電力電子技術(shù)(第二版)第1章答案

1、1第1章電力電子器件習(xí)題答案電力電子器件習(xí)題答案1.晶閘管導(dǎo)通的條件是什么關(guān)斷的條件是什么答:晶閘管導(dǎo)通的條件:①應(yīng)在晶閘管的陽(yáng)極與陰極之間加上正向電壓。②②應(yīng)在晶閘管的門極與陰極之間也加上正向電壓和電流。晶閘管關(guān)斷的條件:要關(guān)斷晶閘管必須使其陽(yáng)極電流減小到一定數(shù)值以下或在陽(yáng)極和陰極加反向電壓。2.為什么要限制晶閘管的通態(tài)電流上升率答:因?yàn)榫чl管在導(dǎo)通瞬間電流集中在門極附近隨著時(shí)間的推移導(dǎo)通區(qū)才逐漸擴(kuò)大直到全部結(jié)面導(dǎo)通為止。在剛導(dǎo)通時(shí)如

2、果電流上升率較大會(huì)引起門極附近過熱造成晶閘didt管損壞，所以電流上升率應(yīng)限制在通態(tài)電流臨界上升率以內(nèi)。3.為什么要限制晶閘管的斷態(tài)電壓上升率？答：晶閘管的PN結(jié)存在著結(jié)電容，在阻斷狀態(tài)下，當(dāng)加在晶閘管上的正向電壓上升率較大時(shí)，便會(huì)有較大的充電電流流過結(jié)電容，起到觸發(fā)電流的作用，使晶閘管誤導(dǎo)dudt通。因此，晶閘管的電壓上升率應(yīng)限制在斷態(tài)電壓臨界上升率以內(nèi)。4.額定電流為100A的晶閘管流過單相全波電流時(shí)，允許其最大平均電流是多少？解：

3、額定電流為100A的晶閘管在不考慮安全裕量的情況下，允許的電流有效值為：AII15710057.157.1T(AV)T????晶閘管在流過全波電流的時(shí)候，其有效值和正弦交流幅值的關(guān)系為：2d)sin(1m02mTIttII???????其平均值與和正弦交流幅值的關(guān)系為：?????m0md2dsin1IttII???則波形系數(shù)為：11.122dTf????IIK則晶閘管在流過全波電流的時(shí)候，其平均值為：AKII1.14111.1157fT

4、d???所以，額定電流為100A的晶閘管流過單相全波電流時(shí)，允許其最大平均電流是141.4A。5.晶閘管中通過的電流波形如下圖所示，求晶閘管電流的有效值、平均值、波形系數(shù)及晶閘管額定電流。解：晶閘管電流的有效值為3電路的配置，以及材料、工藝等因素都對(duì)二次擊穿有一定的影響。為防止BJT二次擊穿，盡量避免采用電抗成分過大的負(fù)載，并合理選擇工作點(diǎn)及工作狀態(tài)，使之不超過BJT的安全工作區(qū)。10.VDMOS結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生二次擊穿嗎？為什么？答：VDM

5、OS結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生二次擊穿.因?yàn)樗遣捎么怪睂?dǎo)電的雙擴(kuò)散MOS結(jié)構(gòu)利用兩次擴(kuò)散形成的P型區(qū)和N型區(qū)在硅片表面處的結(jié)深之差形成溝道電流在溝道內(nèi)沿表面流動(dòng)然后垂直被漏極接收具有正溫度系數(shù)，故沒有熱點(diǎn)反饋引起的二次擊穿輸入阻抗高跨導(dǎo)的線性度好和工作頻率高。11.功率MOSFET是電壓控制器件，是否需要柵極驅(qū)動(dòng)電流？答：功率MOSFET是電壓控制器件，不需要柵極驅(qū)動(dòng)電流。但由于有柵源電容，還是需要很小的一點(diǎn)電流的。12.功率MOSFET靜電保護(hù)措

6、施有哪些？答：功率MOSFET可采取3個(gè)方面的靜電保護(hù)措施：①應(yīng)存放在防靜電包裝袋、導(dǎo)電材料包裝袋或金屬容器中，不能放在塑料袋或紙袋中。取用器件時(shí)應(yīng)拿器件管殼，而不要拿引線。②將開關(guān)管接入電路時(shí)，工作臺(tái)和烙鐵都必須良好接地，焊接時(shí)電烙鐵功率應(yīng)不超過25W，最好是用內(nèi)熱式烙鐵，先焊漏極與源極或集電極和發(fā)射極，最好使用12～24V的低電壓烙鐵，且前端作為接地點(diǎn)。③在測(cè)試開關(guān)管時(shí)，測(cè)量?jī)x器和工作臺(tái)都必須良好接地，并盡量減少相同儀器的使用次數(shù)和

7、使用時(shí)間，開關(guān)管的3個(gè)電極未全部接入測(cè)試儀器或電路前，不要施加電壓，改換測(cè)試范圍時(shí)，電壓和電流都必須先恢復(fù)到零。13.IGBT在何種情況下會(huì)出現(xiàn)擎住效應(yīng)？使用中如何避免出現(xiàn)該效應(yīng)？答：因?yàn)镮GBT是4層結(jié)構(gòu)，體內(nèi)存在一個(gè)寄生晶體管，在NPN晶體管的基極與發(fā)射極之間存在一個(gè)體區(qū)短路電阻P型區(qū)的橫向空穴流過該電阻會(huì)產(chǎn)生一定壓降對(duì)J3結(jié)來說相當(dāng)于一個(gè)正偏置電壓當(dāng)輸出集電極電流ic大到一定程度時(shí)該正偏置電壓使NPN晶體管導(dǎo)通進(jìn)而使NPN和PNP

8、晶體管處于飽和狀態(tài)于是寄生晶閘管導(dǎo)通柵極失去控制作用這就是所謂的擎住效應(yīng)。所以，IGBT在使用中應(yīng)注意防止過高的和過大的過載電流。dudt14.晶閘管并聯(lián)時(shí)，有幾種引起電流不平衡的原因？如何抑制？答：由于并聯(lián)的各個(gè)晶閘管在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的伏安特性各不相同，卻有相同的端電壓，因而通過并聯(lián)器件的電流是不等的。為了使并聯(lián)器件的電流均勻分配，除了選用特性比較一致的器件進(jìn)行并聯(lián)外，還可采用串聯(lián)電阻法和串聯(lián)電感等均流措施。15簡(jiǎn)述產(chǎn)生過電壓的原因，對(duì)不