电力电子电路I(A)

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电力电子技术

一、如图所示，试画出负载R d上的电压波形(不考虑管子的导通压降)。

（题一图）解：由上述电路图和U2，Ug的波形图可知，因T是一个半控型器件——晶闸管，当Ug是高电平时晶闸管T导通，一直到U2变为负电平时晶闸管截止，与二极管类似，Rd电压波形图如下：二、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能够自动关断，而普通晶闸管不能自动关断的原因是：GTO的导通过程与普通的晶闸管是一样的，有同样的正反馈过程，只不过导通时饱和程度不深。

其中不同的是，在关断时，给门极加负脉冲，即从门极抽出电流，则晶体管V2的济济电流Ib2减小，使Ik和IC2减小，IC2减小又使IA和IC1减小，又进一步减小V2的基极电流，如此形成强烈的正反馈。

当两个晶体管发射极电流IA和IK的减小使a1+a2<1时，器件退出饱和而关断。

三、与GTR相比功率MOS管有何优缺点?答：与GTR相比功率MOS管的优缺点有是：功率MOS的显著特点第一个是驱动电路简单，需要的驱动功率小。

第二个显著特点是开关速度快，工作频率高，它的热稳定性优于GTR。

其缺点有：电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10KV的电力装置。

四、电力电子器件的缓冲电路的作用是什么？关断缓冲与开通缓冲在电路形式上有何区别，各自的功能是什么？答：电力电子器件的缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内因过电压，du/dt或者古流和di/dt,减小器器件的开关损耗。

关断缓冲与开通缓冲在电路上的形式区别有：关断缓冲电路是由电阻和二极管并联再和电容串联所构成，开通缓冲电路是由电阻和二极管串联再和电感并联所构成。

其各自的功能是：关断缓冲电路又称为du/dt抑制电路，用于吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt,减小关断损耗。

开通缓冲电路又称为di/dt抑制电路，用于抑制器件开通时的电流过冲和di/dt,减小器件的开通损耗。

五、有一开关频率为50kHz的库克变换电路，假设输出端电容足够大，使输出电压保持恒定，并且元件的功率损耗可忽略，若输入电压U d=10V，输出电压U0调节为5V不变。

电力电子技术基础智慧树知到答案2024年浙江大学

电力电子技术基础浙江大学智慧树知到答案2024年绪论单元测试1.以下哪些电力电子电路类型是正确的（）A:整流电路B:直流变换电路C:交流变换电路D:逆变电路答案:ABCD第一章测试1.以下哪个不是全控型器件（）。

A:晶闸管B:IGBTC:功率MOSFETD:GTR答案:A2.以下哪个不是少数载流子参与工作的器件（）。

A:GTRB:晶闸管C:IGBTD:功率MOSFET答案:D3.以下哪些是功率MOSFET特点（）A:导通时呈阻性B:所需驱动功率小C:电流型驱动D:开关速度快答案:ABD4.肖特基功率二极管比PN结功率二极管的导通电压高。

（）A:对 B:错答案:B5.IGBT比功率MOSFET的开关速度慢。

（）A:对 B:错答案:A第二章测试1.以下电路中只有升压能力的是（）。

A:Boost电路B:Buck-Boost电路C:Cuk电路D:Buck电路答案:A2.以下电路中能够输出负极性电压的是（）。

A:Zeta电路B:Boost电路C:Buck-Boost电路D:Buck电路答案:C3.以下电路中兼具升降压能力的是（）A:Zeta电路B:Buck电路C:Buck-Boost电路D:Cuk电路答案:ACD4.正激变换器只能降压，不能升压。

（）A:对 B:错答案:B5.Buck电路，相同的占空比控制时，电感电流不连续模式的输出电压比连续模式的输出电压高。

（）A:对 B:错答案:A第三章测试1.单相交流调压电路，阻性负载，输出电流的谐波中，下面哪次谐波不包含在内（）A:7B:2C:5D:3答案:B2.晶闸管交流调压电路可以改变交流电的频率。

（）A:对 B:错答案:B3.单相交流调压电路，感性负载，触发角在以下哪些范围内输出不可控（）A:Ɑ＜ΦB:Ɑ＞ΦC:Ɑ＜πD:Ɑ＞π答案:AD4.AC/AC区分间接变换或直接变换，在于是两级结构还是一级结构。

（）A:错 B:对答案:B5.AC/AC间接变换有多种多样的电路拓扑，其原因主要是为了满足不同应用时，电路效率的要求。

电力电子技术(王兆安第五版)课后习题全部答案

电力电子技术答案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。

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Im ，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。

解：a) Id1=Im2717.0)122(2Im)(sinIm214≈+=⎰πωπππtI1=Im4767.021432Im)()sin(Im2142≈+=⎰πϖπππwtdtb) Id2=Im5434.0)122(2Im)(sinIm14=+=⎰wtd tππϖπI 2=Im6741.021432Im2)()sin(Im142≈+=⎰πϖπππwtdtc) Id3=⎰=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、Id2、Id3各为多少?这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?解：额定电流IT(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≈89.48Ab) 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。

电力电子复习资料

一、填空题1.正弦脉冲宽度调制(SPWM)电路中，调制波为。

2.有源逆变电路中控制角α与逆变角β之间的关系应该是。

3 在电力电子器件中，有电流控制型器件，电压控制型器件，GTO为器件。

4. 晶闸管的导通条件是，，门极正偏，阳极电流大于维持电流 .5. 在PWM控制中，载波比为。

6. 电力电子器件的损耗主要有、断态损耗和开关损耗。

7.三相桥式全控整流电路中，同一相两个晶闸管的触发脉冲相位关系为。

8. PWM控制电路中，异步调制是。

9.单相全控桥式整流电路，纯电阻负载，脉冲的移相范围是。

10.直流斩波电路的三种控制方式为频率调制，和混合调制。

11.在交--交变频电路中，阻感负载。

在逻辑无环流情况下，哪组桥工作，由方向决定。

12. 三相半波整流电路的自然换相点（α=0o，触发脉冲始发点）是。

13. 无源逆变电路多重化的目的是。

14.电力电子电路中的换相方式主要有强迫换相，电网换相，器件换相，。

15.零电流开关是开关关断前迫使其降为零，则不会产生损耗和噪声。

二.简答题：（共4题，每题5分，计20分）1.什么是电压型逆变电路，有什么特点？2.试述单相交流调压电路与单相交流电力电子开关的异同。

3.有源逆变电路中，什么是逆变失败？原因是什么？（至少写出两种）3.画出IGBT关断缓冲吸收电路的原理图，并简述其过压保护原理。

三. 波形分析：1.单相全控桥式整流电路如下图所示，U2=100V，负载中R=1Ω，L极大，反电势E=60V，当α=30°时，作出ud ，id, i2,uVT1的波形；2.单相桥式矩形波逆变电路，RL负载，1800导电型，作出u G1u G4、u G2u G3、u o、i o波形。

四、分析计算题1.在下图所示的降压斩波电路中，已知E=100V，R=1Ω，L值极大，E M=30V，采用脉宽调制方式，当T=50μS，t on=30μS时①计算输出电压平均值U o 、输出电流平均值I o 。

电力电子模拟试卷四(附答案)

电力电子模拟试卷四（附答案）一、填空题：（本题共5小题，每空1分，共20分）1、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为I Tn等于倍I T（AV），如果I T（AV）=100安培，则它允许的有效电流为安培。

通常在选择晶闸管时还要留出倍的裕量。

2、三相桥式全控整流电路是由一组共极三只晶闸管和一组共极的三只晶闸管串联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。

每隔换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通度。

要使电路工作正常，必须任何时刻要有只晶闸管同时导通，一个是共极的，另一个是共极的元件，且要求不是的两个元件。

3、为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多，但归纳起来可分为与两大类。

4、提高变流置的功率因数的常用方法有、、、几种。

5、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围，三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围，三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围。

二、判断题：（本题共10小题，每题1分，共10分）1、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。

（）2、逆变器采用负载换流方式实现换流时，负载谐振回路不一定要呈电容性。

（）3、无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。

（）4、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时，只有采用双窄脉冲触发，电路才能正常工作。

（）5、PWM脉宽调制型逆变电路中，采用不可控整流电源供电，也能正常工作。

（）6、在变流装置系统中，增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。

（）7、过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。

（）8、电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。

（）9、为避免三次谐波注入电网，晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法（）10、在DC/DC变换电路中，可以采用电网换流方法。

（）三、选择题：（本题共10小题，每题1分，共10分）1、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0º时，输出的负载电压平均值为（）。

电力电子电路

电力电子电路按实现电能变换时电路的功能可分为整流电路(将交流电能转换为直流电能)、逆变电路(将直流电能转换为交流电能)、交流变换电路(包括交流调压电路和变频电路)、直流变换电路(改变直流电能的大小和方向)。

按电能转换次数可分为基本变换电路和组合变换电路。

前者经一次转换即可实现所需电能的变换，又称直接变换电路；后者经多次转换以实现所需电能的变换，又称间接变换电路。

按组成电路的器件可分为不控型变换电路(由不控型器件组成，电路对变换的电能无控制能力)、半控型变换电路(由半控型器件组成，只能在电路具备关断晶闸管的条件下才能正常工作)、全控型变换电路(由自关断器件组成，比半控型电路具更佳的技术经济指标，但开关容量低于半控型)。

电力电子电路按控制方式可分为4种：①相控电路。

控制信号的变化表现为控制极脉冲相位的变化。

②频控电路。

信号的变化表现为控制极脉冲重复频率的变化。

③斩控电路。

控制信号的变化表现为控制极脉宽的变化。

④组合控制电路。

采用上述3种控制方式组合而成的控制方式。

按电路中开关器件的工作频率可分为开关元件按电网频率(50或60赫)工作的低频电路和开关元件以远高于电网频率的载波频率工作的高频电路。

电力电子电路经历了20世纪30年代由气体闸流管和汞弧整流管组成的低频变流电路和由高频电子管组成的变流电路(统称第一代电力电子电路)，60年代由晶闸管组成的半导体变流电路(第二代电力电子电路)，80年代由可关断晶闸管(GTO)和双极型功率晶体管(GTR)等新型器件组成的第三代电力电子电路。

由于它们具有控制极关断和工作频带较宽的优点，使电力电子电路具有更佳的技术和经济性能，获得了更为广泛的应用。

电力电子电路正沿4个方向发展：①采用新型器件。

②采用新的控制方式和手段。

③采用新的电路结构。

④采用新的分析方法和调试手段。

特点与传统的旋转式变流电路相比，静止式变流电路具有无磨损、低噪声、高效率、易于实现自动控制和生产、无须专门的地基建设等优点，因而在国际范围已基本上取代了前者。

电力电子技术直流斩波电路的性能研究实验报告

电力电子技术直流斩波电路的性能研究实验总结
备注：序号（一）、（二）、（三）、（四）为实验预习填写项。

五、实验内容与步骤
图1 降压斩波电路的原理图及波形
图2 升压斩波电路的原理图及波形
图3 升降压斩波电路的原理图及波形
1、控制与驱动电路的测试
（1）启动实验装置电源，开启PE-19 控制电路电源开关。

（2）调节PWM 脉宽调节电位器改变Ur，用数字存储示波器分别观测SG3525 的第11 脚与第14 的波形，观测输出PWM 信号的变化情况。

（3）用示波器分别观测A、B 和PWM 信号的波形，记录其波形、频率和幅值。

（4）用数字存储示波器的两个探头同时观测11 脚和14 脚的输出波形，调节PWM 脉宽调节电位器，观测两路输出的PWM 信号，测出两路信号的相位差，并测出两路PWM 信号之间最小的“死区”时间。

2、直流斩波器的测试
斩波电路的输入直流电压Ui 由三相调压器输出的单相交流电经DJK20 挂箱上的单相桥式整流及电容滤波后得到。

接通交流电源，观测Ui 波形，记录其平均值。

电力电子技术课后部分习题参考答案

电力电子技术课后部分习题参考答案1电力电子技术部分复习题参考答案一、略二、图1所示的单相桥式整流电路中，V U 2202=、触发角°=30a ，负载为阻感负载，电感L 的值极大，W =5R 。

1、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、变压器副边电流2i 的波形；2、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值3、计算晶闸管的电流有效值。

VT1VT2VT4VT3udi du RL1u 2i图1 答案：答案：1．波形绘制．波形绘制du2 2．电路参数计算）．电路参数计算）)(47.17130cos 2209.0cos 9.02V U U d =°´´=××=a)(29.34547171A RU I d d ===78.022047.171222===××=U U I U I U d d d l3 3．电路参数计算．电路参数计算 )(25.242A I I d T ==三、图2所示的三相半波可控电路中，相电压V U 2202=、触发角°=30a ，反电动势V E 30=，电感L 的值极大，W =15R 。

1 1、计算输出电压、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值、的平均值、a a 相的电流a i 的有效值；2 2、绘制输出电压、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、a 相的电流a i 的波形的波形b a cVT1VT2VT3di R LEai du T图2答案：答案： 1．电路参数计算)(91.22230cos 22017.1cos 17.12V U U d =°´´=××=a)(86.12153091.222A RE U I d d =-=-=)(43.7386.123A I I d a ===2．波形绘制四、三相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载，已知：负载电阻W =1R ，电感=µd L ，相电压V U 2202=，mH L B 1=，当反电动势V E 400=，控制角α=120=120°或逆变角β°或逆变角β°或逆变角β=60=60=60°时，°时，请计算输出电压平均值d U 、输出电流平均值d I 和换相重叠角g 。

电力电子技术试题(二)

电力电子技术试题（A ）注：卷面85分，平时成绩15分一、回答下列问题1、下列器件的分类表中，将符合每一类别的全部选项添入表中。

（8分）选项：（根据选项填空时，只需写选项的代号，如：A,B,….） A. SCRF.电力二极管。

2、判断下列各题的正确性，正确的打“√”，不正确的打“×”。

（6分）（1）某晶闸管，若其断态重复峰值电压为500V，反向重复峰值电压700V，则该晶闸管的额定电压是700V。

（）第 1 页（共 8 页）试题：电力电子技术班号：姓名：（2）对于输入接整流变压器的可控整流电路，变压器存在直流磁化的有三相半波整流电路、单相半波整流电路和单相全波整流电路。

（）（3）单相全控桥式变流电路，“阻感——反电势”负载，已知60β=o，2100U V=，50E V=,电路处于可逆变状态。

（）3、画出全控型器件RCD关断缓冲电路，并分析缓冲电路中各元件作用。

（6分）第 2 页（共 8 页）试题：电力电子技术班号：姓名：二、对于三相全控桥式变流电路，在不同的负载形式和控制要求下，回答下列问题。

1、画出该电路带“阻感——反电势” 负载，并工作于整流方式时的电路图（要标明反电势极性）。

（5分）u uu 2、当该电路工作于整流状态时，设触发角60α=o 且负载电流连续，请在图中画出此时整流器输出电压u d 和晶闸管电流1VT i 在一个周期内的波形。

（5分） i VT103、设该电路为大电感负载且工作于整流状态，V U 1002=，负载中E=47V ，Ω=5R ,当60α=o 时，试计算整流输出平均电压d U 、负载电流d I 和晶闸管电流平均值dVT I 。

（5分）第 3 页（共 8 页）试题：电力电子技术班号：姓名：三、H 型单极同频模式PWM 的功率转换电路如下图（a ）所示。

它由四个大功率IGBT 和四个续流二极管组成。

当控制指令0i u >时，1V 和2V 工作在交替开关状态，3V 截止关断，4V 饱和导通。

电力电子技术试题(二)

注：卷面85分，平时成绩15分1、下列器件的分类表中，将符合每一类别的全部选项添入表中。

（8分）选项：（根据选项填空时，只需写选项的代号，如：A,B,….）A.SCRF.电力二极管。

2、判断下列各题的正确性，正确的打“√”，不正确的打“×”。

（6分）（1）某晶闸管，若其断态重复峰值电压为500V，反向重复峰值电压700V，则该晶闸管的额定电压是700V。

（）（3）单相全控桥式变流电路，“阻感——反电势”负载，已知60β=，2100U V=，50E V=,电路处于可逆变状态。

（）3、画出全控型器件RCD关断缓冲电路，并分析缓冲电路中各元件作用。

（6分）第 2 页（共 8 页）试题：电力电子技术班号：姓名：二、对于三相全控桥式变流电路，在不同的负载形式和控制要求下，回答下列问题。

1、画出该电路带“阻感——反电势” 负载，并工作于整流方式时的电路图（要标明反电势极性）。

（5分）3、设该电路为大电感负载且工作于整流状态，V U 1002=，负载中E=47V ， Ω=5R ,当60α=时，试计算整流输出平均电压d U 、负载电流d I 和晶闸管电流u u u 2、当该电路工作于整流状态时，设触发角60α=且负载电流连续，请在图中画出此时整流器平均值dVTI。

（5分）第 3 页（共 8 页）试题：电力电子技术班号：姓名：三、H型单极同频模式PWM的功率转换电路如下图（a）所示。

它由四个大功率IGBT和四个续流二极管组成。

当控制指令iu>时，1V和2V工作在交替开关状态，3V截止关断，4V饱和导通。

设该电路工作在轻载情况下（a MU E≈），1V、2V、3V和4V的栅极激励电压如图（b）所示。

1、试画出电机电枢电压au和电枢电流a i波形图（可直接画在图(b) 上）。

电力电子电路+(A)

东北大学继续教育学院电力电子电路试卷（作业考核线下） A 卷注：请您单面打印，使用黑色或蓝色笔，手写完成作业。

杜绝打印，抄袭作业。

一、单选题（每题3分，共12分）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、60°B、120°C、180°D、360°2. 三相半波可控整流电路，负载两端分别接（）。

A. 整流变压器输出端和中性点B. 整流电路输出端和中性点C. 共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端D. 平波电抗器两端3. 三相输入-三相输出交-交变频电路主要有（）。

A. 三相三线制方式和三相四线制方式B. 高阻方式和低阻方式C. 串联方式和并联方式D. 公共交流母线进线方式和输出Y形联结方式4. 120°导电型交-直-交电流变频器，任意时刻有（）导通。

A. 一只开关管B. 两只开关管C. 三只开关管D. 四只开关管二、多选题（每题4分，共8分）1. 全控型电力电子器件有（）。

A.Thyristor、GTR、P-MOSFET、IGBTB.GTR、P-MOSFET、IGBT、IGCTC.IGBT、MCT、GTR、GTOD.Power Diode、MCT、GTO、IGBT2. 三相桥式全控整流电路，自然换相点是（）。

A. 三相电源线电压的过零点B. 三相电源相电压正半周波形的交点C. 三相电源相电压负半周波形的交点D. 三相电源线电压正半周波形的交点三．问答题（每题5分，共30分）1．试说明晶闸管的动态参数断态电压临界上升率du/dt。

2. 并联谐振式逆变电路利用负载进行换流，为保证换流应满足什么条件？3. 说明同步调制有何优缺点。

4. 什么是IGBT的擎住效应？5. 交流调功电路常用于什么样的负载？6. 单相交流调压电路带阻感性负载时，稳态运行情况下控制角α的移相范围是多大，才能保证正常调压？四．简述降压斩波电路工作原理。

电力电子A卷及答案

总分150分一、选择题（30分）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°2 当晶闸管承受的反阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（）A 导通状态B 关断状态C 饱和状态D 不定3 晶闸管触发电路中若改变（）的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。

A 同步电压B 控制电压C 脉冲变压器变比D 控制电流4 为了减少门极损耗，晶闸管正常导通的方法是阳极加正向电压，门极加（）A 正脉冲B 负脉冲C 直流D正弦波5 下面哪种功能不属于变流的功能（）A 有源逆变B 交流调压C 变压器降压D 直流斩波6 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（）A 分流B 降压C 过电流保护D 过电压保护7 电流型三相桥式逆变电路的基本工作方式是（）导电方式。

A 30B 90C 120D 1808 三相半波整流电路，电阻性负载控制角α≦30o每个周期内输出电压的平均值为（）A U d=0.45U2COSαB U d= 0.92U2COSαC U d= 1.17U2COSαD U d= 2.34U2COSα9 如某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应为（）A 700VB 750VC 800VD 850V10 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°11 单相半控桥整流电路的二组触发脉冲依次相差（）度。

A 180°B 60°C 360°D 120°12 功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为（）A 一次击穿B 二次击穿C 临界饱和D 反向截止13 逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成（）A 大功率三极管B 逆阻型晶闸管C 双向晶闸管D 可关断晶闸管14 普通的单相半控桥可整流装置中一共用了（）晶闸管。