电力电子技术第2章器件2SCR
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班级 姓名 学号 第2/9章 电力电子器件 课后复习题第1部分:填空题1. 电力电子器件是直接用于 主 电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。
2. 主电路是在电气设备或电力系统中,直接承担 电能变换或控制任务的电路。
3. 电力电子器件一般工作在开关状态。
4. 电力电子器件组成的系统,一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。
5. 按照器件能够被控制的程度,电力电子器件可分为以下三类:不可控器件、半控型器件和全控型器件。
6.按照驱动电路信号的性质,电力电子器件可分为以下分为两类:电流驱动型和电压驱动型。
7. 电力二极管的工作特性可概括为单向导电性。
8. 电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。
9. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为1K Hz以下的整流电路。
其反向恢复时间较长,一般在5s以上。
10.快恢复二极管简称快速二极管,其反向恢复时间较短,一般在5s以下。
11.肖特基二极管的反向恢复时间很短,其范围一般在10~40ns之间。
12.晶闸管的基本工作特性可概括为:承受反向电压时,不论是否触发,晶闸管都不会导通;承受正向电压时,仅在门极正确触发情况下,晶闸管才能导通;晶闸管一旦导通,门极 就失去控制作用。
要使晶闸管关断,只能使晶闸管的电流降至维持电流以下。
13.通常取晶闸管的U DRM和U RRM中较小的标值作为该器件的额定电压。
选用时,一般取为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3倍。
14.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流。
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称为擎住电流。
对同一晶闸管来说,通常I L约为I H的称为2~4 倍。
15.晶闸管的派生器件有: 快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管。
16. 普通晶闸管关断时间数百微秒,快速晶闸管数十微秒,高频晶闸管10微秒左右。
电力电子教材重点知识点总结范文《电力电子技术》复习题第1章绪论1 电力电子技术定义:是使用电力电子器件对电能进展变换和控制的技术,是应用于电力领域的电子技术,主要用于电力变换。
2 电力变换的种类(1)交流变直流AC-DC:整流(2)直流变交流DC-AC:逆变(3)直流变直流DC-DC:一般通过直流斩波电路实现,也叫斩波电路(4)交流变交流AC-AC:可以是电压或电力的变换,一般称作交流电力控制3 电力电子技术分类:分为电力电子器件制造技术和变流技术。
4、相控方式;对晶闸管的电路的控制方式主要是相控方式5、斩空方式:与晶闸管电路的相位控制方式对应,采用全空性器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制方式。
相对于相控方式可称之为斩空方式。
第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系(1)主电路:电力电子系统中指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。
(2)电力电子器件:指应用于主电路中,能够实现电能变换或控制的电子器件。
广义可分为电真空器件和半导体器件。
2 电力电子器件一般特征:1、处理的电功率小至毫瓦级大至兆瓦级。
2、都工作于开关状态,以减小本身损耗。
3、由电力电子电路来控制。
4、安有散热器3 电力电子系统根本组成与工作原理(1)一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
(2)检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
(3)控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
(4)同时,在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类(1)半控型器件:通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。
如SCR晶闸管。
(2)全控型器件:通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。
如GTO、GTR、MOSFET和IGBT。
(3)不可控器件:不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。
电⼒电⼦技术_复习题答案第⼆章: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40 C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。
《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U A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。
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。
班级姓名学号第2/9章电力电子器件课后复习题第1部分:填空题1. 电力电子器件是直接用于主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。
2. 主电路是在电气设备或电力系统中,直接承担电能变换或控制任务的电路。
3. 电力电子器件一般工作在开关状态。
4. 电力电子器件组成的系统,一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。
5. 按照器件能够被控制的程度,电力电子器件可分为以下三类:不可控器件、半控型器件和全控型器件。
6.按照驱动电路信号的性质,电力电子器件可分为以下分为两类:电流驱动型和电压驱动型。
7. 电力二极管的工作特性可概括为单向导电性。
8. 电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。
9. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为1K Hz以下的整流电路。
其反向恢复时间较长,一般在5μs以上。
10.快恢复二极管简称快速二极管,其反向恢复时间较短,一般在5μs以下。
11.肖特基二极管的反向恢复时间很短,其范围一般在10~40ns之间。
12.晶闸管的基本工作特性可概括为:承受反向电压时,不论是否触发,晶闸管都不会导通;承受正向电压时,仅在门极正确触发情况下,晶闸管才能导通;晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用。
要使晶闸管关断,只能使晶闸管的电流降至维持电流以下。
13.通常取晶闸管的U DRM和U RRM中较小的标值作为该器件的额定电压。
选用时,一般取为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2~3 倍。
14.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流。
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称为擎住电流。
对同一晶闸管来说,通常I L约为I H的称为2~4 倍。
15.晶闸管的派生器件有:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管。
16. 普通晶闸管关断时间数百微秒,快速晶闸管数十微秒,高频晶闸管10微秒左右。
《电力电子技术》PPT第2章2.4电力电子器件的模块化模块是在单个元件基础上发展起来的新器件,它是有若干个半导体芯片按不同的用途和目的进行接线后,封装成一个块状整体。
90年代已经开始普及,除少数超大功率器件外,一般中小功率器件均模块化。
其优点是外部接线简单,抗干扰能力增强。
2.5 智能电力电子模块(IPM)IPM(IntelligentPowerModule)智能电力电子模块是功率集成电路PIC(PowerIntegratedCircuits)的一种。
一类称为高压集成电路,简称HVIC,它是横向高耐压电力半导体器件与控制电路的单片集成;另一类即IPM,它是纵向电力半导体器件与控制电路保护电路以及传感器电路等多功能集成。
由于高度集成化使模块结构十分紧凑,避免了由于分布参数、保护延迟等带来的一系列技术难题,使变频器的可靠性得到进一步提高。
IPM的智能化表现为可以实现控制、保护、接口三大功能,构成混合式电力集成电路。
2.6全控型电力电子器件的比较1电压、电流的比较图2-45电压、电流的比较2性能的比较200200200200125150最高工作结温(℃)中等高高高低中等di/dt高高高高低中等du/dt中等低低很低中等高门栅极驱动功耗100200×10320×103501050最大开关速度(kHz)10倍额定值5倍额定值5倍额定值5倍额定值10倍额定值3倍额定值浪涌电流耐压量100~500306604030正向导通电流密度(A/cm2)220200100~12400~1003500400正向电流范围(A)500~450050~150050~1000200~2500500~9000100~1400正向阻断电压范围(V)500~450000200~2500500~6500<50反向电压阻断能力(V)导通/关断导通/关断阻断阻断阻断阻断常态电压电压电压电压电流电流控制方式S.ITHS.ITVDMOSIGBTGTOBJT器件名称2.7电力电子器件的相关技术1串并联技术图2-47直流输电用晶闸管变换装置的一个模块(桥式电路的一个臂)该模块均衡电路由以下几部分构成。
《电力电子技术》习题及解答第1章思考题与习题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。
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。
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。
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。
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 +=。
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。
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。
型号为KP100-3,维持电流I H =4mA 的晶闸管,使用在图题所示电路中是否合理,为什么(暂不考虑电压电流裕量)图题答:(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。