电力电子技术习题

第2，9章电力电子器件

一．填空

1. 若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为 。（不考虑晶闸管的安全裕量 ）

2. 在型号KP10-3中，数字10表示 ，数字3表示 。 3．当温度降低时，晶闸管的触发电流会 、正反向漏电流会 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 、正反向漏电流会 。 4. GTR的安全工作区由_____________________、____________________、_____________________和____________________界定。

5．GTR要想低损耗工作，应该工作在 区和 区。 6. 电力MOSFET工作在_____区和_____区。

7. 下列器件中， 为电流驱动型可控器件、 为电压驱动型可控器件。A. 晶闸管， B. IGBT， C. GTR， D. MOSFET。 8. 下列器件中， 开关频率最高。 A.晶闸管，B .IGBT，C. GTR，D. MOSFET。

9. 晶闸管并联必须考虑_________的问题，串联必须考虑________的问题。 10.常用的过电流保护措施有________、__________、___________ 、____________（写出四种即可）

一.填空题答案

1. 答：若晶闸管电流允许有效值是157A，则其额定电流为 100A 。（不考虑晶闸管的安全裕量 ）

2. 在型号KP10-3中，数字10表示 10A ，数字3表示 300V 。

3．当温度降低时，晶闸管的触发电流会 增大 、正反向漏电流会 减小 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 减小 、正反向漏电流会 增大 。 4. GTR的安全工作区由 最高电压UceM 、 集电极最大电流IcM 、最大耗散功率PcM 和 二次击穿临界线 界定。

5．GTR要想低损耗工作，应该工作在 截止 区和 饱和 区。

6. 电力MOSFET工作在___截止___区和__非饱和___区。

7. 下列器件中，AC为电流驱动型可控器件、 BD 为电压驱动型可控器件。 A. 晶闸管， B. IGBT， C. GTR， D. MOSFET。 8. 下列器件中， D 开关频率最高。 A.晶闸管，B .IGBT，C. GTR，D. MOSFET。

9. 晶闸管并联必须考虑_均流_的问题，串联必须考虑_ 均压_____的问题。 10. 常用的过电流保护措施有 快速熔断器 、 直流快速断路器、 过电流继电器 、 电子保护电路 （写出四种即可）

二．简答

1. 晶闸管正常导通的条件是什么？导通后流过的电流由什么决定？晶闸管由导通变为关断的条件是什么？如何实现？

2. 晶闸管的维持电流和擎住电流各是什么含义？两者的大小关系？

3．某一晶闸管，额定电压为100V，额定电流为50A，维持电流为2mA，使用在下图1所示的各电路中是否合理？说明其理由。（不考虑电压、电流裕量）

VTVTE50V50kΩ100V10Ω

（a） （b）

图1

4、晶闸管对触发脉冲的要求是？

5.如图2所示为GTR的驱动电路，（1）其中二极管VD2、VD3和VD4组成什么电路？其作用是什么？（2）C2的在开通时作用是什么？在关断时作用又是什么？（3）该电路采用什么隔离方式？

+15VAV1+10VR2R3C1V4R4R1VD1V3V5C2VD2VD3VVS0VR5V2V6VD4

图2

6、指出下图3中①~ ⑤各保护元件的名称及作用。

4513LVDM2

图3

7. 图4所示的电路中：

（1）Ri、VDi和Li的作用是什么？简述其工作原理。 （2）Rs、VDs和Cs的作用又是什么？

RiVDiLiIGBTRsLVDVDsCs

图4

二．简答答案

1. 给阳极提供高于转折电压的电压，门极加触发电压和电流便可导通。导通后电流由负载决定。阳极电流小于IH（维持电流）晶闸管就关断了。一般加负的阳极电压便可。

2. 答:维持电流：晶闸管维持导通状态所必需的最小电流。擎住电流：晶闸管由断态进入导通过程中，如果撤掉触发脉冲，能继续维持晶闸管导通的最小电流。 维持电流小于擎住电流。

3. 答：（1）图（a）不合理；晶闸管如果导通，电路电流小于维持电流，晶闸管无法工作，矛盾。

（2）图（b）不合理；加在晶闸管两端的峰值电压约为141.4V，大于晶闸管额定电压100V，晶闸管容易烧坏。

4.答： 1. 触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通;

2. 触发脉冲应有足够的幅度；

3. 触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额，且在门极伏安特性的可靠触发区域之内。

4. 应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。 5答：（1）二极管VD2、VD3和VD4组成贝克箝位电路，是一种抗饱和电路，其作用是防止GTR进入深饱和区使GTR处在临界饱和状态，其中，串联VD3用来调整基极电流数值，改变饱和程度。反并联VD4是为反向抽走基区载流子提供通路，加快关断。（2）C2为加速开通过程的电容。开通时，R5被C2短路。可实现驱动电流的过冲，并增加前沿的陡度，加快开通。关断时给GTR提供偏置负压。（3）光隔离。

6答：1、压敏电阻保护；过电压保护

2、阻容保护；过电压保护 3、熔断器保护；过电流保护 4、器件测阻容保护；过电压保护 5、平衡电抗器；过电流保护

7. ①Li、VDi、Ri组成开通缓冲电路，其作用是抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗。

②当IGBT开通时，负载电流流经电感Li，电感电流不能突变，所以IGBT的电流上升率di/dt被Li限制；在IGBT关断时，电感电流不能突变，通过续流二极管续流，并将电感储存的能量消耗在电阻Ri上

③Cs、VDs、Rs组成关断缓冲电路，其作用是吸收器件的关断过电压和换相过电

压，抑制du/dt，减小关断损耗。

第3章 整流电路

一．填空

1．在三相半波可控整流电路，电阻性负载，当控制角范围为 时，电流连续。三相桥式整流电路控制角α=30°，距二次相电压波形原点 度。 答： 0°~30°；60°。

2. 三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次相差_________。 答：120°。

3. 三相半波可控整流电路带电阻性负载时，晶闸管所承受的最大正向电压为__________（设U2为相电压有效值）。 答：2U2。

4.三相桥式全控整流电路带电阻性负载工作时，在控制角??60?时，负载电流 出现____________。 答：断续。

5．在三相桥式全控整流电路，共阴极组VT1、VT2、VT3的触发脉冲依次相差______度；双窄脉冲触发是在触发某一号晶闸管时，触发电路同时给 （前、后）一号晶闸管补发一个脉冲。 答：120度；前。

6. 变压器漏抗使整流电路的输出电压幅值____________（增大，减小）。 答：减小。

7．电力电子变流电路中，将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电直接接到 的过程成为有源逆变。在晶闸管有源逆变电路中，决不允许两个电势源______________（反极性、同极性）相连。 答：电网；反极性。

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