電力電子技術(shù)第五版課后簡答題

1、晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？1）晶閘管陽極和陰極之間施加正旭日極電壓2）晶閘管門極和陰極之間一定施加適合的正向脈沖電壓和電流保持晶閘管導(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？保持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即保持電流。要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到湊近于零的某一數(shù)值以下，即降到保持電流以下，即可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。3.圖1-43中暗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I，試計(jì)算各波形的m電流平均值Id1、I、Id3與電流有效值I、I、I。d212304204520224a)b)c)圖1-43圖1-43晶閘管導(dǎo)電波形解：a)Id1=1Imsintd(t)=Im(21)0.2717Im2π42π2I1=1(Imsint)2d(t)=Im310.4767Im24242b)Id2=1Imsintd(t)=Im(21)0.5434Imπ4π2I2=1(Imsint)2d(t)=2Im310.6741Im4242c)Id3=12Imd(t)=1Im2π04I3=12Im2d(t)=1Im202GTO和一般晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，為何GTO能夠自關(guān)斷，而一般晶閘管不能夠？答：GTO和一般晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，由P1N1P2和N1P2N2組成兩個晶體管V1、V2,分別擁有共基極電流增益1和2，由一般晶閘管的解析可得，1+2=1是器件臨界導(dǎo)通的條件。1+2＞1，兩個等效晶體管過飽和而導(dǎo)通；1+2＜1，不能夠保持飽和導(dǎo)通而關(guān)斷。GTO之所以能夠自行關(guān)斷，而一般晶閘管不能夠，是因?yàn)镚TO與一般晶閘管在設(shè)計(jì)和工藝方面有以下幾點(diǎn)不同樣：(1)GTO在設(shè)計(jì)時(shí)2較大，這樣晶體管V2控制矯捷，易于GTO關(guān)斷；(2)GTO導(dǎo)通時(shí)的1+2更湊近于1，一般晶閘管1+21.15，而GTO則為1+21.05，GTO的飽和程度不深，湊近于臨界飽和，這樣為門極控制關(guān)斷供給了有益條件；(3)多元集成結(jié)構(gòu)使每個GTO元陰極面積很小，門極和陰極間的距離大為縮短，使得P2極區(qū)所謂的橫向電阻很小，進(jìn)而使從門極抽出較大的電流成為可能。5、電力電子器件的分類（１）從門極驅(qū)動特點(diǎn)能夠分為：電壓型和電流型（２）從載流特點(diǎn)能夠分為：單極型、雙極型和復(fù)合型（３）從門極控制特點(diǎn)能夠分為：不行控、半控及全控型6、電力變換的基本種類包含哪些？包含四種變換種類：

（１）整流ＡＣ－ＤＣ（２）逆變ＤＣ－ＡＣ（３）斬波ＤＣ－ＤＣ（４）交交電力變換ＡＣ－ＡＣ7、有源逆變實(shí)現(xiàn)的條件是什么？（1）晶閘管的控制角大于

90度，使整流器輸出電壓

Ud為負(fù)（2）整流器直流側(cè)有直流電動勢，其極性必須和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其幅值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓8、電壓源逆變電路與電流源逆變電路的差別？1）電壓型無源逆變電路直流側(cè)接大電容濾波，輸出電壓為方波交流，輸出電流的波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)；電流型無源逆變電路直流側(cè)接大電感濾波，輸出電流為方波交流，輸出電壓的波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)2）電壓型無源逆變電路各逆變開關(guān)管都一定反并聯(lián)二極管，以供給予后的感性負(fù)載電流回路；電流型無源逆變電路各逆變開關(guān)管不需反并聯(lián)二極管，但是應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)電容，以吸取換流時(shí)負(fù)載電感中的儲能9、單極性調(diào)制與雙極性調(diào)制的差別？（1）單極性調(diào)制是指逆變器輸出的半個周期中，被調(diào)制成的脈沖輸出電壓只有一種極性，正半周為和零，負(fù)半周為-Ud和零（2）雙極性調(diào)制是指逆變器輸出的每半個周期中都被調(diào)制成+/-Ud幅不等寬的脈沖列在近似相同的條件下，單極性調(diào)制比雙極性調(diào)制擁有更好的諧波控制收效。

+Ud之間變化的等10、半控橋可否用于有源逆變？為何。半控橋不能夠用于有源逆變，因?yàn)榘肟貥蛘鬏敵鲭妷涸谝葡喾秶鷥?nèi)一直大于零。11、電壓型無源逆變的特色是什么？電壓型無源逆變電路輸入為恒定的直流電壓，輸出電壓為方波交流電壓，輸出電流波形與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，阻感需要在功率電子器件旁邊反并聯(lián)二極管，以供給滯后電流的續(xù)流回路。12、電力電子技術(shù)的定義和作用電力電子技術(shù)是研究利用電力電子器件實(shí)現(xiàn)電能變換和控制的電路，內(nèi)容涉及電力電子器件、功率變換技術(shù)和控制理論，作用是把粗電變?yōu)樨?fù)載需要的精電。13、電力電子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電力電子系統(tǒng)包含功率變換主電路和控制電路，功率變換主電路是屬于電路變換的強(qiáng)電電路，控制電路是弱電電路，二者在控制理論的支持下實(shí)現(xiàn)接口，進(jìn)而獲取希望性能指標(biāo)的輸出電能。14、有源逆變和無源逆變的差別有源逆變是把直流電能逆變?yōu)榻涣麟娔芎笏徒o電網(wǎng)；無源逆變是把直流電能逆變正交流電能后送給負(fù)載；16、晶閘管觸發(fā)的觸發(fā)脈沖要知足哪幾項(xiàng)基本要求？答：（1）觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率；（2）觸發(fā)脈沖應(yīng)有必然的寬度，脈沖前沿盡可能陡，使元件在觸發(fā)導(dǎo)通后，陽極電流能迅速上升高出掣住電流而保持導(dǎo)通；（3）觸發(fā)脈沖一定與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍一定知足電路要求。17、與信息電子電路中的二極管對照，電力二極管擁有怎樣的結(jié)構(gòu)特色才使得其擁有耐受高壓和大電流的能力？答：（1）電力二極管多半采納垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，使得硅片中經(jīng)過電流的有效面積增大，顯然提升了二極管的通流能力；（2）電力二極管在P區(qū)和N區(qū)之間多了一層低混淆N區(qū)，也稱漂移區(qū)。低混淆N區(qū)因?yàn)榛煜凉舛鹊投鴾惤跓o混淆的純半導(dǎo)體資料即本征半導(dǎo)體，因?yàn)榛煜凉舛鹊?，低混淆N區(qū)就可以承受很高的電壓而不被擊穿。18、什么是可控整流?它是利用晶閘管的哪些特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的?答：將交流電經(jīng)過電力電子器件變換成大小能夠調(diào)治的直流電的過程稱為可控整流?？煽卣髦饕昧司чl管的單向可控導(dǎo)電特點(diǎn)。19、整流電路多重化的主要目的是什么？答：整流電路多重化的目的主要包含兩個方面，一是能夠使裝置整體的功率容量大，二是能夠減少整流裝置所產(chǎn)生的諧波和無功功率對電網(wǎng)的攪亂。20、什么是逆變失?。吭鯓臃纻淠孀兪?？答：逆變運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會經(jīng)過晶閘管電路形成短路，也許使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變?yōu)轫樝虼ǎ驗(yàn)槟孀冸娐穬?nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變推翻。防備逆變失敗的方法有：采納精確靠譜的觸發(fā)電路，使用性能優(yōu)異的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留出充分的換向裕量角β等。21、單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載或電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？單相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~180，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~90。三相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~120，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~90。22、試簡述三相半控橋式整流電路與三相全控橋式整流電路的特色。答：三相全控橋式整流電路采納6只晶閘管組成，而三相半控橋式整流電路采納三只晶閘管和三只二極管組成；三相全控橋能夠工作在有源逆變狀態(tài)，而三相半控橋只好工作在整流狀態(tài)；三相半控橋可能會出現(xiàn)失控現(xiàn)象，而全控橋不會。23、以下列圖，指出單相半橋電壓型逆變電路工作過程中各時(shí)間段電流流經(jīng)的通路(用(1)0~t1時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為VD；(2)t1~t2時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為(3)t2~t3時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為VD2；(4)t3~t4時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為(5)t4~t5時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為VD1；

V1,VD1,V2,VD2V1；V2；

表示)。24、什么是逆變失??？逆變失敗后有什么結(jié)果？形成的原由是什么？1）逆變失敗指的是：逆變過程中因某種原由使換流失敗，該關(guān)斷的器件末關(guān)斷，該導(dǎo)通的器件末導(dǎo)通。進(jìn)而使逆變橋進(jìn)入整流狀態(tài)，造成兩電源順向聯(lián)接，形成短路。（2）逆變失敗結(jié)果是嚴(yán)重的，會在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生富強(qiáng)的環(huán)流，損壞開關(guān)器件。（3）產(chǎn)生逆變失敗的原由：一是逆變角太??；二是出現(xiàn)觸發(fā)脈沖扔掉；三是主電路器件損壞；四是電源缺相等。25、換流方式有那處種？各有什么特色？答：換流方式有4種：器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。全控型器件采納此換流方式。電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)供給換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。負(fù)載換流：由負(fù)載供給換流電壓，當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時(shí)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。逼迫換流：設(shè)置附帶換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)追施加反向電壓換流稱為逼迫換流。平時(shí)是利用附帶電容上的能量實(shí)現(xiàn)，也稱電容換流。晶閘管電路不能夠采納器件換流,依據(jù)電路形式的不同樣采納電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和逼迫換流3種方式26、電壓型逆變電路中反響二極管的作用是什么？為何電流型逆變電路中沒有反響二極管？答：在電壓型逆變電路中,當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要供給無功功率,直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反響的無功能量供給通道,逆變橋各臂都并聯(lián)了反響二極管。當(dāng)輸出交流電壓和電流的極性相同時(shí),電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當(dāng)輸出電壓電流極性相反時(shí),由反響二極管提供電流通道。27、依據(jù)對輸出電壓平均值進(jìn)行控制的方法不同樣，直流斬波電路可有哪三種控制方式？并簡述其控制原理。（1）第一種調(diào)制方式為：保持開關(guān)周期不變，改變開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton稱為脈寬調(diào)制。簡稱“PWM”調(diào)制。（2）第二種調(diào)制方式為：保持開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton不變，改變開關(guān)周期，稱為頻率調(diào)制。簡稱為“PFM”調(diào)制。（3）第三種調(diào)制方式為：同時(shí)改變周期T與導(dǎo)通時(shí)間ton。使占空比改變，稱為混淆調(diào)制。28、交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么差別？二者各運(yùn)用于什么樣的負(fù)載？為何？答：:交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的電路形式完整相同，二者的差別在于控制方式不同樣。交流調(diào)壓電路是在交流電源的每個周期對輸出電壓波形進(jìn)行控制。而交流調(diào)功電路是將負(fù)載與交流電源接通幾個波，再斷開幾個周波，經(jīng)過改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來調(diào)治負(fù)載所耗資的平均功率。交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺燈和舞臺燈光控制）及異步電動機(jī)的軟起動，也用于異步電動機(jī)調(diào)速。在供用電系統(tǒng)中,還常用于對無功功率的連續(xù)調(diào)治。其他，在高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采納交流調(diào)壓電路調(diào)治變壓器一次電壓。如采納晶閘管相控整流電路，高電壓小電流可控直流電源就需要很多晶閘管串通；相同，低電壓大電流直流電源需要很多晶閘管并聯(lián)。這都是十分不合理的。采納交流調(diào)壓電路在變壓器一次側(cè)調(diào)壓，其電壓電流值都不太大也不太小，在變壓器二次側(cè)只要用二極管整流就可以了。這樣的電路體積小、成本低、易于設(shè)計(jì)制造。交流調(diào)功電路常用于電爐溫度這樣時(shí)間常數(shù)很大的控制對象。因?yàn)榭刂茖ο蟮臅r(shí)間常數(shù)大，沒有必需對交流電源的每個周期進(jìn)行頻頻控制。29、交交變頻電路的最高輸出頻率是多少?限制輸出頻率提升的要素是什么?答：一般來講，組成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多，最高輸出頻率就越高。當(dāng)交交變頻電路中采納常用的6脈波三相橋式整流電路時(shí)，最高輸出頻率不該高于電網(wǎng)頻率的1/3~1/2。當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)，交交變頻電路輸出的上限頻率為20Hz左右。當(dāng)輸出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴(yán)重，電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動是限制輸出頻率提升的主要要素。怎樣防備電力MOSFET因靜電感覺應(yīng)起的損壞？答：電力

MOSFET的柵極絕緣層很單薄，簡單被擊穿而損壞。

MOSFET的輸入電容是低泄露電容，當(dāng)柵極開路時(shí)極易受靜電攪亂而充上高出

20的擊穿電壓，所認(rèn)為防備

MOSFET因靜電感覺而引起的損壞，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①一般在不用時(shí)將其三個電極短接；②裝置時(shí)人體、工作臺、電烙鐵一定接地，測試時(shí)全部儀器外殼必須接地；③電路中，柵、源極間常并聯(lián)齊納二極管以防備電壓過高④漏、源極間也要采納緩沖電路等措施吸取過電壓。IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的驅(qū)動電路各有什么特色？答：IGBT驅(qū)動電路的特色是：驅(qū)動電路擁有較小的輸出電阻，IGBT是電壓驅(qū)動型器件，IGBT的驅(qū)動多采用專用的混淆集成驅(qū)動器。GTR驅(qū)動電路的特色是：驅(qū)動電路供給的驅(qū)動電流有足夠陡的前沿，并有必然的過沖，這樣可加速開經(jīng)過程，減小開通消耗，關(guān)斷時(shí)，驅(qū)動電路能供給幅值足夠大的反向基極驅(qū)動電流，并加反偏截止電壓，以加速關(guān)斷速度。GTO驅(qū)動電路的特色是：GTO要求其驅(qū)動電路供給的驅(qū)動電流的前沿應(yīng)有足夠的幅值和陡度，且一般需要在整個導(dǎo)通時(shí)期施加正門極電流，關(guān)斷需施加負(fù)門極電流，幅值和陡度要求更高，其驅(qū)動電路平時(shí)包含開通驅(qū)動電路，關(guān)斷驅(qū)動電路和門極反偏電路三部分。電力MOSFET驅(qū)動電路的特色：要求驅(qū)動電路擁有較小的輸入電阻，驅(qū)動功率小且電路簡單。32.全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？試解析RCD緩沖電路中各元件的作用。答：全控型器件緩沖電路的主要作用是控制器件的內(nèi)因過電壓，du/dt或過電流和di/dt，減小器件的開關(guān)消耗。RCD緩沖電路中，各元件的作用是：開通時(shí)，Cs經(jīng)Rs放電，Rs起到限制放電電流的作用；關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)VDs從Cs分流，使du/dt減小，控制過電壓。33.試說明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。解：對IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的優(yōu)缺點(diǎn)的比較以下表：器件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)開關(guān)速度高，開關(guān)消耗小，擁有IGBT耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓開關(guān)速度低于電力MOSFET,降較低，輸入阻抗高，為電壓驅(qū)電壓，電流容量不及GTO動，驅(qū)動功率小耐壓高，電流大，開關(guān)特點(diǎn)好，開關(guān)速度低，為電流驅(qū)動，GTR所需驅(qū)動功率大，驅(qū)動電路通流能力強(qiáng)，飽和壓降低復(fù)雜，存在二次擊穿問題電壓、電流容量大，適用于大功電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷時(shí)門極負(fù)脈沖電流大，開關(guān)速GTO率場合，擁有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其度低，驅(qū)動功率大，驅(qū)動電通流能力很強(qiáng)路復(fù)雜，開關(guān)頻率低開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)電流容量小，耐壓低，一般電力定性好，所需驅(qū)動功率小且驅(qū)動只適用于功率不高出10kWMOSFET電路簡單，工作頻率高，不存在的電力電子裝置二次擊穿問題34．三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相的自然換相點(diǎn)是同一點(diǎn)嗎？若是不是，它們在相位上差多少度？三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相之間換相的的自然換相點(diǎn)不是同一點(diǎn)。它們在相位上相差180°。35．單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？此中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？此中主要的是哪幾次？答：單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有

2k（k=1、2、3）次諧波，此中幅值最大的是

2次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有

2k＋1（k＝1、2、3）次即奇次諧波，此中主要的有

3次、5次諧波。36．三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？此中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？此中主要的是哪幾次？答：三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓中含有6k（k＝1、2、3）次的諧波，此中幅值最大的是6次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有6k1(k=1、2、3)次的諧波，此中主要的是5、7次諧波。37．帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路對照有何主要異同？答：帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路對照有以下異同點(diǎn)：①三相橋式電路是兩組三相半波電路串通，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，且后者需要用平衡電抗器；②當(dāng)變壓器二次電壓有效值

U2相等時(shí)，雙反星形電路的整流電壓平均值

Ud是三相橋式電路的1/2，而整流電流平均值Id是三相橋式電路的2倍。③在兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系是相同的，整流電壓ud和整流電流id的波形形狀相同。38．整流電路多重化的主要目的是什么？答：整流電路多重化的目的主要包含兩個方面，一是能夠使裝置整體的功率容量大，二是能夠減少整流裝置所產(chǎn)生的諧波和無功功率對電網(wǎng)的攪亂。39．單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載或電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~180，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~90。三相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~120，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~90。晶閘管兩端并聯(lián)R、C吸取回路的主要作用有哪些？此中電阻R的作用是什么？R、C回路的作用是：吸取晶閘管剎時(shí)過電壓，限制電流上升率，動向均壓作用。R的作用為：使L、C形成阻尼振蕩，不會產(chǎn)生振蕩過電壓，減小晶閘管的開通電流上升率，降低開通消耗。、41、晶閘管觸發(fā)的觸發(fā)脈沖要知足哪幾項(xiàng)基本要求？觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率。B觸發(fā)脈沖應(yīng)有必然的寬度，脈沖前沿盡可能陡，使元件在觸發(fā)導(dǎo)通后，陽極電流能迅速上升高出掣住電流而保持導(dǎo)通。C：觸發(fā)脈沖一定與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍一定知足電路要求。42、為使晶閘管變流裝置正常工作，觸發(fā)電路一定知足什么要求？A、觸發(fā)電路一定有足夠的輸出功率；B、觸發(fā)脈沖一定與主回路電源電壓保持同步；C、觸發(fā)脈沖要有必然的寬度，且脈沖前沿要陡；D、觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)能知足主電路的要求；43.全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？試解析

RCD緩沖電路中各元件的作用。答：全控型器件緩沖電路的主要作用是控制器件的內(nèi)因過電壓，

du/dt

或過電流和

di/dt

，減小器件的開關(guān)消耗。RCD緩沖電路中，各元件的作用是：開通時(shí)，

Cs經(jīng)

Rs放電，

Rs起到限制放電電流的作用；關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)VDs從Cs分流，使du/dt減小，控制過電壓。雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路對照有何主要不同樣？答：雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路對照，在采納相同晶閘管的條件下，雙反星形電路的輸出電流可大一倍。指出造成逆變失敗的幾種主要原由？答：（1）觸發(fā)電路工作不行靠，不能夠合時(shí)、正確地給各晶體管分配脈沖，如脈沖扔掉、脈沖延時(shí)等，致使晶閘管不能夠正常換相，使交流電源電壓和直流電動勢順向串通，形成短路。（2）晶閘管發(fā)生故障，在應(yīng)該阻斷時(shí)期，器件失掉阻斷能力，或在應(yīng)該導(dǎo)通時(shí)期，器件不能夠?qū)?，造成逆變失敗。?）在逆變工作時(shí)，交流電源發(fā)生缺相或忽然消逝，因?yàn)橹绷麟妱觿軪m的存在，晶閘管仍可導(dǎo)通，此時(shí)交流器的交流側(cè)因?yàn)槭У袅送绷麟妱觿輼O性相反的交流電壓，所以直流電動勢將經(jīng)過晶閘管使電路短路。（4）換相的裕量角不足，引起換相失敗，應(yīng)試慮變壓器漏抗引起重疊角對逆變電路換相的影響。實(shí)現(xiàn)正確觸發(fā)的同步定相的方法步驟有哪些？答：A：依據(jù)不同樣觸發(fā)電路與脈沖移相范圍的要求，確立同步信號電壓位關(guān)系。

us與對應(yīng)晶閘管陽極電壓之間的相B：依據(jù)整流變壓器TS的接法與鐘點(diǎn)數(shù)，以電網(wǎng)某線電壓作參照矢量，畫出整流變壓器二次側(cè)也就是晶閘管陽極電壓的矢量。再依據(jù)A確立同步信號US與晶閘管陽極電壓的相位關(guān)系，畫出對應(yīng)的同步相電壓矢量和同步線電壓的矢量。C：依據(jù)同步變壓器二次線電壓矢量地址，定出同步變壓器TS的鐘點(diǎn)數(shù)和接法。只要把同步變壓器二次電壓Usu、Usv、Usw分別接到VT1，VT3，VT5管的觸發(fā)電路；Us(-U)、Us(-v)、Us(-w)分別接到VT6、VT2的觸發(fā)電路，與主電路的各個符號完整對應(yīng)，即能保證觸發(fā)脈沖與主電路同步。

VT4、三相半波整流電路，將整流變壓器的二次繞組均分為兩段，每段的電動勢相同，接成兩折接法，其分段部署及矢量圖以下列圖，問變壓器死心可否被直流磁化，為何？解：三相半波可控整流電路，當(dāng)變壓器二次繞組分成兩組，按本題圖示波折接線，及矢量圖所示。變壓器二次繞組中，同一相的兩個繞阻的電流，方向相反大小相等，因此形成的磁通，方向也相反、磁通量大小也會相等。這樣變壓器死心中就不會存在直流磁通，自然就不會被直流磁化了。電壓型逆變電路中反響二極管的作用是什么？為何電流型逆變電路中沒有反響二極管？電壓型逆變器當(dāng)交流側(cè)為阻感性負(fù)載時(shí)，需要向電源反響無功功率。直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反響的無功能量供給通道，逆變橋各臂開關(guān)器件都反并聯(lián)了反響二極管。而對電流型逆變器來說，當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)，也需要供給無功能量反響，但直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用，因反響無功能量時(shí)，直流電流其實(shí)不反向，所以不用象電壓型逆變器那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。增補(bǔ)題：SOA的組成？答：功率晶體管的SOA由四部分組成。集電極最大同意電流IeM2)基極開路，集電極—發(fā)射極之間的最高同意電壓U(BR)ceo3)晶體管集電極最大同意功率消耗PCM二次擊穿電流水平IS/B功率場效應(yīng)管的SOA由三部分組成漏—源擊穿電壓U(BR)DS等功耗線PDM最大同意漏極電流IDM8-5圖8-5中晶體管的β可在8~40間選擇。RC=11Ω，電源電壓EC=200V，基極輸入電壓UB=10V。若是UCES=1.0V和UBES=1.5V。求：（a）過驅(qū)動系數(shù)ODF=5時(shí)RB的值；（b）強(qiáng)迫β值；（c）晶體管功率消耗PC。飽和區(qū)ibUce=0Uce＞1Vic放大區(qū)cEcRcRcIb4＞icIb3Rib+＞bIb2QUce＞ububeuIb1I=0-0beuce0cE(a)(b)(c)截止區(qū)解：(1)取30U，iECUCES2001.0時(shí)18.09ACESCS1.0RC11ibsiCS18.090.603A30ibUbUbes101.5RbRbib8.5RbODF5ibS0.603Rb2.8(2)強(qiáng)迫電流增益fICS18.09Ib68.52.8(3)PCUcesIcs1.018.0918.09W8-9電路總電流為20A，用兩個MOSFET管并聯(lián)分擔(dān)，一個管子的UDS1=2.5V，另一個是UDS2=3V。如用串通源極電阻（a）RS1=0.3Ω，RS2=0.2Ω及（b）RS1=RS2=0.5Ω來均流，求每個晶體管電流和兩管漏極電流之差。解：設(shè)S接地，UDSEEUDS1EUDS220ARS1RS2（1）RS10.3,RS20.2時(shí)E2.5E3200.30.2E5.2VID19A,ID211A漏極電流差I(lǐng)D2ID12A，ID2ID1（2）RS1RS20.5E2.5E3200.50.5E7.75ID110.5A,ID29.5A漏極電流差I(lǐng)D2ID11A，ID1ID2增補(bǔ)題：①IGBT的SOA組成？答：IGBT的正偏安全工作區(qū)與場效應(yīng)晶體管相似，由ICM、U(BR)ceo和等功耗線決定的。因?yàn)镮GBT含有GTR的特點(diǎn)，在某些狀況下也會出現(xiàn)二次擊穿的問題。②何為掣住效應(yīng)，有何舉措防備？答：當(dāng)集電極電流在到必然程度，Rb上的壓降使NPN晶體管導(dǎo)通，進(jìn)而進(jìn)入正反響狀態(tài)而失掉控制作用，成為晶閘管狀態(tài)，這就是所謂掣住效應(yīng)或栓鎖效應(yīng)。針對掣住效應(yīng)的原由，有兩種舉措：①在關(guān)斷時(shí)，IGBT由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止，碰到重加集電極電壓上升率的限制。過大的電壓上升率會引起掣住效應(yīng)。舉措：仔細(xì)設(shè)計(jì)緩沖電路，降低集電極電壓上升率du。dt②在導(dǎo)通時(shí)期，負(fù)載發(fā)生短路，IGBT的集電極電流急劇增大，如不加限制，即可能進(jìn)入掣住狀態(tài)。舉措：設(shè)計(jì)保護(hù)檢測電路，檢測集電極電壓，若其高升，則減小UGE，抬高UCE，進(jìn)而降低IC。③拖尾現(xiàn)象怎樣產(chǎn)生？答：IGBT有兩種載流子參加導(dǎo)電，少量載流子需要復(fù)合時(shí)間IGBT的開關(guān)速度就變慢了。同時(shí)，在關(guān)斷時(shí)不能夠用加反向電壓逼迫少量載流子加速復(fù)合來縮短開關(guān)時(shí)間，少量載流子消逝由少子壽命決定，這就出現(xiàn)IGBT獨(dú)有的關(guān)斷時(shí)電流拖尾現(xiàn)象。9-1降壓式變換器電路如圖，輸入電壓為27V±10%，輸出電壓為15V，最大輸出功率為120W，最小輸出功率為10W。若工作頻率為30kHz，求（1）占空度變化范圍；（2）保證整個工作范圍電感電流連續(xù)時(shí)電感值；（3）當(dāng)輸出紋波電壓U0=100mV時(shí)濾波電容值；4）電感臨界連續(xù)電流為4A時(shí)電感量，及最小輸出時(shí)的占空度；（5）如線圈電阻為0.2Ω，在最低輸入電壓，最大功率輸出時(shí)最大占空度和效率。解：（1）DU0UiDmaxU01561.7%Uimin2790%DminU01550.5%Uimax271.1D的范圍:50.5%~61.7%（2）PU0I0，I0PU0I0maxPmax1208AU015Pmin102I0minU0150.67A3IGI0min23AIGUiTD(1D)2LLUiTD(1D)2I0minUOD(1D)Uo(1D)D2fI0min2fI0minUo(1Dmin)I0min1510.5050.185103H223010330.1856mHUiD(1D)（3）C2UC8LfUiU01U0UiUi，Ui取Uimax27110%8Lf2UC1515127110%0.18561033021061001030.0556mF55.6F（4）IG4AIGUiTD(1D)2LUiTD(1D)U0L，D取Dmin2IGUimax151511.12430031mHP010W,I02A時(shí)，Uimin270.924.33U01Uimin1I04IGmaxD2D2I0U0U04IGmaxUiI0U04UiTUiU08L215301030.031103324.324.31520.0823D0.287（5）R0.2，U270.9VP0120W120i，，I08A15DU0RI0150.28Ui24.30.68P012090.4%y1200.282P0P損9-2升壓式變換器其他兩種接法如圖9-2(a)，晶體管工作在工關(guān)狀態(tài)，電感電流連續(xù)，占空度為D，求U0U1。iLi1maxi2maxi1mini2mint解：Q導(dǎo)通時(shí)，UiL1diL1L1i1dtTONi1UiTONL1Q關(guān)斷時(shí)，UiU0LdiLLidtTOFFi2UiU0TOFFLi1max×N1=i2max×(N1+N2)I1min×N1=i2×(N1+N2)i1N1N2i2N1L1N12又2LN1N2可得：U0N1N2DN1N2D1N2DUi1(1D)N1?N11D1DN11D解法2：（磁通平衡，伏秒面積相等）Qon時(shí)，

Ton1UidtUiDTon0N1N1Qoff時(shí)，

Toff1UoUi(UoUi)dt(1D)Toff0N1N2N1N2onoffUiDTUoUi(1D)TN1N1N2UoUi(N1N2)DUiN1(1D)UoN1N2DUiN1N1D升壓式變換器其他兩種接法如圖9-2(b)，晶體管工作在工關(guān)狀態(tài)，電感電流連續(xù)，占空度為D，求U0U1。解：Q導(dǎo)通時(shí)，關(guān)斷時(shí)，

UiL1diL1L1i1dtTONi1UiTONL1UiU0LdiLidtLTOFFi2UiU0TOFFLi1max×(N1+N2)=i2max×N1i1×(N1+N2)=i2×N1且

L1(L1L2)L2L12

2即得：UoN1?D1UiN1N21D9-3升壓式變換器等效電路如圖9-13，輸入電壓27V±10%，輸出電壓45V，輸出功率750W，假定效率95%，若電感和晶體管導(dǎo)附帶等效電阻0.05Ω，（1）求最大占空度；（2）如要求輸出60V，可否可能？為何？解：Uimax272.729.7VUimin270.9