晶闸管的导通条件是什么

晶闸管导通的条件晶闸管是一种半导体晶体管，它具有可控性能，可用于各种电子设备的控制和调节等功能。

它的核心结构是用一个晶体框架，装上两个晶体材料之间的贴片，然后通过外部电源，把贴片之间形成的两个器件，互相联结起来，做成一个电路。

它对外部电源有一定的电压要求，符合条件的晶闸管才能完成导通功能。

晶闸管导通的条件有很多，关键在于外部电源的供应，电源符合要求即可。

下面是晶闸管导通的条件：1、电源电压要求：根据不同型号的晶闸管，有不同的电压要求，一般为5V、10V或15V，一定要根据晶闸管的要求，选择合适的电压，要不然就无法完成导通功能。

2、贴片间的绝缘要求：晶闸管的核心结构，也就是贴片之间的绝缘要求，如果两端的金属物体贴片之间有任何接触，晶闸管就无法正常工作，而且会影响机器的整体性能。

3、电源供应要求：电源供应也决定了晶闸管导通的条件，晶闸管需要一个稳定的供电，电流要按照要求变化，电压波动不宜太大，否则，晶闸管将无法正常导通。

另外，晶闸管导通的条件还与环境温度有关，一般情况下，环境温度在0-70度之间，晶闸管才能正常工作，环境温度太高会导致晶闸管失效。

总的来说，晶闸管导通的条件，就是外部电源电压和电流要符合要求，贴片之间要绝缘，环境温度也不宜太高，只有满足这些条件，晶闸管就能完成导通功能。

晶闸管作为一种经典的可控半导体器件，功能特性稳定，安全可靠，因此深受电子设备厂家的青睐，用于控制各种电子设备。

虽然它要求外部电源电压和电流必须满足一定的要求，但是，如果符合条件，晶闸管的导通效果会比较理想。

为了提高晶闸管的导通性能，可以借助现有的芯片技术，把晶闸管与外部电源联系在一起，以解决外部电源电压和电流波动不稳定的问题。

晶闸管能够完成导通功能，是因为它的内部结构符合一定的条件，外部电源电压和电流也必须符合要求。

只有满足这些条件，晶闸管才能完成导通功能，否则，晶闸管将无法完成导通效果。

因此，使用晶闸管时，必须清楚了解它的导通条件，电压和电流要求等，以便按照规定，严格控制电源输入，才能达到更理想的导通效果。

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。

1.5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。

2.9带电阻性负载三相半波相控整流电路，如触发脉冲左移到自然换流点之前15°处，分析电路工作情况，画出触发脉冲宽度分别为10°和20°时负载两端的电压ud波形。

解：三相半波相控整流电路触发脉冲的的最早触发时刻在自然换流点，如触发脉冲左移到自然换流点之前15°处，触发脉冲宽度为10°时，不能触发晶闸管，ud=0。

触发脉冲宽度为15°时，能触发晶闸管，其波形图相当于α=0°时的波形。

2.18 什么是有源逆变？有源逆变的条件是什么？有源逆变有何作用？答：如果将逆变电路交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电，反送到电网上去称为有源逆变。

有源逆变的条件：（1）一定要有直流电动势，其极性必须与晶闸导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；（2）变流器必须工作在的区域内使U d<0。

有源逆变的作用：它可用于直流电机的可逆调速，绕线型异步电动机的串级调速，高压电流输电太阳能发电等方面。

3.2 试比较Buck电路和Boost电路的异同。

答；相同点：Buck电路和Boost电路多以主控型电力电子器件（如GTO，GTR，VDMOS和IGBT等）作为开关器件，其开关频率高，变换效率也高。

第二章 电力电子器件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：u AK >0且u GK >0。

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。

4. 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I 1、I 2、I 3。

π4π4π25π4a)b)c)图1-43图1-43 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m=π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I m c)I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41 I mI 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m5. 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≈0.2717 I m1≈89.48b) I m2≈6741.0I ≈232.90,I d2≈0.5434 I m2≈126.56c) I m3=2 I = 314,I d3=41 I m3=78.56. 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1α和2α，由普通晶闸管的分析可得，1α+2α=1是器件临界导通的条件。

使晶闸管导通的条件是什么
1.晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。

2.晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。

3.晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。

4.晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。

闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。

门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流IL以上。

导通后的晶闸管管压降很小。

使导通了的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至一个小的数值，即维持电流IH一下。

其方法有二：
1、减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压。

2、增加负载回路中的电阻。

晶闸管的导通和关断条件(一)晶闸管的导通和关断条件晶闸管是一种电子元件，它具有较好的控制性，被广泛应用于电路中。

在使用晶闸管的时候，必须要掌握它的导通和关断条件。

晶闸管导通条件晶闸管导通时，电流流经晶闸管的主电路，晶闸管有一定的压降，且在导通状态下，具有很低的电压降。

当电流流经晶闸管的时候，晶闸管的正向电压Vak必须大于等于晶闸管的平均开启电压Vtm，才能实现导通状态。

另外，要注意晶闸管的门极触发电压Vgt，通常Vgt>0.7Vtm。

晶闸管关断条件晶闸管在导通状态下，如果在控制电压Ud下，断开了发射极的电源电流，那么晶闸管会自行关闭，也就是说它的关断条件是电流降为零。

同时，为了确保晶闸管能够快速关断，需要增加熄灭电路或者采用反并联二极管等方式来降低关断时间。

晶闸管的适用范围晶闸管能够实现高效率的开关控制，其适用范围相当广泛，在电力电子领域和各种电子设备中都得到了广泛的应用。

晶闸管可以用于直流电源控制器、开关电源、电动机控制器、发电机控制器等多种设备中。

通过掌握晶闸管的导通和关断条件，我们可以更好地理解和使用晶闸管这个电子元件，有效地提升电子设计的质量和效率。

晶闸管的特点晶闸管除了具有高效率、可靠性和稳定性等传统电子元件特点之外，还有以下几个显著的特点：•控制特性好：晶闸管的控制电流非常小，可以通过信号放大器、逻辑电路、门电路等多种方式实现；•恒流控制：当晶闸管处于稳定导通状态时，可以实现稳定的恒流输出；•动态响应快：晶闸管可以快速调节电路中的电压和电流，实现快速的开关控制；•向高功率、大电流方向发展：随着电子技术的不断发展，晶闸管的功率和电流承受能力不断提高，逐渐代替了传统的开关元件。

小结通过本文的介绍，我们了解了晶闸管的导通和关断条件，以及晶闸管的适用范围和特点。

在实际应用中，我们需要针对不同的电路设计和工作环境，选取合适的晶闸管，并结合合适的控制电路和熄灭电路，实现快速、精准的控制。

晶闸管作为一种非常实用的电子元件，将在各种电子设备和电路应用中发挥越来越重要的作用。

电力电子习题答案《电力电子技术》习题及解答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1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。

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。

7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HAI mA K VI<=Ω=250100，所以不合2理。

(b) 因为A VIA2010200=Ω=, KP100的电流额定值为100Ａ，裕量达５倍，太大了。

（c ）因为A VIA1501150=Ω=，大于额定值，所以不合理。

8 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．电流有效值和波形系数。

解：图(a)： I T(A V )=π21⎰πωω0)(sin t td I m =πmII T =⎰πωωπ2)()sin (21t d t I m =2m IK f =)(AV T T I I =1.573图题1．9图(b)： I T(A V )=π1⎰πωω0)(sin t td I m =π2Im I T =⎰πωωπ02)()sin (1t d t I m =2m IK f =)(AV T T I I =1.11图(c)： I T(A V )=π1⎰ππωω3)(sin t td I m =π23I mI T =⎰ππωωπ32)()sin (1t d t I m =4I mm I 63.08331≈+πK f =)(AV T T I I =1.26图(d)：I T(A V )=π21⎰ππωω3)(sin t td I m =π43I m I T =⎰ππωωπ32)()sin (21t d t I m =I mm I 52.06361≈+πK f =)(AV T T I I =1.78图(e)： I T(A V )=π21⎰40)(πωt d I m =8mII T =⎰402)(21πωπt d I m =22m IK f =)(AV T TI I =2.83图(f)： I T(A V )=π21⎰20)(πωt d I m =4m II T =⎰202)(21πωπt d I m =2mI5K f =)(AV T T I I =29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?解：(a)图波形系数为 1.57，则有： 1.57)(AV T I ⨯=1.57⨯100A , I T(A V) = 100 A (b)图波形系数为 1.11，则有： 1.11)(AV T I⨯=1.57⨯100A , I T(A V)=141.4A (c)图波形系数为 1.26，则有： 1.26)(AV T I ⨯=1.57⨯100A , I T(A V)=124.6A (d)图波形系数为 1.78，则有： 1.78)(AV T I ⨯=1.57⨯100A , I T(A V)=88.2A (e)图波形系数为 2.83，则有： 2.83)(AV T I ⨯=1.57⨯100A, I T(A V)=55.5A (f)图波形系数为2，则有：2)(AV T I⨯=1.57⨯100A , I T(A V)=78.5A10某晶闸管型号规格为KP200-8D ，试问型号规格代表什么意义?6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VUV T7.06.0<<。

晶闸管导通的条件
1 晶闸管是什么
晶闸管（Thyristor）是由含两个p 极的外延场效应晶体管或场效应晶体管组成的一种半导体控制元件，也称作控制元件、可控硅或可控开关电源，用于控制功率的开启和关闭。

晶闸管的工作原理及用途等被广泛应用于家用电器和电力变换系统。

2 晶闸管导通的条件
晶闸管能够导通的3个条件是：
1. 第一个条件是有控制电压，晶闸管内部的两个外延PN结有基极饱和电流足够驱动晶闸管导通，因此需要有一个足够大的电压做控制电源的功能，这个控制电压一般都要比PN结极饱和电压高几十到几百伏。

2. 第二个条件是在晶闸管内部的PB结位于导通状态，能够正常传递正向电流。

3. 第三个条件是可以把晶闸管触发到通断（ON/OFF）状态，晶闸管能够在这两个状态之间迅速切换，而不受制于其他控制因素，尤其是能够在瞬间内把电流从一个节点传递到另一个节点，以控制各种电子器件的正常工作状态。

3 晶闸管的作用
晶闸管的作用：
1. 晶闸管可以用来限定电流的方向，以保护电路。

2. 晶闸管可以用来控制电压，以实现家用电器的节能效果。

3. 晶闸管可以用来控制直流功率，能发挥良好的抗干扰性能。

4. 晶闸管可以应用于控制电力变换系统，增强系统的可靠性和安全性。

4 结论
从以上介绍可以看出，晶闸管是控制电子器件和机电设备工作的重要元件，它具有方便操作，良好的可靠性和抗干扰性等特点。

且晶闸管能够在符合导通条件的情况下快速可靠地导通，以满足电子设备各种功能控制的需求。

因此，晶闸管将逐渐成为电子器件功能控制的重要元件。

晶闸管如何关断,双向晶闸管关断条件
晶闸管如何关断,双向晶闸管关断条件
双向晶闸管导通条件：一是晶闸管（可控硅）阳极与阴极间加正向电压，二是控制极也要加正向电压。

两个条件具备，晶闸管（可控硅）才会处于导通。

晶闸管（可控硅）一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，晶闸管（可控硅）仍然导通。

双向晶闸管（可控硅）关断条件：降低或去掉加在晶闸管（可控硅）阳极至阴极的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。

1.晶闸管的导通条件
（1）闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。

门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流IL以上。

导通后的晶闸管管压降很小，使导通了的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至一个小的数值，即维持电流IH一下。

（2）闸管导通的方法如下：
1）减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压；
2）增加负载回路中的电阻。

2.晶闸管的关断的条件
（1）闸管关断的条件是：使主端子间的正向电流小于维持电流。

（2）晶闸管的关断方法有：
1）减小主端子A、K之间之间的正向电压，直至为零，或加反向电压；
2）利用储能电路强迫关断。

电力电子技术答案主编：王兆安、刘进军整理：初顺建第1章 电力电子器件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，并在门极施加触发电流（脉冲）。

或：u AK >0且u GK >0。

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。

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。

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I 1、I 2、I 3。

002π2π2ππππ4π4π25π4a)b)c)图1-430图1-43 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2mI (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πmI (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I mc) I d3=π21⎰2)(πωt d I m =41 I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m4. 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≈0.2717 I m1≈89.48b) I m2≈6741.0I≈232.90,I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314,I d3=41I m3=78.55. 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1α和2α，由普通晶闸管的分析可得，1α+2α=1是器件临界导通的条件。

晶闸管的导通条件和关断条件晶闸管是一种广泛使用的半导体器件，可以实现高功率的电控制。

晶闸管的导通条件和关断条件是晶闸管工作的基本原理，也是晶闸管的设计和应用的关键。

本文将详细介绍晶闸管的导通条件和关断条件，包括物理原理、数学模型和实际应用。

一、晶闸管的物理原理晶闸管是一种四层PNPN结构的半导体器件，由一个P型区、一个N型区、一个P型区和一个N型区组成。

晶闸管的导通和关断是通过控制PNPN结中的正向和反向电压来实现的。

当晶闸管的控制端施加一个正向脉冲信号时，PNPN结中的P型区和N型区之间的正向电压将增加，当正向电压达到一定值时，PNPN 结中的P型区和N型区之间的空穴和电子会发生复合，形成一个电子流，晶闸管开始导通。

导通时晶闸管的电压降低至低电平，电流增加至高电平。

当晶闸管的控制端施加一个反向脉冲信号时，PNPN结中的N型区和P型区之间的反向电压将增加，当反向电压达到一定值时，PNPN 结中的N型区和P型区之间的电子和空穴会发生复合，形成一个电流，晶闸管开始关断。

关断时晶闸管的电压升高至高电平，电流降低至低电平。

晶闸管的导通和关断是通过控制PNPN结中的正向和反向电压来实现的，因此晶闸管的导通和关断条件与PNPN结的物理特性密切相关。

下面将介绍晶闸管的导通条件和关断条件的数学模型。

二、晶闸管的导通条件晶闸管的导通条件是指晶闸管开始导通的最小正向电压。

根据PNPN结的物理特性，晶闸管的导通条件可以用下式表示：Vgt = Vf + Vr + Vp其中，Vgt为晶闸管的触发电压，Vf为PNPN结的正向电压，Vr 为PNPN结的反向电压，Vp为PNPN结的电压降。

PNPN结的正向电压Vf取决于PNPN结的材料和掺杂浓度，通常在0.5V至0.7V之间。

PNPN结的反向电压Vr取决于PNPN结的击穿电压，通常在20V至200V之间。

PNPN结的电压降Vp取决于PNPN结中的电流和电阻，通常在0.1V至0.5V之间。

第1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，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题2.8答：（a ）因为H A I mA K V I <=Ω=250100，所以不合理。

1、晶闸管导通的条件是：1）要有适当的正向阳极电压；2）还要有适当的正向门极电压，且晶闸管一旦导通，门极将失去作用晶闸管的关断条件：使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值（称为维持电流） 以下。

2.什么是逆变？ 有源逆变？无源逆变？逆变：把直流电转变成交流电的过程。

当交流侧和电网连结时，为有源逆变电路。

当 交流侧不与电网联接，而直接接到负载，称为无源逆变。

3、单相桥式全控整流电路如图所示，画出在电阻负载下的电压Ud 、电流id 和VT1电压的波形。

4、单相桥式全控整流电路如图所示，画出在阻感负载下电压Ud 、电流id 和VT1电压的波形。

u ( i ) π ω tω tω t0 i 2ud i db)c)d)ddαα uVT1,45、为什么PWM —电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？所谓的动态性能，就是电动机的输出特性。

PWM 控制系统，是仿照直流电动机的输出特性，对异步电动机实现输出控制的。

所以它所控制的动态性能要好。

6、产生有源逆变的条件（1）要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。

（2）要求晶闸管的控制角α>π/2，使Ud 为负值。

两者必须同时具备才能实现有源逆变。

7、双极式可逆PWM 变换器的如图所示, 简述其工作原理并画出负载较重时U b1、U b2、U AB 和电枢电流的波形。

在一个开关周期内，当on t t ≤0时，1b U 和4b U 为正，晶体管1VT 和4VT 饱和导通；而2b U 和3b U 为负，2VT 和3VT 截止，s U +加在电枢AB 两端，s AB U U =。

当T t t on ≤时，1b U 和4b U 为负，1VT 和4VT 截止；2b U 和3b U 变正，但2VT 和3VT 并不能立即导通，这时s AB U U -=。

AB U 在一个周期内正负相间，这是双极式PWM 变换器的特征。

8、什么是逆变失败逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆9、试解释什么是泵升电压？当可逆系统进入制动状态时，直流PWM 功率变换器把机械能变为电能回馈到直流侧，由于二极管整流器导电的单向性，电能不可能通过整流器送回交流电网，只能向滤波电容充电，使电容两端电压升高，称作泵升电压。

第一章 电力半导体器件习题与思考题解1-1．晶闸管导通的条件是什么怎样使晶闸管由导通变为关断解：晶闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。

门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流ＩＬ以上。

导通后的晶闸管管压降很小。

使导通了的晶闸管关断的条件是：使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值－维持电流ＩＨ以下。

其方法有二：１）减小正向阳极电压至某一最小值以下，或加反向阳极电压；２）增加负载回路中的电阻。

1-2．型号为KP100-3的晶闸管，维持电流I H =4mA ，使用在题1-2图中的电路中是否合理为什么（不考虑电压、电流裕量）解：根据机械工业部标准JB1144-75规定，ＫＰ型为普通闸管，KP100-3的晶闸管，其中100是指允许流过晶闸管的额定通态平均电流为100A ，3表示额定电压为300V 。

对于图(a)，假若晶闸管V 被触发开通，由于电源为直流电源，则晶闸管流过的最大电流为()mA I V 2105001003=⨯= 因为I V < I H ，而I H < I L ，I L 为擎住电流，通常I L =(2~4) I H 。

可见，晶闸管流过的最大电流远小于擎住电流，所以，图(a)不合理。

对于图(b)，电源为交流220V ，当α=0°时，最大输出平均电压9922045.045.02=⨯=≈U U d （Ｖ） 平均电流 9.91099===R U d VAR I (A) 波形系数57.1≈=VAR V f I I K 所以， ＩＶ＝K f 。

ＩＶＡＲ＝×＝(A)而KP100-3允许流过的电流有效值为I VE ＝×100＝157(A)， I L < I V <I VE ，所以，电流指标合理。

但电路中晶闸管Ｖ可能承受的最大正反向峰值电压为31122022≈⨯===U U U Rm Fm (V)>300(V)所以，图(b)不满足电压指标，不合理。

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，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题2.8答：（a ）因为H A I mA K VI <=Ω=250100，所以不合理。

1、晶闸管导通的条件是什么？（1）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压（2）晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压和电流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？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。

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I 1、I 2、I 3。

002π2π2ππππ4π4π25π4a)b)c)图1-430图1-43 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I m c) I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41 I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m 4. 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1α和2α，由普通晶闸管的分析可得，1α+2α=1是器件临界导通的条件。

1α+2α＞1，两个等效晶体管过饱和而导通；1α+2α＜1，不能维持饱和导通而关断。