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1、精品文档 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 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
2、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。 理，为什么？（暂不考虑电压电流裕量） 第 2.8 型号为 KP100-3，维持电流 lH=4mA 的晶闸管，使用在图题 2.8 所示电路中是否合 答: (a)因为 IA 50.03mA IH， 50KU 所以不合理。 图题 1.8 精品文档 8. 图题中实线部分表示流过
3、晶闸管的电流波形，其最大值均为 Im，试计算各图的电 150V （C）百=150A，大于额定值，所以不合理。 IAL 220V To 22A, KP100 的电流额定值为 100A，裕量达5倍，太大了。 精品文档 流平均值电流有效值和波形系数。 1 打 r r n 2n on 0 .1 JI 2m 如 /C /C JE/3 n 4n/3 2花 7n/3 仙 0 i i, x/3 n 7TT/3 血 0 K/4 兀 2ir 9n/4 ft/f 0 wZ2 耳 2耳 5nZ2 图题 1-29 解：图(a)： 1 兀 Im IT(AV)= I m Sin td(，t) = 2兀兀 1 1 尹 2 I
4、m IT= 2： 0 (ImSin t) d( t)= 2 IT Kf= =1.57 I图(b): 1 兀 2 IT(AV)= f I m sin otd (mt) = Im Jl 0 J! ：1 兀 2 I IT=. 0 (ImSin t) d(t)=； IT Kf= T=1.11 IT(AV) 图(c): , 1严 3 IT(AV)= I m sin td ( t) = I m 3 2 二 1 庄 2 I1 V3 IT=、二.JlmSin 4心(4) = Im59 UT 2U2 =311V I1 严2泅心如 、2兀 0 R 24 30 取 2 倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为
5、622V 和 108A。 电源提供有功功率 p = |22R =842 0.8 = 5644.8W 电源提供视在功率 S = U2I2 =84 220 = 18.58kVA 电源侧功率因数 p PF 0.305 S (2)采用变压器降压到 60V 供电： Ud=24V 时 :39 , -180 -39 =1 4 1 UT = 2U2 =84.4V1T(AV) IT 1.57 84 1.57 :54 A 二 0.45U 1 cos： 精品文档 负载电流有效值 l =1.1化=13.3A (Kf=1.11) IT = t f2Ulsincot2dcot 俺 51.38A 2二 o R 取 2 倍安
6、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 =l22R =51.382 0.8 =2112W 变压器二次侧视在功率 SrU2l2=60 51.38 =3.08kVA 电源侧功率因数 P PF 0.68 S 14 某电阻性负载， Rd=50 Q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=6A/mm2); (3) 负载电阻上消耗的最大功率。 U d 600 , U d 600 解：(1)单相半波=0 时,U2
7、d 1333V , ld d 12A 0.45 0.45 Rd 50 晶闸管额定电流为 IT(AV) 匚=12(A) 1.57 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 4000V 和 30A。 所选导线截面积为 S _ 1 j =1886 = 3.13mm2 负载电阻上最大功率 PR = lT2R =17.7kW (2)单相全波：=0 时,U 2 =5 600 = 667V , I d = = 00 = 12A 0.9 0.9 R, 501T(AV) IT 1.57 51.38 1.57 :32.7 A 晶闸管的最大电流
8、有效值 IT =1.57ld =18.8A 精品文档 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 s _ 1 J =1336 : 2.22mm2 负载电阻上最大功率 PR = 1 2R =8.9kW 15、稿 16、 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
9、发脉冲宽度 为 15时，能触发晶闸管，其波形图相当于 a =0 时的波形。 3、 三相半波相控整流电路带大电感负载， Rd=10 Q,相电压有效值 U2=220V。求a =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、听3的波形。 1 如故厂 解：Ud 6 2U2 sin td( t) = 1.17U 2 cos： d 2兀/3和 2 因为：U 2 =220V，:二 450 晶闸管的额定电流为 IT(AV) = 6(A) 1.57 晶闸管承受最大电压为 URM - . 2U2 =1885V 精品文档 Ud=1.17U2 COS45 =182V U
10、d = 182V Rd 10 1 = 18.2A 精品文档 IdT =轨=1* =6.1A 2兀 3 Ud、斤2、片3波形图如下所示: 5.在图题所示电路中，当 a =60 时，画出下列故障情况下的 Ud波形。 (1)熔断器 1FU 熔断。 熔断器 2FU 熔断。 (3)熔断器 2FU、3FU 同时熔断。 解：这三种情况下的波形图如下所示: = ,3Id = 10.5A T 精品文档 精品文档 (b) 注十if f f片亍也一 (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 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.-0
11、单相半波：ldT = ld=40A 、 1 单相桥式：站=Id=20A 2 IT1 Id =28.3A 1 三相半波：ldT= Id=13.3A 3 当：-00时 Ud=1.17U 2 U2=Ud/1.17 肖上(牛号小23 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。 (u2L=168.2V ) Id都 IT =1.57 IdT =62.8A (Kf=1.57) 0 - - 30 叫丄启卫co斛 Rd 2二 3 2 9、 三相全控桥式整流电路带大电感负载， Ld=0.2H ,负载电阻 Rd=4 Q, 要求 Ud从 精品文档 (2) 计算晶闸管电压、电流值，如
12、电压、电流取 2 倍裕量，选择晶闸管型号。 ( (KP50-5) (3) 变压器二次电流有效值 12. (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 2 COS；不考虑控制角裕量，=0时 U 2 如 94V 2.34 U21 二、3U2 “68.2V (2)晶闸管承受最大电压为 6U 2 =230.3V 取 2 倍的裕量,U RM =460.6V 1 晶闸管承受的平均电流为 心=丄 Id 3
13、又因为 Id=H 所以 ldT=18.33A，取 2 倍的裕量 ldTmax=36.67(A) 选择 KP50- 5 的晶闸管。 8.(1)a=0 时；a=30 时 精品文档 精品文档 (2) a： 0-150 为 giTdS) ,(2；严 2 (3) a=0 时： a=150 时： Udmin 41 U2sincid(aZ)=哼鱼 (4)当 a 120 时: 当 120v aa-120 n 2 Casino?/ d ()+ -j2 LT2sitia/d(cot) u J 0 5 (； j +2+cosa- cos(a-120 ) 2;r 精品文档 第三章 2题：三相半波共阳极接法，B =60
14、时ud和ut3波形 精品文档 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/A 25 50 75 100 150 200 300 栅极电阻/ Q 50 25 15 12 8.2 5 3.3 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？ 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。 的电路，用于抑制器件的关断过电压和换相过电压，抑制 电路是对 di/dt 抑制的电路，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。 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 关断缓冲电路是对 du/dt 抑制 du/dt，减小关断损耗。开通缓冲