电力电子技术习题及答案 第1章
时间：2025-05-08
电力电子技术 第四版 第一章
第一章电力电子器件一、填空题：
1、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为电压为60sinwtV，则其额定电压应为60V量。）
。若该晶闸管阳、阴间
。（不考虑晶闸管的电流、电压安全裕
2、功率开关管的损耗包括两方面，一方面是耗。
3或者过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。4、缓冲电路可分为和。5、电力开关管由于承受过电流，过电压的能力太差。所以其控制电路必须设有和
保护电路。
二、判断题
1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。（√）
2、某晶闸管，若其断态重复峰值电压为500V，反向重复峰值电压为700V，则该晶闸管的额定电压是700V。（×）3、晶闸管导通后，流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。（×）4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。（√）5、在晶闸管的电流上升至其维护电流后，去掉门极触发信号，晶闸管级能维护导通。（×
）
6、在GTR的驱动电路设计中，为了使GTR快速导通，应尽可能使其基极极驱动电流大些。（×）
7、达林顿复合管和电力晶体管属电流驱动型开关管；而电力场效应晶体管和绝缘栅极双极型晶体管则属电压驱动型开关管。（√）
8、IGBT相比MOSFET，其通态电阻较大，因而导通损耗也较大。（×）9、整流二级管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。（×10、导致开关管损坏的原因可能有过流、过压、过热或驱动电路故障等。（√三、选择题
1、下列元器件中，（bh）属于不控型，（defijklm）属于全控型,（acg控型
A、普通晶闸管B、整流二极管C、逆导晶闸管D、大功率晶体管E、绝缘栅场效应晶体管F、达林顿复合管G、双向晶闸管H、肖特基二极管I、可关断晶闸管J、绝缘栅极双极型晶体管K、MOS控制晶闸管L、静电感应晶闸管M、静电感应晶体管2、下列器件中，（c）最适合用在小功率，高开关频率的变换器中。A、GTRB、IGBTC、MOSFETD、GTO3、开关管的驱动电路采用的隔离技术有（adA、磁隔离B、电容隔离C、电感隔离四、计算题
）
D、光耦隔离
）属于半
））
1、图中阴影部分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。
电力电子技术 第四版 第一章
解：a）Id1
12
m4
Isin td( t)
1m2( 1) 0.2717Im2 2
31 0.4767Im42
I1
12 Im2
Isin t d( t) m
2
4
b）
Id2
1 1m2
Isin td( t) ( 1) 0.5434Im m
4 212
2
Isin t d( t) m
I1
4
2Im231 0.6741Im42
c）
1Id3
2
20m
1
Id( t) Im
4
1I3
2
2
Imd( t)
2
1I2m
2、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a）b）c）
Im1 Im2
1
329.35,
0.47671 232.90,0.6741Im3 2I 314,
Id1 0.2717Im1 89.48Id2 0.5434Im2 126.56Id3
1
Im3 78.54
五、问答题
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uak＞0且ugk＞0。
2、维持晶闸管导通和条件是什么？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
电力电子技术 第四版 第一章
零的某一数值以下，即降到维护电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
3、单向正弦交流电源，其电压有效值为220V，晶闸管和电阻串联相接，试计算晶闸管实际承受的正、反向电压最大值是多少？考虑晶闸管的安全裕量，其额定电压如何选取？
答：晶闸管所承受的正、反向电压最大值为输入正弦交流电源电压的峰值：
2 220 311.13V；取晶闸管的安全裕量为2，则晶闸管额定电压不低于2×311.13≈
622V。
4、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分别具有其基极电流增益α1和α2，由普通晶闸管的分析可得，α1+α2=1是器件临界导通的条件。α1+α2＞1，两个等效晶体管过饱和而导通：α1+α2＜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α2较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断；
2）GTO导通时的α1+α2更接近于1，普通晶闸管α1+α2≥1.15，而GTO则为α1+α2
≈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元阴极面积小，门极和阴极间的距离在为缩短，使得P2
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