电力电子技术期末考试试题

IGBT的开启电压UGE（th）随温度高升而略有降落，开关速度小于电力MOSFET。在以下器件：电力二极管（PowerDiode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不行控器件的是电力二极管，属于半控型器件的是晶闸管，属于全控型器件的是GTOGTR电力MOSFETIGBT；属于单极型电力电子器件的有电力MOSFET，属于双极型器件的有电力二极管晶闸管GTOGTR，属于复合型电力电子器件得有IGBT_；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频次最高的是电力MOSFET，属于电压驱动的是电力MOSFET、IGBT，属于电流驱动的是晶闸管、GTO、GTR。电阻负载的特色是_电压和电流成正比且波形同样_。阻感负载的特色是_流过电感的电流不可以突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是__0-180O_，其承受的最大正反向电压均为_2U2，续流二极管承受的最大反向电压为__2U（设2为相电压有效值）。__2_U单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为0-180O，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为2U22和2U2；带阻感负载时，α角移相范围为0-90O，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为2U2和2U2；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串连一个平波电抗器。5.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角

α大于不导电角

时，晶闸管的导通角

=π-α-

;当控制角

小于不导电角

时，晶闸管的导通角

=π-2

。6.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压

UFm等于

2U2，晶闸管控制角

α的最大移相范围是

0-150o，使负载电流连续的条件为

30o(U2

为相电压有效值

)。三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是最高的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是最低的相电压；这类电路角的移相范围是0-120o，u波形连续的条件是α≤60°。d关于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使用输出电压均匀值降落_滤波单相不行控整流带电阻负载电路中，空载时，输出电压为__2U2_，随负载加重Ud渐渐趋近于U2_，往常设计时，应取RC≥T，此时输出电压为Ud≈(U2为相电压有效值，T为沟通电源的周期)。10.实质工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当从0°～90°变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随的增大而增大，当从90°～180°变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随的增大而减小。逆变电路中，当沟通侧和电网连接时，这类电路称为有源逆变，欲实现有源逆变，只好采纳全控电路；关于单相全波电路，当控制角0<<时，电路工作在整流状态；时，电路工作在逆变状态。在整流电路中，能够实现有源逆变的有单相全波、三相桥式整流电路等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧均匀电压和晶闸管的控制角>90O，使输出均匀电压Ud为负值。13.晶闸管直流电动机系统工作于整流状态，当电流连续时，电动机的机械特征为一组平行的直线，当电流断续时，电动机的理想空载转速将抬高，随的增添，进入断续区的电流加大。14.直流可逆电力拖动系统中电动机能够实现四象限运转，当其处于第一象限时，电动机作电动运转，电动机正转，正组桥工作在整流状态；当其处于第四象限时，电动机做发电运转，电动机反转转，正组桥工作在逆变状态。15.CuK斩波电路电压的输入输出关系同样的有升压斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。16.Sepic斩波电路和Zeta斩波电路拥有同样的输入输出关系，所不同的是：Sepic斩波电路的电源电流和负载电流均连续，Zeta斩波电路的输入、输出电流均是断续的，但两种电路输出的电压都为正极性的。改变频次的电路称为变频电路，变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形式，前者又称为直接变频电路，后者也称为间接变频电路。18.单相沟通调压电路带阻感负载，当控制角＜(=arctan(L/R))时,VT1的导通时间_渐渐缩短_,VT2的导通时间渐渐延伸。晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻的原则是：该时刻沟通电源电压应和电容器早先充电电压相等。把电网频次的沟通电直接变换成可调频次的沟通电的变流电路称为交交变频电路_。单订交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路工作是由_输出电流的方向_决定的，沟通电路工作在整流仍是逆变状态是依据_输出电流方向和输出电压方向能否同样_决定的。当采纳6脉波三相桥式电路且电网频次为50Hz时，单订交交变频电路的输出上限频次约为_20Hz__。23.电力晶体管GTR；可关断晶闸管GTO；功率场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT；IGBT是MOSFET和GTR的复合管。24.晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。在电流型逆变器中，输出电压波形为正弦波，输出电流波形为方波。26.80°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。当温度降低时，晶闸管的触发电流会增添、正反向漏电流会降落；当温度高升时，晶闸管的触发电流会降落、正反向漏电流会增添。在有环流逆变系统中，环流指的是只流经两组变流器之间而不流经负载的电流。环流可在电路中加电抗器来限制。为了减小环流一般采纳控制角α=β的工作方式。29.常用的过电流保护举措有快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压降落。逆变器按直流侧供给的电源的性质来分，可分为电压型型逆变器和电流型型逆变器，电压型逆变器直流侧是电压源，往常由可控整流输出在最凑近逆变桥侧用电容器进行滤波，电压型三相桥式逆变电路的换流是在桥路的本桥元件之间元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是180o度；而电流型逆变器直流侧是电流源，往常由可控整流输出在最凑近逆变桥侧是用电感滤波，电流型三相桥式逆变电路换流是在异桥元件之间元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是120o度。31.按逆变后能量馈送去处不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为有源逆变器与无源逆变器两大类。32.直流斩波电路在改变负载的直流电压时，常用的控制方式有等频调宽控制；等宽调频控制；脉宽与频次同时控制三种。晶闸管的换相重叠角与电路的触发角α；变压器漏抗XB；均匀电流Id；电源相电压U2。等到参数相关。34.带均衡电抗器的双反星形电路，变压器绕组同时有两相相导电；晶闸管每隔120度，变压器同一死心柱上的两个绕组同名端相反，所以以两绕组的电流方向也

60度换一次流，每只晶闸管导通相反，所以变压器的死心不会被磁化。一个单相全控桥式整流电路，沟通电压有效值为220V，流过晶闸管的电流有效值为15A，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为1.52倍2220V；晶闸管的额定电流可选1.52倍15A为1.57。提升变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增添整流相数、采纳多组变流装置串连供电、设置赔偿电容几种。当前常用的拥有自关断能力的电力电子元件有GTO、GTR、MOSFET、IGBT几种。要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用大于60o小于120o的宽脉冲触发；二是用脉冲前沿相差60o的双窄脉冲触发。一般操作惹起的过电压都是刹时尖峰电压，常常使用的保护方法是阻容保护而关于能量较大的过电压，还需要设置非线性电阻保护，当前常用的方法有压敏电阻和硒堆。沟通零触发开关电路就是利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断的。在由两组反并联变流装置构成的直流电机的四象限运转系统中，两组变流装置分别工作在正组整流状态、逆变状态、反组整流状态、逆变状态。当负载为大电感负载，如不加续流二极管时，在电路中出现触发脉冲丢掉时单相桥式半控整流桥与三相桥式半控整流桥电路会出现失控现象。三相半波可控整流电路，输出到负载的均匀电压波形脉动频次为150HZ；而三相全控桥整流电路，输出到负载的均匀电压波形脉动频次为300HZ；这说明三相桥式全控整流桥电路的纹波系数比三相半波可控流电路电路要小。44.对三相桥式全控变流电路实行触发时，如采纳单宽脉冲触发，单宽脉冲的宽度一般取90度较适合；如采纳双窄脉冲触发时，双窄脉冲的间隔应为60度。三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围0--150，三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围0--120，三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围0--180。晶闸管的保持电流IH是指在标准室温温度条件下，门极断开时，晶闸管从较大通态电流降落到恰好能保持导通所一定的最小阳极电流。47.为了减小电力电子器件自己的消耗提升效率，电力电子器件一般都工作在

开关状态，可是其自己的功率消耗（开通消耗、关断消耗）往常任远大于信息电子器件，在其工作是一般都需要安装

散热器。只有当阳极电流小于保持电流时，晶闸管才会由导通转为截止。半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路可能会出现失控现象，为了防止单相桥式半控整流电路的失控，能够在加入续流二极管来防备失控。从晶闸管开始承受正朝阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为触发角。☆从晶闸管导通到关断称为导通角。☆单相全控带电阻性负载触发角为180度☆三相全控带阻感性负载触发角为90度51.单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为2√2U1。（电源相电压为三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为。（电源相电压为U2）

U1）为了保证三相桥式可控整流电路的靠谱换相，一般采纳双窄脉冲或许宽脉冲触发逼迫换流需要设置附带的换流电路，给与欲关断的晶闸管逼迫施加反压或反电流而关断。直流—直流变流电路，包含直接直流变流电路电路和间接直流变流电路。沟通电力控制电路包含沟通调压电路，即在没半个周波内经过对晶闸管开通相位的控制，调理输出电压有效值的电路，调功电路即以沟通电的周期为单位控制晶闸管的通断，改变通态周期数和断态周期数的比，调理输出功率均匀值的电路，沟通电力电子开关即控制串入电路中晶闸管依据需要接通或断开的电路。一般晶闸管（用正弦半波电流均匀值定义）与双向晶闸管的额定电流定义不同样，双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。（双向晶闸管工作在沟通电路中，正反向电流都能够流过）斩控式沟通调压电路沟通调压电路一般采纳全控型器件,使电路的功率因数凑近1。在调制信号上叠加直流重量（三次谐波）能够提升直流电压利用率。☆改变调制信号的频次就能够改变输出直流信号的频次☆改变调制比能够改变输出电压有效值电力电子器件串连一定考虑静态和动向均压（每个器件并联一个电阻）。☆静态均压：每个器件并联电阻☆动向均压：每个器件串连电容☆并联时要考虑均流方法：一般是串连电感59.电力电子器件的驱动电路的目的是给器件施加开通、关断的信号，供给控制电路与主电路之间的电气隔绝。（光隔绝（光耦）、磁隔绝（变压器）等等）60.晶闸管额定电流为100A，经过半波沟通电时，电流的波形系数为Kf=，电流的有效值计算为Im/2，则经过电流最大值Im为314A。61.沟通调压电路和沟通调功电路异同点：电路构造同样，控制方式不同。62.带均衡电抗器的双反星型可控整流电路中均衡电抗器的作用是使两组三相半波整流电路能够同时导电。63.有源逆变最小逆变角min=++′，其每个参数的意义是：晶闸管关断时间，：换相重叠角′：安全裕量角。64.三相电流型桥式逆变电路的换流一般为同一组桥臂组内换流，称为横向换流。65.晶闸管串连使用的动向均压方法是电阻电容串连后并联到晶闸管两头。66.多个晶闸管相并联时一定考虑均流的问题，解决的方法是67.单相沟通调压在电阻性负载电路的移相范围在0o—180o

串专用均流电抗器。变化，在阻感性负载时移相范围在

—180o

变化。68.逆变器环流指的是只流经

两组反并联的逆变桥

、而不流经

负载

的电流，环流可在电路中加采纳串连电抗器

来限制。69.绝缘栅双极型晶体管是以电力场效应晶体管栅极为栅极作为栅极，以以电力晶体管集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。1、晶闸管两头并联R、C汲取回路的主要作用有哪些此中电阻R的作用是什么R、C回路的作用是：汲取晶闸管瞬时过电压，限制电流上涨率，动向均压作用。R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上涨率，降低开通消耗。2、实现有源逆变一定知足哪两个必不行少的条件直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E，其数值要稍大于逆变器输出均匀电压Ud，才能供给逆变能量，逆变器必需工作在β<90o（α>90o）地区，使Ud<0,才能把直流功率逆变成沟通功率返送电网。3、晶闸管触发的触发脉冲要知足哪几项基本要求触发信号应有足够的功率。B触发脉冲应有必定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极电流能快速上涨超出掣住电流而保持导通。C：触发脉冲一定与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围一定知足电路要求。4、单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角α=90o时，画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。5、下列图为一单相沟通调压电路，试剖析当开关Q置于地点1、2、3时，电路的工作状况并画出开关置于不同地点时，负载上获得的电压波形。Q置于地点1：双向晶闸管得不到触发信号，不可以导通，负载上无电压。Q置于地点2：正半周，双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周，因为二极管VD反偏，双向晶闸管得不到触发信号，不可以导通，负载上获得半波整流电压。Q置于地点3：正半周，双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周，双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通，负载上获得近似单相沟通电压。6、什么是逆变失败逆变失败后有什么结果形成的原由是什么逆变失败指的是：逆变过程中因某种原由使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。进而使逆变桥入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。逆变失败结果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强盛的环流，破坏开关器件。产生逆变失败的原由：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢掉；三是主电路器件破坏；四是电源缺相等。防备逆变失败的方法有：采纳精准靠谱的触发电路，使用性能优秀的晶闸管，保证沟通电源的质量，留出充分的换向裕量角β等。7、由下边单结晶体管的触发电路图画出各点波形。8、电压型逆变电路中反应二极管的作用是什么答：电压型逆变器当沟通侧为阻感性负载时，需要向电源反应无功功率。直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给沟通侧向直流侧反应的无功能量供给通道，逆变桥各臂开关器件都反并联了反应二极管。正确使用晶闸管应当注意哪些事项？答：因为晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多，使用中除了要采纳必需的过电流、过电压等保护举措外，在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。此外，使用中的晶闸管时还应严格恪守规定要求。别的，还要按期对设施进行保护，如消除尘埃、拧紧接触螺钉等。禁止用兆欧表检查晶闸管的绝缘状况。晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用？答：在晶闸管的触发电路采纳脉冲变压器输出，可降低脉冲电压，增大输出的触发电流，还能够使触发电路与主电路在电气上隔绝，既安全又可防备扰乱，并且还能够经过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分派，达到同时触发多个晶闸管的目地。晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式此中哪一种保护往常是用来作为“最后一道保护”用？答：晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护；过电流继电器保护；限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等举措进行。此中快速熔断器过电流保护往常是用来作为“最后一道保护”用的。拥有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗拥有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路中，因为变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的均匀电流为零，故不会有直流磁化的问题（变压器变流时双向流动的就没有磁化存在磁化的：单相半波整流、三相半波整流）电压型逆变电路中反应二极管的作用是什么为何电流型逆变电路中没有反应二极管在电压型逆变电路中,当沟通侧为阻感负载时需要供给无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给沟通侧向直流侧反应的无功能量供给通道,逆变桥各臂都并联了反应二极管。当输出沟通电压和电流的极性同样时,电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时,由反应二极管供给电流通道。在电流型逆变电路中,直流电流极性是必定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从沟通侧向直流侧反应无功能量时,电流其实不反向,依旧经电路中的可控开关器件流通,所以不需要并联反应二极管。电压型有电容器（电源侧），电流型一般串连大电感晶闸管的触发电路有哪些要求触发电路发U的触发信号应拥有足够大的功率；不应触发时，触发电路因漏电流产生的漏电压应小于控制极不触发电压UGT；触发脉冲信号应有足够的宽度；触发脉冲前沿要陡；触发脉冲应与主回路同步，且有足够的移相范围。导通：正向电压、触发电流半控：晶闸管全控：门极可关断晶、电力晶体管、电力场效应管，电流控门极可关断晶、电力晶体管电压控电力场效应管，IGBT半控型器件有SCR（晶闸管），全控型器件有GTO、GTR、MOSFET、IGBT电流驱动器件有SCR、GTO、GTR电压型驱动器件：MOSFET、IGBT☆半控器件：大电压大电流，即大功率场合☆全控器件：中小功率

IGBT15.电压型逆变电路的特色：直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；输出电压为矩形波（电流为正弦波），输出电流因负载阻抗不同而不同；阻感负载时需供给无功。为了给沟通侧向直流侧反应的无功供给通道，逆变桥各臂并联反应二极管。电流型压型逆变电路的特色：流侧串连有大电感，沟通侧输出电流为矩形波（电压为正弦波），并且与负载阻抗角没关。必给开关器件反并联二极管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差别，各自的功能是什么答：缓冲电路的作用是克制电力电子器件的内因过电压du/dt或许过电流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克制的电路，用于克制器件的关断过电压和换相过电压，克制du/dt，减小关断消耗。开通缓冲电路是对di/dt克制的电路，用于克制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通消耗。变压器漏抗对整流电路有什么影响答：出现换相重叠角，整流输出电压均匀值Ud降低；整流电路的工作状态增加；晶闸管的di/dt减小，有益于晶闸管的安全导通。有时人为串入进线电抗器以克制晶闸管的di/dt。换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/di，可能使晶闸管误导通，为此，一定加汲取电路。换相使电网电压出现缺口，成为扰乱源。18.在三相桥式整流电路中，为何三相电压的六个交点就是对应桥臂的自然换流（相）点（请以a、b两相电压正半周交点为例，说明自然换向原理）答：三相桥式整流电路中，每只二级管承受的是相邻二相的线电压，承受正向电压时导通，反向电压时截止。三相电压的六个交点是其各线电压的过零点，是二级管承受正反向电压的分界点，所以，是对应桥臂的自然换流点。试述斩波电路时间比控制方式中的三种控制模式答：斩波电路时间比控制方式中的三种控制模式为：（1）定频调宽控制模式定频就是指开关元件的开、关频次固定不变，也就是开、关周期T固定不变，调宽是指通过改变斩波电路的开关元件导通的时间Ton来改变导通比Kt值，进而改变输出电压的均匀值。（2）定宽调频控制模式

定宽就是斩波电路的开关元件的导通时间

Ton固定不变，调频是指用改变开关元件的开关周期

T来改变导通比

Kt。（3）调频调宽混淆控制模式

这类方式是前两种控制方式的综合，

是指在控制驱动的过程中，即改变开关周期T，又改变斩波电路导通时间

Ton的控制方式。往常用于需要大幅度改变输出电压数值的场合

.晶闸管的主要动静态性能参数是哪些晶闸管触发导通后，触发脉冲结束时它又关断的原由是什么答：静态性能指标：电压定额：断态重复峰值电压、反向重复峰值电压、通态电压。电流定额：通态均匀电流、保持电流、擎住电流、浪涌电流。动向参数：开通时间、关断时间、断态电压临界上涨率、通态电流临界上涨率。晶闸管触发导通后，触发脉冲结束时它又关断的原由是：a：刚才导通后电流小于擎住电流，脉冲撤掉后晶闸管关断；b：完整导通后，因为电路电流小于保持电流，晶闸管关断。五、计算题1、指出下列图中①～⑦各保护元件及VD、Ld的名称和作用。解：①星形接法的硒堆过电压保护；②三角形接法的阻容过电压保护；③桥臂上的快速熔断器过电流保护；④晶闸管的并联阻容过电压保护；⑤桥臂上的晶闸管串电感克制电流上涨率保护；⑥直流侧的压敏电阻过电压保护；⑦直流回路上过电流快速开关保护；VD是电感性负载的续流二极管；Ld是电动机回路的平波电抗器；2、在下边两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工作在逆变发电机状态。（1）、标出Ud、ED及id的方向。2）、说明E与Ud的大小关系。3）、当α与β的最小值均为30度时，控制角α的移向范围为多少整流电动机状态：电流方向从上到下，电压方向上正下负，反电势E方向上正下负，Ud大于E，控制角的移相范围0°~90°。逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压Ud方向上负下正，发电机电势E方向上负下正，Ud小于E，控制角的移相范围90°~150°。3.单相桥式全控整流电路，U2100V，负载中R2，L值极大，当30时，要求：（1）作出ud、id和i2的波形；（2）求整流输出均匀电压Ud、均匀电流Id，变压器二次电流有效值I2；解：（1）作图。（2）UdU2cos0.9当30时，Ud0.92cos0.9100cos3078UVIdUd78R39A2I2Id39A4.在图1所示的降压斩波电路中，已知E200V，R10，L值极大，EM30V。（）剖析斩波电路的工作原理；（）12采纳脉宽调制控制方式，当T50s，ton20s时，计算输出电压均匀值Uo、输出电流均匀值Uo。解：（1）参照书上简要说明。（2）依据公式得UotonEtonE20toffT20080Vton50UOEM80305AIoR101、绘制直流升压斩波电路原理图。UotontoffETE1EtofftoffUoIoR直流降压斩波电路：VLioRiG+EVDuoMEM-b)UotonEtonEEtontoffTUoEmIoR起落压：Vi2VDi1ILEuLLCuoc)tonEtonEEUotoffTton1I1tonI2toff以下列图所示（L和R串连后作为负载），说明晶闸管导通的条件是什么关断时和导通后晶闸管的端电压、流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定答：晶闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到保持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流导通后的晶闸管管压降很小。晶闸管的关断时其两头电压大小由电源电压UA决定，电流近似为零。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。

ＩＬ以上。说明下列图单相半桥电压逆变电路中二极管VD1和VD2的作用。答：VD或VD通时，io和u反向，电感中贮能向直流侧反应，VD、VD称为反应二极管,还使i连续，又称续流12o12o二极管。二、剖析计算题：1、在下列图中，E=50V,R=Ω，L=，晶闸管擎住电流为15mA,要使晶闸管导通，门极触发电流脉冲宽度起码应为多少解：晶闸管导通后，主回路电压方程为LdidRidEdt主电路电流id按下式由零上涨idE1etR/LR晶闸管要保持导通，id一定上涨达到擎住电流值以上，在此时期，门极脉冲应持续保持，将Id=15mA代入，得501et15103取et1t，t≥150μs。0.5所以，门极触发电流脉冲宽度起码应大于150μs。2、三相桥式整流电路，U2=100V，带电阻电感负载R=50Ω，L值极大，当α=60度时，计算Ud,Id,IdT和Ivt。UdIdtIdIdUd2.34U2cos3IdIvtR3☆单相桥式全控整流：☆Ud0.92cosUd☆I2IdIdU☆Id☆IvtR2某一电热装置（电阻性负载），要求直流均匀电压为75V，电流为20A，采纳单相半波可控整流电路直接从220V沟通电网供电。计算晶闸管的控制角α、导通角θ、负载电流有效值，解：(1)整流输出均匀电压Ｕd=122U2sin.td(.t)=12U2sin.td(.t)22=2U21cos0.45U21cos22cosα=2Ud27510.51520.45U212200.45则控制角α≈60°导通角θ=π-α=120°(2).负载电流均匀值Id=Ud=20(A)R则R＝Ud／Id＝75／20=Ω负载电流有效值I，即为晶闸管电流有效值IV1，所以12U22U21I=I=sintdt=＝(A)V12RR42剖析下列图示升压斩波电路原理并计算，已知E=50V，负载电阻R=20Ω，L值和C值极大，采纳脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压均匀值U0，输出电流均匀值I0。解：开关元件导通（模式1）时，电感L储能，负载R上的电压uo和电流io由电容器C上的电压uc供给。开关元件关断（模式2）时，直流电源Ud和电感L储能向负载R和电容器C供给能量，电容器C充电。所以，可达到输出均匀直流电压高于电源输入的直流电压。输出电压均匀值Uo为UoUdTUdTTon1Kt此中，Ton为导通时间，T为开关周期，Kt为导通比。UdT50*40133.3VUoTonT4025U0133.36.67AIoR205..设流过晶闸管的周期电流波形以下列图所示，其最大值均为Im，当采纳额定电流为200A的晶闸管，当不考虑安全余量时，所能送出的均匀电流为多少相应的电流最大值是多少IIm在环境温度为40℃和规定的散热冷却条件下，晶闸管在电阻性负载的单相、工频2t正弦半波导电、结温稳固在额定值125℃时，2所对应的通态均匀电流值定义为晶闸管的额Id2U2定电流。所以当晶闸管的额定电流为200A时，R12U2sint22U2其同意经过的电流有效值为314A。Iad0t2R2R解：电流均匀值:I=12Im3Imd(db203电流有效值I=12d(t)=Im200A的晶闸管同意经过电流的有效值为314A，所以相应的电流最大值32a203为314*3A，所能送出的均匀电流IDb=314/3=181A。6.三相全控桥整流电路，带阻感负载，U2＝100V，R＝10，L>>RR，求当＝时，输出电压均匀值Ud，输出电流均匀值Id，变压器二次侧电流有效值I2。解：Ud2.34U2cos2.34*100*cos30o202.6VUd202.6Id20.26AR10整流变压器二次侧电流为正负半周各宽120°、前沿相差180°的矩形波，其有效值为：I20.816IdA2-2使晶闸管导通的条件是什么答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正朝阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。2-3保持晶闸管导通的条件是什么如何才能使晶闸管由导通变成关断答：保持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即保持电流。要使晶闸管由导通变成关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到凑近于零的某一数值以下，即降到保持电流以下，便可使导通的晶闸管关。3-13．三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当=60时，要求：①画出d、id和iVT1的波形；u②计算Ud、Id、IdT和IVT。解：①d、d和iVT1的波形以下：ui=60°ubucu2uaOt1tuabⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacubcubaucaucbuabuacudOtidOtiVT1Ot②Ud、Id、IdT和IVT分别以下Ud＝＝×100×cos60°＝117（V）Id＝Ud∕R＝117∕5＝（A）IDVT＝Id∕3＝∕3＝（A）IVT＝Id∕3＝∕3＝（A）3-30．单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0~180，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~90。三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0~120，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~90。5-6．试分别简述起落压斩波电路和Cuk斩波电路的基来源理，并比较其异同点。答：起落压斩波电路的基来源理：当可控开关V处于通态时，电源E经V向电感L供电使其储存能量，此时电流为i1，方向如图。3-4中所示。同时，电容C保持输出电压基本恒定并向负载R供电。此后，使V关断，电感L中储存的能量向负载开释，电流为i2，方向如图3-4所示。可见，负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反。T稳态时，一个周期T内电感L两头电压uL对时间的积分为零，即uLdt00当V处于通态时期，uL=E：而当V处于断态时期uLu0。于是：EtonU0toff改变导通比，输出电压既能够比电源电压高，也能够比电源电压低。当0<<l／2时为降压，当l／2<<l时为升压，所以将该电路称作起落压斩波电路。Cuk斩波电路的基来源理：当V处于通态时，E—L1—V回路和R—L2-C—V回路分别流过电流。当V处于断态时，EL1CVD回路和R-L2-VD回路分别流过电流。输出电压的极性与电源电压极性相反。该电路的等效电路如图3-5b所示，相当于开关S在A、B两点之间交替切换。假定电容C很大使电容电压uc的脉动足够小时。当开关S合到B点时，B点电压uB=0，A点电压uAuC；uBuCuUiN1U0uuBtoffUc相反，当S合到A点时，A0N3。所以，B点toffT(Uc为电容电压“c，电压B的均匀值为的均匀值)，又因电感Ll的电压均匀值为零，所以EUBUc。另一方t面on，A点的电压均匀值为UAtonUc，TT且L2的电压均匀值为零，按图3—5b中输出电压Uo的极性，有U0TUc。于是可得出输出电压Uo与电源电压E的关系：U0tonEtonEEtoffTton1两个电路实现的功能是一致的，均可方便的实现起落压斩波。与起落压斩波电路对比，Cuk斩波电路有一个显然的长处，其输入电源电流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有益于对输入、输出进行滤波。5-7．试绘制Speic斩波电路和Zeta斩波电路的原理图，并推导其输入输出关系。解：Sepic电路的原理图以下：在V导通ton时期，UL1E左V关断toff时期uL1当电路工作于稳态时，电感

UL2UC1Eu0uC1uL2u0L、L的电压均匀值均为零，则下边的式子建立Eton(Eu0uC1)toff0utonut0C10off由以上两式即可得出U0tonEtoffZeta电路的原理图以下：在V导通ton时期uL1EuL2