電力電子技術(shù)習(xí)題（含答案）

電力電子技術(shù)第2章習(xí)題-答案(總7頁(yè))--本頁(yè)僅作為文檔封面，使用時(shí)請(qǐng)直接刪除即可----2班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào)2/9章電力電子器件課后復(fù)習(xí)題1電力電子器件是直接用于 主 電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或掌握的電子器件。電能變換或掌握任務(wù)的電路。電力電子器件一般工作在開關(guān) 狀態(tài)。電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由掌握電路 、驅(qū)動(dòng)電路、主電路三局部組成，由于電路中存在電壓和電流的過沖，往往需添加保護(hù)電路 。、半控型器件和全控型器件。依據(jù)驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的性質(zhì)，電力電子器件可分為以下分為兩類：電流驅(qū)動(dòng)型 和 驅(qū)動(dòng)型 。電力二極管的工作特性可概括為單向?qū)щ娦?。電力二極管的主要類型有一般二極管、快恢復(fù)二極管、肖特基二極管。一般二極管又稱整流二極管多用于開關(guān)頻率不高,一般為 1K Hz以下的整流電路。其反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，一般在5 s 以上。快恢復(fù)二極管簡(jiǎn)稱快速二極管，其反向恢復(fù)時(shí)間較短，一般在5 s 以下。肖特基二極管的反向恢復(fù)時(shí)間很短,其范圍一般在10～40ns之間。33晶閘管的根本工作特性可概括為：承受反向電壓時(shí)，不管是否觸發(fā) ，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)門極正確觸發(fā)狀況下，晶閘管才能導(dǎo)通；晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去掌握作用。要使晶閘管關(guān)斷，只能使晶閘管的電流降至維持電流以下。通常取晶閘管的UDRM和URRM中較小的標(biāo)值作為該器件的額定電壓。選用時(shí)，一般取為正常工作時(shí)晶閘管所承受峰值電壓2~3倍。使晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流稱為維持電流。晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號(hào)后，能維持導(dǎo)通所需的最小電流稱為擎住電流。對(duì)同一晶閘管來說，通常ILIH的稱為2~4倍。雙向晶閘管逆導(dǎo)晶閘管。一般晶閘管關(guān)斷時(shí)間數(shù)百微秒 ，快速晶閘管數(shù)十微秒，高頻晶閘管10微秒左右。高頻晶閘管的缺乏在于其電壓和電流定額不易做高。雙向晶閘管可認(rèn)為是一對(duì)反并聯(lián)聯(lián)接的一般晶閘管的集成。逆導(dǎo)晶閘管是將晶閘管反并聯(lián)一個(gè)二極管 制作在同一管芯上的功率集成器件。光控晶閘管又稱光觸發(fā)晶閘管，是利用肯定波長(zhǎng)的光照信號(hào)觸發(fā)導(dǎo)通的晶閘管。光觸發(fā)保證了主電路與掌握電路之間的絕緣 ，且可避開電磁干擾的影響。GTO的多元 構(gòu)造是為了便于實(shí)現(xiàn)門極掌握關(guān)斷而設(shè)計(jì)的。GTO的開通掌握方式與晶閘管相像，但是可以通過在門極施加負(fù)的脈沖電流 斷。GTO導(dǎo)通過程與一般晶閘管一樣，只是導(dǎo)通時(shí)飽和程度較淺 ,導(dǎo)通時(shí)管壓降較高 。GTO最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流與門極負(fù)脈沖電流最大值IGM之比稱為電流關(guān)斷增益,該值一般很小，只有 5 左右，這是GTO的一個(gè)主要缺點(diǎn)。GTR導(dǎo)通的條件是： 集電結(jié)正向偏置 且 基極施加驅(qū)動(dòng)電流 。在電力電子電路中GTR工作在開關(guān)狀態(tài),在開關(guān)過程中，在飽和 區(qū)和截止 間過渡時(shí)，要經(jīng)過放大區(qū)。漏源極間加正電且柵源極間加大于開啟電壓的正電壓 。電力MOSFET的漏極伏安特性中的三個(gè)區(qū)域與GTR共放射極接法時(shí)的輸出特性中的三個(gè)區(qū)域有對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中前者的截止區(qū)對(duì)應(yīng)后者的、前者的飽和區(qū)對(duì)應(yīng)后者的放大區(qū)放大區(qū)。電力MOSFET的通態(tài)電阻具有正 溫度系數(shù)。是由MOSFET和 GTR兩類器件取長(zhǎng)補(bǔ)短結(jié)合而成的復(fù)合器件。導(dǎo)通的條件是：集、射極間加正電且柵、射極間加大于開啟電壓的正電壓 。4431.IGBT的輸出特性分為三個(gè)區(qū)域，分別是：正向阻斷 區(qū)，有源區(qū)和飽和區(qū)。IGBT的開關(guān)過程，是在正向阻斷區(qū)和飽和區(qū)之間切換。由IGBT和 GTO 與IGBT等型器件劇烈競(jìng)爭(zhēng)，試圖最終取代GTO在大功率場(chǎng)合的位置。將多個(gè)電力電子器件封裝在一個(gè)模塊中，稱為 功率模塊 。與單管器件相比，功率模塊的優(yōu)點(diǎn)是：體積小本錢低牢靠性高。功率集成電路將功率器件與規(guī)律、掌握、保護(hù)、傳感、檢測(cè)、自診斷等信息電子電路制作在同一芯片上。功率集成電路實(shí)現(xiàn)了 電能 和 信息 的集成，成為機(jī)電一體化的抱負(fù)接口。依據(jù)載流子參與導(dǎo)電的狀況，可將電力電子器件分為: 單極型 、 雙極型 和混合型〔復(fù)合型〕 三類。在如下器件：電力二極管〔PowerDiode〕、晶閘管〔SCR〕、門極可關(guān)斷晶閘管、電力晶體管〔GTR〕、電力場(chǎng)效應(yīng)管〔MOSFET〕、絕緣柵雙極型晶體管〔IGBT〕中，屬于不行控器件的是電力二極管 屬于半控型器件的是 SCR ，屬于全控型器件的是GTO,GTR,電力MOSFET,IGBT,屬于單極型電力電子器件的有電力MOSFET ,屬于雙極型器件的有電力二極管,SCR,GTO,GTR,屬于復(fù)合型電力電子器件得有 IGBT ,在可控的器件中，容量最大的是 IGBT 工作頻率最高的是電力MOSFET ,屬于電壓驅(qū)動(dòng)的是電力MOSFET,IGBT 屬于電流驅(qū)動(dòng)的是 SCR,GTO,GTR 。畫出下面電力電子器件的電氣符號(hào)。電力二極管 晶閘管 GTO GTR 電力場(chǎng)效應(yīng)管 IGBT2電力電子器件是如何定義和分類的同處理信息的電子器件相比，它的特點(diǎn)是什么答：電力電子器件是直接用于主電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或掌握的電子器件。它分為電〔主要是硅半導(dǎo)體〕。電力半導(dǎo)體器件依據(jù)掌握程度可分為不控型器件，半控型器件，全控型器件。按驅(qū)動(dòng)電路：電流驅(qū)動(dòng)型，電壓驅(qū)動(dòng)型。電力電子器件同處理信息的電子器件相比，它的特點(diǎn)是：處理電功率的力量一般遠(yuǎn)大于處理信息的電子器件。55電力電子器件一般都工作在開關(guān)狀態(tài)。電力電子器件往往需要由信息電子電路來掌握。電力電子器件自身的功率損耗遠(yuǎn)大于信息電子器件，一般都要安裝散熱器。使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：晶閘管導(dǎo)通的條件有2個(gè)，缺一不行，即：陽(yáng)極與陰極之間加上正向電壓；門極與陰極之間加上適當(dāng)?shù)恼螂妷骸＞S持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷和一般晶閘管同為PNPN構(gòu)造，為什么GTO能夠自關(guān)斷，而一般晶閘管不能？5.IGBT、GTR、GTOMOSFET83大?答：考慮2倍安全裕量，有2U 22TM

220622V700V。1所示,I。試計(jì)算電流波形的平均值、有效m2100A的晶閘管，其允許通過的電流