路如题图6.1.2所示,设运放是理想器件,,为使该电路能产生正弦波,则要求____C_____。

A. (可调)B. (可调)C. (可调)题图 6.1.2(11)对于LC正弦波振荡电路,若已满足相位平衡条件,则反馈系数越大,__A______。

A.越容易起振B. 越不容易起振错误C.输出越小6.1.2判断下列说法是否正确,在括号中画上“√”或“×”。

(1)在反馈电路中,只要安排有LC谐振回路,就一定能产生正弦波振荡。

(ⅹ)(2)对于LC正弦波振荡电路,若已满足相位平衡条件,则反馈系数越大,越容易起振。

(√)(3)电容三点式振荡电路输出的谐波成分比电感三点式的大,因此波形较差。

电力电子技术 第五版(王兆安刘进军)课后详细答案

电力电子技术 第五版(王兆安刘进军)课后详细答案

《电力电子技术》第五版 机械工业出版社课后习题答案第二章 电力电子器件1. 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:u AK >0且u GK >0。

2. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。

要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。

3. 图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为I m ,试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 1、I 2、I 3。

002π2π2ππππ4π4π25π4a)b)c)图1-430图1-43 晶闸管导电波形解:a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2mI π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I m c)I d3=π21⎰2)(πωt d I m =41I mI 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21I m4. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时,相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解:额定电流I T(AV) =100A 的晶闸管,允许的电流有效值I =157A ,由上题计算结果知 a) I m1≈4767.0I≈329.35, I d1≈0.2717 I m1≈89.48b)I m2≈6741.0I ≈232.90,I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314,I d3=41 I m3=78.55. GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答:GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,由P 1N 1P 2和N 1P 2N 2构成两个晶体管V 1、V 2,分别具有共基极电流增益1α和2α,由普通晶闸管的分析可得,1α+2α=1是器件临界导通的条件。

电子电工技术习题参考答案6-11章[1]1

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第6章作业参考答案一、填空题1. 电压、电流、阻抗2. 反向击穿3. 反向击穿、可以 4. 变压、整流、滤波、稳压 5. 45V、45m A 、90V 、90m A二、选择题1. A 2. C 3. A 4. A 5. C 6. A 三、计算题1. 2. (1) O D 18V 45mAU I ==(2) O 24VU =(3) CD R M 2828V2828VU .U .==第7章 第1次 参考答案 一、填空题1. NPN 硅、②、③;2. 10mA 、20V ;3. u i =0、I B 、I C 、U CE ;4. 计算(估算)法、图解法 ;5. 变大、饱和区 ;6. 陡、平 ;7. 直流、交流、微变等效 ;8. 增大 ; 二、选择题1. B ;2. A ;3. C ;4. C ;5. B ;三、计算题 1.(1)AR U U I BBECC B μ19=-=mAI I B C 9.1==βVR I U U C C CC CE 3.6=-=(2)Ω=≈K r r be i 7.1Ω==K R r C o 36.117-='-=beL u r R A β50-=⋅+=u si us A R r rA2. (1)近似计算 VU R R R V CC B B B B8.2212=⋅+=mAR R U V I I E E BE B E C 7.15.15.221==+-=≈A I I CB μβ34==VR R R I U U E E C C CC CE 8.38.47.112)(21=⨯-=++-=1B i R r =‖2B R ‖11])1([B E be R R r ≈++β‖2B R ‖Ω=+K R E 4.4])1[(1βΩ=K r o 38.854.4102506.04.44.4250)1(11-=⨯⨯-=+⋅-≈+⋅++'-=E si i E be Lus R R r r R r R A βββ(2)近似计算静态值C I 、CE U 与β值的大小无关而不变,B I 会随之减小。

模拟电路第五版 习题解答 第6章

模拟电路第五版 习题解答 第6章

第六章6.1图P6-1所示,RC 桥式振荡电路中,已知频率为500Hz ,C=0.047μF ,R F 为负温度系数、20k Ω的热敏电阻,试求R 和R1的大小。

解:由于工作频率为500Hz ,所以可选用集成运放LM741。

因提供的热敏电阻为负温度系数,故该电阻应接于R F 的位置。

为了保证起振,要求Ω=<k R R F1021,现取Ω=k .R 861。

根据已知f o 及C ,可求得Ω=⨯⨯⨯π=π=-677610047050021216.C f R o 可取Ω=k .R 86金属膜电阻。

6.2已知RC 振荡电路如图P6.2所示,试求:(1)振荡频率f o =?(2)热敏电阻R t 的冷态阻值,R t 应具有怎样的温度特性?(3)若Rt 分别采用10K Ω和1K Ω固定电阻,试说明输出电压波形的变化。

解:(1)Hz Hz RC f o 9711002.0102.822163=⨯⨯⨯⨯==-ππ(2)R t 应具有正温度系数,R t 冷态电阻Ω=<k R F 521(3)输出波形变化<3210101110=+=+Ω=Rt R K Rt F 停振 u o=0>311110111=+=+Ω=Rt R K Rt F u o 为方波6.3 分析图P6.3所示电路,标明二次线圈的同名端,使之满足相位平衡条件,并求出振荡频率。

解:(a)同名端标于二次侧线圈的下端MHz Hz Hz LCf o 877.010877.0103301010021216126=⨯=⨯⨯⨯==--ππ(b)同名端标于二次侧线圈的下端MHz Hz Hz f o 52.11052.11010036010036010140216126=⨯=⨯+⨯⨯⨯=--π(c)同名端标于二次侧线圈的下端MHz Hz Hz f o 476.010476.01020010560216126=⨯=⨯⨯⨯=--π6.4 根据自激振荡的相位条件,判断图P6.4所示电路能否产生振荡,在能振荡的电路中求出振荡频率的大小。

电力电子技术王兆安第五版课后习题答案

电力电子技术王兆安第五版课后习题答案


GTR
耐压高,电流大,开关特性好,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
2U 2 sin ωt
考虑初始条件:当ωt=60°时 id=0 可解方程得:
id =
2U2 ( 1 pdfFactory Pro trial version
其平均值为
∫ Id
=
1 2π
5π 3 π 3
别具有共基极电流增益α1 和α 2 ,由普通晶闸管的分析可得,α1 +α 2 =1 是器件临界导通 的条件。α1 +α 2 >1,两个等效晶体管过饱和而导通;α1 +α 2 <1,不能维持饱和导通而
关断。 GTO 之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为 GTO 与普通晶闸管在设计和
工艺方面有以下几点不同:
P2 极区所谓的横向电阻很小,从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
6. 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 ± 20 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。

《电力电子技术》习题解答(高职高专第5版) 第6章习题答案

《电力电子技术》习题解答(高职高专第5版) 第6章习题答案

第6章 思考题与习题6.1逆变电路中开关管的工作频率高频化的意义是什么?为什么提高开关频率可以减小滤波器和变压器的体积和质量?答:在逆变电路中提高开关管的开关频率,可以减小滤波器的电感和电容的参数,减小滤波器的体积和质量;在逆变电路中当变压器输入正弦波时fNBS U 44.4 ,显然,频率升高时,可以减小N 和S 的参数,从而减小变压器各绕组的匝数和铁心的尺寸,使变压器的体积减小,重量减轻,。

6.2怎么是软开关和硬开关?怎样才能实现完全无损耗的软件关过程?答:如果开关器件在其端电压不为零时开通则称为硬件通,在其电流不为零时关断则称为硬关断。

硬开通、硬关断统称为硬开关。

在硬开关过程中,开关器件在较高电压下承载有较大电流,故产生很大的开关损耗。

如果在电力电子变换电路中采取一些措施,如改变电路结构和控制策略,使开关器件被施加驱动信号而开通过程中其端电压为零,这种开通称为零电压开通;若使开关器件撤除其驱动信号后的关断过程中其承载的电流为零,这种关断称为零电流关断。

零电压开通和零电流关断是最理想的软开关,其开关过程中无开关损耗。

如果开关器件在开通过程中端电压很小,在关断过程中其电流也很小,这种开关过程的功率损耗不大,称之为软开关。

6.3零开关(即零电压开通和零电流关断)的含义是什么?答:使开关开通前的两端电压为零,则开关导通过程中就不会产生损耗和噪声,这种开通方式为零电压开通;而使开关关断时其电流为零,也不会产生损耗和噪声,称为零电流关断。

6.4软开关电路可以分为哪几类?其典型拓扑分别是什么样的?各有什么特点? 答:准谐振变换电路、零开关PWM 变换电路和零转换PWM 变换电路。

见教材6.5准谐振型变换器为什么只适宜于变频方式下工作而不宜在恒频PWM 方式下工作?与恒频PWM 变换器相比较,在变频下工作的变换器有哪些缺点?答:对于零电压开通准谐振变换器ZVS QRC ,在一个开关周期s T 中,仅在42~t t 期间电源不输出能量,而这段时间段的长短与 r C 、r L 的谐振周期有关。

电力电子课后习题答案 6

电力电子课后习题答案 6

第六章 交流—交流变流电路1. 一调光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电阻负载,在α=0时输出功率为最大值,试求功率为最大输出功率的80%,50%时的开通角α。

解:α=0时的输出电压最大,为1021omax )sin 2(1U t d t U U ==⎰πωωπ此时负载电流最大,为RU RU I 1omaxomax ==因此最大输出功率为RU I U P 21max o max o max ==输出功率为最大输出功率的80%时,有:RU P P 21max o )8.0(8.0==此时,1o 8.0U U =又由παππα-+=22sin 1o U U解得α=60.54°同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有:1o 5.0U U =又由παππα-+=22sin 1o U Uα=90°2.一单相交流调压器,电源为工频220V ,阻感串联作为负载,其中R =0.5Ω,L =2mH 。

试求:①开通角α的变化范围;②负载电流的最大有效值;③最大输出功率及此时电源侧的功率因数;④当α=2π时,晶闸管电流有效值,晶闸管导通角和电源侧功率因数。

解:①负载阻抗角为:φ=arctan (RL ω)=arctan (5.01025023-⨯⨯⨯π)=0.89864=51.49°开通角α的变化范围为:φ≤α<π即0.89864≤α<π③当α=φ时,输出电压最大,负载电流也为最大,此时输出功率最大,为P omax =RL R R I2222maxo )(220⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=ω=37.532(KW)功率因数为6227.098.27322037532o1max o =⨯==I U P λ实际上,此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦,即cos ϕ=0.6227④α=2π时,先计算晶闸管的导通角,由式(4-7)得sin(2π+θ-0.89864)=sin(2π-0.89864)ϕθtan -e解上式可得晶闸管导通角为:θ=2.375=136.1°也可由图4-3估计出θ 的值。

电力电子应用技术 第5版答案 第6章 思考题和习题

电力电子应用技术 第5版答案 第6章 思考题和习题

1.试说明PWM控制的基本原理。

答:脉宽调制(PWM)。

控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。

也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次斜波谐波少。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

在采样控制理论中有一个重要的结论,即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上,其效果基本相同。

冲量既指窄脉冲的面积。

这里所说的效果基本相同。

是指该环节的输出响应波形基本相同。

如把各输出波形用傅里叶变换分析,则它们的低频段特性非常接近,仅在高频段略有差异。

根据上面理论我们就可以用不同宽度的矩形波来代替正弦波,通过对矩形波的控制来模拟输出不同频率的正弦波。

例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。

这些脉冲宽度相等,都等于π/n ,但幅值不等,且脉冲顶部不是水平直线,而是曲线,各脉冲的幅值按正弦规律变化。

如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合,且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等,就得到一组脉冲序列,这就是PWM波形。

可以看出,各脉冲宽度是按正弦规律变化的。

根据冲量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的。

对于正弦的负半周,也可以用同样的方法得到PWM波形。

2.单极性和双极性PWM调制有什么区别?答:单极性调制时,调制波为正弦波电压,载波在正半周时为正向三角波,负半周时为负向三角波。

主电路输出电压正半周为正向SPWM波形,负半周为负向SPWM波形,其瞬时有三种+U d、0V、-U d。

双极性调制时,调制波为正弦波电压,载波为正负三角波。

主电路输出电压正负SPWM波形,其瞬时有+U d、-U d两种。

3.什么是异步调制?什么是同步调制?二者各有何特点?分段同步调制有什么优点?答:载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。

电力电子习题答案五版第六章P161复习过程

电力电子习题答案五版第六章P161复习过程

第六章P1611. 调光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电阻负载,在α=O 时输出 功率为最大值,试求功率为最大输出功率的80%,50%时的开通角α。

解:α=O 时的输出电压最大,为U 0max =101)sin 2(1U t U =⎰∏ωπ此时负载电流最大,为 I 0max =RU R U 1max 0=因此最大输出功率为P max =U omax I omax =RU 21输出功率为最大输出功率的80%时,有:P= U o I o =RU 20=80%RU 21此时, U o =18.0U又由U o =U 1παππα-+22sin解得︒=54.60α同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有: U o =U 15.0又由U o = U 1παππα-+22sin︒=90α2. 一单相交流调压器,电源为工频220V ,阻感串联作为负载,其中R=0.5Ω,L=2mH 。

试求①开通角α的变化范围;②负载电流的最大有效值;③最大输出功率及此时电源侧的功率因数;④当α=π/2时,晶闸管电流的有效值、晶闸管导通角和电源侧功率因数。

解: ① ωL=2π×50×2×10-3=0.628ΩR=0.5Ω,47.51ο==RLarctgωϕ开通角α的变化范围51.47°≤α≤180° ②负载电流的最大有效值发生在ϕα=时, 负载电流是正弦波()A L RU I 06.274220628.05.0222210=+=+=ω③ P max = I o 2R=37.55KW 62.0cos 01max====ϕλI U P S P ④ 已知︒=90α,47.51ο=ϕ,根据图4-4得I VTNI VT =I VTNZU 12, I 0= 2I VT已知︒=90α,47.51ο=ϕ,根据图4-3得θP= I o 2R , S= U 1 I o ,SP=λ=0.39593. 交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么? 答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。

电力电子技术第五版课后习题答案

电力电子技术第五版课后习题答案

电力电子技术第五版课后习题答案第二章 电力电子器件2. 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:u AK >0且u GK >0。

3. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断? 答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。

要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。

4. 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为I ,试计算各波形的电流平均值I 、I 、I 与电流有效值I 1、I 2、I 3。

π4π4π25π4a)b)c)图1-43图2-27 晶闸管导电波形解:a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2mI (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πmI (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22mI π2143+≈0.6741I m c) I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21I m5. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时,相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解:额定电流I T(AV) =100A 的晶闸管,允许的电流有效值I =157A ,由上题计算结果知a) I m1≈4767.0I≈329.35, I d1≈0.2717 I m1≈89.48b) I m2≈6741.0I≈232.90, I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314,I d3=41 I m3=78.5第三章 整流电路1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电,L =20mH ,U 2=100V ,求当α=0︒和60︒时的负载电流I d ,并画出u d 与i d 波形。

电力电子技术王兆安第五版课后习题全部答案

电力电子技术王兆安第五版课后习题全部答案

电力电子技术2-1与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力?答:1.电力二极管大都采用垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,显著提高了二极管的通流能力。

2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区,也称漂移区。

低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体,由于掺杂浓度低,低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。

2-2. 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。

2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。

要使晶闸由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。

2-4 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为I m ,试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。

解:a) I d1=Im2717.0)122(2Im)(sinIm214≈+=⎰πωπππtI1=Im4767.021432Im)()sin(Im2142≈+=⎰πϖπππwtdtb) I d2=Im5434.0)122(2Im)(sinIm14=+=⎰wtd tππϖπI2=Im6741.021432Im2)()sin(Im142≈+=⎰πϖπππwtdtc) I d3=⎰=2Im41)(Im21πωπtdI3=Im21)(Im2122=⎰tdωππ2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时,相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解:额定电流I T(AV)=100A的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) I m135.3294767.0≈≈IA, I d1≈0.2717I m1≈89.48A b) I m2,90.2326741.0A I≈≈I d2A I m 56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78413=m I2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答:GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益1α和2α,由普通晶阐管的分析可得,121=+αα是器件临界导通的条件。

大学学习资料—电力电子技术答案第五版(全)共37页

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当a=︒60时,在U 2的正半周期︒60藏的能量在U 2负半周期︒180~︒300期间释放,因此在2. 2图1为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为22U2;②输出平均电压U d、电流I d、变压器二次电流有效值2.5.单相桥式全控整流电路,U230时,要求:︒②整流输出平均电压U d、电流I d、变压器二次测电流有效值负载电压的平均值为当负载为电感时,Ud的波形如下:2.8.三相半波整流电路,可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法,每段的图变压器二次绕组的曲折接法及其矢量图答:变压器铁心不会被直流磁化。

原因如下:变压器二次绕组在一个周期内,当a1c2对应的晶闸管导通时,流向上流;当c l b2对应的晶闸管导通时,c l的电流向下流,②U d、I d、I dT和I VT分别如下假设VT1被击穿而短路,则当晶闸管VT3或VT5导通时,将发生电源相间短路,使得②U d、I d、I dT和I VT分别如下U d=2.34U2cosα=2.34×100×cos2.16.单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最大的是哪一次?变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪儿次?答:单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有值最大的是2次谐波。

变压器二次侧电流中含有2K+l(K=Ⅰ、在V 导通on t 期间,1L U E=21L C U U =t 在V 导通on t 期间1L u E=u E u u =--1V 关断,VD ,续流:2V 也导通,L 上蓄能:2V 关断,2D V 导通,向电源回馈能量9.对于图3-8所示的桥式可逆斩波电路,若需使电动机工作于反转电动状态,试分析此时电路的工作情况,并绘制相应的电流流通路径图,同时标明电流流向。

解:需使电动机工作于反转电动状态时,由当V3关断时,负载通过VD3续流,电流路径如下图:10.多相多重斩波电路有何优点?答:多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路,使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加、脉动幅度减小,对输入和输出电流滤波更容易,零电压开关准谐振电路的基本开关单元零电流开关准谐振电路的基本开关单元零开关PWM电路:这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻,使谐振仅发生于开关过程前后,此电路的电压和电流基本上是方波,开关承受的电压明显降低,电路可以零电压开关PWM电路的基本开关单元零电流开关零转换PWM电路:这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻,所不同的是,谐振电路是与主开关并联的,输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小,电零电压转换PWM电路的基本开关单元零电流转换PWM3.在移相全桥零电压开关电路中,如果没有谐振电感些变化,哪些开关仍是软开关,哪些开关将成为硬开关?。

电力电子技术 王兆安第五版 课后习题全部答案

电力电子技术 王兆安第五版 课后习题全部答案

电力电子技术2-1与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力?答:1.电力二极管大都采用垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,显著提高了二极管的通流能力。

2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区,也称漂移区。

低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体,由于掺杂浓度低,低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。

2-2. 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。

2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。

要使晶闸由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。

2-4 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为I m ,试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。

解:a) I d1=Im2717.0)122(2Im)(sinIm214≈+=⎰πωπππtI1=Im4767.021432Im)()sin(Im2142≈+=⎰πϖπππwtdtb) I d2=Im5434.0)122(2Im)(sinIm14=+=⎰wtd tππϖπI2=Im6741.021432Im2)()sin(Im142≈+=⎰πϖπππwtdtc) I d3=⎰=2Im41)(Im21πωπtdI3=Im21)(Im2122=⎰tdωππ2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时,相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解:额定电流I T(AV)=100A的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) I m135.3294767.0≈≈IA, I d1≈0.2717I m1≈89.48A b) I m2,90.2326741.0A I≈≈I d2A I m 56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78413=m I2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答:GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益1α和2α,由普通晶阐管的分析可得,121=+αα是器件临界导通的条件。

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第六章P161
1. 调光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电阻负载,在α=O 时输出 功率为最大值,试求功率为最大输出功率的80%,50%时的开通角α。

解: α=O 时的输出电压最大,为U 0max =
10
1)sin 2(
1
U t U =⎰∏
ωπ
此时负载电流最大,为 I 0max =
R
U R U 1
max 0=
因此最大输出功率为P max =U omax I omax
=R
U 21
输出功率为最大输出功率的80%时,有:P= U o
I o =
R
U 2
0=80%
R
U 21
此时, U o =
18.0U
又由U o =U 1π
α
ππα-+22sin
解得︒=54.60α
同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有: U o =
U 15.0
又由U o = U 1
π
α
ππα-+22sin ︒=90α
2. 一单相交流调压器,电源为工频220V ,阻感串联作为负载,其中R=0.5Ω,L=2mH 。

试求①开通角α的变化范围;②负载电流的最大有效值;③最大输出功率及此时电源侧的功率因数;④当α=π/2时,晶闸管电流的有效值、晶闸管导通角和电源侧功率因数。

解: ① ωL=2π×50×2×10-3
=0.628Ω
R=0.5Ω, 47.51ο==R
L
arctg
ωϕ
开通角α的变化范围51.47°≤α≤180° ②负载电流的最大有效值发生在ϕα=时, 负载电流是正弦波
()
A L R
U I 06.274220
628
.05.02
22
2
1
0=+=
+
=
ω
③ P max = I o 2
R=37.55KW 62.0cos 0
1max
====
ϕλ
I U P S P ④ 已知︒=90α
,47.51ο=ϕ,根据图4-4得I
VTN
I VT =I VTN
Z
U 1
2, I 0
= 2I VT
已知︒=90α
,47.51ο=ϕ,根据图4-3得θ
P= I o 2
R , S= U 1 I o , S
P
=
λ=0.3959
3. 交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么? 答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。

交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。

而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。

在供用电系统中,还常用于对无功功率的连续调节。

此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。

如采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。

这都是十分不合理的。

采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压电流值都不太大也不太小,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。

这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。

交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。

由于控制对象的时间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。

4.什么是TCR,TSC?它们的基本原理?各有特点?
答:TCR是晶闸管控制电抗器,TSC是晶闸管投切电容器。

基本原理:TCR是利用电抗器吸收电网中的无功功率,通过对晶闸管开通角的控制,可以连续调节流过电抗器的电流,从而调节TCR从电网中吸收的无功功率的大小。

TSC 是利用晶闸管来控制用于补偿无功功率的电容器的投入和切除来向电网提供无功功率。

特点:TCR只能提供感性的无功功率,但无功功率的大小是连续的。

实际应用中往往配以固定电容器(FC),就可以在从容性到感性的范围内连续调节无功功率。

TSC提供容性的无功功率,符合大多数无功功率补偿的需要。

其提供的无功功率不能连续调节,但在实用中只要分组合理,就可以达到比较理想的动态补偿效果。

5.单向交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不同?
答:单向交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路的电路组成是相同的,均由两组反并联的可控整流电路组成。

但两者的功能和工作方式不同。

单向交交变频电路是将交流电变成不同功率的交流电,通常用于交流电动机传动,两组可控整流电路在输出交流电压一个周期里,交替工作各半个周期,从而输出交流电。

而直流电动机传动用的是反并联可控整流电路是教交流电变成直流电,两组可控整流电路中哪一组工作并没有像交交变频电路那样的固定交替关系,而是由电动机工作状态的需要决定。

6.交交变频电路的最高输出频率是多少?制约输出频率提高的因素是什么?
答:一般来讲,构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多,最高输出功率就越高。

当交交变频电路中采用的6脉波三相桥式整流电路时,最高输出频率不应高于电网频率的1/3~1/2.当电网频率为50HZ时,交交变频电路输出的上限频率为20HZ左右。

当输出频率增高时,输出电压一周期所包含的电网电压段数减少,波形畸变严重,电压波形畸变和由此引起的电流波畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。

7.交交变频电路的主要特点和不足是什么?其主要用途是什么?
答:特点:只用一次变流,效率较高,可方便实现四象限工作,低频输出时的特性接近正弦波。

不足:接线复杂,受电网频率和变流电路脉波数的限制,输出频率较低;输出功率因素较低,输出电流谐波含量大,频率复杂。

用途:500~1000KW的大功率、低转速的交流调速电路,如鼓风机、球磨机等场合。

8三相交交变频电路有哪两种接线方式?有何区别?
答:三相交交变频电路有公共交流母线进线方式和输出星形联结方式两种。

区别:公共交流母线进线方式中,因为电源进线端公用,所以三组单相交交变频电路输出端必须隔离。

而在输出星形联结方式中,因为电动机中性点不和变频器中性点接在一起,电动机只引三根线即可,但是因其三组单向交交变频器的输出连在一起,其电源线必须隔离,因为三组单相交交变频器要分别用三个变压器供电。

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9.在三相交交变频电路中,采用梯形波输出控制的好处是什么?为什么
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