21859 电力电子技术 习题答案20100901.pdf

《电力电子技术》 课后习题参考答案 徐立娟 长沙民政职业技术学院 2010 年 6 月 模块一 调光灯 1．晶闸管导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由什么决定？晶闸管的关断条 件是什么？如何实现？晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多少？ 解：晶闸管导通的条件是：晶闸管阳极和阴极之间加正向阳极电压。门极和阴极之间加 适当的正向阳极电压。 导通后流过晶闸管的电流由主电路电源电压和负载大小决定。 晶闸管的关断条件是：阳极电流小于维持电流。 关断晶闸管可以通过降低晶闸管阳极－阴极间电压或增大主电路中的电阻。 晶闸管导通时两端电压为通态平均电压（管压降），阻断时两端电压由主电路电源电压 决定。 2 ．调试图所示晶闸管电路，在断开负载R 测量输出电压U 是否可调时，发现电压表读 d d 数不正常，接上Rd 后一切正常，请分析为什么？ 习题2 图 解：当 S 断开时，由于电压表内阻很大，即使晶闸管门极加触发信号，此时流过晶闸 管阳极电流仍小于擎住电流，晶闸管无法导通，电流表上显示的读数只是管子漏电流形成的 电阻与电压表内阻的分压值，所以此读数不准。在 S 合上以后，Rd 介入电路，晶闸管能正 常导通，电压表的读数才能正确显示。 3 ．画出图 1-35 所示电路电阻Rd 上的电压波形。 图 1-35 习题 3 图 解： 4 ．说明晶闸管型号KP100-8E 代表的意义。 解：KP100-8E表示额定电流 100A、额定电压 8 级（800V、通态平均电压组别E （0.7＜ UT ≤0.8 ）普通晶闸管。 5 ．晶闸管的额定电流和其他电气设备的额定电流有什么不同？ 解：由于整流设备的输出端所接负载常用平均电流来衡量其性能，所以晶闸管额定电流 的标定与其他电器设备不同，采用的是平均电流，而不是有效值，又称为通态平均电流。所 谓通态平均电流是指在环境温度为 40 ℃和规定的冷却条件下，晶闸管在导通角不小于 170 °电阻性负载电路中，当不超过额定结温且稳定时，所允许通过的工频正弦半波电流的平均 值。 6 ．型号为KP100 －3、维持电流I H ＝3mA的晶闸管，使用在习题图所示的三个电路中是 否合理？为什么（不考虑电压、电流裕量）？ 习题 6 图 解：（a ）图的目的是巩固维持电流和擎住电流概念，擎住电流一般为维持电流的数倍。 本题给定晶闸管的维持电流IH ＝3mA，那么擎住电流必然是十几毫安，而图中数据表明，晶 闸管即使被触发导通，阳极电流为 100V/50K Ω＝3 mA，远小于擎住电流，晶闸管不可能导 通，故不合理。 （b ）图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。 本图所给的晶闸管额定电压为 300A、额定电流 100A。图中数据表明，晶闸管可能承受 的最大电压为 311V，大于管子的额定电压，故不合理。 （c ）图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。 晶闸管可能通过的最大电流有效值为 150A，小于晶闸管的额定电流有效值 1.57×100 ＝157A，晶闸管可能承受的最大电压 150V，小于晶闸管的额定电压 300V，在不考虑电压、 电流裕量的前提下，可以正常工作，故合理。 7 ．某晶闸管元件测得UDRM ＝840V，URRM =980V ，试确定此晶闸管的额定电压是多少？ 解：根据将UDRM 和URRM 中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值，将两者较小 的 840V按教材表 1－2 取整得 800V，该晶闸管的额定电压为 8 级（800V）。 8．有些晶闸管触发导通后，触发脉冲结束时它又关断是什么原因？ 解：晶闸管的阳极加正向电压，门极加正向触发脉冲时，晶闸管被触发导通。此后阳极 电流逐渐上升到擎住电流后，去掉触发脉冲，则管子继续导通，知道电流升