POWER電力电子技术王兆安第五版课后习题答案.docx

电力电子技术王兆安第五版课后习题答案目 录第 1 章电力电子件 ······························································ 1 第 2 章整流电路·································································· 4第 3 章直流斩波电路 ·························································· 20第 4 章交流电力控制电路和交交变频电路 ·································· 26第 5 章逆变电路······································································ 31第 6 章PWM 控制技术··············································· ············· 35第 7 章软开关技术································································ 40第 8 章组合变流电路 ···························································· 42第 1 章电力电子器件1. 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. 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。3. 图 1-43 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。04204 542 022a)图 1-43b)晶闸管导电波形c)解：a)Id1=12πI1=124( I m sint) 2 d (t) =I m23412≈ 0.4767 Imb)1 I 2Id2 =πI2 =1 22 I m23412≈ 0.6741Ic)Id3=12π∫02 I m d (t ) = 4 ImI3 =1220212Im4. 上题中如果不考虑安全裕量,问 100A 的晶闸管能送出的平均电流 Id1、Id2、Id3 各为1I2∫4 I m sintd (t ) = 2πm ( 2 1 ) 0.2717 Im∫∫4 I m sintd (t ) = πm ( 2 1 ) 0.5434 Im4 ( I m sint) d (t ) =1∫I m d (t) =多少？这时，相应的电流最大值 Im1、Im2、Im3 各为多少?解：额定电流 I T(AV) =100A 的晶闸管，允许的电流有效值 I =157A，由上题计算结果知a)Im1I0.4767≈ 329.35，Id1 0.2717 Im1 89.48b)Im2≈I0.6741≈ 232.90,Id2≈ 0.5434 Im2≈ 126.56c)Im3=2 I = 314,Id3=14Im3=78.55. GTO 和普通晶闸管同为 PNPN 结构，为什么 GTO 能够自关断，而普通晶闸管不能？答：GTO 和普通晶闸管同为 PNPN 结构，由 P1N1P2 和 N1P2N2 构成两个晶体管 V1、V2,分别具有共基极电流增益1 和 2 ，由普通晶闸管的分析可得，1 + 2 =1 是器件临界导通的条件。1 + 2 ＞1，两个等效晶体管过饱和而导通；1 + 2 ＜1，不能维持饱和导通而关断。GTO 之所以能够自行关断，而普通晶闸管不能，是因为 GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：1) GTO 在设计时 2 较大，这样晶体管 V2 控制灵敏，易于 GTO 关断；2) GTO 导通时的1 + 2 更接近于 1，普通晶闸管1 + 2 1.15，而 GTO 则为1 + 2 1.05，GTO 的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；3) 多元集成结构使每个 GTO 元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2 极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。6. 如何防止电力 MOSFET 因静电感应应起的损坏？答：电力 MOSFET 的栅极绝缘层很薄弱，容易被击穿而损坏。MOSFET 的输入电