《电力电子技术》浣喜明、姚为正高等教育出版社课后答案.doc.

1、第2章思考题与习题2.1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UA决定。2.2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IA减小，Ia下降到维持电流Ih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Ua决定。2.3

2、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Ih会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。2.4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） lg=O,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。2.5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。即鮎=trr +如。答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸答:光控晶闸管是在普通晶闸管的门

3、极区集成了一个光电二极管,2.6试说明晶闸管有哪些派生器件? 管、光控晶闸管等。2.7请简述光控晶闸管的有关特征。 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。2.8型号为KP100-3，维持电流lH=4mA的晶闸管，使用在图题1.8所示电路中是否合理，为什么？（暂不考虑电压电流裕量）TI50V图题1.8答：（a）因为100/50K Q=2mA 所以不合理。200V _（b）因为10Q = 20A,KP100的电流额定值为100 A,裕量达$倍，太大了。150/ _（c）因为1Q =150A ,大于额定值，所以不合理。2.9图题1.9中

4、实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为 流有效值和波形系数。Im,试计算各图的电流平均值.电解：图（a）：I )= 2 n 01 n |一 /h sin td (沁)JLT(AVI TKf= 1 T( AV)=1.57图题1. 9/n 2kPvfXan 0dJT2kml/C ”77it3ml Df 1Sn2ir 7nwf图(b):1 nI m sin wtdIt(av)= n 0 m(cot)图(d):Kf=it(av)= 2 n 3kin /(| m in wt)d 3)_ 石I T ( AV )=1.11Kf= 1 T( AV)=1.26J80-631 m(|= I m 1 38

5、n(1 m3sin3t)3n/ intcotd (t)3=4 n Imd2J/(I m sin wt) I tIt= 2 n 3上传者：杨壮彬0.521Kf= 1 T ( AV ) =1.78图(e):I t(av)= 2 nI t(av)= 2 n匚n0IT= 2Kf= I T ( AV)=2.832 Id t)= 40如不考虑安全裕量，冋额定电流100A的晶闸管允许流过的平均电流分别是多少？解：(a)图波形系数为1.57,则有：X|1.57T(AV)=1.57 X1A ,It(av) = 10 A (b)图波形系数为 1.11,则有：1.11XIt( AV ) =1.57 X100A ,X

6、|It(av)=141.4A (c)图波形系数为 1.26,则有：1.26 T(AV ) =1.57 X100A ,X|It(av)=124.6A (d)图波形系数为 1.78,则有：1.781 T(AV ) =1.57 X1A ,X|It(av)=88.2A (e)图波形系数为 2.83，则有：2.83 T(AV ) =1.57 X100A,It(av)=55.5A (f)图波形系数为 2，则有：2 Xt (av)=1.57 X1A ,It(av)=78.5A2.11某晶闸管型号规格为 KP200-8D，试问型号规格代表什么意义?解：KP代表普通型晶闸管，200代表其晶闸管的额定电流为200

7、A，8代表晶闸管的正反向峰值电压为800V，D代表通态平均压降为 U t15XW-30.5-6t 150 X10=150 s ,所以脉冲宽度必须大于2.14单相正弦交流电源，晶闸管和负载电阻串联如图题1.14所示，交流电源电压有效值为220V。(1)考虑安全余量，应如何选取晶闸管的额定电压？(2)若当电流的波形系数为 Kf=2.22时，通过 晶闸管的有效电流为100A，考虑晶闸管的 安全余 量，应如何选择晶闸管的额定电流？解：(1 )考虑安全余量，取实际工作电压的2倍rUt=220 X2 X 2 622V,取600V(2)因为Kf=2.22,取两倍的裕量，则：GTR 的一次击穿？什么叫得:2I

8、t(av) 2.22 X100 AIt(av)=111(a) 取 100A。:流lc急剧处增大(雪于崩击穿)，工但此时作集电极状的电压态基本保的持不变，G这叫一T次击穿。R发生一次当击穿时，甘如果继集续增大电UCE ,又极不限制反lc , lc 上偏升到临电界值时，压UcE突然UCE下降，渐而lc继续增增大(负大载效应)，电这个现压象称为疋二次击额穿。b2.16U怎样CE确定OGTR时的安全工集作区电SOA?极答：安全工电GTR 的二次击穿？答作区是指在输出特性曲线图上GTR能够安全运行的电流、电压的围。 偏量分类可分为：正偏安全工作区F按基极BSO和反偏安全工作区RBSOA正偏工作区)丁开通

9、工作区，它是基极正向偏量条件下由 的最大允许集电极功耗Pcm以及二次击穿功GTR率PsB， I CM, BUCeO图条限制线所围成的区域。 反偏安全工作区又称为 GTR勺关断安全工作区，它表示在反向偏置状态下GTF关断过 程中电压UCe,电流lc限制界线所围成的区 域。4基 极 驱 动 电 路 的 要 求 是 什 么?温1 JM。R、所决VDM答OS定。（3）相换向:比，安全(IGBT管有工作1何特区：)占?八、过答：d电giBT的换向速流开关速度快，其 护护开关时间是同容量GTR 2的 1/10 ,） 过GBT电电流容量 压大，是同 保容量 护MO的 10倍；与（VDMOS3GT相）比，IG

10、BT过的耐压 热可以做 保得很高 护最大允,许电压lCeM可 达44500V,应IGBT的 防管最咼允静亠许结温电、Tjm为在应用150C,而中2.且IGBT的2的通态注3压降在意与室温和事最高结项GT温之间度dt一定 时，由 漏极正 向电压 UDs和二 极管的 正向电 流的安 全运行 极限值 I FM决述 功 率 场 效电流容量/A2550栅极电阻/ Q5025上传者：杨壮彬求如下（1）提供合适的正反向基流以保证 GTR可靠导 通与关断，（2）实现主电路与控制电路隔离，（3）自动保护功能，以便在故障发生时快速自 动切除驱动信号避免损坏 GTR。（4）电路尽可能简单，工作稳定可靠，抗干扰 能力

11、强。2.18在大功率GTR组成的开关电路中为什么要加缓冲电路？答：缓冲电路可以使 GTF在开通中的集电极电 流缓升，关断中的集电极电压缓升，避免du了 GTR同时承受高电压、大电流。另一方面，缓冲电 路也可以使GTR勺集电极电压变化率 dt和集电极电流变化仁dt得 到有效值抑制，减小开关损耗 和防止高压击穿和硅片局部 过热熔通而损坏GTR2.19与GTR相比功率MOS管有何优缺点?答：GTR是电流型器件，功率 MOS是电 压型器件，与GTR相比，功率MOS管的工 作 速度快，开关频率高，驱动功率小且驱动电路简 单，无二次击穿问题，安全工作区宽，并 且输入 阻抗可达几十兆欧。但功率MOS的缺点有

12、：电流容量低，承受反向电 压小。2.20从结构上讲，功率MOS管与VDMOS 管有何区别?答：功率MO采用水平结构，器件的源极 S,栅 极G和漏极D均被置于硅片的一侧，通态电阻大，性能差，硅片利用率低。VDMC采用二次扩散形式 的P形区的2型区在硅片表面的结深之差来形成极短的、可精确控制的沟道长度（13阿）制成垂直 导电结构可以直接装漏极、电流容量大、集成度高。2.21试说明VDMOS 的安全工作区。答：VDMO的安全工作区分为：（1）正向偏置安全 工作区，由漏电源通态电阻限制线， 最大漏极电流限制线，最大功耗限制线，最大漏 源电压限制线构成。（2）开关安全工作区：由最大峰值漏极电流I cm最

13、大漏源击穿电压BIDS最高结 变化很小，具 有良好的温度特性；通态压 降是同一耐压规格 VDMO的 1/10，输入阻抗 与MO同。2.24下表给出了 1200V 和不同等级电 流容量IGBT 管的栅极电阻推荐值。 试 说明为什么随着电流容量的增大，栅极电阻值相应减小？答：对一定值的集电极电流， 栅极电阻增 大栅极电路的时间常数相应增大， 关断 时栅压下降到关断门限电压的时间变长，于是IGBT 的关断损耗增大。因此，随着电流容量的增 大，为了减小关断损耗，栅极电阻值相应 减小。应当注意的是，太小的栅极电阻会使 关断过程电 压变化加剧，在损耗允许的情 况下，栅极电阻不使用宜太小。2.25 在 SC

14、R、GTR、IGBT、GTO、 MOSFET、IGCT 及MCT 器件中，哪些 器件可以 承受反向电压？哪些可以用作 静态交流开关？答: SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT 都可承受反向电压。SCR可以用作静态开 关。2.26试说明有关功率MOSFET驱动电路的特点。答：功率MOSFET驱动电路的特点是： 输入阻抗高，所需驱动功率小，驱动电路简 单， 工作频率高。2.27试述静电感应晶体管 SIT的结构 特点。 答：SIT采用垂直导电结构， 沟道短而宽，适合于高电压，大电流 的场合，其漏极电流具有负温度系数，可避免因温度升高而引 起的恶性循环漏极电流通路上不存在PN结，一般不会发生热不稳

15、定性和二次击 穿现象，其安全工作区范围较宽，关断它 需加10V的负栅极偏 压Lbs,使其导通，可 以加56V勺正栅偏压+Lts,以降低器件的通 态压降。2.28试述静电感应晶闸管 SITH的结的抗主角要无特关点是而：交（流1）直侧流侧输为电出压电源，流或并波联有形大电和容，相相当位于电因压负源。载直流阻电压抗基本情无脉况动，的直流不回路同呈现而低阻不抗。同（2） 由其于直流波电压源形的钳位接作用，近交流侧于电压波三形为矩角形波，波并且与或负载阻正弦 波。（3） 当交流 侧为阻 感性负 载时， 需 提供无 功功率， 直流侧 电容起 缓冲无 功能量 的作用， 为了给 交流侧 向直流 侧反馈 的无功

16、 能量提 供通道， 逆变桥 各臂都 并联了 二极管。（4 ） 逆变 电路从 直流侧 向交流 侧传送 的功率 是脉动 的，因 直流电 压无脉 动，故 功率的 脉动是 由交流 电压来 提供。（5） 当用于交直交变频器中， 负载为电动机时， 如 果电动机工作在再生制动状态， 就必须向 交流电源反馈能量。 因直流侧电压方向不能 改变，所以只能靠改变直流电流的方向 来 实现，这就需要给交直整流桥再反并联一 套逆变桥。电流型逆变电路的主要特点是：（1）直流侧串联有大电感， 相当于 电流源，直流电流基本无脉动， 直流回路呈现高 阻抗。（2）因为各开关器件主要起改变直流 电流流通路径的作用，故交流侧电流为矩

17、形波， 与负载性质无关， 而交流侧电压波 形和相位因负载阻抗角的不同而不同。（3）直流侧电感起缓冲无功能量的作 用，因电流不能反向，故可控器件不必反 并联二 极管。（ 4）当用于交直交变频器且负载 为电动机时，若交直变换为可控整流， 则很方 便地实现再生制动。4.2 电压型逆变电路中的反馈二极管 的作用是什么？ 答：在电压型逆变电路中， 当交流侧为阻 感负载时需要提供无功功率， 直流侧电 容起缓冲无功能量的作用。 为了给交流侧向直流侧 反馈的无功能量提供通道， 逆变桥各臂都并 联了 反馈二极管。 当输出交流电压与电流 的极性相同时， 电流经电路中的可控开关器 件流通， 而 当输出电压与电流极性

18、相反时， 由反馈二极管提供电流通道。4.3 为什么在电流型逆变电路的可控 器件上要串联二极管？ 解：由于全电 路开关管采用自关断器件， 其反向不能 承受高电压， 所以需要在各开关器件 支 路 串入 二 极O4.4 三相桥式电压型逆变电路采用上传者：杨壮彬构特点。 答：其结构在 SIT 的结构上再增加一 个戸层形成了无胞结构。SITH的电导调制作用 使它比SIT的通态电阻小，通态压降低，通态电流大， 但因器件内有大量的存储电荷，其关断时间 比 SIT要慢，工作频率低。2.29 试述 MOS 控制晶闸管 MCT 的特点和使用范围。答：MCT具有高电压，大电流，高载流密度， 低通态压的特点，其通态压

19、降只有GTR 的1/ 3左右，硅片的单位面积连续电流密度在各种器 件中是最高的，另外，MCT可承受 极高的di/dt 和du/dt o使得其保护电路简化，MCT的开关速度超过GTR,且开关损耗 也小。2.30 缓冲电路的作用是什么？关断缓冲与 开通缓冲在电路形式上有何区别， 各自的功能 是 什么？答：缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内 因过电压 du/dt 或者过电流 di/dt, 减少器 件的开 关损耗。缓冲电路分为关断缓冲电路和开通缓冲 电路。关断缓冲电路是对du/dt抑制 的电路，用于 抑制器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt ,减小关断损耗。开通缓冲 电路是对di/dt 抑制

20、的电路， 用于抑制器件开通时的电流过冲和 di/dt ，减小器件的开通损 耗。第4 章 思考题与 习题4.1 什么是电压型和电流型逆变电路？各 有何特点？ 答：按照逆变电路直流侧电源性 质分类，直流侧为电压源的逆变电路称为电 压型逆变电路，直流侧为电流源的逆变电路 称为电 流型逆 变电 路。 电 压型逆 变电路上传者：杨壮彬180导电方式，当其直流侧电压 Ud=100V时。(1) 求输出相电压基波幅值和有效值(2) 求输出线电压基波幅值和有效值(3) 输出线电压中五欢谐波的有效值。解：输出相电压基波幅值输出相电压基波有效值输出线电压基波幅值输出线电压基波有效值2U dU AN 1m= 0.63

21、7U d = 0.637 X100 = 63.7V_nU AN1U AN1m0.45U d=0.45X100J-45VU AB1m=迟X1001.1X100 -110V2nnU ABmU AB1m_ 6U d6 X10078V、2 nn输出线电压中5次谐波UAB5=皿 f sin 關n 5,3U dU abs = 15.59V输出线电压中5次谐波有效值5 2 n4.5全控型器件组成的电压型三相桥式逆变电路能否构成12O0导电型？为什么？解：全控型器件组成的电压型三相桥式逆变电路能构成12O0导电型。由于三相桥式逆变电路每个桥臂导通，同一相上下两20的导通有间隔，各相6O012O01200上传者

22、：杨壮彬导通依次相差，且不存在上下直通的问题，所以其能构成导电型。但当直流电压一定时，其输出交流线电压有效值比180。导电型低得多，直流电源电压利用率低。4.6并联谐振型逆变电路利用负载电压进行换流，为了保证换流成功应满足什么条件？答：为了保证电路可靠换流，必须在输出电压U0过零前t?时刻触发T2、T3,称t?为触发引前时间。为了安全起见，必须使 tf=tr +纨中k为大于1的安全系数，一般取为23。4.7试说明PWM控制的工作原理。答：将一个任意波电压分成 N等份，并把该任意波曲线每一等份所包围的面积都用一个与其面积相等的等幅矩形脉冲来代替，且矩形脉冲的中点与相应任意波等份的中点重合，得到一

23、系列脉冲列。这就是PWM波形。但在实际应用中，人们采用任意波与等到腰三角形相交的方法来确定各矩形脉冲的宽度。PWM控制就是利用PWM脉冲对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替所需要的波形。4.8单极性和双极性 PWM调制有什么区别？解：单极性PWM控制方式在调制信号U的正半个周期或负半个周期内，三角波载波是单极性输出的，所得的PWM波也是单极性范围内变化的。而双极性PWM控制方式中，三角波载波始终是有正有负，而输出的PWM波是双极性的。4.9 试说明PWM 控制的逆变电路有何优点？答：PWM电路优点如下：(1) 可以得到所需波形的输出电

24、压，满足负载需要；(2) 整流电路采用二极管整流，可获得较高的功率因数；(3) 只用一级可控的功率环节，电路结构简单；(4) 通过对输出脉冲的宽度控制就可以改变输出电压的大小，大大的加快了逆变器的响应速度。4.10 图题4.10所示的全桥逆变电路，如负载为RLC串联，R = 10Q , L = 31.8 mH ,C=159 卩 F，逆变器频率 f = 100 Hz , Ud= 110 V、求：(1) 基波电流的有效值；(2) 负载电流的谐波系数。解：(1 )基波电压的有效值为:U O12 2U dn=0.9U d = 0.9 X11Q = 99V基波时的负载阻抗:I1乙 R2 +用-)2=Cl

25、C102+ (2 n X100.0318 -2nX100 X159 X10-6=22.3Q基波电流的有效值为:I 01U 019922.3=4.44 A(2)其主要的谐波是三次谐波与五次谐波，对应的负载阻抗分别为:=102 + (6 n X100. X0.0318 -6n X100 X159 X10-6)2=60.7 Q102Z 5+(5皿-5血+ (10nX10X0.0318 -10n X100 X159 X10-6)2= 100.4Q其电流谐波系数分别为:4U d0.73nz 3nz 53 = - ?4U 0.424.11在图4.10所示的单相全桥逆变电路中，直流电源Ud=300 V，向

26、R= 5 Q丄=0.02H的阻感性负载供电。若输出波形为近似方波，占空比D= 0.8 ,工作频率为60 Hz，试确定负 载电流波形，并分析谐波含量。计算时可略去换相的影响和逆变电路的损耗。试求对应于每种谐波的负载功率。Uo解：输出方波电压瞬时值为 输出电压和电流波形为：n=1,3,5,?sin n n n基波电压和各谐波电压的有效值为:U O1 =2 2U d = 0.9U d = 0.9X300 = 270V冗11U O3 =U o1=90V U 05-U o1 =:54V3=511U o 7 =U o1=38.6V U 09U o1=30V79基波和各谐波的负载阻抗为:乙：一、R2+ 3L

27、)252 +(2 n0 X0.02)2 一 9.04QZ3- ；R2+ (3d_)2I52+ (6n60 X0.02)2 一23.15QZ5一+ (10 冗0 X0.02)2 =38.25QR2+ (5d_)2li一VZ 7= R2+ (7wL)252+ (14nX60 X0.02)2：一 52.99QZ9一52+ (18 冗X60 X0.02)2：一 68.01Q.R2+ (9WL)2基波和各谐波电流的有效值为：U o1270U o390I。1 :一 29.88AI。3 一一一 3.89 A乙9.041Z 323.151.U o554U。7I 05-一一 1.41A1 o7一一一 0.73A

28、Z 538.25Z 7 38.652.99I一 U o9一 300.44 A09Z 968.012基波和每种谐波的负载功率为：P)1一I o122 R 一 4464.1W5P3一 I o 3RPo 5o 5275.7WR = 9 94WPo 7 = I o 7 R = 2 66WP。9 = I。9 R = 0.97W55第5章思考题与习题5.1什么是整流？它与逆变有何区别？答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。5.2 单相半波可控整流电路中，如果：(1) 晶闸管门极不加触发脉冲；(2) 晶闸管内部短路；(3) 晶闸管内部断开；试分析上述

29、三种情况负载两端电压ud和晶闸管两端电压UT的波形。答：(1 )负载两端电压为0,晶闸管上电压波形与 U2相同；(2) 负载两端电压为U2,晶闸管上的电压为0；(3) 负载两端电压为0,晶闸管上的电压为 U2O5.3某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值 哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些？答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，相同的情况下，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流 过负载电流平均值相同的情况下,为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。5.4某电阻性负载的单

30、相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。解：设a =0, T2被烧坏，如下图:5.5相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的Ud与 Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么？带大电感负载时，负载电阻 Rd上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么 ？答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率 Pd=U d I d不等于负载有功功率P = UI 。因为 负载上的电 压、电 流是 非正弦波， 除了直 流Ud与Id外还有 谐波分量Ul ,U 2 丄和 Il , I 2 丄，负载上有功功率为 P =pd 2 +Pi2

31、 +p2 2 +L Pd =U 1 d。d相控整流电路带大电感负载时，虽然Ud存在谐波，但电流是恒定的直流， 故负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积等于负载有功功率。5.6某电阻性负载要求024V直流电压，最大负载电流ld=30A，如采用由220V交流直接 供电和由变压器降 压到60V供电的单相半波相控整流电路，是否两种方案都能满足要求？试 比较两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电路的功率因数及对电源容量的要求。解：采用由220V交流直接供电当a = 0O时：Udo=0.45U2=0.45 迤20 =99V由变压器降压到60V供电当a = 0O时：Ud=0.45U 2=0.45 X

32、60 =27V因此，只要调节 a都可以满足输出024V直流电压要求。(1)采用由220V交流直接供电时：U d = 0.45U 21 + COS a2 ，Ud=24V 时a 121o9 = 180O - 121o = 59OU T 2U 2 = 311VI t =；右严sin 打 dt P4 R R = U d = 24 = 0.8 QI d 30,I t84I T ( AV ) -54 A1.571.57取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为622V和108A。2 2电源提供有功功率P = I2 R = 842 XQ.8 = 5644.8W电源提供视在功率S -U 2 I 2 -

33、84 X220 -18.58kVA电源侧功率因数PPF -0.305S(2)采用变压器降压到60V供电：U d - 0.45U 21 + COS a2 ，Ud-24V 时，a 39o9-180o - 39O -141oU T - 2U 2 - 84.4V匸后sin册d汎51.38RR=30=0.8 QI T ( AV )丄=51兰=32.7 A1.571.57取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为168.8V 和 65.4A。变压器二次侧有功功率P = 12 2 R = 51.382 X0.8 = 2112W变压器二次侧视在功率S = U 2 I 2 = 60 X51.38 = 3.

34、08kVAP PF =0.68S5.7某电阻性负载，Rd=50?,要求Ud在0600V可调，试用单相半波和单相全控桥两种整 别计算：电源侧功率因数流电路来供给,晶闸管额定电压、电流值;连接负载的导线截面积(导线允许电流密度j=6A /mm2);负载电阻上消耗的最大功率。解：(1 )单相半波a = 0o时，2U d 600=1333V0.45 II dRd600品=12 A晶闸管的最大电流有效值0.45= 1.571 =18.8A晶闸管额定电流为It(AV)=1.5712(A)晶闸管承受最大电压为U RM 2U 2 =1885V取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为和 30A。所选导线

35、截面积为j =18.86=3.1mm负载电阻上最大功率Pr = I T2R = 17.7kW只02(2)单相全控桥a = 0时，UU =d _0.9600 = 667V0.9600 =12 A Rd50负载电流有效值I =1.111 d =13.3A(Kf=1.11)晶闸管的额定电流为IT(AV)=1.576(A)IT=2晶闸管承受最大电压为U RM2U2 =1885V取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为4000V和20A。所选导线截面积为=叫22.2mm负载电阻上最大功率Pr = I2 R = 8.9kW5.8整流变压器二次侧中间抽头的双半波相控整流电路如图题5.8所示。(1)

36、说明整流变压器有无直流磁化问题？(2) 分别画出电阻性负载和大电感负载在沪60。时的输出电压Ud、电流id的波形，比较与 单相全控桥式整流电路是否相同。若已知 U2=220V，分别计算其输出直流电压值Ud。(3) 画出电阻性负载a=60时晶闸管两端的电压Ut波形，说明该电路晶闸管承受的最大反向电压为多少？图题5.8解：(1)因为在一个周期内变压器磁通增量为零，所以没有直流磁化。(2)其波形如下图所示，与单相全控桥式整流电路相同。电阻性负载:感性负载：=Q.U,1 + coa = 0.9 x22Q x（1 + co6。）2 = 2=148.5VU d = Q.9J? cos a = 99V5.9

37、带电阻性负载三相半波相控整流电路，如触发脉冲左移到自然换流点之前15。处，分析电路工作情况，画出触发脉冲宽度分别为10和20寸负载两端的电压 Ud波形。 解：三相半波相控整流电路触发脉冲的的最早触发时刻在自然换流点，如触发脉冲左移到自然换流点之前15处，触发脉冲宽度为10寸，不能触发晶闸管，Ud=0。触发脉冲宽度 为15 寸，能触发晶闸管，其波形图相当于 a=0时的波形。2.10三相半波相控整流电路带大电感负载, 时负载直流电压Rd=10?相电压有效值 U2=220V。求=45 U解：5冗丄+ a6d 2n/ 3、 2U 2 sin td (t)=a1 17 U 2 COS a因为：U 2-2

38、20Va = 45Ud=1.17 U 2COS 45=182VRd182V硕= 18.2 AI dTET2nI d=-I d = 6.1A30T13I d =10A2nUd、流过晶闸管的平均电流IdT和有效电流It，画出Ud、片2、Ut3的波形。Ud、i T2、UT3波形图如下所示:5.11 在图题2.11所示电路中，当o=60 寸，画出下列故障情况下的Ud波形。(1) 熔断器1FU熔断。(2) 熔断器2FU熔断。(3) 熔断器2FU、3FU同时熔断。图题2.11解：这三种情况下的波形图如下所示:(a)3$(b)IAjw Mw Uwvr%fW厂 k - -1* - 厂睥3f(C)5.12现有单相半波、单相桥式、三相半波三种整流电路带电阻性负载，负载电流40A，问流过与晶闸管串联的熔断器的平均电流、有效电流各为多大？Id都是解：设a = 0o单相半波：ldT=ld=40AI t = 1-57 Ut=62 A(Kf=1.57)单相桥式:IdT= 2 Id=20A护1d = 28,3 A三相半波:IdT = 3