第2章 电力电子器件 习题

第2章电力电子器件习题

一、填空题

1.电力电子器件是直接用于电路中，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，直接承担的电路。

3.处理信息的电子器件一般工作于放大状态，而电力电子器件一般工作在_状态。

4.电力电子器件组成的系统，一般由、、、四部分组成。

5.按照器件载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为以下三类：、和。

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：和。

7.电力二极管的主要类型有、、_ 。

8.针对电力二极管的特性，完成下列题目：

I开始明显增加所对应的二极管两端的电压定义为。

1)将正向电流

F

I对应的二极管两端的电压定义为。

2)与正向电流

F

3)承受反向电压时，只有微小而数值恒定的电流流过，该电流定义为。

4)承受很高反向电压而出现击穿时所对应的二极管两端的电压，定义为。

5)从承受正向电压开始，到二极管完全导通所需要的时间定义为。

6)在关断时，须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断能力，进入截止状态，这段时间定义为。

7)二极管在关断之前有较大的电流出现，并伴随有明显的过冲。

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Hz以下的整流电路。其反向恢复时间较长，一般在以上。

10.快恢复二极管简称快速二极管，其反向恢复时间较短，一般在以下。

11.晶闸管的基本工作特性可概括为：承受反向电压时，不论_，晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在情况下，晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通，就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流。

12.晶闸管的派生器件有：、、、

_ 。

13.普通晶闸管关断时间 ，快速晶闸管 ，高频晶闸管 左右。 高频晶闸管的不足在于其 不易做高。

14. 晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。

15.逆导晶闸管是将 反并联一个 制作在同一管芯上的功率集成器件。

16.光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用 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 ，并且可避免电磁干扰的影响。常应用在 的场合。

17.针对晶闸管的特性，完成下列题目：

1)晶闸管的关断时间由两段时间组成，分别是： 时间和 时间。

2)将指定的管壳温度和散热条件下，晶闸管允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值定义为 流，用()T AV I 表示。()T AV I 是按照电流的发热效应来定义的，使用时应按有效值相等的原则来选取电流定额，并应留有一定的裕量，该电流对应的有效值为 倍()T AV I 。

3)使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为 ，用H I 表示。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 ，用L I 表示。对同一晶闸管来说，通常L I 约为H I 的 倍。

4)在门极断路并且结温为额定值时，将允许重复加在器件上的正向峰值电压定义为 ，用DRM U 表示；将允许重复加在器件上的反向峰值电压定义为 ，用RRM U 表示。通常取晶闸管的DRM U 和RRM U 中 （该空选项：较大或较小）的标值作为该器件的额定电压。选用时，应考虑安全裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的 倍。

5)断态电压临界上升率/du dt 是指：在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率。电压上升率过大，就会使晶闸管 。

6)通态电流临界上升率/di dt 是指：在规定条件下，晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率，如果电流上升太快，可能造成 使晶闸管损坏。

18.GTO 的开通控制方式与晶闸管相似，但是可以通过在门极 使其关断。

19. GTO 的额定电流是用 电流来定义的。GTO 最大可关断阳极电流与门极负

脉冲电流最大值GM I 之比称为 ，该值一般很小，只有 左右，这是GTO 的一个主要缺点。

20.GTR 导通的条件是： 且 。

21.针对GTR 的特性，完成下列题目：

1)单管GTR 的电流放大系数 值比小功率的晶体管小得多，通常为10左右，采用 接法可有效增大电流增益。

2)在电力电子电路中，GTR 工作在开关状态，在开关过程中，即在输出特性中 区和 区之间过渡时，要经过放大区。

3)集电极最大允许电流cM I ，通常被规定为当直流电流增益FE h 下降到规定值的 时所对应的集电极电流。

4) GTR 的安全工作区，由 、 、 及二次击穿临界线共同限定。

22.电力MOSFET 导通的条件是： 且 。开关时间的大致范围是： 。

23.针对电力MOSFET 的特性，完成下列题目：

1)电力MOSFET 属于单极型晶体管，即只有 载流子参与导电。导电机理与小功率MOS 管相同，但结构上有较大区别，采用 集成结构。

2)电力MOSFET 的漏极伏安特性中的二个区域与GTR 共发射极接法时的输出特性中的二个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的 _、前者的饱和区对应后者的 、前者的非饱和区对应后者的 。

3)电力MOSFET 的通态电阻具有 温度系数，对器件并联时的均流有利。

4)电力MOSFET 的开关过程中，开通时间等于 时间与 之和，关断时间等于 时间和 时间之和。

5)使电力MOSFET 开通所需要的最小栅源间电压定义为 电压，该电压的范围一般是 V 。为了避免绝缘层击穿，栅源间电压一般不高于 V 。

24.IGBT 是由 和 两类器件取长补短结合而成的复合器件。

25.IGBT 导通的条件是： 且 。

26.针对IGBT 的特性，完成下列题目：

1) IGBT 的正向输出特性分为三个区域，分别是： 区， 区和 区。IGBT 的开关过程，是在 区和 区之间切换。