部分习题解答
第一章
一、问答题
1、 KP100-3型晶闸管的维持电流为2mA，不考虑电压、电流裕量时，在如图所示的电路中使用时是否合理？ (a) 不合理，因为回路的电流小于2mA。
(b) 不合理，因为回路的电流大于100A。
(c) 不合理，因为晶闸管承受的正反向最大电压大于300V。
2、 晶闸管正常导通的条件是什么？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？若晶闸管在有触发脉冲时导通，脉冲消失后便自行关断，是何原因？
答：晶闸管正常导通的条件一是阳极加上正向电压，二是门极加上触发信号。
晶闸管的关断条件是回路电流小于维持电流。
晶闸管在有触发脉冲时导通，脉冲消失后便自行关断的原因是回路电流小于擎住电流。
3、 若晶闸管通态平均电流为100A，图中阴影部分表
示流过晶闸管的电流波形，考虑安全裕量为2时，允许的电流平均值和峰值各为多少？
（a） 允许的电流平均值为100A; 允许的电流峰值为100×π÷2=157A。
（b） 允许的电流平均值为141.4A; 允许的电流峰值为100×π÷2=157A。
注：通过每个晶闸管的电流峰值同半波波形，因为每个晶闸管仍然为半个周期工作。
4、 温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流和维持电流各如何变化？
答：晶闸管的触发电流减小；正反向漏电流增加；维持电流减小。
5、 怎样用万用表区分晶闸管阳极（A）、阴极（K）、与门极（G）？
6、全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析RCD缓冲电路中各元件的作用。
答：缓冲电路实质上是一种开关辅助电路，是为避免器件流过过大的电流和在其上出现过高的电压或为错开同时出现的电压电流的峰值区而设置的，将开关损耗由器件本身转移至缓冲电路，减小器件在开关过程中产生的过电压、过电流、过热、du/dt和di/dt，以确保器件安全可靠运行。
关断缓冲电路是将电容并接于器件两端，利用电容上电压不能突变的原理来减小器件的和抑制尖峰电压。
（1）充放电式RCD缓冲电路
图1.5.5a为充放电式RCD缓冲电路。当器件关断时，电源经负载RL、LL、二极管VDS向
电容CS充电，电容上电压缓慢上升。开通时，电容通过电阻RS放电，限制器件中的尖峰电流。由于器件开关一次，电容充放电一次，每次充入电容的能量主要消耗在电阻RS上，即该电路的功率损耗正比于开关频率，故普遍应用于开关频率不太高的GTO和GTR器件上，而工作频率较高的IGBT和功率MOSFET上一般采用箝位式RCD缓冲电路。
（2）箝位式RCD缓冲电路
箝位式RCD缓冲电路如磁性输送带图1.5.5b所示，图中RL、LL代表感性负载，VD为续流二极管，RL、LL与VDS组成箝位式缓冲电路。因放电电阻RS是直接与电源正端相连，所以无论器件处于导通还是关断状态，电容CS上的电压为电源电压。当器件由导通变为截止时，电流突然减小，在杂散电感LS上感应峰值电压，如没有吸收电路，该电压和电源电压叠加在一起，加到器件的两端，致使器件损坏。加了箝位式RCD吸收电路后，当器件两端电压高于电源电压时，杂散电感中的能量通过二极管VDS转储到吸收电容CS中，器件两端电位被箝在电容电压上，这样抑制了加在器件上的尖峰电压，同时电容CS通过RS向电源放电，于是转
移到电容上的能量部分送回电源，另一部分消耗在电阻防水按键RS上。由于线路的杂散电感一般不大，且能耗部分回馈到电源，所以即使在高频情况下，RS上消耗的功率也是不大的。所以这种缓冲电路成为IGBT器件最实用的缓冲电路。(P27页)
二、选择题
1、当晶闸管导通后，可依靠管子本身的（ B ）作用，以维持其导通状态。
(A)放大 (B)正反馈 (C)负反馈 (D)开关
2、在规定条件下，维持可控硅导通所必须的最小正向电流称为( C )电流。
(A)触发 (B)正向平均 (C)维持 (D)额定
3、用万用表R×1K档测量可控硅阳极与控制极间电阻时，若其正反向电阻都很小，说明两极之间(B)。
(A)开路 (B)短路 (C)接线错误 (D)测量方法错误
4、电力场效应管MOSFET是理想的（A）控制器件。
（A）电压 （B）电流 （C）电阻 （D）功率
5、在电力电子装置中，电力晶体管一般工作在（D）状态 。
（A）放大 （B）截止 （C）饱和 （D）开关
6、电力晶体管在使用时，要防止（A）。
（A）二次击穿 （B）静电击穿 （C）时间久而失效 （D）工作在开关状态
7、电力场效应晶体管MOSFET适合于在( D )条件下工作。
(A)直流 (B)低频 (C)中频 (D)高频
8、电力场效应管MOSFET( B )现象。
(A)有二次击穿 (B)无二次击穿 (C)防止二次击穿 (D)无静电击穿
三、看图分析
1、下图为台灯调光电路，试分析其工作原理。
2、图F-F为电动机正反转定时控制电路，调节RP1、RP2可调节正反转工作时间，试说明电路工作原理。
第二章
1.在可控整流电路中，若负载是纯电阻，试问电阻上的电压平均值与电流平均值的乘积是否就等于负载消耗的功率，为什么?
答：不等于。因为电阻负载消耗的功率为电压的有效值与电流有效值的乘积。
2.某电阻负载要求获得的可调直流平均电压，负载电流。分别由交流电网220V供电，与由整流变压器降压后60V的变压器二次电压供电。采用单相半波可控整流电路，说明是否都能满足要求?并比较两种供电方案的晶闸管导通角、晶闸管的电压电流额定值、电源与整流变压器二次侧功率因数及对电源要求的容量等有何不同?两种供电方案哪种合理?
答：负载电阻为24V/30A = 0.8Ω。
1、由单相半波可控整流电路的输出电压： ,当α=0时可得；若24V ，则U2为53.3V，故都能满足要求。
2、采用220V电压供电时，可解得α=121°，导通角θ=180°-121°=59°；此时负载的电压有效值为：
=67.38V
负载的电流即通过晶闸管的电流有效值为：I = 67.38V/0.8Ω = 84.22A
晶闸管承受的最大电压为交流电的峰值311V。
功率因数=0.306
对电源的容量要求为：P= U2I = 18528VA。
3、采用60V电压供电时，可解得α=38.9°，导通角θ=180°-38.9°=141.1°；此时负载的电压有效值为：
=41.12V
负载的电流即通过晶闸管的电流有效值为：I = 41.12V/0.8Ω = 51.4A
晶闸管承受的最大电压为交流电的峰值84.85V。
功率因数=0.6854
对电源的容量要求为：P= U2I = 60×51.4=3084VA。
4、综上，采用由整流变压器降压后60V的变压器二次电压供电方案较合理。
3.图2-30是中小型发电机采用的单相半波晶闸管自励磁电路，L为励磁绕组，发电机满载时相电压为220V，要求励磁电压为45V，励磁绕组内阻为4Ω，电感为0.2H，试求满足励磁要求时，晶闸管的导通角及流过晶闸管与续流二极管的电流平均值及电流有效值。
图2-30 题3图
4.画出单相半波可控整流电路，当时，如下五种情况的、、的波形：1)电阻性负载；2)大电感负载不接续流二极管；3)大电感负载接续流二极管；4)反电动势负载不串入平波电抗器；5)反电动势负载串入平波电抗器并接续流二极管。
5.单相全控桥整流电路，大电感负载。已知：U=220V；R=4Ω。当时，试分别计算负载两端并接续流二极管前后的值；画出、、的波形。
6.单相半控桥电路，对直流电动机电枢供电，串入了大电感量的平波电抗器L，电枢电阻为0.2Ω，单相交流电压220V输入。试画出当时的、、、的波形。
7.如图2-31所示的可控整流电路，试画出时的、、、的波形。
图2-31 题7图 图2-32 题8图
8.两个晶闸管串联式的单相半控桥整流电路如图2-32所示，负载为大电感，内阻为5Ω，电源电压。试画出、、的波形；试比较说明与共阴极接法的单相半控桥电路的异同。
9.对三相半波可控整流电路电阻负载，如果触发脉冲出现在自然换相点之前15°处，试画出触发脉冲宽度分别为10°和20°时，输出电压波形，并分析电路是否能正常工作?
10.对三相半波可控整流电路大电感负载，电感内阻为l0Ω，不接续流二极管。负载电压要求220V，画出当时，、、波形。
11.对三相半波可控整流电路，如果U相的触发脉冲丢失，试画出时，大电感负载时的浏阳霉素、、波形。
12.对三相半波可控整流电路，负载为直流电动机串入足够大的平波电抗器，并续流二极管。，电动机在额定负载下运行，额定电流为40A，电枢回路总电阻为0.2Ω，试求：当时的及反电动势E值的大小。画出弯头制作、、波形。
13.对三相全控桥整流电路大电感负载，已知，电感的内阻为10Ω。求时值，并画出、、、波形。
14.三相半控桥整流电路大电感负载，为了防止失控，并接了续流二极管。已知：，电感的内阻为6Ω。求时，值，并画出、波形。
第三章
1、斩波电路中斩波开关的占空比K是什么意思？
答：斩波器的占空比为k = ton /T ，
式中：T = ton + toff ，为斩波器的工作周期；ton为脉冲宽度；toff为脉冲的关断时间。
2金属按键、简述斩波电路的主要功能。
答：将直流电源电压升高或降低。
3、简述图3A斩波电路的工作原理。
4、在图3A中，知Ui=200V、R= 10Ω、T=50цs、ton=20цs。L及C2较大。求
占空比K；
输出电压U0；
输出电流I0。
5、简述图3B斩波电路的工作原理
6、在图3B中，知Ui=50V、R= 20Ω、T=40цs、ton=25цs。L值及C2值较大。求
占空比K；
输出电压U0棒材矫直机；
输出电流I0。
7、简述图3C斩波电路的工作原理。并写出输出电压U0的公式。
8、在图3A、3B、3C中开关VT、电感L、二极管VD、电容C各起到什么作用？
9、简述电流可逆斩波电路的工作原理。电流可逆斩波电路为何又称二象限斩波电路？
10、简述桥式可逆斩波电路的工作原理。桥式可逆斩波电路为何又称四象限斩波电路？
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议