电力电子技术课后习题答案

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电力电子技术课后习题答案(王兆安)

电力电子技术课后习题答案(王兆安)

第一章电力电子器件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:晶闸管承受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或者UAK >0且UGK>01.2 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。

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 tππϖπI2=Im6741.021432Im2)()sin(Im142≈+=⎰πϖπππwtdtc) Id3=⎰=2Im41)(Im21πωπtdI3=Im21)(Im2122=⎰tdωππ1.4.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Id1、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) Im135.3294767.0≈≈IA, Id1≈0.2717Im1≈89.48Ab) Im2,90.2326741.0AI≈≈Id2AIm56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78413=m I1.5.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。

电力电子技术(王兆安第五版)课后习题全部答案

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精心整理电力电子技术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,显着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。

或:uAK>0I m,试I1=b)II2=c)II3=2-5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 m2,90.2326741.0AI≈≈I d2AIm56.1265434.02≈≈c)I m3=2I=314I d3=5.78413=m I2-6GTO 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。

121>αα+两个等效晶体管过饱和而导通;121<αα+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:l)GTO 在设计时2α较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO 关断;2)GTO 导时刻,负载电流为零。

在电源电压u 2的负半周期,负载电感L 释放能量,晶闸管继续导通。

因此,在电源电压u 2的一个周期里,以下方程均成立:t U ti L ωsin 2d d 2d = 考虑到初始条件:当?t =0时i d =0可解方程得:)cos 1(22d t LU i ωω-= =LU ω22=22.51(A) u d 与i d 的波形如下图:当α=60°时,在u 2正半周期60?~180?期间晶闸管导通使电感L 储能,电感L 储藏的能量在u 2负半周期180?~300?期间释放,因此在u 2一个周期中60?~300?期间以下微分方程成立:考虑初始条件:当?t =60?时i d =0可解方程得:)cos 21(22d t L U i ωω-=其平均值为)(d )cos 21(2213532d t t L U I ωωωπππ-=⎰=LU ω222=11.25(A) 此时u d 与i d 的波形如下图:3-2.图3-10为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:①晶闸管承受的最大反向电压为222U ;②当负载是电阻或电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

《电力电子技术》习题答案第四版

《电力电子技术》习题答案第四版

《电力电子技术》习题答案(第四版_ 1.电力电子技术的基本原理是什么?答:电力电子技术是指通过电子器件将
电能进行控制和转换的技术。

其基本原理是利用半导体器件的导通和截止特性,通过控制电流和电压的方向和大小,实现对电能的调节和转换。

2.什么是电力电子器件?答:电力电子器件是用于电力电子技术中的半导体
器件,常见的有晶闸管、二极管、MOSFET、IGBT等。

这些器件具有导通和截止的特性,可以实现对电能的控制和转换。

3.请简述晶闸管的工作原理。

答:晶闸管是一种双向可控的半导体开关器
件。

其工作原理是通过控制晶闸管的控制极,将其导通或截止。

当控制极施加一个触发脉冲时,晶闸管的阳极和阴极之间的电流将开始流动,晶闸管处于导通状态;当没有触发脉冲时,晶闸管处于截止状态。

4.什么是PWM调制技术?答:PWM调制技术是一种通过改变脉冲宽度的方式
来实现对电能的调节。

通过改变脉冲的宽度,可以改变电平的平均值,从而实现对电能的调节。

PWM调制技术广泛应用于电力电子领域,如变频调速、电力供应等。

5.请简述逆变器的工作原理。

答:逆变器是一种将直流电能转换为交流电能
的电力电子设备。

其工作原理是通过控制器控制晶闸管等开关器件的导通和截止,将直流电源的电压和电流转换为交流电压和电流。

逆变器广泛应用于太阳能发电、电动汽车等领域。

电力电子技术(王兆安第五版)课后习题全部答案

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电力电子技术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 m2,90.2326741.0AI≈≈I d2AIm56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78 413=mI3-3.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,当α=30°时,要求:①作出ud 、id 、和i2的波形;②求整流输出平均电压Ud 、电流Id ,变压器二次电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。

《电力电子技术》课后答案完整版

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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。
电力
MOSFET
开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题。通态电阻大,通态损耗大,电流容量
d I ,并画出d u与d i波形。
解: ︒=0α时,在电源电压2u的正半周期晶闸管导通时,负载电感L储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。在电源电压2u的负半周期,负载电感L释放能量,晶闸管继续导通。因此,在电源电压2u的一个
周期里,以下方程均成立:
t U dt
di L
d
ωsin 22=考虑到初始条件:当0=t ω时0=d i可解方程得:
αα+两个等效晶体管过饱和而导通;121<
αα+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
图1-43晶闸管导电波形
不同:1多元并联集成结构使每个GTO元阴极面积很小,门极和阴极间的距离大为缩短,2P区的横向电阻很小,显著减小了横向压降效应,从而使从门极抽出较大的电流成为可能;
对于电感负载;~(απα+期问,单相全波电路中1VT导逼,单相全控桥电路中1VT、4VT导通,输出电压均与电源电压2U相等;2~(απαπ++期间,单相全波电路中2VT导通,单相全控桥电路中2VT、3VT导通,输出波形等于2U -。
可见,两者的输出电压相同,加到同样的负载上时,则输出电流也相同。
2.3单相桥式全控整流电路,V U 1002=,负载中Ω=20R ,L值极大,当︒=30α时,要求:①作出d u、

电力电子技术(王兆安第五版)课后习题全部答案

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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,显着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 m2,90.2326741.0AI≈≈I d2AIm56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78 413=mI2-6 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。

《电力电子技术》习题答案(第四版,

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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:uAK>0且uGK>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。

第2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,U2=100V,求当α=0和60时的负载电流Id,并画出ud与id波形。

解:α=0时,在电源电压u2的正半周期晶闸管导通时,负载电感L储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。

在电源电压u2的负半周期,负载电感L 释放能量,晶闸管继续导通。

因此,在电源电压u2的一个周期里,以下方程均成立:考虑到初始条件:当ωt=0时id=0可解方程得:==22.51(A)ud与id的波形如下图:当α=60°时,在u2正半周期60~180期间晶闸管导通使电感L储能,电感L储藏的能量在u2负半周期180~300期间释放,因此在u2一个周期中60~300期间以下微分方程成立:考虑初始条件:当ωt=60时id=0可解方程得:其平均值为==11.25(A)此时ud与id的波形如下图:2.图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:①晶闸管承受的最大反向电压为2;②当负载是电阻或电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

答:具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,该变压器没有直流磁化的问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次测绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称,其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

(完整版)《电力电子技术(第二版)》课后习题及解答

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《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。

(完整word版)电力电子技术.课后习题答案.南航.丁道宏

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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。

电力电子技术(第五版)课后习题全部答案

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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≈≈I A, 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。

(完整版)电力电子技术(王兆安第五版)课后习题全部答案

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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。

(完整版)电力电子技术第五版课后答案

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电力电子技术第五版课后习题答案第二章 电力电子器件2-1 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 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=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⎰20)(πωt d I m=41I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m 2-5 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=78.52-6 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a1和a2,由普通晶阐管的分析可得,a1+a2=1是器件临界导通的条件。

电力电子技术习题+参考答案

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电力电子技术习题+参考答案一、单选题(共20题,每题1分,共20分)1、为了防止逆变失败,最小逆变角限制为( )。

A、100~150B、200~250C、300~350D、400~450正确答案:C2、三相半波可控整流电路的自然换相点是()A、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°B、本相相电压与相邻电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°D、交流相电压的过零点正确答案:B3、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、逆阻型晶闸管B、大功率三极管C、可关断晶闸管D、双向晶闸管正确答案:A4、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率,可采用控制方法是()A、增大三角波幅度B、增大正弦调制波频率C、增大正弦调制波幅度D、增大三角波频率正确答案:B5、可实现有源逆变的电路为()。

A、三相半波可控整流电路B、单相半控桥整流电路C、三相半控桥整流桥电路D、单相全控桥接续流二极管电路正确答案:A6、目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是()。

A、SCRB、GTOC、MOSFETD、IGBT正确答案:D7、电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是()A、30°~150B、0°~150°C、15°~125°D、0°~120°正确答案:B8、具有自关断能力的电力半导体器件称为( )A、触发型器件B、全控型器件C、不控型器件D、半控型器件正确答案:B9、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、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流C、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流正确答案:A10、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是( )A、有源逆变器B、A/D变换器C、D/A变换器D、无源逆变器正确答案:D11、在单相全控桥整流电路中,两对晶闸管的触发脉冲,应依次相差()度。

电力电子技术课后习题全部答案

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第2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:晶闸管承受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或者U AK >0且U GK>01.2 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。

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=⎰tdωππ1.4.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(A V)=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 m2,90.2326741.0AI≈≈I d2AIm56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78 413=mI1.9.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:1.10什么是晶闸管的额定电流?答:晶闸管的额定电流就是它的通态平均电流,国标规定:是晶闸管在环境温度为40℃和规定的冷却状态下,稳定结温不超过额定结温所允许的最大工频正弦半波电流的平均值。

电力电子技术(王兆安第五版)课后习题全部答案

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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。

电力电子技术习题与参考答案

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电力电子技术习题与参考答案一、单选题(共25题,每题1分,共25分)1.三相桥式全控整流电路,电阻性负载时的移相范围为()度。

A、0~120B、0~90C、0~180D、0~150正确答案:A2.电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是()。

A、0°~150°B、0°~120°C、15°~125°D、30°~150°正确答案:A3.电力电子器件一般工作在()状态A、开关B、放大C、开关和放大D、其他正确答案:A4.目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是()。

A、SCRB、GTOC、MOSFETD、IGBT正确答案:D5.在单相全控桥整流电路中,两对晶闸管的触发脉冲,应依次相差()度。

A、180度B、60度C、120度D、360度正确答案:A6.为了防止逆变失败,最小逆变角限制为(),单位为度。

A、40~45B、20~25C、10~15D、30~35正确答案:D7.三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态的条件是()A、α=л/4B、α<л/2C、α>л/2D、α=л/3正确答案:C8.可实现有源逆变的电路为()。

A、单相半控桥整流电路B、三相半控桥整流桥电路C、单相全控桥接续流二极管电路D、三相半波可控整流电路正确答案:D9.三相半波可控整流电路的自然换相点是()A、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°B、本相相电压与相邻电压正半周的交点处C、交流相电压的过零点D、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°正确答案:B10.α为()度时,三相半波可控整流电路,电阻性负载输出的电压波形,处于连续和断续的临界状态。

A、120度,B、60度C、0度D、30度正确答案:D11.具有自关断能力的电力半导体器件称为()A、不控型器件B、半控型器件C、全控型器件D、触发型器件正确答案:C12.电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是()A、15°~125°B、30°~150C、0°~150°D、0°~120°正确答案:C13.在晶闸管应用电路中,为了防止误触发应将幅值限制在不触发区内的信号是()A、触发电压信号B、触发电流信号C、干扰信号和触发信号D、干扰信号正确答案:D14.三相桥式全控整流电路,大电感负载,当α=()时整流平均电压Ud=0。

电力电子技术答案第五版全

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电子电力课后习题答案第一章电力电子器件使晶闸管导通的条件是什么?答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管蒙受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或许 U AK >0 且 U GK>0保持晶闸管导通的条件是什么?如何才能使晶闸管由导通变为关断?答:保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,即保持电流。

1.3 图 1- 43 中暗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均匀值 I d1、 I d2、I d3与电流有效值 I 1、I 2、 I 3。

14 Im sin( t)Im ( 21)0.2717 Im解: a)I d1222=1(Im sin t) 2 d ( wt)Im31I1=242421Im sin td( wt )Im21)0.5434 Im(b)I d2=4221(Im sin t) 2 d ( wt) 2 Im31I 2=424212 Im d (t)1 Imc)I d3=20412 Im 2 d (t )1 ImI3=2021.4. 上题中假如不考虑安全裕量, 问 100A 的晶阐管能送出的均匀电流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,同意的电流有效值I=157A, 由上题计算结果知a)Ib)I m1m2IIA,I232.90 A,Id1d20.5434 Im1m 2126.56 A1I m3c)m3Id3=4 I =2I=3141.5.GTO 和一般晶闸管同为PNPN构造 , 为何 GTO能够自关断 , 而一般晶闸管不可以 ?答: GTO和一般晶阐管同为PNPN构造,由 P1N1P2和 N1P2N2构成两个晶体管 V1、 V2,分别拥有共基极电流增益 1 和 2 ,由一般晶阐管的剖析可得, 1 2 1 是器件临界导通的条件。

《电力电子技术》课后习题答案

《电力电子技术》课后习题答案

《电力电子技术》课后习题答案《电力电子技术》课后习题答案1.什么是电力电子技术?电力电子技术是指利用电子器件和电力电子装置来控制、调节和转换电能的一门技术。

它包括了电力电子器件的设计与应用、电力电子装置的控制与调节以及电力电子系统的设计和优化等方面的内容。

2.电力电子技术的应用领域有哪些?电力电子技术在工业、交通、通信、农业、家庭等领域都有广泛的应用。

常见的应用包括变频调速、UPS电源、电力传输与分配、电动汽车、太阳能和风能发电等。

3.什么是电力电子器件?电力电子器件是指能够实现电力电子技术所需功能的电子器件。

常见的电力电子器件包括二极管、晶闸管、场效应管、双向晶闸管等。

4.什么是晶闸管?晶闸管是一种具有双向导电性的电力电子器件,它由四层半导体材料组成,具有控制极、阳极和阴极三个电极。

晶闸管的主要作用是实现电流的单向导通和双向导通。

5.什么是PWM调制技术?PWM调制技术是一种通过改变脉冲宽度来实现信号调制的技术。

在电力电子技术中,PWM调制技术常用于实现电力电子装置的输出电压和电流的调节和控制。

6.什么是变频调速技术?变频调速技术是通过改变电机的供电频率来实现电机转速调节的一种技术。

在电力电子技术中,常用的变频调速技术包括直流调速、感应电动机调速和永磁同步电动机调速等。

7.什么是电力传输与分配?电力传输与分配是指将电能从发电厂传输到用户的过程,以及在用户之间进行电能分配的过程。

在电力电子技术中,常用的电力传输与分配技术包括高压直流输电和电力变压器调压等。

8.什么是电动汽车?电动汽车是指使用电能作为动力源的汽车。

电动汽车的主要部件包括电池组、电机和电力电子控制系统等。

9.什么是太阳能和风能发电?太阳能和风能发电是利用太阳能和风能将其转化为电能的过程。

太阳能发电主要通过太阳能电池板将太阳能转化为直流电能,而风能发电则通过风力发电机将风能转化为交流电能。

10.电力电子技术的发展趋势是什么?电力电子技术的发展趋势主要包括功率密度的提高、效率的提高、可靠性的提高和智能化的发展等。

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电力电子技术课后习题答案Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】第一章 电力电子器件使晶闸管导通的条件是什么答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或者U AK >0且U GK >0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。

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。

解:a) I d1=Im 2717.0)122(2Im )(sin Im 214≈+=⎰πωπππtI 1=Im 4767.021432Im )()sin (Im 2142≈+=⎰πϖπππwt d tb) I d2=Im 5434.0)122(2Im )(sin Im 14=+=⎰wt d t ππϖπI 2=Im6741.021432Im 2)()sin (Im 142≈+=⎰πϖπππwt d tc) I d3=⎰=20Im 41)(Im 21πωπt dI 3=Im 21)(Im 21202=⎰t d ωππ.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≈≈I A, ≈≈ I m2,90.2326741.0A I≈≈I d2A I m 56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78413=m I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。

121>αα+两个等效晶体管过饱和而导通;121<αα+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:l)GTO 在设计时2α较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO 关断; 2)GTO 导通时21αα+的更接近于l ,普通晶闸管5.121≥+αα,而GTO 则为05.121≈+αα,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。

.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。

、GTR 、GTO 和电力MOSFET 的驱动电路各有什么特点答:IGBT 驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,ⅠGBT 是电压驱动型器件,IGBT 的驱动多采用专用的混合集成驱动器。

GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗;关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。

GTO驱动电路的特点是:GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。

电力MOSFET驱动电路的特点:要求驱动电路具有较小的输入电阻,驱动功率小且电路简单。

.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么试分析RCD缓冲电路中各元件的作用。

答:全控型器件缓冲电路的主要作用是抑制器件的内因过电压,du/dt或过电流和di/dt,,减小器件的开关损耗。

RCD缓冲电路中,各元件的作用是:开通时,Cs经Rs放电,Rs起到限制放电电流的作用;关断时,负载电流经VDs从Cs分流,使du/dt减小,抑制过电压。

.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:答:晶闸管的额定电流就是它的通态平均电流,国标规定:是晶闸管在环境温度为40℃和规定的冷却状态下,稳定结温不超过额定结温所允许的最大工频正弦半波电流的平均值。

为什么要限制晶闸管断电电压上升律du/dt答:正向电压在阻断状态下,反向结J2相当的一个电容加在晶闸管两端电压上升率过大,就会有过大的充电电流,此电流流过J3,起到触发电流的作用,易使晶闸管误触发,所以要限制du/dt。

.为什么要限制晶闸管导通电流上升率di/dt答:在晶闸管导通开始时刻,若电流上升过快,会有较大的电流集中在门集附近的小区域内,虽然平均电流没有超过额定值,但在小的区域内局部过热而损坏了晶闸管,所以要限制通态di/dt。

电力电子器件工作时产生过电压的原因及防止措施有哪些答:产生原因:1、由分闸、合闸产生的操作过电压;2、雷击引起的雷击过电压;3、晶闸管或与全控型器件反并联的续流二极管换相过程中产生的换相电压。

措施:压敏电阻,交流侧RC 抑制电路,直流侧RC 控制电路,直流侧RC 抑制电路,变压器屏蔽层,避雷器,器件关断过电压RC 抑制电路。

第2章 整流电路2..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︒=0α时和︒60时的负载电流I d ,并画出U d 与I d 波形。

解:︒=0α时,在电源电压U 2的正半周期晶闸管导通时,负载电感L 储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。

在电源电压U 2的负半周期,负载电感L 释放能量,晶闸管继续导通。

因此,在电源电压U 2的一个周期中下列方程成立:考虑到初始条件:当0=t ω时i d =0可解方程: U d 与I d 的波形如下图:当a=︒60时,在U 2的正半周期︒60~︒180期间,晶闸管导通使电感L 储能,电感L 储藏的能量在U 2负半周期︒180~︒300期间释放,因此在U2的一个周期中︒60~︒300期间,下列微分方程成立:考虑到初始条件:当︒=60t ω时i d =0可解方程得:i d =)cos 2122t dt U ω-(其平均值为I d=⎰=-35322)(25.11L 2U 2)()cos 21(221ππωωωωπA t d t L U =此时U d 与i d 的波形如下图: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,问该变压器还有直流磁化问题吗试说明:① 晶闸管承受的最大反向电压为22U 2;② 当负载是电阻或电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

答:具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,该变压器没有直流磁化问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中,在正负半周上下绕组中的电流方向相反,波形对称,其一个周期内的平均电流为零,故不存在直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

①以晶闸管VT2为例。

当VT1导通时,晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联,所以VT2承受的最大电压为22U 2。

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α相同时,对于电阻负载:(O~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VTl 、VT4导通,输出电压均与电源电压U 2相等;( π~απ+)期间均无晶闸管导通,输出电压为0;(απ+~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-U 2。

对于电感负载: ( α~απ+)期间,单相全波电路中VTl 导通,单相全控桥电路中VTl 、VT4导通,输出电压均与电源电压U2相等; (απ+~2απ+)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2、VT3导通,输出波形等于-U2。

可见,两者的输出电压相同,加到同样的负载上时,则输出电流也相同。

.单相桥式全控整流电路,U 2=100V ,负载中R=20Ω,L 值极大,当α=︒30时,要求:①作出U d 、I d 、和I 2的波形;②求整流输出平均电压U d 、电流I d ,变压器二次电流有效值I 2; ③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。

解:①U d 、I d 、和I 2的波形如下图:②输出平均电压U d 、电流I d 、变压器二次电流有效值I 2分别为: U d =α=×100×cos ︒30=(V ) I d =Ud/R=2=(A) I 2=Id=(A) ③晶闸管承受的最大反向电压为:2U2=1002=(V) -考虑安全裕量,晶闸管的额定电压为:U N=(2~3)×=283~424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

流过晶闸管的电流有效值为:I VT=Id/2=(A)晶闸管的额定电流为:I N=~2)×=26~35(A)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

.单相桥式半控整流电路,电阻性负载,画出整流二极管在一周内承受的电压波形。

解:注意到二极管的特点:承受电压为正即导通。

因此,二极管承受的电压不会出现正的部分。

在电路中器件均不导通的阶段,交流电源电压由晶闸管平衡。

整流二极管在一周内承受的电压波形如下:.单相桥式全控整流电路,U2 =100V,负载R=20Ω,L值极大,反电势E=60V,α时,要求:当︒=30①作出U d、I d和I2的波形;;②求整流输出平均电压U d、电流I d,变压器二次侧电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。

解:①U d、I d和I2的波形如下图: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I分别为:U d=α=×100×cos︒30=(V)I d=(U d一E)/R=一60)/2=9(A)I2=I d=9(A)③晶闸管承受的最大反向电压为:2U2=1002=(V)流过每个晶闸管的电流有效值为:I VT=I d/2=(A)故晶闸管的额定电压为:U N =(2~3)×=283~424(V) 晶闸管的额定电流为:I N =~2)×=6~8(A)晶闸管额定电压和电流的具体敢值可按晶闸管产品系列参数选取。

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