电力电子技术习题
一、填空题
1、晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是：______极、______极和______极。
2、晶闸管一旦导通，门极就失去了控制作用，故晶闸管为____ 器件。能保持晶闸管导通的最小电流称为______。
3、逆变电路的负载如果接到电源，则称为____ __逆变，如果接到负载，则称为______ 逆变。
4、在GTR 和IGBT 两种自关断器件中，属于电压驱动的器件是______，属于电流驱动的器件是______。
5、电力电子电路中为了实现主电路与控制电路的隔离，常采用的隔离方法有_________隔离和_________隔离。
6、为了使电力晶体管安全、可靠地运行，驱动电路和主电路应该实行_________。
7、把交流电能转换成直流电能称整流，把一种直流电能转换成另一种直流电能称_________，而把直流电能转换成交流电能称_________。
8、可关断晶闸管（GTO ）的电流关断增益βoff 的定义式为βoff=___________，其值越______越好。 9、单相半波可控整流电路中，控制角α的最大移相范围是__________。
10、在GTR 、GTO 、IGBT 与MOSFET 中，开关速度最快的是_________，单管输出功率最大的是_____________，应用最为广泛的是___________。
晶闸管对触发脉冲的要求是 、 和 。（要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高、触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。） 1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：
电力晶体管 ；可关断晶闸管 ；功率场效应晶体管 ；绝缘栅双极型晶体管 ；IGBT 是 和 的复合管。（GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 、MOSFET 、GTR 。）
5、型号为KS100-8的元件表示 晶闸管、它的额定电压为 伏、额定有效电流为 安。
6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在_ 上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在_ 上的元件之间进行的。
7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会 、正反向漏电流会 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 、正反向漏电流会 。
8、 在有环流逆变系统中，环流指的是只流经 、 而不流经 的电流。环流可在电路中加 来限制。为了减小环流一般采控用控制角α β的工作方式。 9、常用的过电流保护措施有 、 、 、 。（写出四种即可） （5、双向晶闸管、800V 、 100A 。；6、同一桥臂、不同桥臂。；7、增加、下降、下降、增加。；8、逆变电源、 逆变桥。负载、 电抗器、 大于。；9、快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。）
2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。（电源相电压为U 2）
3、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用 触发；二是用 触发。
5、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 、 、 、 。
6、软开关电路种类很多，大致可分成 电路、 电路两大类。
7、变流电路常用的换流方式有 、 、 、 四种。
8、逆变器环流指的是只流经 、 而不流经 的电流，环流可在电路中加 来限制。 9、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 。
10、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极，以 作为发射极与集电极复合而成。
（2、22U 2；6U 2。；3、大于60o小于120o的宽脉冲，脉冲前沿相差60o的双窄脉冲；5、恒压频比控制、转差劲频率控制、矢量
控制、直接转矩控制。；6、零电压、零电流；7、器件换流；电网换流；负载换流；强迫换流。；8、两组反并联的逆变桥；不流经负载；采用串联电抗器。；9、减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。；10、电力场效应晶体管栅极为栅极；以电力晶体管集电极和发射极)
9、提高变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电、设置补偿电容。
1.从开关频率、驱动、管压降等方面比较GTR、IGBT、MOSFET等器件的特性，GTR用（电流、电压）驱动，IGBT用（电流、电压）驱动，MOSFET用（电流、电压）驱动，开关损耗从大到小的排列顺序为GTR>IGBT ，开关频率从高到低的排列顺序为。
二、选择题
1、晶闸管不具有自关断能力，常称为( )
A.全控型器件
B.半控型器件
C.触发型器件
D.自然型器件
2、将直流电能转换为交流电能馈送给交流电网的变流器是（）。
A.有源逆变器
B.A/D变换器
C.D/A 变换器
D.无源逆变器
3、功率晶体管（GTR）的安全工作区由几条曲线所限定（）
A.3 条
B.2条
C.5 条
D.4条
4、触发电路中的触发信号应具有（）。
A.足够大的触发功率
B.足够小的触发功率
C.尽可能缓的前沿
D.尽可能窄的宽度
5、晶闸管变流器主电路要求触发电路的触发脉冲前沿要求( )
A.应缓慢上升
B.不要太大
C.尽可能陡
D.有较大负电流
6、单相半控桥，带大电感负载，直流侧并联续流管的主要作用是（）。
A．防止失控现象B．减小输出电压的脉动
C．减小输出电流的脉动D．直流侧过电压保护
7、晶闸管的伏安特性是指( )。
A.阳极电压与门极电流的关系
B.门极电压与门极电流的关系
C.阳极电压与阳极电流的关系
D.门极电压与阳极电流的关系
8、具有自关断能力的电力半导体器件称为( )。
A.全控型器件
B.半控型器件
C.不控型器件
D.触发型器件
9、PWM 斩波电路一般采用（）。
A．定频调宽控制B．定宽调频控制C．调频调宽控制D．瞬时值控制
10、逆变电路是（）
A.AC/DC 变换器
B.DC/AC变换器
C.AC/AC 变换器
D.DC/DC变换器
11、三相桥逆变电路中，晶闸管换相间隔为（）。
A.60°
B.120°
C.90°
D.120°
12、功率晶体管驱动电路中的抗饱和电路，用来减少晶体管的（）。
A.存储时间
B.du/dt
C.di/dt
D.基极电流
13、为防止晶闸管误触发，应使干扰信号不超过（）。
A.安全区
B.不触发区
C.可靠触发区
D.可触发区
14、电压型逆变电路特点有（）。
A.直流侧接大电感
B.交流侧电流接正弦波
C.直流侧电压无脉动
D.直流侧电流有脉动
15、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( )。
A.导通状态
B.关断状态
C.饱和状态
D.不定
三、选择题
1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差度。
A、180°，
B、60°， c、360°， D、120°
2、α为度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。
A，0度， B，60度， C，30度， D，120度，
3、晶闸管触发电路中，若改变的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。
同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变比。
4、可实现有源逆变的电路为。
A、三相半波可控整流电路，
B、三相半控桥整流桥电路，
C、单相全控桥接续流二极管电路，
D、单相半控桥整流电路。
5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理。
A、30o-35o，
B、10o-15o，
C、0o-10o，
D、0o。
1、A、
2、C、
3、B、
4、A、
5、A。
10、IGBT是一个复合型的器件，它是（）
A、GTR驱动的MOSFET
B、MOSFET驱动的GTR
C、MOSFET驱动的晶闸管
D、MOSFET驱动的GTO
1、下面哪种功能不属于变流的功能（）。
A、有源逆变
B、交流调压
C、变压器降压
D、直流斩波
2、晶闸管变流器主电路要求触发电路的触发脉冲前沿要求( )。
A.应缓慢上升
B.不要太大
C.尽可能陡
D.有较大负电流
3、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( )。
A、0o-90°
B、0o-120°
C、0o-150°
D、0o-180°
4、晶闸管在导通状态下，管耗等于管子两端电压乘以( ) 。
A.阳极电流
B.门极电流
C.阳极电流与门极电流之和
D.阳极电流与门极电流之差
5、晶闸管内部有（）PN结。
A. 一个
B. 二个
C. 三个
D. 四个
6、在型号KP10－12G中，数字10表示（）。
A.额定电压10V
B.额定电流10A
C.额定电压1000V
D.额定电流100A
7、晶闸管串联时，为达到静态均压，可在晶闸管两端并联相同的（）。
A．电阻 B．电容 C．电感 D．阻容元件
8、功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为( )。
A.一次击穿
B.二次击穿
C.临界饱和
D.反向截止
9、PWM 逆变器的特点是( )。
A.逆变电路既变压又变频
B.整流器变压、逆变器变频
C.直流侧电压有脉动
D.系统响应慢
10、将直流电能转换为交流电能馈送给交流电网的变流器是（）。
A.有源逆变器
B.A/D变换器
C.D/A 变换器
D.无源逆变器
11、具有自关断能力的电力半导体器件称为( )。
A.全控型器件
B.半控型器件
C.不控型器件
D.触发型器件
12、PWM 斩波电路一般采用（）。
A．定频调宽控制B．定宽调频控制C．调频调宽控制D．瞬时值控制
13、晶闸管的伏安特性是指( )。
A.阳极电压与门极电流的关系
B.门极电压与门极电流的关系
C.阳极电压与阳极电流的关系
D.门极电压与阳极电流的关系
14、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( )。
A.导通状态
B.关断状态
C.饱和状态
D.不定
15、三相全控制桥式有源逆变电路，在交流电源一个周期里，输出电压脉动( )次。
A.2
B.3
C.4
D.6
12.在线式不停电电源的供电质量（）后备式不停电电源的供电质量。
A.优于
B.不如
C.相当于
D.不一定优于
三、名词解释
1、二次击穿
2、有源逆变
3、硬开关
4、晶闸管的控制角α（移相角）
5、晶闸管的擎住电流
四、简答题（每小题5分，共计25分）
上的电压波形(不考虑管子的导通压降)。
1、如右图所示，试画出负载R
d
2、试说明功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA 由哪几条曲
线所限定?
3、试说明SPWM控制的逆变电路有何优点？
4、什么是软开关技术？它的作用是什么？
5、试述交-交变频电路的工作过程，并绘出简要波形。
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？
答：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。、
1、实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件？（6分）
答：实现有源逆变必须外接一直流电源，其方向与晶闸管电流方向相同，其数值要稍大于逆变桥电压，才能提供逆变能量。另外变流
器必须工作在β<90o，（α>90o）区域，使U d <0，才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。（7分）
答： 第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间t on 称为脉宽调制。简称“PWM ”调制。第二种调制方式为：保持开关导通时间t on 不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM ”调制。第三种调制方式为：同时改变周期T 与导通时间t on 。使占空比改变，称为混合调制。
2. GTO 和普通晶闸管（SCR ）都是PNPN 四层半导体器件，为什么GTO 可通过门极驱动关断，而SCR 不可以？
答：GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构，由P 1N 1P 2和N 1P 2N 2构成两个晶体管V 1、V 2分别具有共基极电流增益α1和α2，由普通晶闸管得分析可得，α1＋α2＝1是器件临界导通的条件。α1＋α2>1两个晶体管饱和导通；α1＋α2<1不能维持饱和导通而关断。 GTO 能关断，而普通晶闸管不能是因为GTO 在结构和工艺上有以下几点不同：
A 多元集成结构使每个GTO 元的阴极面积很小，门极和阴极的距离缩短，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
B GTO 导通时α1＋α2更接近1，晶闸管α1＋α2>1.15，而GTO 则为α1＋α2≈1.05，饱和程度不深，在门极控制下易于退出饱和。
C GTO 在设计时，α2较大，晶体管V2控制灵敏，而α1很小，这样晶体管V1的集电极电流不大，易于从门极将电流抽出，从而使GTO 关断。
8. 右图为一种既可升压又可降压的变换器， 试分析其工作原理，并推导出其输出输入 电压之间的关系。
3. 晶闸管的导通条件和关断条件是什么？
4. 试分析晶闸管的导通原理。
9、请说明整流电路工作在有源逆变时所必须具备的条件。
答：(1) 外部条件——直流侧应有能提供逆变能量的直流电动势，其极性与晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧的平均电压。(2) 内部条件——变流器直流侧输出直流平均电压必须为负值，即α>π/2，U d <0。以上两条件必须同时满足，才能实现有源逆变。
10、什么是逆变失败？如何防止逆变失败？
答：当变流器工作于逆变工况时，一旦由于触发脉冲丢失、突发电源缺相或断相等原因造成换流失败，将使输出电压U d 进入正半周，与E M 顺向连接，由于回路电阻很小，造成很大的短路电流，这种情况叫逆变失败或逆变颠覆。
为了保证逆变电路的正常工作，必须1）选用可靠的触发器，2）正确选择晶闸管的参数，3）采取必要的措施，减小电路中d u /d t 和d i /d t 的影响，以免发生误导通，4）保证交流电源的质量，5）逆变角β的角度有一最小限制，留出充足的换向余量角。
1．无源逆变电路和有源逆变电路有什么区别？
答：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相联接。有源逆变不可变频，无源逆变可以变频。有源逆变采用晶闸管可以实现电网换流，无源逆变使用晶闸管必须采用负载换流或强迫换流。
1．试说明PWM 控制的基本原理。
答：PWM （Pulse-Width Modulation ）控制就是对触发脉冲的宽度进行调制的技术。即对一系列脉冲的脉冲宽度进行控制来获得所需要的输出波形（包括形状和幅值）。
在采样控制理论种有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。效果相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理。
o
以正弦PWM （SPWM ）为例。把正弦半波平分为N 等份，就可以把它看成N 个彼此独立的脉冲列所组成的波形。这些脉冲宽度相同（都是π/N ）但幅值不同且顶部是曲线。如果将上述脉冲用数量相同、幅值相等的不等宽的矩形脉冲代替，使每个小矩形的面积和对应的正弦波面积相等（即冲量相等），就得到了PWM 波形。各个脉冲的幅值相等而宽度按照正弦规律变化，根据面积等效原理，这种PWM 波形和原正弦波形是等效的。
2．PWM 逆变器有哪些优点？其开关频率的高低有什么利弊？ 答：优点：
1）PWM 调制可以极大地消弱逆变器的输出谐波，使逆变器输出用户需要的波形（形状和幅值），而消弱用户不需要的谐波。 2）PWM 逆变器具有非常好的动态响应速度。普通逆变器的控制速度是周波控制级，而PWM 是载波控制级，所以目前几乎所有的逆变器都是采用PWM 控制策略。
3）PWM 控制使逆变器的控制策略更加灵活多样，使逆变器的性能得到很大的提升。 4）PWM 逆变器的整流电路可以采用二极管，使电网侧的功率因数得到提高。 5）只用一级可控的功率环节，电路结构较简单。
开关频率高则输出谐波更小、响应速度更快，但是电力电子器件的开关损耗增加、整机效率下降，带来较强的高频电磁干扰；开关频率低则正好相反。一般对于中小容量的逆变器开关频率可适当取高些，大功率逆变器由于高压大功率开关器件的限制，开关频率则相对较低。
3．单极性和双极性PWM 控制有什么区别？在三相桥式PWM 逆变电路中，输出相电压（输出端相对于中性点N ’的电压）和线电压SPWM 波形各有几种电平？
答：三角载波在调制信号的正半波或负半波周期里只有单一的极性，所得的PWM 波形在半个周期内也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM 控制方式。
三角载波始终是有正有负为双极性的，所得的PWM 波形在半个调制波周期内有正有负。则称之为双极性PWM 控制方式。 三相桥式PWM 逆变电路中，输出相电压有两种电平：0.5d U 和0.5d U -。线电压SPWM 波形有三种电平：d U ，0，d U -。 1. 什么叫灵活交流输电系统（柔性交流输电系统）？目前的主要应用有那些？ 2. 为什么要对交流电网进行无功功率补偿？
3. 3.电力电子装置高频化的意义是什么？为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量？为什么提高开关频率
可以减小变压器的体积和重量？高频化之后带来的问题是什么？ 4. 4.什么是软开关？采用软开关技术的目的是什么？
分析题：
10. Buck 型零电压开关准谐振变换器，如下图所示，试分析其工作原理。
11. Buck 型零电流开关准谐振变换器，如下图所示，试分析其工作原理。
五、计算题（10分）
如图所示的电路工作在电感电流连续的情况下，器件T 的开关频率为100kHz ，电路输入电压为220V ，当R L 两端
的电压为400V 时：
(1) 求占空比的大小；（2分）
(2) 当R L =40Ω时，求维持电感电流连续时的临界电感值；（4分） (3) 若允许输出电压纹波系数为0.01，求滤波电容C 的最小值。（4分）
U i
C r S V
D S
L r
V D
L
C
R
R
1．在图示升压斩波电路中，已知E=50V ，负载电阻R=20Ω，L 值和C 值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs ，t on =25μs 时，
计算输出电压平均值U 0，输出电流平均值I 0。
1、133．3V ；6。67A 。
2、三相半波整流电路，如图所示：将变压器二次侧绕组等分为二段，接成曲折接法，每段绕组电压为100V 。试求：
（1） 晶闸管承受的最大反压是多少？ （2） 变压器铁心有没有直流磁化？为什么？
2、423.8V
没有被磁化。因为在曲折接法时，流过同一相的两段绕组的电流大小相等，方向相反，故变压器铁心内不会被直流磁化。
6、三相半波可控整流电路带大电感性负载，α＝π/3，R =2Ω，U 2=220V ，试计算负载电流I d ，并按裕量系数2确定晶闸管的额定电流和电压。
解：21.17cos 1.172200.5128.7()d U U V α==??=
128.7
64.35()2
d d U I A R =
==
0.57737.13()VT d I I A =
≈≈
按裕量系数2确定晶闸管的电流定额为：247.3050()1.57
VT
I A ?≈≈2210771200()V ?≈≈
电力电子技术课后习题全部答案解析
电力电子技术 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？ 答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 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：uAK>0且uGK>0。 2-3. 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。 2-4 图2-27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I1、I2、I3。 解：a) I d1= Im 2717 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 2 1 4 ≈ + = ?π ω π π π t I1= Im 4767 .0 2 1 4 3 2 Im ) ( ) sin (Im 2 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t b) I d2= Im 5434 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 1 4 = + = ?wt d t π π ? π I2= Im 6741 .0 2 1 4 3 2 Im 2 ) ( ) sin (Im 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t
《电力电子技术》练习题及参考答案
《电力电子技术》练习题 一、填空题(每空1分，共５０分) 1、对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L________I H。 2、功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是________。 3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM________U BO。 4、电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于________，设U2为相电压有效值。 5、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差________。 6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均值________。 7、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是________措施。 8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有________二种方式。 9、抑制过电压的方法之一是用________吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。 10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在________的上、下二个开关元件之间进行。 11、改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变________的幅值。 12、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是________。 13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是________。 14、功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用________型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合 15、晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为______。 16、晶闸管的额定电压为断态重复峰值电压U DRm和反向重复峰值电压U RRm中较______的规化值。 17、普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定，双向晶闸管的额定电流用_____标定。 18、晶闸管的导通条件是：晶闸管______和阴极间施加正向电压，并在______和阴极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。 19、温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而______，正反向漏电流随温度升高而______，维持电流I H会______，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而______。
电力电子技术习题与解答
《电力电子技术》习题及解答 思考题与习题 什么是整流它与逆变有何区别 答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。 单相半波可控整流电路中，如果： (1)晶闸管门极不加触发脉冲； (2)晶闸管内部短路； (3)晶闸管内部断开； 试分析上述三种情况负载两端电压u d和晶闸管两端电压u T的波形。 答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同； （2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0； （3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。
某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些 答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。 某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。 解：设α=0，T 2被烧坏，如下图： 相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么带大电感负载时，负载电阻R d 上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么 答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率d d d I U P =不等于负载有功功率UI P =。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流U d 与I d 外还有谐波分量Λ ,,21U U 和Λ,,21I I ，负载上有功功率为Λ+++=22212P P P P d >d d d I U P =。
电力电子技术课后答案
电力电子课后答案 第二章 2.2 使晶闸管导通的条件是什么？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： 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 >0； 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。 2.3图2-1中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，各波形的电流最大值均为m I ， 试计算各波形的电流平均值1d I 、2d I 、3d I 与电流有效值1I 、2I 、3I ，和它们的波形系数1f K ，2f K ，3f K 。 题图2.1 晶闸管导电波形 解： a) 1d I = 4 1 2sin()(1)0.27222 m m m I I t I π π ωπ π= +≈? 1I 24 131(sin )()0.4822 42m m m I I t d wt I ππ ?π π = +≈? 111/0.48/0.27 1.78f d m m K I I I I === b) 2d I =412 sin ()(1)0.5422 m m m I I td wt I ππ?=+=∏? 2I 24 21 31(sin )()0.67242m m m I I t d wt I π π ?π π = +≈? 222/0.67/0.54 1.24f d m m K I I I I === c) 3d I = 20 1 1()24 m m I d t I π ωπ = ? 3I 220 1 1()22 m m I d t I π ωπ = ? 333/0.5/0.252f d m m K I I I I === 2.4. 如果上题中晶闸管的通态平均电流为100A ，考虑晶闸管的安全裕量为1.5，问其允许通
《电力电子技术》习题解答-2011
《电力电子技术》习题解答 第1章电力电子器件思考题与习题 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? 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? 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？ 2.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？ 2.5请简述晶闸管的关断时间定义。 2.6试说明晶闸管有哪些派生器件？ 2.7请简述光控晶闸管的有关特征。 2.8型号为KP100-3，维持电流I H=4mA的晶闸管，使用在图题2.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量) 图题2.8 2.9 图题2.9中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m，试计算各图的电流平均值．电流有效值和波形系数。
图题2．9 2.10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? 2.11某晶闸管型号规格为KP200-8D，试问型号规格代表什么意义? 2.12如图题2.12所示，试画出负载R d上的电压波形(不考虑管子的导通压降)。 图题2.12 2.13在图题2.13中，若要使用单次脉冲触发晶闸管T导通，门极触发信号（触发电压为脉冲）的宽度最小应为多少微秒（设晶闸管的擎住电流I L=15mA）？ 图题2.13 2.14单相正弦交流电源，晶闸管和负载电阻串联如图题2.14所示，交流电源电压有效值为220V。 (1)考虑安全余量，应如何选取晶闸管的额定电压？ (2)若当电流的波形系数为K f=2.22时，通过晶闸管的有效电流为100A，考虑晶闸管的安全余
电力电子技术(王兆安第五版)课后习题答案
电力电子技术答案 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显着提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2.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：uAK>0且uGK>0 2-3 .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。 2-4图2-27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与电流有效值丨1、I 2、I 3。 2-5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：额定电流算结果知I T(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计 解：a）I d1= 24 Im sin( t) 罟"Em I—(Im sin t)2d(wt) 11= 2 410.4767Im 2 b) J—(Imsin t)2d(wt) d2= I 2= Im <2 Im sin td (wt) ( 1) 4 2 Im 3 1 4 2 0.67411m 0.5434 Im c) 丄2Im d( d3= 2 0 t) 1 Im 4 3= 1 2Im2d( t) 2 0 i Im
电力电子技术复习题及答案(3)
电力电子技术复习 一、选择题（每小题10分,共20分） 1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相 差________ A _______ 度。 A180°, B、60°, c、360 °，D、120° 2、a为______ C ______ 度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出 的电压波形，处于连续和断续的临界状态。 A,0 度, B，60 度, C，30 度, D，120 度, 3、晶闸管触发电路中，若改变_______ B _________ 的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。 A、同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变 比。 4、可实现有源逆变的电路为_________ A___________ 。 A、三相半波可控整流电路， B、三相半控桥整流桥电路， C单相全控桥接续流二极管电路，D、单相半控桥整流电路。5、在一般可逆电路中，最小逆变角B min选在下面那一种范围合 理____________ A __________ 。 A、30o-35o, B、10o-15o, C、0o-10o, D、0o。 6、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几 种________________ BCD _____________________ 。 A、三相半波可控整流电路。 B、三相半控整流 桥电路。 C、单相全控桥接续流二极管电路。 D、单相半控桥整流电路。 7、在有源逆变电路中，逆变角「的移相范围应 选____________ B ______________ 为最好。 A、’：=90o s 180o, B、” =35o s 90o, C、L
电力电子技术_习题集(含答案)
电力电子技术》课程习题集、单选题
1. 晶闸管内部有（）PN结。 A 、一个B 、 二个 C 、三个D 、 四个 2. A电力二极管内部有（）个PN结。一个B 、二个 C 、三个D 、 四个 3. 双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有 （ ）电极。 A 、一个B 、 两个 C 、三个D 、 四个 4. 比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的 是（）。 A 、GTO B 、 GTR C 、MOSFET D 、 SR 5. 下列半导体器件中属于电流型控制器件的是 （） A 、GTR B 、 MOSFET C 、IGBT D 、 SR 6. 比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的 是（）。 A 、GTO B 、 GTR C 、MOSFET D 、 IGBT 7. 下列半导体器件中属于电压型控制器件的是 （）。 A 、GTO B 、 GTR C 、MOSFET D 、 SR 8. 压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来作 （）。 A 、分流B 、 降压 C 、过电压保护D 、 过电流保 护 9. 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（）。 A 、分流B 、 降压 C 、过电压保护D 、 过电流保 护 10 . 普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流 的（） A 、有效值B 、 最大值 C平均值D最小值 11. 晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好。 来表示 的。
A 、愈大 B 、愈小 C 、不变 D 、为零 12. 快速熔断器在晶闸管整流电路中主要是用来作 （ A 、分流 B 、降压 C 、过电压保护 D 、过电流保护 13. 当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以用两个以上同型号的器件相 A 、 串联 B 、并联 C 、串并联 14. 当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工 作在 （ ） 。 A 、导通状态 B 、关断状态 C 、饱和状态 D 、不定 15. 当晶闸管的额定电流小于实际要求时，可以用两个以上同型号的器件相 A 、 串联 B 、并联 C 、串并联 A 、电阻性 B 、电感性 C 、反电动势 D 、不定 17. 晶闸管可控整流电路中的控制角 α 减小，则输出的电压平均值会（ A 、不变 B 、增大 C 、减小 D 、不定 18. 三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（ A 、三相的大 B 、单相的大 C 、一样大 D 、不定 19. 单相半波可控整流电路输出直流电压的平均值最大等于整流前交流电压有效值的 倍。 B 、0.5 C 、 0.45 D 、0.9 20. 单相桥式可控整流电路输出直流电压的平均值最大等于整流前交流电压有效值的 倍。 A 、 1 B 、0.5 C 、 0.45 D 、0.9 21. 为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作，应在电路中负载两端并联接入 （ ）。 A 、三极管 B 、续流二极管 C 、保险丝 D 、晶闸管 22. 晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机应该属于（ A 、电阻性 B 、电感性 16. 晶闸管整流电路中直流电动机应该属于 （ ）负载。 ）。 ）。 ）。 A 、1 ）负载。
电力电子技术第五版课后习题及答案
电力电子技术第五版课后习题及答案 第二章电力电子器件 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？ 答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2.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：uAK>0且uGK>0。 2-3.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。 2-4图2-27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Imπ4π4π25π4a)b)c)图1-43
图2-27晶闸管导电波形 解：a)I d1=π21ππωω4 )(sin t td I m=π2m I(122+)≈0.2717I m I1=π π ωωπ42)()sin(21 t d t I m=2m Iπ 2143+≈0.4767I m b)I d2= π1ππωω4)(sin t td I m=πm I(122+)≈0.5434I m I 2=ππωωπ42)()sin(1t d t I m=2 2m Iπ2143+≈0.6741I m c)I d3=π2120)(πωt d I m=4 1I m I3=2 02)(21πωπt d I m=2 1I m2-5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≈0.2717I m1≈89.48 2/16b)I m2≈6741.0I≈232.90, I d2≈0.5434I m2≈126.56c)I m3=2I=314, I d3=41
电力电子技术复习题答案
电力电子技术复习题答 案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
第二章： 1.晶闸管的动态参数有断态电压临界上升率du/dt和通态电流临界上升率等， 若du/dt过大，就会使晶闸管出现_ 误导通_，若di/dt过大，会导致晶闸管_损坏__。 2.目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有电力晶体管、可关断晶闸管、 功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管几种。简述晶闸管的正向伏安特性答: 晶闸管的伏安特性 正向特性当IG=0时，如果在器件两端施加正向电压，则晶闸管处于正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过。 如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo，则漏电流急剧增大，器件开通。 随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低，晶闸管本身的压降很小，在1V左右。 如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态，IH称为维持电流。 3.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：uAK>0且uGK>0。 4.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶 闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于半控型器件的是 SCR 。 5.晶闸管的擎住电流I L 答：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。 6.晶闸管通态平均电流I T(AV)
答：晶闸管在环境温度为40C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。标称其额定电流的参数。 7.晶闸管的控制角α（移相角） 答：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。 8.常用电力电子器件有哪些 答：不可控器件：电力二极管。 半控型器件：晶闸管。 全控型器件：绝缘栅双极晶体管IGBT，电力场效应晶体管（电力MOSFET），门极可关断晶闸管（GTO），电力晶体管。 9.电力电子器件有几种工作状态（电力电子器件有哪四种工作状态） 答：四种，即开通、截止、反向击穿、正向击穿。 10.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晶闸管的电流大于使晶闸管维持导通所必需的最小电流。 晶闸管由导通变为关断：去掉正向电压，施加反压，使晶闸管的电流低于维持电流。 11.简述晶闸管的正常工作时的特性。 答: 当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否还存在，晶闸管都保持导通。 若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶
《电力电子技术》习题解答
《电力电子技术》习题解答 第2章 思考题与习题 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gr rr q t t t +=。 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2.8所示电路中是否合理，为什
电力电子技术练习题1教材
电力电子技术习题 一、可控整流部分 1、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为（）。 A、700V B、750V C、800V D、850V 2、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( ) A、0o-90° B、0o-120° C、0o-150° D、0o-180° 3、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0o时，输出的负载电压平均值为（）。 A、0.45U2 B、0.9U2 C、1.17U2 D、 2.34U2 4、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相
隔角度符合要求。请选择。 5、单相半波可控整流电路，晶闸管两端承受的最大电压为（）。 A、U2 B、2U2 C、22U D、 6U 2 6、单相桥式整流电路的同一桥臂两只晶闸管的触发脉冲应相差度。 A、60° B、180° C、360° D、120° 7、在三相半波可控整流电路中，当负载为电感性时，负载电感量越大，则（） A. 输出电压越高 B.输出电压越低 C.导通角越小 D. 导通角越大
8、在三相半波可控整流电路中，每只晶闸管的最大导通角为（D） A. 30° B. 60° C. 90° D. 120° 9、三相半波可控整流电路由(A)只晶闸管组成。 A、3 B、5 C、4 D、2 10、三相半波可控整流电路电阻负载的控制角α移相范围是(A)。 A、0～90° B、0～100° C、0～120° D、0～150° 11、三相半波可控整流电路大电感负载无续流管，每个晶闸管电流平均值是输出电流平均值的(D)。 A、1/3 B、1/2 C、1/6 D、1/4 12、三相半控桥式整流电路由(A)晶闸管和三只功率二极管组成。 A、四只 B、一只 C、二只 D、三只 13、三相半控桥式整流电路电阻性负载时，控
《电力电子技术第二版》课后习题及解答
《电力电子技术》习题及解答 第1章思考题与习题 1、1晶闸管的导通条件就是什么? 导通后流过晶闸管的电流与负载上的电压由什么决定? 答:晶闸管的导通条件就是:晶闸管阳极与阳极间施加正向电压,并在门极与阳极间施加正向触发电压与电流(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。 1、2晶闸管的关断条件就是什么?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:晶闸管的关断条件就是: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。 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与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,正向转折电压与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) 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。 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到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。即gr rr q t t t +=。 1、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:光控晶闸管就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I H =4mA 的晶闸管,使用在图题1、8所示电路中就是否合理,为什么?(暂不考虑电压电流裕量) 图题1、8 答:(a)因为H A I mA K V I <=Ω =250100,所以不合理。 (b) 因为A V I A 2010200=Ω =, KP100的电流额定值为100Ａ,裕量达５倍,太大了。 (c)因为A V I A 1501150=Ω= ,大于额定值,所以不合理。 1、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I m ,试计算各图的电流平均值.电流有效值与波形系数。 解:图(a): I T(A V )=π21 ?π ωω0)(sin t td I m =πm I
电力电子技术习题及答案
电力电子技术习题集 习题一 1. 试说明什么是电导调制效应及其作用。 2. 晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？晶闸管由导通变为关断 的条件是什么，如何实现？ 3. 有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因？ 4. 图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m ，试计算各波形的电 流平均值、有效值。如不考虑安全裕量，额定电流100A 的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值I d 各位多少？ (f) 图1-30 习题1-4附图 5. 在图1-31所示电路中，若使用一次脉冲触发，试问为保证晶闸管充分导通，触发脉冲宽 度至少要多宽？图中，E =50V ；L =0.5H ；R =0.5?; I L =50mA （擎住电流）。 图1-31习题1-5附图 图1-32习题1-9附图 6. 为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流，而GTO 却可以？ 7. GTO 与GTR 同为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同？ 8. 试比较GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 之间的差异和各自的优缺点及主要应用领域。 9. 请将VDMOS （或IGBT ）管栅极电流波形画于图1-32中，并说明电流峰值和栅极电阻 有何关系以及栅极电阻的作用。 10. 全控型器件的缓冲吸收电路的主要作用是什么？试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。 11. 限制功率MOSFET 应用的主要原因是什么？实际使用时如何提高MOSFET 的功率容 量？ 习题二
1．具有续流二极管的单相半波可控整流电路，带阻感性负载，电阻为5?，电感为0.2H，电源电压的有效值为220V，直流平均电流为10A，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出晶闸管的电压定额（考虑电压2-3倍裕度）。 2．单相桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压在0～100V连续可调，输出电压平均值为30 V时，负载电流平均值达到20A。系统采用220V的交流电压通过降压变压器供电，且晶闸管的最小控制角αmin＝30°，（设降压变压器为理想变压器）。试求： （1）变压器二次侧电流有效值I2； （2）考虑安全裕量，选择晶闸管电压、电流定额； （3）作出α＝60°时，u d、i d和变压器二次侧i2的波形。 3．试作出图2-8所示的单相桥式半控整流电路带大电感负载，在α＝30°时的u d、i d、i VT1、 i VD4的波形。并计算此时输出电压和电流的平均值。 4．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2 ?，L值极大，反电动势E＝60V，当α＝30°时，试求： （1）作出u d、i d和i2的波形； （2）求整流输出电压平均值U d、电流I d，以及变压器二次侧电流有效值I2。 5. 某一大电感负载采用单相半控桥式整流接有续流二极管的电路，负载电阻R=4Ω，电源电 压U2=220V，α=π/3，求： (1) 输出直流平均电压和输出直流平均电流； (2) 流过晶闸管（整流二极管）的电流有效值； (3) 流过续流二极管的电流有效值。 6．三相半波可控整流电路的共阴极接法和共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗？ 如果不是，它们在相位上差多少度？试作出共阳极接法的三相半波可控的整流电路在α＝30°时的u d、i VT1、u VT1的波形。 7. 三相半波可控整流电路带大电感性负载，α＝π/3，R=2Ω，U2=220V，试计算负载电流I d， 并按裕量系数2确定晶闸管的额定电流和电压。 8．三相桥式全控整流电路，U2＝100V，带阻感性负载，R＝5 ?，L值极大，当α＝60°，试求： （1）作出u d、i d和i VT1的波形； （2）计算整流输出电压平均值U d、电流I d，以及流过晶闸管电流的平均值I dVT和有效值 I VT； （3）求电源侧的功率因数； （4）估算晶闸管的电压电流定额。 9．三相桥式不控整流电路带阻感性负载，R＝5 ?，L＝∞，U2＝220V，X B=0.3 ?，求U d、I d、 I VD、I2和γ的值，并作出u d、i VD1和i2的波形。 10．请说明整流电路工作在有源逆变时所必须具备的条件。 11．什么是逆变失败？如何防止逆变失败？ 12. 三相全控桥变流器，已知L足够大、R=1.2Ω、U2=200V、E M= -300V，电动机负载处于 发电制动状态，制动过程中的负载电流66A，此变流器能否实现有源逆变？求此时的逆变角β。 13．三相全控桥变流器，带反电动势阻感负载，R＝1 ?，L＝∞，U2＝220V，L B=1mH，当 E M＝－400V，β＝60°时求U d、I d和γ的值，此时送回电网的有功功率是多少？
电力电子技术第章习题答案
3章 交流-直流变换电路 课后复习题 第1部分：填空题 1.电阻负载的特点是 电压与电流波形、相位相同；只消耗电能，不储存、释放电能 ，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是 0? ≤a ≤ 180? 。 2.阻感负载的特点是 电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变 ，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的 最大移相范围是 0? ≤a ≤ 180? 2 ， 2 （设U 2为相电压有效值）。 3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为 0? ≤a ≤ 180? ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为2 和 22U ；带阻感负载时，α角移相范围为 0? ≤a ≤ 90? ，单个晶闸管所承受 的最大正向电压和反向电压分别为 22U 2 ； 带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个 平波电抗器(大电感) 。 4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ = 180?-2δ ; 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ = 0? 。 5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与 单相全波可控整流电路 的波形基本相同，只是后者适用于 较低 输出电压的场合。 6.电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中，空载时，输出电压为 22U ，随负载加重U d 逐渐趋近于0.9 U 2，通常设计时，应取RC≥ 1.5~2.5T ，此时输出电压为U d ≈ 1.2 U 2(U 2为相电压有效值)。 7.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压 U Fm 2 ，晶闸管控制角α的最大移相范围是 0?≤a ≤90? ，使负载电流 连续的条件为 a ≤30? (U 2为相电压有效值)。 8.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差 120? ，当它带阻感负载时，α的移相范围为 0?≤a ≤90? 。 9.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是 电压最高 的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是电压最低 的相电压；这种电路 α 角的移相范围是 0?≤a ≤120? ，u d 波形连续的条件是 a ≤60? 。
电力电子技术练习题
电力电子技术练习题 一、填空题 1. 处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极，且在门极加正向触发电压时，才能使其开通。 2. 造成在不加门极触发控制信号，即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折有二种因素。一是阳极的电压上升率du/dt太快，二是。 3. 功率集成电路PIC分为二大类，一类是智能功率集成电路，另一类是集成电路。 4. 单相全控桥式反电动势负载电路中，当控制角α大于停止导通角δ时，晶闸管的导通角θ=。 5.将直流电能转换为交流电能又馈送回交流电网的逆变电路称为逆变器。 6.确定最小逆变角βmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间t af所对应的电角度δ，安全裕量角θ和。 7. 三相全控桥式有源逆变电路，每个晶闸管导通角1200，每隔产生一次换相。 8. RC电路可用作直流侧的保护元件。 9. 变流电路常用的换流方式有、、、四种。 10. 晶闸管变流器主电路要求触发电路的触发脉冲应具有一定的宽度，且前沿尽可能。 11. 电流型逆变器中间直流环节以贮能。 12. 电流型逆变器的输出电流波形为。 13. 在PWM斩波器中，电压比较器两个输入端信号分别是三角波信号和 14. 在升压斩波电路中，已知电源电压U d=16V，占空比为1/3，则负载电压U0= V。 15. 晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是________措施。 16.绝缘栅双极型晶体管是以作为栅极，以作为发射极与集电极复合而成。 17.软开关电路种类很多，大致可分成电路、电路两大类。 18.双向晶闸管的图形符号是，三个电极分别是，和。 19.单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最 大反向电压为。（电源相电压为U2） 20.要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用触发；二是 用触发。 21.对称的三相电源是由三个、、的正弦电源，连接组成的供电系统。 22.三相电源的负载连接形式通常为、两种。 23. 目前常用的全控型电力电子元器件有、、、几种。 24．晶闸管的动态参数有断态电压临界上升率du/dt和通态电流临界上升率等，若du/dt过大，就会使晶闸管出现________，若di/dt过大，会导致晶闸管________。
电力电子技术习题解答
电力电子技术 习题解答 教材：《电力电子技术》，尹常永田卫华主编
第一章 电力电子器件 1-1晶闸管导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由哪些因素决定？ 答：当晶闸管承受正向电压且在门极有触发电流时晶闸管才能导通；导通后流过晶闸管的电流由电源和负载决定； 1-2维持晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？ 答：晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极出发信号是否还存在，晶闸管都保持导通，只需保持阳极电流在维持电流以上；但若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，则晶闸管关断。 1-3型号为KP100—3，维持电流IH = 4mA 晶闸管使用在图1-32的各电路中是否合理,为什么？(暂不考虑电压、电流裕量) 答：（a ）因为 100250A H V I mA I k = =<Ω，所以不合理。 （b ）因为 2002010A V I A = =Ω，KP100 的电流额定值为 100Ａ，裕量达５倍， 太大了，所以不合理。 （c ）因为 1501501A V I A = =Ω，小于额定电流有效值1.57?100=157A ，晶闸管承 受的电压150V ，小于晶闸管的而定电压300V ，在不考虑电流、电压裕量的前提下，可以正常工作，所以合理。 1-4晶闸管阻断时，其承受的电压大小决定于什么？ 答：晶闸管阻断时,其可能承受的电压大小决定于制造工艺，也就是取决于基板的厚度、基板宽度、电击所掺的杂质的量大小。 1-5某元件测得V U DRM 840=，V U RRM 980=，试确定此元件的额定电压是多少，属于哪个电压等级？ 答：根据将DRM U 和RRM U 中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值，将两者较小的840V 按教材表取整得800V ，该晶闸管的额定电压为8级（800V ）。 1-6图1-10中的阴影部分表示流过晶闸管的电流的波形，各波形的峰值均为Im ，试计算各波形的平均值与有效值各为多少？若晶闸管的额定通态平均电流为100A ，问
《电力电子技术》课后答案完整版
王兆安《电力电子技术》（第4版）课后习题解 第1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：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极注入正向触发电流。 1.2 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），即H A I I >。 要使晶闸管由导通变为关断，可通过外加反向阳极电压或减小负载电流的办法，使流过晶闸管的电流降到维持电流值以下，即H A I I <。 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m I 。 试计算各波形的电流平均值1d I ，2d I ，3d I 与电流有效值1I ，2I ，3I 。 解：a ） m m m d I I t d t I I 2717.0)12 2( 2)()(sin 214 1≈+= = ?π ωωπ ππ m m m I I t d t I I 4767.021432)()sin (214 21≈+= =? π ω?πππ b ） m m m d I I t d t I I 5434.0)12 2 ( )()(sin 1 4 2≈+= = ? π ωωπ ππ m m m I I t d t I I 6471.0214322)()sin (1 4 22≈+= = ? π ω?π ππ c ） ? = =20 3 4 1)(21π ωπ m m d I t d I I m m I t d I I 2 1)(21 20 2 3= = ? ωπ π 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1d I 、2d I 、3d I 各为多少？这时，相应的电流最大值1m I 、2m I 、3m I 各为多少？ 解：额定电流A I AV T 100)(=的晶闸管，允许的电流有效值A I 157=，由上题计算结果知： a ） A I I m 35.3294767.01≈≈ A I I m d 48.892717.011≈≈ b ） A I I m 90.2326741 .02≈≈ A I I m d 56.1265434.022≈≈ c ） A I I m 31423== A I I m d 5.784 1 33== 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211P N P 和221N P N 构成两个晶体管1V 、2V ，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。121＞ αα+两个等效晶体管过饱和而导通；121＜ αα+不能维持饱和导通而关断。 GTO 之所以能够自行关断，而普通晶闸管不能，是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点 图1-43 晶闸管导电波形