习习题-带答案

1、第9章 辅助元器件和系统 习题第1部分：填空题1.抑制过电压的方法之一是用 电容 吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。在过电流保护中，快速熔断器的全保护适用于 小 功率装置的保护 。的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有 负 温度系数， 在1/2或1/3额定电流以上区段具有 正 温度系数。并联使用时具有电流的 自动均衡 能力，易于并联。3.晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是 静态均压 措施，给每只管子并联RC支路是 动态均压 措施，当需同时串联和并联晶闸管时，应采用 先串后并 的方法。4.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用 快恢复 型二极管，以便与功率晶体管的

2、开关时间相配合。5.现代电力电子装置的发展趋势是小型化 、轻量化 ，同时对装置的效率和电磁兼容性也提出了更高的要求。6.使开关开通前其两端电压为零的开通方式称为零电压开通 ，它需要靠电路中的谐振来完成。 第2部分：简答题1. 晶闸管的触发电路有哪些要求答：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）触发脉冲不应超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额。4）应有良好的抗干扰性温度稳定性及主电路的电气隔离2. GTO与GTR同为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同答：GTO对触发脉冲前沿的幅度和陡峭度要求高。且一般需在整个导通器件时加正门极电流。关断时对负

3、脉冲的幅值和陡度要求更高，幅值需达到阳极电流的1/3左右，陡度需达到50A/us,强负脉宽约100us，关断后还应在门阴极时加约5V的负偏压。使GTR开通的基极驱动电流应使其处于准饱和导通状态，使之不进入放大区和深饱和区。关断GTR时，施加以的负基极电流有利于减少关断时间和关断损耗。关断后同样应在基极射极之间施加一定负值的负偏压，GTR驱动电流的前沿上升时间应小于1us。3. IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点答：IGBT：电压驱动性器件，要求驱动电路具有较小的输出电阻。关断时施加一定幅值的负驱动电压。GTR：开通驱动电流应使其处于准饱和状态。关断时施加负极基电流

4、。GTO：开通触发脉冲的前沿幅值和陡度要高，关断触发脉冲的前沿幅值和陡度要更高。导通期间施加正门极电流，关断后施加一定幅值的负驱动偏压。4. 说明电力电子装置中产生过电压和过电流的原因。各举出3种常用的过电压和过电流保护措施，画出它们的配置简图，并说明其工作原理。答：产生过电压的原因有：操作过电压、雷击过电压、换相过电压和关断过电压。常用的过电压保护措施：阀器件换相过电压抑制用RC电路、阀器件关断过电压抑制用RCD电路、压敏电阻过电压抑制器。产生过电流原因：电力电子电路运行不正常或发生故障。常用的过电流保护措施：快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器。快速熔断器作为短路时的部分区段保护、直流

5、快速断路器整定在电力电子电路动作之后实现保护。5. 如何防止电力MOSFET因静电感应应起的损坏答：栅源间接入稳压管以限制栅源电压。6. 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么试分析RCD缓冲电路中各组件的作用。答：为了抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt、过电流、di/dt、减小开关损耗，常设置缓冲电路。器件开通时，C通过R向电力电子器件放电，构成放电回路。器件关断时并联的电容抑制电压的变化率，使关断过程在安全工作区范围内，且减少损耗。7.全控器件的的安全工作区是如何定义的如题图7-1所示，GTR带电感性负载时，如果不接二极管VD会产生什么问题有了二极管VD是否还要加缓冲电路呢 题图7-1

6、答：全控器件工作时不能超过最高电压，最大电流和最大耗散功率限制，这些条件规定了GTR的安全工作区。如不接VD，关断时会在L上产生很高的自感电势，使VT过压，易损坏。有了VD还要加缓冲电路，以抑制电力电子器件的过电压，降低du/dt 。8.画出RCD型缓冲电路的结构，并说明有、无缓冲电路时，器件关断时各应按照那条负载线转移，标出转移的方向，并说明理由。 题图7-2 关断时的负载线答：无缓冲电路时，器件关断时应按照如下电压电流线转移：ABC有缓冲电路时，器件关断时应按照如下电压电流线转移：ADC有缓冲电路时，关断时电压上升率受到了限制，所以转移线向原点靠近。9.简述电力电子装置的辅助元器件及系统中电感（电抗器）、变压器、滤波器、散热系统、辅助电源及控制系统的作用。答：高频化可以使装置小型化、轻量化。提高开关频率可以减小滤波器的电感量或电容量，从而减小滤波器的体积和重量。提高开关频率可以减少变压器各绕组的匝数并减小铁心的尺寸，从而使变压器小型化。10.什么是软开关采用软开关技术的目的是什么答：软开关是通过在原来的开关电路中增加很小的电感、电容等谐振件，构成辅助换流网络，在开关过程前后引入谐振过程，开关开通前电先降为零，或关断前电流先降为零的开