《電力電子技術(shù)》習(xí)題答案(第五版_王兆安_劉進(jìn)軍主編)

1、第2章電力電子器件電力電子器件1.使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓，并在門(mén)極施加觸發(fā)電流（脈沖）答：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓，并在門(mén)極施加觸發(fā)電流（脈沖）?；颍骸；颍簎AK0且uGK0。2.維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大

2、于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。持電流。要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過(guò)晶閘管的電流要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過(guò)晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。3.圖143中陰影部分為晶

3、閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為Im，試計(jì)算各波形的電流平均值，試計(jì)算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值與電流有效值I1、I2、I3。002?2?2????4?4?25?4a)b)c)圖1430圖143晶閘管導(dǎo)電波形晶閘管導(dǎo)電波形解：解：a)Id1==()0.2717Imπ21?????4)(sinttdImπ2mI122??I1==0.

4、4767Im??????42)()sin(21tdtIm2mI?2143??b)Id2==()0.5434Imπ1?????4)(sinttdImπmI122??I2==0.6741I??????42)()sin(1tdtIm22mI?2143??mc)Id3==Imπ21?20)(??tdIm41I3==Im?202)(21???tdIm214.上題中如果不考慮安全裕量上題中如果不考慮安全裕量問(wèn)100A的晶閘管能送出的平均電流的晶閘管

5、能送出的平均電流Id1、Id2、Id3各為多少？這時(shí)，相應(yīng)的電流最大值為多少？這時(shí)，相應(yīng)的電流最大值Im1、Im2、Im3各為多少各為多少解：額定電流解：額定電流IT(AV)=100A的晶閘管，允許的電流有效值的晶閘管，允許的電流有效值I=157A，由上題計(jì)算結(jié)果知，由上題計(jì)算結(jié)果知a)Im1329.35，Id10.2717Im189.48?4767.0I???b)Im2232.90Id20.5434Im2126.56?6741.0I?

6、??c)Im3=2I=314Id3=Im3=78.54138.全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？試分析全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？試分析RCD緩沖電路中各元件的作緩沖電路中各元件的作用。用。答：全控型器件緩沖電路的主要作用是抑制器件的內(nèi)因過(guò)電壓，答：全控型器件緩沖電路的主要作用是抑制器件的內(nèi)因過(guò)電壓，dudt或過(guò)電流和或過(guò)電流和didt，減小器件的開(kāi)關(guān)損耗。減小器件的開(kāi)關(guān)損耗。RCD緩沖電路中，各元件的作用是：開(kāi)通時(shí)，緩沖

7、電路中，各元件的作用是：開(kāi)通時(shí)，Cs經(jīng)Rs放電，放電，Rs起到限制放電電流起到限制放電電流的作用；關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)的作用；關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)VDs從Cs分流，使分流，使dudt減小，抑制過(guò)電壓。減小，抑制過(guò)電壓。9.試說(shuō)明試說(shuō)明IGBT、GTR、GTO和電力和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。各自的優(yōu)缺點(diǎn)。解：對(duì)解：對(duì)IGBT、GTR、GTO和電力和電力MOSFET的優(yōu)缺點(diǎn)的比較如下表：的優(yōu)缺點(diǎn)的比較如下表：器件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)IGBT開(kāi)關(guān)速度高

8、，開(kāi)關(guān)損耗小，具開(kāi)關(guān)速度高，開(kāi)關(guān)損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，通有耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小電壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小開(kāi)關(guān)速度低于電力開(kāi)關(guān)速度低于電力MOSFET電壓，電流容量電壓，電流容量不及不及GTOGTR耐壓高，電流大，開(kāi)關(guān)特性好，耐壓高，電流大，開(kāi)關(guān)特性好，通流能力強(qiáng)，飽和壓降低通流能力強(qiáng)，飽和壓降低開(kāi)關(guān)速度低，為電流驅(qū)動(dòng)，開(kāi)關(guān)速度低，為電流驅(qū)動(dòng)，所需驅(qū)動(dòng)功率大

9、，驅(qū)動(dòng)電所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，存在二次擊穿問(wèn)路復(fù)雜，存在二次擊穿問(wèn)題GTO電壓、電流容量大，適用于大電壓、電流容量大，適用于大功率場(chǎng)合，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，功率場(chǎng)合，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其通流能力很強(qiáng)其通流能力很強(qiáng)電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷時(shí)門(mén)極負(fù)脈沖電流大，開(kāi)時(shí)門(mén)極負(fù)脈沖電流大，開(kāi)關(guān)速度低，驅(qū)動(dòng)功率大，關(guān)速度低，驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，開(kāi)關(guān)頻率驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，開(kāi)關(guān)頻率低電力MOSFET開(kāi)關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱開(kāi)

10、關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動(dòng)功率小且穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動(dòng)功率小且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，工作頻率高，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，工作頻率高，不存在二次擊穿問(wèn)題不存在二次擊穿問(wèn)題電流容量小，耐壓低，一電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過(guò)般只適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置的電力電子裝置第3章整流電路整流電路3單相橋式全控整流電路，單相橋式全控整流電路，U2＝100V，負(fù)載中，負(fù)載中R＝2Ω，L值極大，當(dāng)值極大，當(dāng)α＝30時(shí)，時(shí)，要求：要求