电力电子习题教材
电力电子教材重点知识点总结范文
电力电子教材重点知识点总结范文《电力电子技术》复习题第1章绪论1 电力电子技术定义：是使用电力电子器件对电能进展变换和控制的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。
2 电力变换的种类（1）交流变直流AC-DC：整流（2）直流变交流DC-AC：逆变（3）直流变直流DC-DC：一般通过直流斩波电路实现，也叫斩波电路（4）交流变交流AC-AC：可以是电压或电力的变换，一般称作交流电力控制3 电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术。
4、相控方式;对晶闸管的电路的控制方式主要是相控方式5、斩空方式：与晶闸管电路的相位控制方式对应，采用全空性器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制方式。
相对于相控方式可称之为斩空方式。
第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系（1）主电路：电力电子系统中指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。
（2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件。
广义可分为电真空器件和半导体器件。
2 电力电子器件一般特征：1、处理的电功率小至毫瓦级大至兆瓦级。
2、都工作于开关状态，以减小本身损耗。
3、由电力电子电路来控制。
4、安有散热器3 电力电子系统根本组成与工作原理（1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
（2）检测主电路中的信号并送入控制电路，根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
（3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
（4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类（1）半控型器件：通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。
如SCR晶闸管。
（2）全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件。
如GTO、GTR、MOSFET和IGBT。
（3）不可控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。
《电力电子技术(第2版)》 王立夫、金海明版 第四、五、六章 部分习题答案
第4章4.1．画出Buck 型和Boost 型电路的原理图，简述其工作原理。
答：Buck 型，参加教材93,94页Boost 型，参加教材98,99页4.2 在图4.1所示的Buck 型电路中，已知100in U V =，10R =Ω，L =∞，C =∞，采用PWM 控制方式。
当50T s μ=，20on t s μ=，计算输出电压平均值o U 和输出电流平均值o I答：占空比 200.450on t D T === 由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为0.410040o in U DU ==⨯= (V)40410o o U I R ===(A) 所以，输出平均电压为40V ，平均电流为4A第5章5.1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网，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换流方式各有那几种？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迫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特点是：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。
电力电子习题第1章
第一章 电力半导体器件习题与思考题解1-1．晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？解：晶闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流ＩＬ以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
使导通了的晶闸管关断的条件是：使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值－维持电流ＩＨ以下。
其方法有二：１）减小正向阳极电压至某一最小值以下，或加反向阳极电压； ２）增加负载回路中的电阻。
1-2．型号为KP100-3的晶闸管，维持电流I H =4mA ，使用在题1-2图中的电路中是否合理？为什么（不考虑电压、电流裕量）？解：根据机械工业部标准JB1144-75规定，ＫＰ型为普通闸管，KP100-3的晶闸管，其中100是指允许流过晶闸管的额定通态平均电流为100A ，3表示额定电压为300V 。
对于图(a)，假若晶闸管V 被触发开通，由于电源为直流电源，则晶闸管流过的最大电流为()mA IV2105001003=⨯=因为I V < I H ，而I H < I L ，I L 为擎住电流，通常I L =(2~4) I H 。
可见，晶闸管流过的最大电流远小于擎住电流，所以，图(a)不合理。
对于图(b)，电源为交流220V ，当α=0°时，最大输出平均电压 9922045.045.02=⨯=≈U Ud（Ｖ）平均电流9.91099===R U d VAR I (A) 波形系数57.1≈=VARVfI I K所以， ＩＶ＝K f 。
ＩＶＡＲ＝1.57×9.9＝15.5(A)而KP100-3允许流过的电流有效值为I VE ＝1.57×100＝157(A)， I L < I V <I VE ，所以，电流指标合理。
但电路中晶闸管Ｖ可能承受的最大正反向峰值电压为31122022≈⨯===U U URm Fm(V)>300(V)所以，图(b)不满足电压指标，不合理。
《电力电子技术》课后习题及答案05中频感应加热电源的安装与维护习题答案
模块五中频感应加热电源的安装与维护习题答案例5-1在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？解：R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。
R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。
例5-2 三相半波可控整流电路，如果三只晶闸管共用一套触发电路，如图5－1所示，每隔120°同时给三只晶闸管送出脉冲，电路能否正常工作？此时电路带电阻性负载时的移相范围是多少？图5－1 例5－2图解：能工作。
因为虽然三个晶闸管同时加触发脉冲，只有阳极电压最高相所接的晶闸管导通，其余两个晶闸管受反压阻断。
但是，移相范围只有120°，达不到150°移相范围要求。
例5－3三相半波可控整流电路带电阻性负载时，如果触发脉冲出现在自然换相点之前15°处，试分析当触发脉冲宽度分别为10°和20°时电路能否正常工作？并画出输出电压波形。
解：当触发脉冲宽度分别为10°，如图5－2所示，当触发脉冲u g1触发U相晶闸管，则U相晶闸管导通。
当u g2触发V相晶闸管时，这时U相电压高于V相电压，所以V相晶闸管不导通，U相晶闸管继续导通。
过了自然换相点后，尽管V相电压高于U相电压，但V相晶闸管的触发脉冲已消失，所以V相晶闸管仍不导通。
U相晶闸管导通到过零点关断。
这样下去，接着导通的是W相晶闸管。
由此可以看出，由于晶闸管间隔导通而出现了输出波形相序混乱现象，这是不允许的。
图5－2 例5－3波形当触发脉冲宽度分别为10°时，输出波形和α=0º时波形一样。
例5－4图5－3为三相全控桥整流电路，试分析在控制角α=60º时发生如下故障的输出电压U d的波形。
（1）熔断器1FU熔断。
（2）熔断器2FU熔断。
（3）熔断器2FU、3FU熔断。
解：（1）熔断器1FU熔断时输出电压波形如图5－3b所示，凡与U相有关的线电压均不导通。
电力电子第三版习题及解答(doc 55页)
电力电子第三版习题及解答(doc 55页)第1章复习题及思考题解答1.1 电力技术、电子技术和电力电子技术三者所涉及的技术内容和研究对象是什么？三者的技术发展和应用主要依赖什么电气设备和器件？答：电力技术涉及的技术内容：发电、输电、配电及电力应用。
其研究对象是：发电机、变压器、电动机、输配电线路等电力设备，以及利用电力设备来处理电力电路中电能的产生、传输、分配和应用问题。
其发展依赖于发电机、变压器、电动机、输配电系统。
其理论基础是电磁学(电路、磁路、电场、磁场的基本原理)，利用电磁学基本原理处理发电、输配电及电力应用的技术统称电力技术。
电子技术，又称为信息电子技术或信息电子学，研究内容是电子器件以及利用电子器件来处理电子电路中电信号的产生、变换、处理、存储、发送和接收问题。
其研究对象:载有信息的弱电信号的变换和处理。
其发展依赖于各种电子器件（二极管、三极管、MOS管、集成电路、微处理器电感、电容等）。
电力电子技术是一门综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科。
它涉及电力电子变换和控制技术技术，包括电压（电流）的大小、频率、相位和波形的变换和控制。
研究对象：半导体电力开关器件及其组成的电力开关电路，包括利用半导体集成电路和微处理器芯片构成信号处理和控制系统。
电力电子技术的发展和应用主要依赖于半导体电力开关器件。
1.2 为什么三相交流发电机或公用电网产生的恒频、恒压交流电，经电压、频率变换后再供负载使用，有可能获得更大的技术经济效益？答：用电设备的类型、功能千差万别，对电能的电压、频率、波形要求各不相同。
为了满足一定的生产工艺和流程的要求，确保产品质量、提高劳动生产率、降低能源消耗、提高经济效益，若能将电网产生的恒频、恒压交流电变换成为用电负载的最佳工况所需要的电压、频率或波形，有可能获得更大的技术经济效益。
例如：若风机、水泵全部采用变频调速技术，每年全国可以节省几千万吨以上的煤，或者可以少兴建上千万千瓦的发电站。
《电力电子技术(第2版)》 王立夫、金海明版 第二章 习题答案
4
sin
t)2 d(t)
Im 2
3 1 4 2
0.4767Im
Kf1
I1 Id1
0.4767Im 0.2717Im
1.7545
b)
Id 2
1
4
Im
sin
td (t )
Im
(
2 2
1)
0.5434 I m
I2
1
(Im
sin
t)2 d(t)
4
2Im 2
3 1 4 2
0.6741Im
解: 对ⅠGBT、GTR、GTO 和电力 MOSFET 的优缺点的比较如下表：
器件
优点
缺点
IGBT
开关速度高,开关损耗小,具有 开关速度低于电力 MOSFET,
耐脉冲电流冲击的能力,通态 电压,电流容量不及 GTO
压降较低,输入阻抗高,为电压
驱动,驱动功率小
GTR
耐压高，电流大，开关特性好， 开关速度低,为电流驱动,所需
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1 和2 ，由普通晶闸管的 分析可得，1 +2 =1 是器件临界导通的条件。1 +2 ＞1，两个等效晶 体管过饱和而导通；1 +2 ＜1，不能维持饱和导通而关断。
交大所用教材《电力电子技术》课后答案
第 2 章 思考题与习题交大教材2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。
2.5 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 t q = t rr + tgr 。
2.6 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。
2.7 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。
2.8 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 1.8T(AV m答：（a）因为IA=100V50KΩ= 2mA < IH，所以不合理。
王兆安《电力电子技术》第四版_课后习题答案（影印版）
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，I3解:a) Id1=Im 2717.0)122(2Im )(sin Im 214≈+Π=Π∫ΠΠt ω I1=Im 4767.021432Im )()sin (Im 2142≈Π+=Π∫ΠΠwt d t ϖ b) Id2=Im 5434.0)122(2Im )(sin Im 14=+=Π∫ΠΠwt d t ϖ I2=Im 6741.021432Im 2)()sin (Im 142≈Π+=Π∫ΠΠwt d t ϖ c) Id3=∫Π=Π20Im 41)(Im 21t d ω I3=Im 21)(Im 21202=Π∫Πt d ω 1.4.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=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。
电力电子技术学习指导及习题
电力电子技术学习指导及习题课题一调光灯调光灯在日常生活中的应用非常广泛，本课题通过对与调光灯电路相关的知识：晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等内容的介绍和分析。
使学生能够理解电路的工作原理，掌握分析电路的方法。
一、本课题学习目标与要求1．掌握晶闸管的结构、外形及符号；晶闸管的导通、关断条件；理解晶闸管可控单向导电的含义。
2．了解晶闸管的工作原理及阳极伏安特性。
3．理解并记住晶闸管主要参数的定义；晶闸管型号及其含义；能根据电路参数选择晶闸管。
4．会分析单相半波可控整流电路（电阻性、电感性负载）输出电压u d、电流i d和晶闸管两端电压u T的波形。
5．熟悉续流二极管的作用。
6．能计算单相半波可控整流电路（电阻性、电感性负载）下晶闸管可能承受的最大电压与流过晶闸管的电流有效值，正确选择晶闸管。
7．掌握主电路对触发电路的要求。
8．熟悉单结晶体管出发电路的工作原理、各环节组成及作用，并能通过实验进行调试，使之正常工作。
二、主要概念提示及难点释疑1．晶闸管导通、关断条件1）晶闸管导通条件：阳极加正向电压、门极加适当正向电压。
注意：阳极加正向电压是指阳极电位高于阴极电位，阳极电位可以是正也可以是负。
门极正向电压是指门极电位高于阴极电位。
2）关断条件：流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
可以通过降低晶闸管阳极－阴极间电压或增大主电路中的电阻。
2．晶闸管主要参数1）额定电压：用等级表示，选用管子时额定电压常常时实际工作时可能承受的最大电压的2～3倍。
2）额定电流注意：不同于通常电气元件以有效值来定义额定电流，而是以平均值来定义的。
选择管子时要用有效值相等原则即流过晶闸管实际电流的有效值等于（小于更好）管子的额定电流有效值。
3．单相半波可控整流电路工作原理及参数计算1）几个名词术语和概念控制角α：控制角α也叫触发角或触发延迟角，是指晶闸管从承受正向电压开始到触发脉冲出现之间的电角度。
导通角θ：是指晶闸管在一周期内处于导通的电角度。
西安交通大学《电力电子技术》教材的参考答案
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。
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 =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 =22m I π2143+≈0.6741I mc) I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41 I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m 4. 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=78.59. 试说明IGBT 、GTR 、GTO 和电力MOSFET 各自的优缺点。
电力电子技术项目教程习题答案(1-3)
项目1 认识和调试晶闸管单相半波整流控制的调光灯电路1.1.4 思考题与习题1．晶闸管的导通条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？解：导通条件：(1)晶闸管阳极和阴极之间加正向电压；(2)晶闸管门极和阴极间加正向电压。
最根本的方法就是必须将阳极电流减小到使之不能维持正反馈的程度，也就是将晶闸管的阳极电流减小到小于维持电流。
可采用的方法有：将阳极电压减小到零或将晶闸管的阳极和阴极间加反向电压。
2．晶闸管导通后，去掉门极电压，晶闸管是否还能继续导通？为什么？解：继续导通，导通之后，门极就失去了控制作用。
3．说明晶闸管型号规格KP200-7E代表的含义。
解：额定电流为200A，额定电压为800V，管压降为0.8V4．有些晶闸管触发导通后，触发脉冲结束时它又关断是什么原因？解：欲使晶闸管触发导通，必须使触发脉冲保持到阳极电流上升到擎住电流IL以上，否则会造成晶闸管重新恢复阻断状态，因此触发脉冲必须具有一定宽度。
5．晶闸管导通时，流过晶闸管的电流大小取决于什么？晶闸管阻断时，承受的电压大小取决于什么？解：取决于电路里负载电阻的大小；取决于电源电压的大小。
6．画出图1-19所示电路电阻R d上的电压波形。
图1-19习题6图解：7．如图1-20，型号为KP100-3，维持电流4mA的晶闸管，在以下电路中使用是否合理？为什么？（未考虑电压、电流安全余量）（a) （b) （c)图1-20习题7图解：（a）图的目的是巩固维持电流和擎住电流概念，擎住电流一般为维持电流的数倍。
本题给定晶闸管的维持电流I H＝3mA，那么擎住电流必然是十几毫安，而图中数据表明，晶闸管即使被触发导通，阳极电流为100V/50KΩ＝3 mA，远小于擎住电流，晶闸管不可能导通，故不合理。
（b）图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。
本图所给的晶闸管额定电压为300A、额定电流100A。
图中数据表明，晶闸管可能承受的最大电压为311V，大于管子的额定电压，故不合理。
电力电子教材重点知识点总结
电力电子教材重点知识点总结《电力电子技术》复习题第1章绪论1 电力电子技术定义：是运用电力电子器件对电能进行变换和掌握的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。
2 电力变换的种类〔1〕沟通变直流AC-DC：整流〔2〕直流变沟通DC-AC：逆变〔3〕直流变直流DC-DC：一般通过直流斩波电路实现，也叫斩波电路〔4〕沟通变沟通AC-AC：可以是电压或电力的变换，一般称作沟通电力掌握3 电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术。
4、相控方式;对晶闸管的电路的掌握方式主要是相控方式5、斩空方式：与晶闸管电路的相位掌握方式对应，采纳全空性器件的电路的主要掌握方式为脉冲宽度调制方式。
相对于相控方式可称之为斩空方式。
第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系〔1〕主电路：电力电子系统中指能够径直承受电能变换或掌握任务的电路。
〔2〕电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或掌握的电子器件。
广义可分为电真空器件和半导体器件。
2 电力电子器件一般特征：1、处理的电功率小至毫瓦级大至兆瓦级。
2、都工作于开关状态，以减小本身损耗。
3、由电力电子电路来掌握。
4、安有散热器3 电力电子系统基本组成与工作原理〔1〕一般由主电路、掌握电路、检测电路、驱动电路、爱护电路等组成。
〔2〕检测主电路中的信号并送入掌握电路，依据这些信号并根据系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
〔3〕掌握信号通过驱动电路去掌握主电路中电力电子器件的导通或关断。
〔4〕同时，在主电路和掌握电路中附加一些爱护电路，以保证系统正常牢靠运行。
4 电力电子器件的分类依据掌握信号所掌握的程度分类〔1〕半控型器件：通过掌握信号可以掌握其导通而不能掌握其关断的电力电子器件。
如SCR晶闸管。
〔2〕全控型器件：通过掌握信号既可以掌握其导通，又可以掌握其关断的电力电子器件。
如GTO、GTR、MOSFET和IGBT。
〔3〕不可控器件：不能用掌握信号来掌握其通断的电力电子器件。
电力电子技术_第五版_王兆安刘进军_课后详细答案(机械工业出版社)
0 π 4
π a)
2π 0 π 4
π 5π 4 b)
2π 0
π 2 c)
2π
图 1-43 晶闸管导电波形 解 a) Id1= I1= b)
Im 1 π ( 2 + 1 ) ≈ 0.2717 Im π I m sin ωtd (ωt ) = ∫ 2 π 4 2 π 2
1 2π
∫π ( I
4
π
m
sin ωt ) 2 d (ωt )
=
π
2Im 2
Id3= I3 =
1 2π
1 2 1 I m d (ωt ) = ∫ 0 2 π 4
Im
∫
π
2 0
I m d (ωt )
2
= 1 Im
2
4. 题中如果 考虑安全裕量, 100A 的晶闸管能 的 均电流 Id1 Id2 Id3 各 多少 时 相应的电流最大值 Im1 Im2 Im3 各 多少? 解 额定电流 I T(AV) =100A 的晶闸管 允许的电流 效值 I =157A 由 题计算 结果知 a) Im1 ≈ I ≈ 329.35 Id1 ≈ 0.2717 Im1 ≈ 89.48 b) c)
图
π 2π
ωt
π
2π
ωt
0
π
2π
ωt
当α 60°时 在 u2 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 在 u2 一个周期中 60° ~300° 期间 微 方程成立
L d id = 2U 2 sin ωt dt
2
7. IGBT GTR GTO 和电力 MOSFET 的驱 电路各 什 特点 答 IGBT 驱 电路的特点是 驱 电路 较小的输 电阻 IGBT 是电压驱 型器件 IGBT 的驱 多采用 用的混合集成驱 器 GTR 驱 电路的特点是 驱 电路提供的驱 电流 足够陡的前沿 并 一 定的过 样 开通过程 减小开通损耗 关断时 驱 电路能提供幅值 足够大的 向基极驱 电流 并 偏截 电压 关断 度 GTO 驱 电路的特点是 GTO 要求 驱 电路提供的驱 电流的前沿应 足够的幅值和陡度 一般需要在整个导通期间施 门极电流 关断需施 负 门极电流 幅值和陡度要求更高 驱 电路通常包括开通驱 电路 关断驱 电路和门极 偏电路 部 电力 MOSFET 驱 电路的特点 要求驱 电路 较小的输入电阻 驱 率小 电路简单 8. 全 型器件的缓 电路的 要作用是什 试 析 RCD 缓 电路中各元 件的作用 答 全 型器件缓 电路的 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 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 Cs 流 使 du/dt 减小 抑制过电压 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 表 器 件 优 点 缺 点 开关 度高 开关损耗 小 耐脉 电流 开关 度 于电力 IGBT 的能力 通态压降较 MOSFET,电压 电流 输入阻 高 电 容量 及 GTO 压驱 驱 率小 开关 度 电流 耐压高 电流大 开关 驱 所需驱 率 GTR 特性好 通流能力强 大 驱 电路复杂 饱和压降 存在二次 穿 题 电压 电流容量大 电流关断增益很小 GTO 用于大 率场合 关断时门极负脉 电导调制效应 通流 电 流 大 开 关 度
张兴电力电子课后习题及答案
2.1 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比，有何不同。 答：具有较大的耗散功率；通常工作在开关状态；需要专门的驱动电路来控制；需要缓冲和 保护电路。 2.2 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。 答： 电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断； 电压驱动型器件通过 在控制极上施加正向控制电压实现器件导通， 通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件 关断。 2.3 普通二极管从零偏置转为正向偏置时，会出现电压过冲，请解释原因。 答：导致电压过冲的原因有两个：阻性机制和感性机制。阻性机制是指少数载流子注入的电 导调制作用。电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降，管压降随之降低，因此正向 电压在到达峰值电压 UFP 后转为下降，最后稳定在 UF。感性机制是指电流随时间上升在器 件内部电感上产生压降，di/dt 越大，峰值电压 UFP 越高。 2.4 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低， 且在稳态导通时其管压 降不随电流的大小而变化。 答：若流过 PN 结的电流较小，二极管的电阻主要是低掺杂 N-区的欧姆电阻，阻值较高且为 常数，因而其管压降随正向电流的上升而增加；当流过 PN 结的电流较大时，注入并积累在 低掺杂 N-区的少子空穴浓度将增大，为了维持半导体电中性条件，其多子浓度也相应大幅 度增加，导致其电阻率明显下降，即电导率大大增加，该现象称为电导调制效应。 2.5 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。从减小反向过冲电压的 角度出发，应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管？ 答：肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短，通流能力比普通二极管小。从减小反向过 冲电压的角度出发，应选择恢复特性软的二极管。 2.6 描述晶闸管正常导通的条件。 答：承受正向电压且有门极触发电流。 2.7 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：晶闸管流过的电流大于维持电流；通过外部电路使晶闸管流过的电流低于维持电流。 2.8 若流过晶闸管的电流波形如题 2.8 图所示，电流峰值为 Im，试求该电流的波形系数， 并选择晶闸管（不考虑电压、电流裕量） 。 答：
《电力电子技术》（科学出版社_程汉湘编著）习题答案
《电力电子技术》（科学出版社_程汉湘编著）习题答案2-1.一个开关器件的数据表的详细开关时间如下（对应图2.7(a)）所示固定感应开关的线性特性）：t ri =100ns ，t fv =50ns ，t rv =100ns ，t fi =200ns 。
试计算当频率范围为25~100khz 时的开关能量损失，并绘图。
假设图2.7(a)的电路中U d =300V ，I 0=4A 。
解：(1)先求出25s f kHz =时的开关能量损失T P 1)开关损耗：由： 7()150 1.510c on ri fv t t t ns s -=+==?7()300310c off rv fi t t t ns s -=+==? 4()() 4.510s on off t tc tc s -=+=?得：470113004 2.510 4.5106.7522s d S s P U I f t w-===2)导通损耗：000on on on on s sU Vt P U I f t =∴==3)关断损耗：01 4.52offd s off P U I f t w=开关的平均能量损耗： 6.75T s o n s P P P P w =+== 开关损耗如图2-1(2)同理：当100s f K H z =时： 1)开关损耗：由： 7()150 1.510c on ri fv t t t ns s -=+==?7()300310c off rv fi t t t ns s -=+==? 4()() 4.510s on off t tc tc s -=+=?570113004110 4.5102722s d S s P U I f t w-===2)导通损耗：000on on on on s sU Vt P U I f t =∴==3)关断损耗：01182offd s off P U I f t w=开关的平均能量损耗： 27T s on s P P P P w =+== 开关损耗如图2-2图2-1 图2-22-2.在下图的开关电路中，有U d =300V ，f V =100kHz ，R =75Ω。
电力电子基础训练教材
电学概论
(二). 电子学概论 二
电子物理学
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电子学由物理学分离出来, 从真空管时代开始,其间经历
固态电子(BJT,FET)时代 单体电路(discrete circuit)时代 现代的积体电路(integrated circuit)时代. 一路演进下来,累积了许许多多深具典范的类比与数位实用电路,这些 电路都是现代人所谓的Intelligent Property.
电学概论
(三). 电磁学概论 三
电磁学回顾
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1831年,法拉第(Michael Faraday)发现变动的磁场会感应 生电的现象, 该现象被定量后, 称为法拉第定律. 自此,「流动的电荷会产生磁场, 变化的磁场会感生 电流」的概念才被确立. 1873年,英国剑桥大学教授马克斯威尔(James Maxwell)发 表了四条电磁方程式, 由於该组方程式能无懈可击的解释 了所有的电磁现象, 而称为马克斯威尔方程式(Maxwell's Equations).
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Thevenin's Theorem以及Noton's Theorem为电路学中仅有的 两个理论, 在解题上它们有化繁为简的功用 在实用上特别是在两个电路要连接时特别有用. 与其说是理论,不如说是一种看法或想像,因为玩电路的人 时时刻刻都在用它,这样想比较亲切.
电学概论
(一). 电路学概论 一
好书推荐 – 电路学有两本书值得一看再看,因为每看一次就会得到 新的启示与想法, 进而产生创新的动力.
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(三). 电磁学概论 三
法拉第定律
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法拉第定律是由「变化的磁场会感生电流」这样的概念量化而来. 有 趣的是,法拉第定律的数学式子并没有电流, 而是感应电压. 而更另人 玩味的是,不管采用什麼方法, 只要有磁通的变化量在, 导线就会感生 电压.其数学式如下:
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