电力电子课后习题详解.pdf

电力电子技术答案 第二章 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具 有耐受高压和大电流的能力？ 答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著 提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P 区和N 区之间多了一层低掺杂N 区，也称漂移区。低掺杂N 区由于掺 杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N 区就可 以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。 或：uAK0 且uGK0。 2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？ 答：维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，即维 持电流。 要使晶闸管由导通变为关断，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 接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4 图2-27 中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值 均为Im ，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3 与电流有效值I1、I2、I3。 1 π Im 2 2π ∫4 Im sin(ωt) 2π ( 2 + 1) ≈ 0.2717 Im 解：a) I = π d1 1 π 2 Im 3 1 t d wt + ≈ π (Im sinϖ ) ( ) 0.4767 Im 2π ∫ 2 4 2π I = 4 1 1 π Im 2 π Im sinϖtd (wt) ( + 1) 0.5434 Im π ∫ 2 2 b) I = 4 d2 1 π 2 2 Im 3 1 t d wt π (Im sinϖ ) ( ) + ≈ 0.6741Im π ∫ 2 4 2π I = 4 2 1 π 1 ∫ 2 Im d (ωt) Im c) I = 2π 0 4 d3 1 π 2 1 2 d ωt ∫ Im ( ) Im I = 2π 0 2 3 2-5 上题中如果不考虑安全裕量, 问100A 的晶阐管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3 各为多少?这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少? 解：额定电流 IT(AV)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值 I=157A,由上题计算 结果知