电力电子技术第四版课后题答案第七章
《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(第四版)课后答案
第5章逆变电路5.l.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同?答:两种电路的不同主要是:有源逆变电路的交流侧接电阿,即交流侧接有电源。
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
5.2.换流方式各有那儿种?各有什么特点?答:换流方式有4种:器件换流:利用全控器件的自关断能力进行换流。
全控型器件采用此换流方式。
电网换流:由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流。
强迫换流:设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强追施加反向电压换流称为强迫换流。
通常是利用附加电容上的能量实现,也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流,根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
5.3.什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?二者各有什么特点?答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要持点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流测电惑起缓冲无功能量的作用。
因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
电力电子技术课后习题重点(第五章~第七章)
4-4电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。
4-8.逆变电路多重化的目的是什么?如何实现?串联多重和并联多重逆变电路备用于什么场合?答:逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高,二是可以改善输出电压的波形。
因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波,还是电流型逆变电路输出的矩形电流波,都含有较多谐波,对负载有不利影响,采用多重逆变电路,可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。
逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来,使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消,就可以得到较为接近正弦波的波形。
组合方式有串联多重和并联多重两种方式。
串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来,并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来。
串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化。
并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路的多重化。
在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。
当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。
5-1简述图5-la 所示的降压斩波电路工作原理。
答:降压斩波器的原理是:在一个控制周期中,让V 导通一段时间on t 。
,由电源E 向L 、R 、M 供电,在此期间,Uo=E 。
然后使V 关断一段时间off t ,此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电,Uo=0。
一个周期内的平均电压0on offE t U t ⋅=⋅输出电压小于电源电压,起到降压的作用。
5-2.在图5-1a 所示的降压斩波电路中,已知E=200V ,R=10Ω,L 值微大,E=30V ,T=50μs ,ton=20μs ,计算输出电压平均值U o ,输出电流平均值I o 。
电力电子技术第7章斩波调压电路
第七章斩波调压电路7.1 基本斩波电路7.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路7.3 带隔离的直流直流变流电路引言■直流-直流变流电路(DC/DC Converter),也称斩波电路,包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。
■直接直流变流电路◆功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
◆一般是指直接将直流电变为另一直流电,这种情况下输入与输出之间不隔离。
■间接直流变流电路◆在直流变流电路中增加了交流环节。
◆在交流环节中通常采用变压器实现输入输出间的隔离,因此也称为直—交—直电路。
7.1 基本斩波电路7.1.1 降压斩波电路图7-1 降压斩波电路的原理图及波形a )电路图b )电流连续时的波形c )电流断续时的波形■降压斩波电路(Buck Chopper)◆电路分析☞使用一个全控型器件V ,图中为IGBT,若采用晶闸管,需设置使晶闸管关断的辅助电路。
☞设置了续流二极管VD ,在V关断时给负载中电感电流提供通道。
☞主要用于电子电路的供电电源,也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等,后两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中E m 所示。
◆工作原理☞t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压u o =E ,负载电流i o 按指数曲线上升。
☞t=t 1时控制V关断,二极管VD续流,负载电压u o 近似为零,负载电流呈指数曲线下降,通常串接较大电感L 使负载电流连续且脉动小。
◆基本的数量关系☞电流连续时√负载电压的平均值为: E E T t E t t t U on offon on o α==+=√负载电流平均值为: 式中t on 为V处于通态的时间,t off 为V处于断态的时间,T 为开关周期,α为导通占空比,简称占空比或导通比。
RE U I m o o −=☞电流断续时,负载电压u o 平均值会被抬高,一般不希望出现电流断续的情况。
◆斩波电路有三种控制方式☞脉冲宽度调制(PWM):T不变,改变t on 。
电力电子课后问题详解(整理版)
电力电子技术课后习题答案 第2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。
π4π4π25π4a)b)c)图1-43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 Im=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 =2m I π2123+≈0.898 I m c) I d3=π21⎰2)(πωt d I m =0.25I mI 3 =⎰202)(21πωπt d I m =0.5I 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≈89.48 b) I m2≈6741.0I≈232.90, I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) 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。
电力电子变流技术课后答案第7章
电力电子变流技术课后答案第7章第七章直流斩波电路习题与思考题解7-1.DC/DC变换电路的主要形式和工作特点是什么?解:.DC/DC变换器有两种主要的形式,一种是逆变整流型,另一种是斩波电路控制型。
逆变整流型是将直流电压逆变成一个固定的高频交流电压,将这个交流电压经变压器变为要求的交流电压,再整流成所需要的直流电压。
逆变电路一般采用恒压恒频控制,它适用于小功率的电源变换和变压比较大的变换中。
斩波电路控制型可选用多种脉冲调制方式做为控制输入,适用于不需要隔离的场合和升压、降压比不大的场合。
7-2.试述斩波电路的主要功能。
解:直流斩波电路是一种直流/直流(DC/DC)变换电路,其主要功能是通过控制直流电源的通和断,来实现对负载上的平均电压和功率进行控制,即所谓调压调功功能。
7-3.斩波电路常用的三种控制方式是什么?解:斩波电路常用的三种控制方式是:(1)时间比控制方式;(2)瞬时值控制方式;(3)时间比和瞬时值结合的控制方式。
7-4.试述斩波电路时间比控制方式中的三种控制模式。
解:斩波电路时间比控制方式中的三种控制模式为:(1)定频调宽控制模式定频就是指开关元件的开、关频率固定不变,也就是开、关周期T 固定不变,调宽是指通过改变斩波电路的开关元件导通的时间T on来改变导通比K t值,从而改变输出电压的平均值。
(2)定宽调频控制模式定宽就是斩波电路的开关元件的导通时间T on固定不变,调频是指用改变开关元件的开关周期T来改变导通比K t。
(3)调频调宽混合控制模式这种方式是前两种控制方式的综合,是指在控制驱动的过程中,即改变开关周期T,又改变斩波电路导通时间T on的控制方式。
通常用于需要大幅度改变输出电压数值的场合.7-5.试述降压型斩波电路的工作原理,如果电路中U d =100V ,K t =0.5,求输出电压值?解:降压型斩波电路的输出平均直流电压低于电源输入的直流电压,电路原理结构及工作波形参阅教材P117中的图7-8。
电力电子技术答案机械工业出版社第四版
电力电子技术答案机械工业出版社第四版第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章交流电力操纵电路和交交变频电路 (26)第5章逆变电路 (31)第6章 PWM操纵技术 (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:晶闸管承担正向阳极电压,并在门极施加触发电流〔脉冲〕。
或:u AK >0且u GK >0。
2. 坚持晶闸管导通的条件是什么?如何样才能使晶闸管由导通变为关断? 答:坚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,即坚持电流。
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,即降到坚持电流以下,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 ,试运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。
π4π4π25π4a)b)c)图1-43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⎰20)(πωt d I m=41I m I 3 =⎰22)(21πωπt d I m =21I m4. 上题中假如不考虑安全裕量,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,承诺的电流有效值I =157A ,由上题运算结果知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 和一般晶闸管同为PNPN 结构,什么缘故GTO 能够自关断,而一般晶闸管不能? 答:GTO 和一般晶闸管同为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,由一般晶闸管的分析可得,1α+2α=1是器件临界导通的条件。
《电工技术(第4版)》习题答案 第7章 交流电动机习题
思考与习题一、填空题1.三相异步电动机按转子结构的不同可分为 和 异步电动机两大类。
2.异步电动机的两个基本组成部分: 和 。
3.异步电动机的定子由 、 和 等部分组成。
4.异步电动机的转子由 、 和 等部件组成。
5.合成磁势的旋转速度,仅决定于定子电流的 和 。
6. 与 之比,称为异步电动机的转差率。
7.电磁转矩是 与 的主磁通相互作用而产生的。
8.随着 的增加, 略有下降,所以异步电动机具有硬的机械特性。
9.异步电动机中的损耗可分为 和 两部分。
10. 、 的铜耗和附加损耗随负载而变,称为可变损耗。
11.三相异步电动机的启动性能主要是指 和 。
12.直接启动就是利用 或 把电动机直接接到电网上启动。
13.异步电动机的降压启动有 、 、 、 四种。
14.星形-三角形降压启动靠改变 的接法来降低电压。
15.三相绕组式异步电动机的启动有 、 。
16.三相异步电动机的调速方法有 、 、 三种调速。
17.变极调速方法的优点是 、 、 。
18.变频调速方法可以得到 、 和 的机械特性。
19.异步电动机的制动状态有 、 和 3种。
20.异步电动机的 与 的方向相反时,电动机即进入反接制动状态。
二、选择题1.经常启动的电动机直接启动时引起的电压降不的超过( )。
A 5%B 10%C 15%D 20%2.星形-三角形降压启动的电压只有直接启动电压的( )。
A 1/3B 1/2C 31D 33.三相异步电动机的转差率计算公式是______。
(0n :旋转磁场的转速,n :转子转速)A .00/)(n n n s −=B .n n n s /)(0+=C .)/(00n n n s −=D .)/(0n n n s += 4.三相异步电动机的转速越高,则其转差率绝对值越______。
A .小B .大C .不变D .不一定5.三相对称电流电加在三相异步电动机的定子端,将会产生______。
A .静止磁场B .脉动磁场C .旋转圆形磁场D .旋转椭圆形磁场6.一般三相异步电动机在起动瞬间的转差率______,在空载时的转差率______,在额定负载时的转差率为______。
电力电子技术课后答案
电力电子技术课后答案第6章 PWM控制技术6. l.试说明PWM控制的基本原理。
答:PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
在采样控制理论中有一条重要的结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性环节上时,其效果基本相同,冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
上述原理称为面积等效原理。
以正弦PWM控制为例。
把正弦半波分成N等分,就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。
这些脉冲宽度相等,都等于/N,但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线,各脉冲幅值按正弦规律变化。
如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合,且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积(冲量)相等,就得到PWM波形。
各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。
根据面积等效原理,PWM波形和正弦半波是等效的。
对于正弦波的负半周,也可以用同样的方法得到PWM波形。
可见,所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。
6.5.什么是异步调制?什么是同步调制?两者各有何特点?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。
在异步调制方式中,通常保持载波频率fc 固定不变,因而当信号波频率fr变化时,载波比N是变化的。
异步调制的主要特点是:在信号波的半个周期内,PWM波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。
这样,当信号波频率较低时,载波比较大,一周期内的脉冲数较多,正负半周期脉冲不对称和半周期内前后1/4周期脉冲不对称产生的不利影响都较小,PWM波形接近正弦波。
而当信号波频率增高时,载波比N减小,一周期内的脉冲数减少,PWM脉冲不对称的影响就变大,有时信号波的微小变化还会产生PWM脉冲的跳动。
这就使得输出PWM波和正弦波的差异变大。
电路与电子技术第四版答案
电路与电子技术第四版答案【篇一:《电力电子技术》第四版课后习题答案】>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。
1解:a)id1=2???4imsin(?t)?im2(?1)?0.2717im2?21i1=2?1b) id2=???4(imsin?t)2d(wt)?imsin?td(wt)?im31??0.4767im242???4im2(?1)?0.5434im221i2=?2?(imsin?t)d(wt)?4?2im31??0.6741im242?1c) id3=2???20imd(?t)?1im41i3=2???20im2d(?t)?1im21.4.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) im1b) im2??i?329.350.4767a,id1?0.2717im1?89.48ai?232.90a,im2?126.56a0.6741id2?0.54341im3?78.54c) im3=2i=314 id3=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p1n1p2和n1p2n2构成两个晶体管v1、v2,分别具有共基极电流1?两个等效晶体管增益?1和?2,由普通晶阐管的分析可得,?1??2?1是器件临界导通的条件。
?1??2>1不能维持饱和导通而关断。
过饱和而导通;?1??2<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?2较大,这样晶体管v2控制灵敏,易于gto关断;2)gto导通时?1??2的更接近于l,普通晶闸管?1??2?1.5,而gto则为?1??2?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。
电力电子学课后答案第七章
事比较图和所示SCR和GTO两种驱动器工作原理、驱动器的输出波形和脉冲变压器的利用率答案m 7.1有隔禽箜压罷的兀R融煖答:两者都是采用脉冲变压器进行隔离的。
对于SCR当控制系统发岀的驱动信号经变压器放大后,再经过二极管整流便可获得触发脉冲电流■'「。
为防止脉冲变压器饱和,在F二&原方增加了由齐纳二极管和二极管组成的续流部分,在驱动信号为零时电流可迅速衰减至零。
对于GTO,由于在脉冲变压器次级含有四个二极管组成的全桥整流,增加了脉冲变压器的利用率。
关断时需要在门极施加大幅值的负脉冲电流,故GTO驱动器与SCR驱动器相比,增加了产生负脉冲电流的部分。
即SCR驱动器输出波形中只有正脉冲,而GTO驱动器输出波形中有正、负脉冲。
事答图(a)所示BJT驱动器中为什么要用正、负双电源,电容C起什么作用卜)卜】* OFF2)圮槪射相■出鄆劝裁付)產本玖流波形答:BJT断态时应施加反向的基一射极间电压,以缩短关断时间和增加三极管的集一射间阻断能力。
因此,用正、负双电源的目的就是为了能在BJT阻断时,给基一射极间施加反偏电压,使BJT快速关断,并维持短态。
电容C为加速电容,电路输入低电平时,电容C充电,充电电流在BJT开通初期提供基极瞬时大电流(提升电流),可以加快开通过程,稳态导通时,基极电流减小,可以减短关断过程。
事说明图、图中P-MOSFET驱动器工作原理。
答答:图画出了由脉冲变压器p二7驱动的p HUM。
有正信号输入时,变压器副方电压■■■ --■ 经过-丄向F管提供开通电压并给门极/源极结电容充电,这时辅助管丄』受反偏而不导电,阻断了壬-dP三:门极结电容「经」m 放电。
当有负信号输入、脉冲变压器 ^二巴副方',辅助管£:厂导电,匸、丄;两点导通,抽岀F亠y 管门极结电容匸的电荷,使其关断。
图给岀了P 带光耦的驱动器,有驱动信号时,A点位正电位,「导通使.:工苦三丁导通。
电力电子技术第四版课后答案
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Im , 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) Id1=Im 2717.0)122(2Im )(sin Im 214≈+∏=∏⎰∏∏t ω I1=Im 4767.021432Im )()sin (Im 2142≈∏+=∏⎰∏∏wt d t ϖ b) Id2=Im 5434.0)122(2Im )(sin Im 14=+=∏⎰∏∏wt d t ϖ I2=Im 6741.021432Im 2)()sin (Im 142≈∏+=∏⎰∏∏wt d t ϖ c) Id3=⎰∏=∏20Im 41)(Im 21t d ω I3=Im 21)(Im 21202=∏⎰∏t d ω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) Im135.3294767.0≈≈IA, Id1≈0.2717Im1≈89.48Ab) Im2,90.2326741.0A I≈≈Id2A 56.1262Im 5434.0≈≈ c) Im3=2I=314 Id3=5.783Im 41=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。
电力电子技术第四版课后答案
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Im , 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) Id1=Im 2717.0)122(2Im )(sin Im 214≈+∏=∏⎰∏∏t ω I1=Im 4767.021432Im )()sin (Im 2142≈∏+=∏⎰∏∏wt d t ϖ b) Id2=Im 5434.0)122(2Im )(sin Im 14=+=∏⎰∏∏wt d t ϖ I2=Im 6741.021432Im 2)()sin (Im 142≈∏+=∏⎰∏∏wt d t ϖ c) Id3=⎰∏=∏20Im 41)(Im 21t d ω I3=Im 21)(Im 21202=∏⎰∏t d ω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) Im135.3294767.0≈≈IA, Id1≈0.2717Im1≈89.48Ab) Im2,90.2326741.0A I≈≈Id2A 56.1262Im 5434.0≈≈ c) Im3=2I=314 Id3=5.783Im 41=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。
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答:根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态,可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类;根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路,零开关PWM电路和零转换PWM电路。
准谐振电路:准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波,电路结构比较简单,但谐振电压或谐振电流很大,对器件要求高,只能采用脉冲频率调制控制方式。
4.在零电压转换PWM电路中,辅助开关S1和二极管VD1是软开关还是硬开关,为什么?
答:在S1开通时,uS1 不等于零;在S1关断时,其上电流也不为零,因此S1为硬开关。由于电感Lr的存在,S1开通时的电流上升率受到限制,降降到零,自然关断,因此VD1为软开关。
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,电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式。
第7章 软开关技术
1.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的体积和重量?为什么提高关频率可以减小变压器的体积和重量?
答:高频化可以减小滤波器的参数,并使变压器小型化,从而有效的降低装置的体积和重量。使装置小型化,轻量化是高频化的意义所在。提高开关频率,周期变短,可使滤除开关频率中谐波的电感和电容的参数变小,从而减轻了滤波器的体积和重量;对于变压器来说,当输入电压为正弦波时,U=4.44.f.N.B.S,当频率f提高时,可减小N、S参数值,从而减小了变压器的体积和重量。
零电压转换PWM电路的基本开关单元 零电流转换PWM电路的基本开关单元
3.在移相全桥零电压开关PWM电路中,如果没有谐振电感Lr,电路的工作状态将发生哪些变化,哪些开关仍是软开关,哪些开关将成为硬开关?
答: 如果没有谐振电感Lr,电路中的电容CS1,C S2与电感L仍可构成谐振电路,而电容C S3,C S4将无法与Lr构成谐振回路,这样,S 、S 将变为硬开关,S 、S 仍为软开关。
零电压开关PWM电路的基本开关单元 零电流开关PWM电路的基本开关单元
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,电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态,无功率的交换被消减到最小。