第2章 电力电子器件 习题

第2章 整流电路2. 2图2-8为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为22U 2;当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，在正负半周上下绕组中的电流方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不存在直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

①以晶闸管VT2为例。

当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联，所以VT2承受的最大电压为22U 2。

②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时，对于电阻负载：(O~α)期间无晶闸管导通，输出电压为0；(α~π)期间,单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U 2相等；( π~απ+)期间均无晶闸管导通，输出电压为0；(απ+~2π)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于－U 2。

对于电感负载： ( α~απ+)期间，单相全波电路中VTl 导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U2相等； (απ+~2απ+)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出波形等于-U2。

可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。

2.3.单相桥式全控整流电路，U 2=100V ，负载中R=20Ω，L 值极大，当α=︒30时，要求：①作出U d 、I d 、和I 2的波形；②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

解：①Ud 、Id、和I2的波形如下图：②输出平均电压Ud 、电流Id、变压器二次电流有效值I2分别为：Ud =0.9U2cosα=0.9×100×cos︒30＝77.97（V）Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：2U2=1002=141.4(V) -考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

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=41sin()(1)0.27222m m m I I t I ππωππ=+≈⎰ 1I0.48m I =≈ 111/0.48/0.27 1.78f d m m K I I I I ===b) 2d I=41sin ()1)0.542m m m I I td wt I ππϖ=+=∏⎰2I0.67m I =≈ 222/0.67/0.54 1.24f d m m K I I I I ===c) 3d I =2011()24m m I d t I πωπ=⎰3I12m I =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，问其允许通过的平均电流和应的电流最大值各为多少? 解：由上题计算结果知：（额定电流I T(A V)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值I=157A ） a)()111.57 1.57*10058.8()1.5 1.5*1.78T AV d f I I A K ===11/58.8/0.27217.78()m d f I I K A ===b)()221.57 1.57*10084.4()1.5 1.5*1.24T AV d f I I A K ===222/84.4/0.54156.30()m d f I I K A ===c)()331.57 1.57*10052.3()1.5 1.5*2T AV d f I I A K ===323/52.3/0.25209.2()m d f I I K A ===2.5.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P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，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。

电力电子技术第五版课后习题答案第二章 电力电子器件2-1 与信息电子电路中的二极管相较，电力二极管具有如何的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管多数采用垂直导电结构，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 区之间多了一层低搀杂N 区，也称漂移区。

低搀杂N 区由于搀杂浓度低而接近于无搀杂的纯半导体材料即本征半导体，由于搀杂浓度低，低搀杂N 区就可以够经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：晶闸管经受正向阳极电 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？如何才能使晶闸管由导通变成关断？答：维持晶闸 管导通的条件是使晶闸管的电流大于能维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成关断， 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，即可使导通的晶闸管关断。

2-4 图2-27中阴影部份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Im ，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3π4π4π25π4a)b)c)图1-43图2-27 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m=π2m I (122+)≈ I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈ I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m=πm I (122+)≈ I mI 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m=22m I π2143+≈m c) I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21I m 2-5 上题中若是不考虑安全裕量,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) ≈4767.0I≈， ≈ ≈ b) ≈6741.0I≈, ≈ ≈ c) I m3=2 I = 314, I d3=41I m3=2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为何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P1N1P2和N1P2N2组成两个晶体管 V1、V2，别离具有共基极电流增益a1和a2，由普通晶阐管的分析可得,a1+a2=1是器件临界导通的条件。

第2章整流电路2.2图2-8为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为22U2;当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，在正负半周上下绕组中的电流方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不存在直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

①以晶闸管VT2为例。

当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联，所以VT2承受的最大电压为22U2。

②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角 相同时，对于电阻负载：(O~α)期间无晶闸管导通，输出电压为0；(α~π)期间,单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U 2相等；(π~απ+)期间均无晶闸管导通，输出电压为0；(απ+~2π)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于－U 2。

对于电感负载：(α~απ+)期间，单相全波电路中VTl 导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U2相等；(απ+~2απ+)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出波形等于-U2。

可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。

2.3.单相桥式全控整流电路，U 2=100V ，负载中R=20Ω，L 值极大，当α=︒30时，要求：①作出U d 、I d 、和I 2的波形；②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

解：①Ud 、Id、和I2的波形如下图：②输出平均电压Ud、电流I d 、变压器二次电流有效值I2分别为：Ud=0.9U2cosα=0.9×100×cos︒30＝77.97（V）Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：2U2=1002=141.4(V)-考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：U=(2~3)×141.4=283~424(V)N具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

《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。

电⼒电⼦技术题解实例与习题第⼀章绪论1.1题解实例⼀、填空题：1、电⼒电⼦技术是⼀门交叉学科，其内容涉及、和三⼤学科。

答：电⽓⼯程、电⼦科学与技术、控制理论2、电⼒电⼦技术是依靠电⼒电⼦器件组成各种电⼒变换电路，实现电能的⾼效率转换与控制的⼀门学科，它包括、和三个组成部分。

答：电⼒电⼦器件、电⼒电⼦电路、控制技术3、电⼒电⼦电路的根本任务是实现电能变换和控制。

电能变换的基本形式有：变换、变换、变换、变换四种。

答：AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC4、硅晶闸管派⽣器件双向晶闸管常⽤于交流和电路中。

答：调压、调功5、光控晶闸管是通过光信号控制晶闸管导通的器件，它具有很强的、良好的和较⾼的瞬时承受能⼒，因⽽被应⽤于⾼压直流输电、静⽌⽆功功率补偿等领域。

答：光信号、抗⼲扰能⼒、⾼压绝缘性能、过电压6、第⼆代电⼒电⼦器件以具有⾃关断能⼒的全控型器件、和为代表。

答：GTR、MOSFET、IGBT7、IGBT器件是⼀种复合器件。

它兼有和的开关速度快、安全⼯作区宽、驱动功率⼩、耐⾼压、载流能⼒⼤等优点。

答：功率MOSFET、双极型器件8、直流电动机变速传动控制是利⽤或获得可变的直流电源，对直流电动机电枢或励磁绕组供电，实现直流电动机的变速传动控制。

答：整流器、斩波器9、交流电动机变速传动控制则是利⽤或对交流电动机供电，通过改变的供电电源的频率和电压等来达到交流电动机的变速传动。

答：逆变器、交－交直接变频器10、太阳能电池板获得的原始直流电压是与太阳光强度等因素有关的，它需要通过⼀个变换器来稳定直流电压，再通过变换器变为所要求的交流电供负载使⽤或将电能馈⼊市电。

答：DC－DC、DC－AC⼆、问答题：1、什么是电⼒电⼦技术？它有⼏个组成部分？答：电⼒电⼦技术是依靠电⼒电⼦器件组成各种电⼒变换电路，实现电能的⾼效率转换与控制的⼀门学科，它包括电⼒电⼦器件、电⼒电⼦电路（变流电路）和控制技术三个组成部分。

2、电能变换电路有哪⼏种形式？各⾃的功能是什么？答：电能变换电路有四种形式：AC/DC变换电路、DC/AC变换电路、DC/DC 变换电路、AC/AC变换电路。

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：uAK>0且uGK>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。

第2章整流电路1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电，L＝20mH，U2＝100V，求当α＝0和60时的负载电流Id，并画出ud与id波形。

解：α＝0时，在电源电压u2的正半周期晶闸管导通时，负载电感L储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。

在电源电压u2的负半周期，负载电感L 释放能量，晶闸管继续导通。

因此，在电源电压u2的一个周期里，以下方程均成立：考虑到初始条件：当ωt＝0时id＝0可解方程得：==22.51(A)ud与id的波形如下图：当α＝60°时，在u2正半周期60~180期间晶闸管导通使电感L储能，电感L储藏的能量在u2负半周期180~300期间释放，因此在u2一个周期中60~300期间以下微分方程成立：考虑初始条件：当ωt＝60时id＝0可解方程得：其平均值为==11.25(A)此时ud与id的波形如下图：2．图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为2；②当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化的问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

电⼒电⼦技术（第⼆版）第2章答案第2章可控整流器与有源逆变器习题解答2-1具有续流⼆极管的单相半波可控整流电路，电感性负载，电阻为5Q ，电感为0.2H ，电源电压U 2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，并指出其电压定额。

解：由直流输出电压平均值U d 的关系式：已知直流平均电流I d 为10A ，故得：U d ⼆ |d R = 10 5 = 50A可以求得控制⾓a 为：则 a =90°所以，晶闸管的电流有效值求得，［兀“ ⼘_兀/1|VT = ，- 「I d ⽅(GO t )=冷 ----- ⼱=J -------- |d = — |d = 5AY 2兀a Y 2兀 V 2兀 2hi + a续流⼆极管的电流有效值为：IvDR=I d = 8.66A晶闸管承受的最⼤正、反向电压均为电源电压的峰值 U M ~2U 2 ,考虑2~3倍安全裕量，晶闸管的额定电压为U TN = 2~3U M = 2~3311 =622 ~ 933V续流⼆极管承受的最⼤反向电压为电源电压的峰值 U M 2U 2 ,U d ⼆ 0.45U 21 cos ：2cos ：2U d 0.45U 22 50 0.45 220考虑2~3倍安全裕量，续流⼆极管的额定电压为2-2具有变压器中⼼抽头的单相双半波可控整流电路如图2-44所⽰, 问该变压器是否存在直流磁化问题。

试说明晶闸管承受的最⼤反向电压是多少？当负载是电阻或者电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时是否相同。

解：因为单相双半波可控整流电路变压器⼆次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的⽅向相反，波形对称，其⼀个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。

分析晶闸管承受最⼤反向电压及输出电压和电流波形的情况：（1）以晶闸管VT2为例。

当VT导通时，晶闸管VT2通过VT i与2个变压器⼆次绕组并联，所以VT2承受的最⼤电压为2. 2U2。

电力电子技术 ( 第二版 ) 第 2 章答案第 2 章可控整流器与有源逆变器习题解答2-1 拥有续流二极管的单相半波可控整流电路，电感性负载，电阻为5Ω,电感为 0.2H，电源电压U2为 220V，直流均匀电流为10A，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出其电压定额。

解：由直流输出电压均匀值U d的关系式：1 cosU d0.45U 22已知直流均匀电流I d为10A，故得：U d I d R 10 5 50A能够求得控制角α为：2U d1250cos0.451 00.45U2220则α =90°。

因此，晶闸管的电流有效值求得，I VT1I d2d t I d 2I d1I d 5A2222续流二极管的电流有效值为： I VD R I d 8.66 A2晶闸管蒙受的最大正、反向电压均为电源电压的峰值U M2U2，考虑 2~3 倍安全裕量，晶闸管的额定电压为U TN 2~ 3U M 2~ 3 311 622~ 933V续流二极管蒙受的最大反向电压为电源电压的峰值U M2U2，考虑 2~3 倍安全裕量，续流二极管的额定电压为U TN2~ 3U M2~ 3 311 622~ 933V2-2 拥有变压器中心抽头的单相双半波可控整流电路如图2-44 所示，问该变压器能否存在直流磁化问题。

试说明晶闸管蒙受的最大反向电压是多少？当负载是电阻或许电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时能否相同。

解：因为单相双半波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的均匀电流为零，故不会有直流磁化的问题。

剖析晶闸管蒙受最大反向电压及输出电压和电流波形的状况：（1）以晶闸管VT2为例。

当VT1导通时，晶闸管VT2经过VT1与2个变压器二次绕组并联，因此 VT2蒙受的最大电压为 2 2U 2。

（2）当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角相同时，关于电阻负载：（0 ~ ）时期无晶闸管导通，输出电压为0；（~）时期，单相全波电路中 VT1 导通，单相全控桥电路中VT1、VT4导通，输出电压均与电源电压u2相等；(~)时期，均无晶闸管导通，输出电压为0；(~ 2)时期，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于u2。

第二章习题集思考题一填空题：1. 电力电子器件一般工作在 ______ 状态。

2. 在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为 _ _ ，而当器件开关频率较高时， 功率损耗主要为 _ __ 。

3. 电力电子器件组成的系统，一般由 _主电路 ___ 、 __控制电路 __ 、 __ 驱动电路______ 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 _。

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 MOSFE ）T 、绝缘栅双极型晶体管（ IGBT ）中，属 于不可控器件的是 ____ ，属于半控型器件的是 _______ ，属于全控型器件的是 ______ 在全控的器件中， 容量最大的是 ______ ，工作频率最高的是 _______ ，属于电压驱动的是 _______ ，属于电流驱动的是 _______ 。

9、可关断的晶闸管的图形符号是 ______ ；电力晶体管的图形符号 ___ _______功率场效应晶体管的图形符号是 ___ _ ；绝缘栅双极型晶体管的图形符号是 __10、绝缘栅双极型晶体管是以 ___ 电力场效应管的栅极 ________ 作为栅极，以 _电力晶体管的发射极和集电极 __ ______ 作为发射极与集电极复合而成。

二. 简答题：1. 使晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关闭？2. 如何防止电力 MOSFET 因静电感应应起的损坏？3. 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？4. 试说明 IGBT 、 GTR 、 GTO 和电力 MOSFET 各自的优缺点。

5．图题 2-13 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 电流平均值还要算有效值．图2-13L 足够大）负载下的 u d 、i d 、u vt 图形。

电力电子技术习题答案电力电子技术真正的第五版课后习题答案第一章无.l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I 1、I 2、I 3。

π4π4π25π4a)b)c)图1-43图2-27 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 =2mI 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 Im=22m I π2143+≈0.6741I m c) I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21I 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≈126.56 c) I m3=2 I = 314,I d3=41 I m3=78.5第三章 整流电路1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电，L ＝20mH ，U 2＝100V ，求当α＝0︒和60︒时的负载电流I d ，并画出u d 与i d 波形。

第二章电力电子器件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。

图1-43 晶闸管导电波形解：a)b)c)第三章整流电路1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电，L＝20mH，U2＝100V，求当α＝0°和60°时的负载电流I d，并画出u d与i d波形。

解：α＝0°时，在电源电压u2的正半周期晶闸管导通时，负载电感L储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。

在电源电压u2的负半周期，负载电感L释放能量，晶闸管继续导通。

因此，在电源电压u2的一个周期里，以下方程均成立：考虑到初始条件：当w t＝0时i d＝0可解方程得：u d与i d的波形如下图：当α＝60°时，在u2正半周期60°~180°期间晶闸管导通使电感L储能，电感L储藏的能量在u2负半周期180°~300°期间释放，因此在u2一个周期中60°~300°期间以下微分方程成立：考虑初始条件：当wt＝60°时id＝0可解方程得：其平均值为此时u d与i d的波形如下图：3．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出u d、i d、和i2的波形；②求整流输出平均电压U d、电流I d，变压器二次电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

电力电子技术试题(第二章)一、填空题1、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压，保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发，才能得到稳定的直流电压。

1、同步、时刻。

2、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。

2、正弦波、锯齿波。

3、正弦波触发电路的同步移相一般都是采用与一个或几个的叠加，利用改变的大小，来实现移相控制。

3、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。

4、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。

4、关断过电压。

5、为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两端并接一个或。

5、硒堆、压敏电阻。

6、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫。

6、快速熔断器。

7、晶闸管整流装置的功率因数定义为侧与之比。

7、交流、有功功率、视在功率8、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波，对电网的影响。

8、愈大，愈大。

9、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有补偿，最常用的方法是在负载侧。

9、无功功率；并联电容。

二、判断题对的用√表示、错的用×表示（每小题1分、共10分）1、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。

（√）2、为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。

（×）3、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。

（×）4、硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。

（×）5、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。

（√）6、为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。

（×）7、快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。

（√）8、晶闸管并联使用须采取“均压措施”。

（×）9、在电路中接入单结晶体管时，若把b1、b2接反了，就会烧坏管子。

（×）10、单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。

（√）11、单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或反电动势负载的要求。

（√）12、采用正弦波移相触发电路的可控整流电路工作稳定性较差。