1-3章習題答案

1、精品文檔8.圖題中實線部分表示流過晶閘管的電流波形，其最大值均為Im，試計算各圖的電5 晶閘管的導通條件是什么？導通后流過晶閘管的電流和負載上的電壓由什么決定答：晶閘管的導通條件是： 晶閘管陽極和陽極間施加正向電壓，并在門極和陽極間施加正向觸發(fā)電壓和電流（或脈沖）。導通后流過晶閘管的電流由負載阻抗決定，負載上電壓由輸入陽極電壓UA決定。晶閘管的關斷條件是什么？如何實現(xiàn)？晶閘管處于阻斷狀態(tài)時其兩端的電壓大小 由什么決定？答：晶閘管的關斷條件是： 要使晶閘管由正向導通狀態(tài)轉變?yōu)樽钄酄顟B(tài)，可采用陽極電壓反向使陽極電流IA減小，IA下降到維持電流IH以下時，晶閘管內(nèi)部建立的正反饋無法進 行。進而實現(xiàn)晶

2、閘管的關斷，其兩端電壓大小由電源電壓UA決定。6 溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流、正反向漏電流、維持電流以及正向轉折電壓和 反向擊穿電壓如何變化？答：溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流隨溫度升高而減小，正反向漏電流隨溫度升高而增大，維持電流IH會減小，正向轉折電壓和反向擊穿電壓隨溫度升高而減小。理，為什么？（暫不考慮電壓電流裕量）150V第2.8 型號為 KP100-3，維持電流lH=4mA 的晶閘管，使用在圖題2.8 所示電路中是否合答:(a)因為IA50.03mA IH，50KU所以不合理。IAL220VTo22A,KP100 的電流額定值為100A，裕量達5倍，太大了。圖題 1.8精品文檔8.圖

3、題中實線部分表示流過晶閘管的電流波形，其最大值均為Im，試計算各圖的電（C）百=150A，大于額定值，所以不合理。精品文檔流平均值電流有效值和波形系數(shù)。1打r rn2non 0.1JI2m如/C/CJE/3n4n/32花7n/3仙0ii,- - -x/3n7TT/3血10K/4兀2ir 9n/4ft/f 0 wZ2耳2耳5nZ2圖題 1-29解：圖(a)：1兀ImIT(AV)=ImSintd(，t)=2兀兀1 1尹2ImIT=2：0(ImSin t) d(t)=2ITKf=1.57圖(b):1兀2IT(AV)= fImsin otd (mt)= ImJl0J!：1兀2IIT=.0(ImSint

4、) d(t)=；ITKf=T=1.11IT(AV)圖(c):,1嚴3IT(AV)=Imsintd ( t)=Im32二1莊2I1 V3IT=、二.JlmSin 4心(4)= Im59UT2U2=311VI1嚴2泅心如、2兀0R2430取 2 倍安全裕量，晶閘管的額定電壓、額定電流分別為622V 和 108A。電源提供有功功率p = |22R =8420.8 = 5644.8W電源提供視在功率S = U2I2=84220 = 18.58kVA電源側功率因數(shù)pPF0.305S(2)采用變壓器降壓到60V 供電：Ud=24V 時:39,-180 -39 =1 4 1UT= 2U2=84.4V1T(A

5、V)IT1.57841.57:54 A二0.45U21 cos：精品文檔負載電流有效值l =1.1化=13.3A(Kf=1.11)IT=tf2Ulsincot2dcot俺51.38A 2二oR取 2 倍安全裕量，晶閘管的額定電壓、額定電流分別為168.8V 和 65.4A。變壓器二次側有功功率p =l22R =51.3820.8 =2112W變壓器二次側視在功率SrU2l2=60 51.38 =3.08kVA電源側功率因數(shù)PPF0.68S14 某電阻性負載，Rd=50Q要求 Ud在 0600V 可調，試用單相半波和單相全波兩種整流電路來供給，分別計算:(1)晶閘管額定電壓、電流值；(2)連接負

6、載的導線截面積( (導線允許電流密度 j=6A/mm2);(3)負載電阻上消耗的最大功率。Ud600, Ud600解：(1)單相半波=0 時,U2d1333V,ldd12A0.45 0.45Rd50晶閘管額定電流為IT(AV)匚=12(A)1.57晶閘管承受最大電壓為URM _、2U2=1885V取 2 倍安全裕量，晶閘管的額定電壓、額定電流分別為4000V 和 30A。所選導線截面積為S _1j=1886 = 3.13mm2負載電阻上最大功率PR= lT2R =17.7kW(2)單相全波：=0時,U2=5600= 667V,Id= = 00= 12A0.90.9R,501T(AV)IT1.5

7、751.381.57:32.7 A晶閘管的最大電流有效值IT=1.57ld=18.8A精品文檔取 2 倍安全裕量，晶閘管的額定電壓、額定電流分別為4000V 和 20A。所選導線截面積為s _ 1 J=1336:2.22mm2負載電阻上最大功率PR= 12R =8.9kW15、稿16、1、帶電阻性負載三相半波相控整流電路，如觸發(fā)脈沖左移到自然換流點之前15。處，分析電路工作情況，畫出觸發(fā)脈沖寬度分別為10和 20時負載兩端的電壓Ud波形。解：三相半波相控整流電路觸發(fā)脈沖的的最早觸發(fā)時刻在自然換流點，如觸發(fā)脈沖左移到自然換流點之前 15處，觸發(fā)脈沖寬度為 10寸，不能觸發(fā)晶閘管， Ud=0。觸發(fā)

8、脈沖寬度 為 15時，能觸發(fā)晶閘管，其波形圖相當于a=0 時的波形。3、 三相半波相控整流電路帶大電感負載，Rd=10Q,相電壓有效值 U2=220V。求a=45時負載直流電壓 Ud、流過晶閘管的平均電流IdT和有效電流 IT，畫出 Ud、iT2、聽3的波形。1如故廠解：Ud62U2sin td( t) =1.17U2cos：d2兀/3和2因為：U2=220V，:二450晶閘管的額定電流為IT(AV)= 6(A)1.57晶閘管承受最大電壓為URM-. 2U2=1885V精品文檔Ud=1.17U2COS45=182VUd= 182VRd101= 18.2A精品文檔IdT=軌=1*=6.1A2兀3

9、Ud、斤2、片3波形圖如下所示:5.在圖題所示電路中，當a=60 時，畫出下列故障情況下的Ud波形。(1)熔斷器 1FU 熔斷。熔斷器 2FU 熔斷。(3)熔斷器 2FU、3FU 同時熔斷。解：這三種情況下的波形圖如下所示:=,3Id= 10.5AT精品文檔精品文檔(b)注十if f f片亍也一(c)6.現(xiàn)有單相半波、單相橋式、三相半波三種整流電路帶電阻性負載，負載電流是 40A，問流過與晶閘管串聯(lián)的熔斷器的平均電流、有效電流各為多大？解：設.-0單相半波：ldT= ld=40A、1單相橋式：站=Id=20A2IT1 Id=28.3A1三相半波：ldT= Id=13.3A3當：-00時 Ud=

10、1.17U2U2=Ud/1.17肖上(牛號小23Id都IT=1.57 IdT=62.8A(Kf=1.57)0 - -30時叫丄啟衛(wèi)co斛Rd2二32精品文檔0220V 之間變化。試求:(1)不考慮控制角裕量時，整流變壓器二次線電壓。(u2L=168.2V )9、 三相全控橋式整流電路帶大電感負載，Ld=0.2H ,負載電阻 Rd=4Q,要求 Ud從精品文檔(2)計算晶閘管電壓、電流值，如電壓、電流取 2 倍裕量，選擇晶閘管型號。( (KP50-5)(3)變壓器二次電流有效值12. (44.9V)(4)計算整流變壓器二次側容量 S2。(12.66V)(5)a=0 時，電路功率因數(shù) cos.(0.

11、956)(6)當觸發(fā)脈沖距對應的二次相電壓波形原點多少度時，Ud 已為零。(120)解：(1)因為 Ud=2.34U2COS；不考慮控制角裕量，=0時U2如94V2.34U21二、3U2“68.2V(2)晶閘管承受最大電壓為6U2=230.3V取 2 倍的裕量,URM=460.6V1晶閘管承受的平均電流為心=丄 Id3又因為Id=H所以 ldT=18.33A，取 2 倍的裕量 ldTmax=36.67(A)選擇 KP50- 5 的晶閘管。8.(1)a=0時；a=30時精品文檔精品文檔(2)a：0-150為 giTdS),(2；嚴2(3)a=0時：a=150時：Udmin41U2sincid(a

12、Z)=哼魚(4)當a120時:當120vaa-120n2 Casino?/ d ()+-j2 LT2sitia/d(cot)u J05(；j +2+cosa- cos(a-120 )2;r精品文檔第三章2題：三相半波共陽極接法，B=60時ud和ut3波形精品文檔6.下表給出了 1200V 和不同等級電流容量 IGBT 管的柵極電阻推薦值。試說明為什么隨著電流容量的增大，柵極電阻值相應減小？電流容量/A255075100150200300柵極電阻/Q502515128.253.3答：對一定值的集電極電流，柵極電阻增大柵極電路的時間常數(shù)相應增大，關斷時柵壓下降到關斷門限電壓的時間變長，于是 IGBT 的關斷損耗增大。因此，隨著電流容量的增大,為了減小關斷損耗， 柵極電阻值相應減小。 應當注意的是，太小的柵極電阻會使關斷過程電 壓變化加劇，在損耗允許的情況下，柵極電阻不使用宜太小。7 緩沖電路有什么功能？關斷緩沖與開通緩沖在電路形式