1-3章习题答案

1、、5 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。 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。6 温度升高时，晶闸管的触发电流、正反

2、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。2.8型号为KP100-3，维持电流IH=4mA的晶闸管，使用在图题2.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.8答：（a）因为，所以不合理。(b), KP100的电流额定值为100，裕量达倍，太大了。（c），大于额定值，所以不合理。8. 图题中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为Im，试计算各图的电流平均值电流有效值和波形系数。 图题1-29解：图(a)： IT

3、(AV)=IT=Kf=图(b)： IT(AV)= ImIT=Kf=图(c)： IT(AV)= ImIT= ImKf=图(d)： IT(AV)=ImIT= ImKf=图(e)： IT(AV)=IT=Kf=图(f)： IT(AV)=IT=Kf=2上题中，如不考虑安全裕量，问额定电流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：100A , IT(AV) = 100 A(b)图波形系数为1，则有：1100A, IT(AV)=141.4A(c)图波形系数为，则有：100A,IT(AV)=(d)图波形系数为，则有：100A, IT(AV)=(e)图波形系数为，则有：

4、100A, IT(AV)=(f)图波形系数为2，则有： 2100A, IT(AV)=13 某电阻性负载要求024V直流电压，最大负载电流Id=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交流直接供电当时：Udo=2=220 =99V由变压器降压到60V供电当时：Ud=2=60 =27V因此，只要调节都可以满足输出024V直流电压要求。(1) 采用由220V交流直接供电时：，Ud=24V时取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、

5、额定电流分别为622V和108A。电源提供有功功率 电源提供视在功率 电源侧功率因数 (2) 采用变压器降压到60V供电：，Ud=24V时,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 变压器二次侧视在功率 电源侧功率因数 14 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波两种整流电路来供给，分别计算：(1) 晶闸管额定电压、电流值；(2) 连接负载的导线截面积(导线允许电流密度j=6Amm2)；(3) 负载电阻上消耗的最大功率。解：（1）单相半波时,晶闸管的最大电流有效值 晶闸管额定电流为 IT(AV)12(A)

6、晶闸管承受最大电压为 =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30A。所选导线截面积为 负载电阻上最大功率（2）单相全波时,负载电流有效值 (Kf)晶闸管的额定电流为 IT(AV)6(A) IT=晶闸管承受最大电压为 =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 负载电阻上最大功率15、稿16、第二章1、 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°时负载两端的电压 ud波形。解：三相半波相控整流电

7、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°时，不能触发晶闸管， ud=0。触发脉冲宽度为15°时，能触发晶闸管，其波形图相当于=0°时的波形。3、 三相半波相控整流电路带大电感负载，Rd=10，相电压有效值U2=220V。求=45°时负载直流电压Ud、流过晶闸管的平均电流IdT和有效电流IT，画出ud、iT2、uT3的波形。解：因为：220V ，Ud=182Vud、iT2、uT3波形图如下所示：5. 在图题所示电路中，当=60°时，画出下列故障情况下的ud波形。(1) 熔断器1

8、FU熔断。 (2) 熔断器2FU熔断。(3) 熔断器2FU、3FU同时熔断。图题2.41解：这三种情况下的波形图如下所示： (a)(b)(c)6.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Id都是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?解：设单相半波：IdT=Id=40A (Kf)单相桥式：IdT=Id=20A三相半波：IdT=Id当时 UdU=Ud时 9、 三相全控桥式整流电路带大电感负载，Ld=，负载电阻Rd=4，要求Ud从0220V之间变化。试求：（1）不考虑控制角裕量时，整流变压器二次线电压。（）（2）计算晶闸管电压、电流值，如电压、电流

9、取2倍裕量，选择晶闸管型号。 (KP50-5)（3）变压器二次电流有效值I2. (44.9V)（4）计算整流变压器二次侧容量S2。 (12.66V)（5）a=0时，电路功率因数cos. (0.956)（6）当触发脉冲距对应的二次相电压波形原点多少度时，Ud已为零。 (120)解：（1）因为Ud=2.34U；不考虑控制角裕量，时（2）晶闸管承受最大电压为取2倍的裕量,URM晶闸管承受的平均电流为IdT=Id又因为所以IdTA，取2倍的裕量IdTmax=36.67(A)选择KP505的晶闸管。8.(1)a=0时；a=30时（2）a：0-150（3）a=0时：a=150时：（4）当a120时：当12

10、0a150时：第三章2题：三相半波共阳极接法，=60时ud和ut3波形。6. 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？电流容量A255075100150200300栅极电阻502515128.25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。7 缓冲电路有什么功能？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