《电力电子技术(第二版)》课后习题及解答.pdf

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1、《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UA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IA减小，IA下降到维持电流IH以下时，晶闸管内部建立的

2、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UA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IH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)Ig=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

3、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=t+t。qrrgr1.6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IH=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1.8100V答：（a）因为I==2mA

4、理。AH50KΩ200V(b)因为I==20A,KP100的电流额定值为100Ａ，裕量达５A10Ω倍，太大了。150V（c）因为I==150A，大于额定值，所以不合理。A1Ω1.9图题1.9中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为Im，试计算各图的电流平均值．电流有效值和波形系数。11πIm解：图(a)：IT(AV)=∫Imsinωtd(ωt)=2π0π1π2ImIT=∫(Imsinωt)d(ωt)=2π02ITKf==1.57IT(AV)图题1．91π2图(b)：IT(AV)=∫Imsinωtd(ωt)=Imπ0π1π2

5、ImIT=∫(Imsinωt)d(ωt)=π02ITKf==1.11IT(AV)1π3图(c)：IT(AV)=∫πImsinωtd(ωt)=Imπ2π31π213IT=∫π(Imsinωt)d(ωt)=Im+≈0.63Imπ38π32ITKf==1.26IT(AV)1π3图(d)：IT(AV)=∫πImsinωtd(ωt)=Im2π4π31π213IT=∫π(Imsinωt)d(ωt)=Im+≈0.52Im2π66π3ITKf==1.78IT(AV)π1Im图(e)：IT(AV)=4Id(ωt)=∫m2π08π142ImIT=∫I

6、md(ωt)=2π022ITKf==2.83IT(AV)π1Im图(f)：IT(AV)=2Id(ωt)=∫m2π04π122ImIT=∫Imd(ωt)=2π02ITKf==2IT(AV)1.10上题中，如不考虑安全裕量，问额定电流100A的晶闸管允许流过的平均电流分别是多少?解：(a)图波形系数为1.57，则有：1.57×IT(AV)=1.57×100A,IT(AV)=100A(b)图波形系数为1.11，则有：1.11×IT(AV)=1.57×100A,IT(AV)=141.4A3(c)图波形系数为1.26，则有：1.26×IT(

7、AV)=1.57×100A,IT(AV)=124.6A(d)图波形系数为1.78，则有：1.78×IT(AV)=1.57×100A,IT(AV)=88.2A(e)图波形系数为2.83，则有：2.83×IT(AV)=1.57×100A,IT(AV)=55.5A(f)图波形系数为2，则有：2×IT(AV)=1.57×100A,IT(AV)=78.5A1.11某晶闸管型号规格为KP200-8D，试问型号规格代表什么意义?解：KP代表普通型晶闸管，200代表其晶闸管的额定电流为200A，8代表晶闸管的正反向峰值电压为800V，D代表通态平

8、均压降为0.6V