电力电子技术第章习题 答案
电力电子技术课后习题答案
目录第1章电力电子器件 (1)第2章整流电路 (4)第3章直流斩波电路 (20)第4章交流电力控制电路和交交变频电路 (26)第5章逆变电路 (31)第6章PWM控制技术 (35)第7章软开关技术 (40)第8章组合变流电路 (42)第1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 =2m I 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 =41 I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I 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≈126.56c) I m3=2 I = 314,I d3=41I 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。
电力电子技术 贺益康 答案
η = Rb1 。 Rbb
答：
Ubb为b1.b2 间的电压，单结管未通时，Ubb=E 忽略 C 的放电时间
U c = Ubb (1 − e−t / Rec ) U p ≈ Ubb (1 − e−T / Rec )
U D + ηUbb = Ubb (1 − e−T / Rec ) Ubb − ηUbb = e−T / Rec
1交流进线电抗器限流限dudt和didt2压敏电阻过压保护3交流侧阻容保护过压保护4桥臂电感限dudt由元件换流引起didt5快熔过流保护6过压保护电容限制关断过电压对元件的损害7抑振电阻防止lc振荡限制电容放电电流8直流侧压敏电阻直流侧过压保护9过流继电器过流时继电器开路保护主电路10vdf续流二极管为负载电路提供通路过压保护提高ud11ld平波电抗器防止直流电流波动断流延长vt导通角15
答：
（1）
Id1
= 1.57Id K f1
=
Id
= 100A
I m1 = I d1 / 0.32 = 312.5A
(2)
Id2
= 1.57I d Kf2
= 1.57 ×100 1.867
= 84.1A
Im2
=
Id2 0.24
= 350 A
（3）
Id3
= 1.57Id Kf3
= 115.9A
Im3 = Id 3 / 0.48 = 241A
答：
C太小时，储存能量小，VT2导通时，C通过VT2很快放电，而其时间太短， VT1将无法关
断。
10．图 1-41 中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为Im。试计算各电流 波形的平均值Id1、Id2、Id3，电流有效值I1、I2、I3和它们的波形系数Kf1、Kf2、Kf3。
电力电子技术课后习题全部答案
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整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9U2cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)
I2＝Id＝9(A)
③晶闸管承受的最大反向电压为： U2＝100 ＝141.4（V）
流过每个晶闸管的电流的有效值为：IVT＝Id∕ ＝6.36（A）
②Ud、Id、IdT和IVT0×cos60°＝117（V）
2当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角相同时，对于电阻负载：（0~α）期间无晶闸管导通，输出电压为0；（α~π）期间，单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VT1、VT4导通，输出电压均与电源电压u2相等；(π~π＋α)期间，均无晶闸管导通，输出电压为0；(π＋α ~2π)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于u2。
《电力电子技术》课后答案完整版
王兆安《电力电子技术》（第4版）课后习题解第1章 电力电子器件1.1 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，并在门极注入正向触发电流。
1.2 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），即H A I I >。
要使晶闸管由导通变为关断，可通过外加反向阳极电压或减小负载电流的办法，使流过晶闸管的电流降到维持电流值以下，即H A I I <。
1.3 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m I 。
试计算各波形的电流平均值1d I ，2d I ，3d I 与电流有效值1I ，2I ，3I 。
解：a ）m m md I I t d t I I 2717.0)122(2)()(sin 2141≈+==⎰πωωπππm m m I I t d t I I 4767.021432)()sin (21421≈+==⎰πωϖπππb ） m mm d I I t d t I I 5434.0)122()()(sin 142≈+==⎰πωωπππm m m I I t d t I I 6471.0214322)()sin (1422≈+==⎰πωϖπππc ） ⎰==20341)(21πωπm m d I t d I I m m I t d I I 21)(212023==⎰ωππ1.4 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1d I 、2d I 、3d I 各为多少？这时，相应的电流最大值1m I 、2m I 、3m I 各为多少？解：额定电流A I AV T 100)(=的晶闸管，允许的电流有效值A I 157=，由上题计算结果知：a ） A II m 35.3294767.01≈≈A I I m d 48.892717.011≈≈b ） A II m 90.2326741.02≈≈ A I I m d 56.1265434.022≈≈c ） A I I m 31423== A I I md 5.784133==1.5 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211P N P 和221N P N 构成两个晶体管1V 、2V ，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。
电力电子技术试题及答案
电力电子技术试题（第一章）一、填空题一、一般晶闸管内部有 PN结,，外部有三个电极，别离是极极和极。
二、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时，门极上加上电压，晶闸管就导通。
3、、晶闸管的工作状态有正向状态，正向状态和反向状态。
4、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，50表示，7表示。
五、只有当阳极电流小于电流时，晶闸管才会由导通转为截止。
六、当增大晶闸管可控整流的操纵角α，负载上取得的直流电压平均值会。
7、按负载的性质不同，晶闸管可控整流电路的负载分为性负载，性负载和负载三大类。
八、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两头的直流电压平均值会，解决的方法确实是在负载的两头接一个。
九、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角、电流波形不持续、呈状、电流的平均值。
要求管子的额定电流值要些。
10、单结晶体管的内部一共有个PN结，外部一共有3个电极，它们别离是极、极和极。
1一、当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通；低于电压时就截止。
1二、触发电路送出的触发脉冲信号必需与晶闸管阳极电压，保证在管子阳极电压每一个正半周内以相同的被触发，才能取得稳固的直流电压。
13、晶体管触发电路的同步电压一样有同步电压和电压。
14、正弦波触发电路的同步移相一样都是采纳与一个或几个的叠加，利用改变的大小，来实现移相操纵。
1五、在晶闸管两头并联的RC回路是用来避免损坏晶闸管的。
1六、为了避免雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两头并接一个或。
1六、用来爱惜晶闸管过电流的熔断器叫。
二、判定题对的用√表示、错的用×表示（每题1分、共10分）1、一般晶闸管内部有两个PN结。
（）2、一般晶闸管外部有三个电极，别离是基极、发射极和集电极。
（）3、型号为KP50—7的半导体器件，是一个额定电流为50A的一般晶闸管。
（）4、只要让加在晶闸管两头的电压减小为零，晶闸管就会关断。
（）5、只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。
电力电子技术课后习题全部答案
a) Im1 A, Id1 0.2717Im1 89.48A
b) Im2 Id2
c)Im3=2I=314Id3=
2-6 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 和 ，由普通晶阐管的分析可得， 是器件临界导通的条件。 两个等效晶体管过饱和而导通； 不能维持饱和导通而关断。
整流二极管在一周内承受的电压波形如下：
3-5．单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当=30时，要求：作出ud、id和i2的波形；
1求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；
2考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：①ud、id和i2的波形如下图：
故晶闸管的额定电压为：UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V）
晶闸管的额定电流为：IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A）
晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
3-6.晶闸管串联的单相半控桥（桥中VT1、VT2为晶闸管），电路如图2-11所示，U2=100V，电阻电感负载，R=2Ω，L值很大，当=60时求流过器件电流的有效值，并作出ud、id、iVT、iD的波形。
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：l)GTO在设计时 较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断；2)GTO导通时 的更接近于l，普通晶闸管 ，而GTO则为 ，GTO的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；3)多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得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。
电力电子课后习题详解
1-9 图 1-49 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 Id、电流有效值 I。
0
2 0
5
2 0
2
4
4
晶1闸-43管导电波形
答案：
a)
Ud＝－290.3（V） Id＝109.7（A）
γ＝8.90 P=31.85(W)
第 4 章 直流—直流（DC-DC）变换
4-2 在图 4-1（a）所示的降压斩波电路中，已知 E=200V，R=10Ω，L 值极大， Em=30V，T=50μs，ton=20μs，计算输出电压的平均值 Uo、输出电流平均值 Io。 答案：
Uo=80(V) Io=5(A)
4-4 在图 4-4（a）所示的升压斩波电路中，已知 E=50V，R=20Ω，L 值和 C 值极 大，T=40μs，ton=25μs，计算输出电压的平均值 Uo、输出电流平均值 Io。 答案：
Uo=133.3(V) Io=6.667(A)
4-6 分析图 4-10（a）所示的电流可逆斩波电路，并结合图 4-10（b）所示的波 形，绘制各阶段电流流通的路径并标明电流方向。
Id1 0.2717Im
I1 0.4767Im
b)
Id2 0.5434Im
I2 0.6741Im
c)
Id3=
1 4
Im
I3=
1 2
Im
1-10 一个 100A 的晶闸管，分别流过图 1-49（a）~（c）所示的波形的电流，若
不考虑安全裕量，各波形所允许的电流平均值是多少？相应的电流最大值 Im 是 多少？ 答案：
智慧树知到 《电力电子技术》章节测试答案
智慧树知到《电力电子技术》章节测试答案第一章单元测试1、电力电子技术中，电力变换电路包含（）变换。
A:AC/DCB:DC/DCC:DC/ACD:AC/AC正确答案：AC/DC,DC/DC,DC/AC,AC/AC2、（）年，电子管出现，从而开创了电子技术之先河。
A:1904B:1914C:1905D:1915正确答案：19043、1957年，美国通用电气公司研制出第一个( )，因电气性能和控制性能优越，其应用范围迅速扩大。
A:晶闸管B:GTOC:GTRD:IGBT正确答案：晶闸管4、一般认为，电力电子学的诞生是以( )的发明为标志。
A:IGBTB:晶闸管C:GTRD:GTO正确答案：晶闸管5、电力电子技术的发展趋势( )A:向容量更大和更小的两个方向发展B:向集成化方向发展C:向智能化方向发展正确答案：向容量更大和更小的两个方向发展,向集成化方向发展,向智能化方向发展6、电力电子器件按照驱动信号分类，可分为（）A:电流驱动型B:电压驱动型C:混合型正确答案：电流驱动型,电压驱动型7、电力电子器件按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为( )。
A:单极型器件B:双极型器件C:复合型器件正确答案：单极型器件,双极型器件,复合型器件8、电力电子器件按照其控制器通断的能力分为（）器件。
A:半控型B:全控型C:不控型正确答案：半控型,全控型,不控型9、电力电子器件组成的系统，一般由（）组成。
A:控制电路B:驱动电路C:电力电子器件D:保护电路正确答案：控制电路,驱动电路,电力电子器件,保护电路第二章单元测试1、晶闸管稳定导通的条件（）A:晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B:晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C:晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D:晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流正确答案：晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流2、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）A:减小至维持电流以下B:减小至擎住电流以下C:减小至门极触发电流以下D:减小至5A以下正确答案：减小至维持电流以下3、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）A:du/dt抑制电路B:抗饱和电路C:di/dt抑制电路D:吸收电路正确答案：抗饱和电路4、IGBT是一个复合型的器件，它是（）A:GTR驱动的MOSFETB:MOSFET驱动的GTRC:MOSFET驱动的晶闸管D:MOSFET驱动的GTO正确答案：MOSFET驱动的GTR5、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。
(完整版)《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。
电力电子技术习题及答案 第1章
8、试说明 IGBT 、GTR、GTO 和电力 MOSFET 各自的优缺点。 解：对 IGBT 、GTR 、GTO 和电力 MOSFET 的优缺点的比较如下表： 器件 IGBT 优 点 缺 点 开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流 开 关 速 度 低 于 电 力 冲击的能力，通态压降较低，输入阻抗高， MOSFET ，电压，电流容 为电压驱动，驱动功率小 量不及 GTO 开关速度低，为电流驱动， 耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强 ， 所需驱动功率大，驱动电 饱和压降低 路复杂，存在二次击穿问 题 电流关断增益很小，关断 时门及负脉冲电流大，开 关速度 低， 驱动 功率 大， 驱动电路复杂，开关频率 低 电流容量小，耐压低，一 般中 适 用 于 功 率 不 超 过 10kw 的电力电子装置
过流
二、判断题 1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。 （ √ ） 2、某晶闸管，若其断态重复峰值电压为 500V ，反向重复峰值电压为 700V ，则该晶闸管的 额定电压是 700V 。 （ × ） 3、晶闸管导通后，流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。 （ × ） 4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。 （ √ ） 5、 在晶闸管的电流上升至其维护电流后， 去掉门极触发信号， 晶闸管级能维护导通。 （×
） ）
1、图中阴影部分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 ） I d1
1 2
m 4
I sin td (t )
1m 2 ( 1) 0.2717I m 2 2
2 220 311.13V ；取晶闸管的安全裕量为 2 ，则晶闸管额定电压不低于 2× 311.13 ≈
电力电子第1章 习题-带答案
第1章习题
第1部分：填空题
1.电力电子技术是使用__电力电子______器件对电能进行__变换和控制___的技术。
2. 电力电子技术是应用在__电力变换领域______ 的电子技术。
3. 电能变换的含义是在输入与输出之间，将__电压______、_电流_______、__频率______、_相位_______、_相数_______中的一项以上加以改变。
4. 在功率变换电路中，为了尽量提高电能变换的效率，所以器件只能工作在_开关_______状态，这样才能降低___损耗_____。
5. 电力电子技术的研究内容包括两大分支：___电力电子器件制造_____________ 技术和_变流_______技术。
6.半导体变流技术包括用电力电子器件构成___电力变换__________电路和对其进行控制的技术，以及构成_ 电力电子_______装置和__电力电子______系统的技术。
第2部分：简答题
1. 什么是电力电子技术？
答：电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
2. 电能变换电路的有什么特点？机械式开关为什么不适于做电能变换电路中的开关？
答：电能变换电路在输入与输出之间将电能，电流，频率，相位，相数种的一相加以变换。
电能变换电路中理想开关应满足切换时开关时间为零，使用寿命长，而机械开关不能满足这些要求。
3. 电力电子变换电路包括哪几大类？
答：交流变直流-整流；直流变交流-逆变；直流变支路-斩波；交流变交流-交流调压或者变频。
(完整word版)电力电子技术.课后习题答案.南航.丁道宏
第一章第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 VI <=Ω=250100，所以不合理。
袁燕 电力电子技术习题答案
1）用万用表可以初步判断好坏，如上各极间阻值状况。 2）用 6V 电源（干电池或直流稳压电源）作阳极电源，接成下图所示电路，若按下开关 Q 后，灯亮，则说明管子是好的。
习题 1-14 题解图
3）用晶体管图示仪测量晶闸管正反向伏安特性。 1-15 双向晶闸管有哪几种触发方式？使用时要注意什么问题？ 答：双向晶闸管共有四种触发方式：Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+、Ⅲ- 。 使用时必须注意以下几个问题： 1） 不能承受较大的电压变化率，因此很难用于感性负载。 2）门极触发灵敏度较低，需较大的门极触发功率。 3）关断时间较长，换向能力较差，因而只能用于低频场合。 1-16 额定电流为 100A 两只普通晶闸管反并联，可用额定电流为多大的双向晶闸管等效代 替？ 解：因 I T ( AV)
图 1-38 习题 1-9 图
解：
1-10 上题中如果不考虑安全裕量，问 100A 的晶闸管允许通过的平均电流各为多少？ 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： I 329.35（A） a) Im1 Id1 0.2717 Im1 89.48（A） 0.4767 b) Im2 c) Im3
图 1-40 习题 1-13 图
解：ud 的波形如下：
习题 1-13 题解图
1-14 用万用表怎样区分晶闸管的阳极 A、 阴极 K 和门极 G？判别晶闸管的好坏有哪些简单 实用的方法？ 答：可用万用表测量晶闸管三个电极之间的电阻来区分晶闸管的阳极、阴极和门极。正常情 况下管子阳极与阴极之间的正反向电阻接近无穷大，门极与阴极之间的电阻值约为几百欧， 且 G-K 之间的阻值略小于 K-G 之间的阻值。 判断晶闸管好坏的方法有：
电力电子技术试题及答案
I=1.66Id=1.66×30=50A 为最大值 ITM 50 ∴ IT(AV)=2× =2× =64A 取 100A 1.57 1.57 又 Uyn=2UTM=2× 2 ×220=624V 取 700V
解：① 单向半波可控整流电路的 1 COS UL=0.45U2 2 当 UL=50V 时
阳”接法。 （×） 9、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。 （×） 10、 增大晶闸管整流装置的控制角α，输出直流电压的平 均值会增大。 （×） 11、 在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安 全。 （√） 12、 为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并 接压敏电阻。 （×） 13、 雷 击 过 电 压 可 以 用 RC 吸 收 回 路 来 抑 制 。 （×） 14、 硒 堆 发 生 过 电 压 击 穿 后 就 不 能 再 使 用 了 。 （×） 15、 晶 闸 管 串 联 使 用 须 采 取 “ 均 压 措 施 ”。 （√） 16、 为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器 即可。 （×） 17、 快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。 （√） 18、 晶 闸 管 并 联 使 用 须 采 取 “ 均 压 措 施 ”。 （×） 22、在电路中接入单结晶体管时，若把 b1、b2 接反了， 就会烧坏管子。 （×） 23、 单结晶体管组成的触发电路也可以用在双向晶闸管电 路中。 （√） 24 、单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。
15 、 在 晶 闸 管 两 端 并 联 的 RC 回 路 是 用 来 防 止 损坏晶闸管的。 15、关断过电压。 16、为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的 一次线圈两端并接一个 或 。 16、硒堆、压敏电阻。 16、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫 。 16、快速熔断器。 二、
电力电子技术第章习题答案
3章 交流-直流变换电路 课后复习题 第1部分：填空题1.电阻负载的特点是 电压与电流波形、相位相同；只消耗电能，不储存、释放电能 ，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是 0? ≤a ≤ 180? 。
2.阻感负载的特点是 电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变 ，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? ≤a ≤ 180? ，其承受2 ，2 （设U 2为相电压有效值）。
3.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? ≤a ≤ 180? ，单个晶闸管所承受的2 和 ；带阻感负载时，α角移相范围为 0? ≤a ≤ 90? ，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(大电感) 。
4.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??= 180?-2? ; 当控制角?小于不导电角???时，晶闸管的导通角???= 0? 。
5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与 单相全波可控整流电路 的波形基本相同，只是后者适用于 较低 输出电压的场合。
6.2 ，随负载加重U d 逐渐趋近于0.9 U 2，通常设计时，应取RC≥ 1.5~2.5T ，此时输出电压为U d ≈ 1.2 U 2(U 2为相电压有效值)。
7.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U Fm 2 ，晶闸管控制角α的最大移相范围是 0?≤a ≤90? ，使负载电流连续的条件为 a ≤30? (U 2为相电压有效值)。
8.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差 120? ，当它带阻感负载时，?的移相范围为 0?≤a ≤90? 。
9.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是电压最高 的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是电压最低 的相电压；这种电路???角的移相范围是 0?≤a ≤120? ，u d 波形连续的条件是 a ≤60? 。
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≈89.48Ab) 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。
最新《电力电子技术》第1章课后习题答案
1.1 晶闸管导通的条件是什么？由导通变为关断的条件是什么？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。
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。
1.2晶闸管非正常导通方式有几种？（常见晶闸管导通方式有5种，见课本14页，正常导通方式有：门级加触发电压和光触发）答：非正常导通方式有：(1) Ig=0，阳极加较大电压。
此时漏电流急剧增大形成雪崩效应，又通过正反馈放大漏电流，最终使晶闸管导通；(2) 阳极电压上率du/dt过高；产生位移电流，最终使晶闸管导通(3) 结温过高；漏电流增大引起晶闸管导通。
1.3 试说明晶闸管有那些派生器件。
答：晶闸管派生器件有：（1）快速晶闸管，（2）双向晶闸管，（3）逆导晶闸管，（4）光控晶闸管1.4 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P1N1P2 和N1P2N2 构成两个晶体管V1、V2 分别具有共基极电流增益α1 和α２，由普通晶闸管的分析可得，α1 + α2 = 1 是器件临界导通的条件。
α1 + α2＞1 两个等效晶体管过饱和而导通；α1 + α2＜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：1）GTO 在设计时α2 较大,这样晶体管T2 控制灵敏,易于GTO 关断;2)GTO 导通时α1 + α2 的更接近于l,普通晶闸管α1 + α2 ≥1.5 ,而GTO 则为α1 + α2 ≈1.05 ，GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件;3)多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小, 门极和阴极间的距离大为缩短,使得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。
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电力电子技术第章习题
答案
Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
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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5s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5s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。
高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额不易做高。
17.双向晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。
18.逆导晶闸管是将晶闸管反并联一个二极管制作在同一管芯上的功率集成器件。
19.光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号触发导通的晶闸
管。
光触发保证了主电路与控制电路之间的绝缘，且可避免电磁干扰的影
响。
的多元结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
的开通控制方式与晶闸管相似，但是可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断。
导通过程与普通晶闸管一样，只是导通时饱和程度较浅,导通时管压降较高。
最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值I GM之比称为电流关断增益,该值一般很小，只有5左右，这是GTO的一个主要缺点。
导通的条件是：集电结正向偏置且基极施加驱动电流。
25.在电力电子电路中GTR工作在开关状态,在开关过程中，在饱和区和截止区之
间过渡时，要经过放大区。
26.电力MOSFET导通的条件是：漏源极间加正电且栅源极间加大于开启电压的正电压。
27.电力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放大区。
28.电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数。
是由MOSFET和GTR两类器件取长补短结合而成的复合器件。
导通的条件是：集、射极间加正电且栅、射极间加大于开启电压的正电压。
的输出特性分为三个区域，分别是：正向阻断区，有源区和饱和区。
IGBT 的开关过程，是在正向阻断区和饱和区之间切换。
由IGBT和GTO两类器件结合而成的复合器件，目前正在与IGBT等新型器件激烈竞争，试图最终取代GTO在大功率场合的位置。
33.将多个电力电子器件封装在一个模块中，称为功率模块。
34.与单管器件相比，功率模块的优点是：体积小、成本低、可靠性高。
35.功率集成电路将功率器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电
子电路制作在同一芯片上。
36.功率集成电路实现了电能和信息的集成，成为机电一体化的理想接口。
37.按照载流子参与导电的情况，可将电力电子器件分为:单极型、双极型和
混合型（复合型）三类。
38.在如下器件：电力二极管（PowerDiode）、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SCR，
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,SCR,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IGBT,
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SCR,GTO,GTR。
39.画出下面电力电子器件的电气符号。
电力二极管晶闸管GTOGTR电力场效应管IGBT
第2部分：简答题
1.电力电子器件是如何定义和分类的同处理信息的电子器件相比，它的特点是什么
答：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。
它分为电真空器件和半导体器件（主要是硅半导体）。
电力半导体器件按照控制程度可分为不控型器件，半控型器件，全控型器件。
按驱动电路：电流驱动型，电压驱动型。
电力电子器件同处理信息的电子器件相比，它的特点是：
1）处理电功率的能力一般远大于处理信息的电子器件。
2）电力电子器件一般都工作在开关状态。
3）电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。
4）电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件，一般都要安装散热器。
2.使晶闸管导通的条件是什么
答：晶闸管导通的条件有2个，缺一不可，即：
1）阳极与阴极之间加上正向电压；
2）门极与阴极之间加上适当的正向电压。
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：晶闸管导通的条件是阳极电流大于维持电流。
使阳极电流小于维持电流才能使晶闸管由导通变为关断
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
5.试说明IGBT 、GTR 、GTO 和电力MOSFET 各自的优缺点。
第3部分：计算题
1.晶闸管在单相正弦有效值电压220V 时工作,若考虑晶闸管的安全裕量,其电压定额应选多大
答：考虑2倍安全裕量，有
V U TM 62222022=⨯⨯=,故选电压定额为700V 。
2.流经晶闸管的电流波形如题图1所示,其电流最大值为I m 。
试计算电流波
形的平均值、有效值。
若取安全裕量为2，问额定电流为100A 的晶闸管，其允许通过的电流平均值和最大值为多少
3.题图2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 ，试计算各图波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 3、I 3、I 3。
如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的最大平均电流
I d1、I d2、I d3为多少这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3为多少。