1-3章習題答案.

1、5晶閘管的導通條件是什么 ？導通后流過晶閘管的電流和負載上的電壓由什么決定答：晶閘管的導通條件是： 晶閘管陽極和陽極間施加正向電壓，并在門極和陽極間施加正向觸發(fā)電壓和電流（或脈沖）。導通后流過晶閘管的電流由負載阻抗決定，負載上電壓由輸入陽極電壓Ua決定。晶閘管的關斷條件是什么 ？如何實現(xiàn)？晶閘管處于阻斷狀態(tài)時其兩端的電壓大小 由什么決定？答：晶閘管的關斷條件是： 要使晶閘管由正向?qū)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄酄顟B(tài)，可采用陽極電壓反向使陽極電流Ia減小，Ia下降到維持電流Ih以下時，晶閘管內(nèi)部建立的正反饋無法進 行。進而實現(xiàn)晶閘管的關斷，其兩端電壓大小由電源電壓Ua決定。6 溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流、正

2、反向漏電流、維持電流以及正向轉(zhuǎn)折電壓和 反向擊穿電壓如何變化？答：溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流隨溫度升高而減小，正反向漏電流隨溫度升高而增大，維持電流Ih會減小，正向轉(zhuǎn)折電壓和反向擊穿電壓隨溫度升高而減小。2.8型號為 KP100-3，維持電流lH=4mA的晶閘管，使用在圖題2.8所示電路中是否合理，為什么？（暫不考慮電壓電流裕量）圖題1.81 5V答:（a）因為Ia0.03mA Ih，所以不合理。50KU IaL22pj22A,10LKP100的電流額定值為100A，裕量達5倍，太大了。150V（C）百=150A，大于額定值，所以不合理。流平均值電流有效值和波形系數(shù)。解：圖（a）：I)= 1

3、IT(AV)=JI I m sin td ( t)=圖(b):fln :2 ImIt= 2： 0 UmSin t) d( .t)=_2ItKf=1.57IT(AV)1兀2It(av)=I m sin td ( t) = ImJl 0J!Mt兀2I)(ImSin t) dC t)=；ItIT(AV)= 1.111r rrrr n2n伽 0.1ji2m如/C/Cje/3n 4n/32花 7n/3仙 0ii,x/3n2x 7tt/3tut1V0 /4兀2ir 射皿/斗(01 0wZ2 耳2耳5nZ2圖題1-29圖(c):圖(d):1 JTIt(av)= I m sin td ( t)=msint)2

4、d(t) = i,83：0.63IItKf=1.261T(AV)13|t(av)=I m sin td ( t) =Im2兀:4兀m 6 60.52Im、2 . ! (I m si nt) d( t) = im 亠-圖(f):, 1It(av)=2 :02Imd( t)=-404ItKf=T=1.781T(AV)圖(e):1IIt(AV)H 04lmd(t)=f2八8IT= ； 2( I；I TKf= 一 =2.83IT(AV)It=、2； 02 氐(7)=-Kf= =2IT(AV)上題中，如不考慮安全裕量,問額定電流100A的晶閘管允許流過的平均電流分別是多解:(a)圖波形系數(shù)為1.57,則

5、有:1.57 IT(AV)=1.57 100A ,It(av) = 100 A(b)圖波形系數(shù)為1.11,則有:1.11 It (av) =1.57 100A ,It(av)=141.4A(c)圖波形系數(shù)為1.26,則有:1.26 It (av) =1.57 100A ,It(av)=124.6A(d)圖波形系數(shù)為1.78,則有:1.78 It (av) =1.57 100A ,It(av)=88.2A(e)圖波形系數(shù)為2.83,則有:2.83 IT(AV) =1.57 100A,It(av)=55.5A(f)圖波形系數(shù)為2，則有：2 It(av)=1.57 100A ,It(av)=78.5

6、A13 某電阻性負載要求 024V直流電壓，最大負載電流ld=30A，如采用由220V交流直接供電和由變壓器降壓到60V供電的單相半波相控整流電路，是否兩種方案都能滿足要求？試比較兩種供電方案的晶閘管的導通角、額定電壓、額定電流、電路的功率因數(shù)及對電 源容量的要求。解：采用由220V交流直接供電當- =0時：Udo=0.45U 2=0.45220 =99V由變壓器降壓到60V供電當，-0時：Ud=0.45U2=0.45 60 =27V因此，只要調(diào)節(jié):-都可以滿足輸出 024V直流電壓要求。(1)采用由220V交流直接供電時：Ud -0.45U21 cos，2Ud=24V 時：1211 80 -

7、1 2 1丄5 9F2U2 =311VI1 嚴2泅心如2兀o R2430=0.8.11T(AV)It1.57841.57:54A電源提供有功功率p = |22R =8420.8 = 5644.8W電源提供視在功率S = U2I2 =84220 = 18.58kVA電源側(cè)功率因數(shù)pPF0.305S(2)采用變壓器降壓到60V供電：取2倍安全裕量，晶閘管的額定電壓、額定電流分別為622V和108A。Ud二 0.45U 21 cos：Ud=24V 時:39 , J T 8 0-3 91 4 1UT = 2U2 = 84.4VIt=:丄 口2sincot2dcot 俺 51.38A 2二 o RR二厶

8、二蘭二0830IdIT(AV)It1.5751.381.57:32.7A取2倍安全裕量，晶閘管的額定電壓、額定電流分別為168.8V和65.4A。變壓器二次側(cè)有功功率p =I22R =51.3820.8 =2112W變壓器二次側(cè)視在功率S =U2I2 =60 51.38 =3.08kVA電源側(cè)功率因數(shù)PPF0.68S14 某電阻性負載，Rd=50 Q要求Ud在0600V可調(diào)，試用單相半波和單相全波兩種整流電路來供給，分別計算:(1) 晶閘管額定電壓、電流值；(2) 連接負載的導線截面積(導線允許電流密度j=6A/mm2);(3) 負載電阻上消耗的最大功率。U d 600, U d 600解：(

9、1)單相半波=0 時,U2 d1333V , Id d12A0.45 0.45Rd50晶閘管的最大電流有效值lT =1.57ld =18.8A晶閘管額定電流為It(av)匚=12(A)1.57晶閘管承受最大電壓為Urm，=2U 2 =1885V取2倍安全裕量，晶閘管的額定電壓、額定電流分別為4000V和30A。所選導線截面積為S _ 1 j =1886 = 3.13mm2負載電阻上最大功率PR = lT2R =17.7kW(2)單相全波：=0 時,U 2 =5600 = 667V , I d = = 00 = 12A0.90.9&50晶閘管的額定電流為lT(AV)二It =6(A)It=一 1

10、.57zd（uZ）(3) a=0 時：a=150 時：Udmin眨6血認d仙)=豎乞（4）當 a 120 時:當 120v a2sinaZd()z(73 +2+cosa cos(a120 )第三章2題：三相半波共陽極接法，B =60時ud和ut3波形6.下表給出了 1200V和不同等級電流容量 IGBT管的柵極電阻推薦值。試說明為什么隨著電流容量的增大，柵極電阻值相應減小？電流容量/A255075100150200300柵極電阻/ Q502515128.253.3答：對一定值的集電極電流，柵極電阻增大柵極電路的時間常數(shù)相應增大，關斷時柵壓下降到關斷門限電壓的時間變長，于是IGBT的關斷損耗增大。因此，隨著電流容量的增大,為了減小關斷損耗， 柵極電阻值相應減小。 應當注意的是，太小的柵極電阻會使關斷過程電 壓變化加劇，在損耗允許的情況下，柵極電阻不使用宜太小。7 緩沖電路有什么功能？關斷緩沖與開通緩沖在電路形式上有何區(qū)別，各自的功能 是什么？答：緩沖電路的作用