电力电子技术.课后习题答案.南航.丁道宏

《电力电子技术》丁道宏 课后习题答案 南航 第一章第一章 第第 1 1 章章思考题与习题思考题与习题 1.11.1晶闸管的导通条件是什么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。 1.21.2晶闸管的关断条件是什么晶闸管的关断条件是什么? ?如何实现如何实现? ?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小 由什么决定由什么决定? ? 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。 1.31.3 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？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。 1.41.4 晶闸管的非正常导通方式有哪几种？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。 1.51.5 请简述晶闸管的关断时间定义。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t q  t rr  t gr 。 1.61.6 试说明晶闸管有哪些派生器件？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。 1.71.7 请简述光控晶闸管的有关特征。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。 《电力电子技术》丁道宏 课后习题答案 南航 1.81.8 型号为型号为 KP100-3KP100-3，维持电流，维持电流 I IH H=4mA=4mA 的晶闸管，使用在图题的晶闸管，使用在图题 1.81.8 所示电路中是否合所示电路中是否合 理，为什么理，为什么?(?(暂不考虑电压电流裕量暂不考虑电压电流裕量) ) 图题图题 1.81.8 答： （a）因为I A  100V  2mA  I H ，所以不合理。 50K 200V (b) 因为I A  20A,KP100 的电流额定值为 100Ａ，裕量达５倍，太大 10 150V 150A，大于额定值，所以不合理。 1 了。 （c）因为I A  1.91.9 图题图题 1.91.9 中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为其最大值均为 I Im m， ，试计算各图的试计算各图的 电流平均值．电流有效值和波形系数。电流平均值．电流有效值和波形系数。 解：图(a)：IT(AV)= 1 2   0  0 I m sintd(t)= I m  IT= 1 2 (I m sint)2d(t)= I m 2 Kf= I T I T(AV) =1.57 图题图题 1 1．．9 9 《电力电子技术》丁道宏 课后习题答案 南航 1 图(b)：IT(AV)=  IT=    0  0 I m sintd(t)= 2 Im  I m 2 1  (I m sint)2d(t)= Kf= I T I T(AV) =1.11 1 图(c)：IT(AV)=  IT=   3 I m sintd(t)= 3 Im 2 1    3 (I m sint)2d(t)= Im 13  0.63I m 38 Kf= I T I T(AV) 1 2 =1.26 图(d)：IT(AV)=    3   3 I m sintd(t)= 3 Im 4 1 IT= 2 Kf= (I m sint)2d(t)= Im 13  0.52I m 66 I T I T(AV) =1.78 1 图(e)：IT(AV)= 2    4 0 I m d(t)= I m 8 I m 2 2 1 IT= 2 Kf=  4 0 I m d(t)= 2 I T I T(AV) =2.83 1 图(f)：IT(AV)= 2    2 0 I m d(t)= I m 4 1 IT= 2 Kf=  2 0 I m d(t)= 2 I m 2 I T I T(AV) =2 《电力电子技术》丁道宏 课后习题答案 南航 1.101.10 上题中，上题中，如不考虑安全裕量，如不考虑安全裕量，问额定电流问额定电流 100A100A 的晶闸管允许流过的平均电流分别的晶闸管允许流过的平均电流分别 是多少是多少? ? 解：(a)图波形系数为 1.57，则有： 1.57 I T (AV ) =1.57100A ,IT(AV)= 100 A (b)图波形系数为 1.11，则有： 1.11 I T (AV ) =1.57100A ,IT(AV)=141.4A (c)图波形系数为 1.26，则有： 1.26 I T (AV ) =1.57100A ,IT(AV)=124.6A (d)图波形系数为 1.78，则有： 1.78 I T (AV ) =1.57100A ,IT(AV)=88.2A (e)图波形系数为 2.83，则有： 2.83 I T (AV ) =1.57100A,IT(AV)=55.5A (f)图波形系数为 2，则有： 2 I T (AV ) =1.57100A ,IT(AV)=78.5A 1.111.11某晶闸管型号规格为某晶闸管型号规格为 KP200-8DKP200-8D，试问型号规格代表什么意义，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 代表通态平均压降为0.6V U T  0.7V。 1.121.12如图题如图题 1.121.12 所示，试画出负载所示，试画出负载 R Rd d上的电压波形上的电压波形( (不考虑管子的导通压降不考虑管子的导通压降) )。。 图题图题 1.121.12 解：其波形如下图所示： 1.131.13 在图题在图题 1.131.13 中，若要使用单次脉冲触发晶闸管中，若要使用单次脉冲触发晶闸管 T T 导通，门极触发信号（触发电压导通，门极触发信号（触发电压 《电力电子技术》丁道宏 课后习题答案