第1章 電力電子器件

1、一、填空題：1.電力電子器件一般工作在_開(kāi)關(guān)_狀態(tài)。2.在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為_(kāi)通態(tài)損耗_，而當(dāng)器件開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，功率損耗主要為_(kāi)開(kāi)關(guān)損耗_。3.電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由_控制電路_、_驅(qū)動(dòng)電路_、 _電力電子器件_三部分組成，由于電路中存在電壓和電流的過(guò)沖，往往需添加_保護(hù)電路_。4.按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況，電力電子器件可分為_(kāi)單極型器件_ 、 _雙極型器件_ 、_復(fù)合型器件_三類(lèi)。5.電力二極管的工作特性可概括為_(kāi)單向?qū)щ娦訽。6.電力二極管的主要類(lèi)型有_普通二極管_、_快恢復(fù)二極管_、肖特基二極管_。7.肖特基二極管的開(kāi)關(guān)損耗_小于_快恢復(fù)二極

2、管的開(kāi)關(guān)損耗。8.晶閘管的基本工作特性可概括為 _門(mén)極_ 正向有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向截止 _只能利用外加電壓和外電路的作用使流過(guò)晶閘管的電流降到接近于零的一個(gè)數(shù)個(gè)以下_ 。9.對(duì)同一晶閘管，維持電流IH與擎住電流IL在數(shù)值大小上有IL_大于_IH 。10.晶閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓UDRM與轉(zhuǎn)折電壓Ubo數(shù)值大小上應(yīng)為，UDRM_小于_Ubo。11.逆導(dǎo)晶閘管是將_與晶閘管_（如何連接）在同一管芯上的功率集成器件。12.GTO的_內(nèi)部有數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)陰極與門(mén)極并聯(lián)在一起的共陽(yáng)極的小GTO_結(jié)構(gòu)是為了便于實(shí)現(xiàn)門(mén)極控制關(guān)斷而設(shè)計(jì)的。13.功率晶體管GTR從高電壓小電流向低電壓大電流躍變的現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi) 。14

3、.MOSFET的漏極伏安特性中的三個(gè)區(qū)域與GTR共發(fā)射極接法時(shí)的輸出特性中的三個(gè)區(qū)域有對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中前者的截止區(qū)對(duì)應(yīng)后者的_、前者的飽和區(qū)對(duì)應(yīng)后者的_、前者的非飽和區(qū)對(duì)應(yīng)后者的_。15.電力MOSFET的通態(tài)電阻具有_溫度系數(shù)。16.IGBT 的開(kāi)啟電壓UGE（th）隨溫度升高而_，開(kāi)關(guān)速度_電力MOSFET 。17.功率集成電路PIC分為二大類(lèi)，一類(lèi)是高壓集成電路，另一類(lèi)是_。18.按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質(zhì)，可將電力電子器件分為_(kāi)和_兩類(lèi)。19.為了利于功率晶體管的關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)電流后沿應(yīng)是_。20.GTR的驅(qū)動(dòng)電路中抗飽和電路的主要作用是_。21.抑制過(guò)電壓的方法之

4、一是用_吸收可能產(chǎn)生過(guò)電壓的能量，并用電阻將其消耗。在過(guò)電流保護(hù)中，快速熔斷器的全保護(hù)適用于_功率裝置的保護(hù) 。22.功率晶體管緩沖保護(hù)電路中的二極管要求采用_型二極管，以便與功率晶體管的開(kāi)關(guān)時(shí)間相配合。23.晶閘管串聯(lián)時(shí)，給每只管子并聯(lián)相同阻值的電阻R是_措施，給每只管子并聯(lián)RC支路是_措施，當(dāng)需同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時(shí)，應(yīng)采用_的方法。24.IGBT的通態(tài)壓降在1/2或1/3額定電流以下區(qū)段具有_溫度系數(shù)， 在1/2或1/3額定電流以上區(qū)段具有_溫度系數(shù)。25.在如下器件：電力二極管（Power Diode）、晶閘管（SCR）、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（GTR）、電力場(chǎng)效應(yīng)管（

5、電力MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）中，屬于不可控器件的是_，屬于半控型器件的是_，屬于全控型器件的是_；屬于單極型電力電子器件的有_，屬于雙極型器件的有_，屬于復(fù)合型電力電子器件得有 _；在可控的器件中，容量最大的是_，工作頻率最高的是_，屬于電壓驅(qū)動(dòng)的是_，屬于電流驅(qū)動(dòng)的是_。 二、簡(jiǎn)答題：26.電力電子器件是如何定義和分類(lèi)的？同處理信息的電子器件相比，它的特點(diǎn)是什么？27.應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)組成如題圖1-27所示，試說(shuō)明其中保護(hù)電路的重要意義？28.二極管的電阻主要是作為基片的低摻雜N區(qū)的歐姆電阻，阻值較高且為常量，為何二極管在正向電流較大時(shí)管壓降仍然很低？29.二極管

6、在恢復(fù)阻斷能力時(shí)為什么會(huì)形成反向電流和反向電壓過(guò)沖？這與它們的單相導(dǎo)電性能是否矛盾？這種反向電流在電路使用中會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題？30.使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？ 31.維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？ 32.GTO和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，為什么GTO能夠自關(guān)斷，而普通晶閘管不能？33.GTR的安全工作區(qū)是如何定義的？如題圖1-33所示，GTR帶電感性負(fù)載時(shí)，如果不接二極管VD會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題？有了二極管VD是否還要加緩沖電路呢？ 34.如何防止電力MOSFET因靜電感應(yīng)應(yīng)起的損壞？35.晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？36.GTO與GTR同為電流控制器件，前者的觸發(fā)信號(hào)

7、與后者的驅(qū)動(dòng)信號(hào)有哪些異同？37.IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路各有什么特點(diǎn)？38.全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？試分析RCD緩沖電路中各組件的作用。39.試說(shuō)明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。三、計(jì)算題：40.晶閘管在單相正弦有效值電壓220V時(shí)工作,若考慮晶閘管的安全裕量,其電壓定額應(yīng)選多大 ?41.流經(jīng)晶閘管的電流波形如題圖141所示。試計(jì)算電流波形的平均值、有效值及波形系數(shù)。若取安全裕量為2，問(wèn)額定電流為100A的晶閘管，其允許通過(guò)的電流平均值和最大值為多少？ 42.在題圖1-42電路中，E50V，R0.5W,L0.5H，晶閘管擎住電流為15mA。要使晶閘管導(dǎo)通，門(mén)極觸發(fā)脈沖寬度至少應(yīng)為多少？43.題圖1-43中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為Im，試計(jì)