(完整版)電力電子技術(shù)第五版課后答案

1、電力電子技術(shù)第五版課后習(xí)題答案 電力電子技術(shù)第五版課后習(xí)題答案第二章 第二章 電力電子器件 電力電子器件2-1 2-1 與信息電子電路中的二極管相比，電力二極管具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點才使得其具有 與信息電子電路中的二極管相比，電力二極管具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點才使得其具有耐受高壓和大電流的能力？ 耐受高壓和大電流的能力？答：1.電力二極管大都采用垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)， 使得硅片中通過電流的有效面積增大， 顯著提高了二極管的通流能力。 2.電力二極管在 P

2、 區(qū)和 N 區(qū)之間多了一層低摻雜 N 區(qū)，也稱漂移區(qū)。低摻雜 N 區(qū)由于摻雜濃度低而接近于無摻雜的純半導(dǎo)體材料即本征半導(dǎo)體，由于摻雜濃度低，低摻雜 N 區(qū)就可以承受很高的電壓而不被擊穿。2-2. 2-2. 使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？ 使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽極電 壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）?；颍簎AK>0 且 uGK>0。2-3. 2-3. 維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才

3、能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？ 維持晶閘管導(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？答：維持晶閘 管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。 要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷， 可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降 到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。2-4 2-4 圖 2-27 2-27 中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形， 中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的

4、電流波形， 各波形的電流 各波形的電流 最大值均為 最大值均為Im Im ，試計算各波形的電流平均值 ，試計算各波形的電流平均值 Id1 Id1、Id2 Id2、Id3 Id3 與電流有效值 與電流有效值 I1 I1、I2 I2、I3 I30 ?4?a)2? 0 ? 4 ? 5?4b)2? 0 ? 2c)2?圖1-43 圖 2-27 2-27 晶閘管導(dǎo)電波形 晶閘管導(dǎo)電波形Im 2 1 ? 解：a) Id1= = ( I sin?td(

5、?t) ?1) ? 0.2717 Im ? m 2 π 2 2 π ?4I1= 12? ???4(Im sin?t)2d(?t) = Im 23 1 ? ? 0.4767 Im 4 2?b) Id2=I2 = 12 Im 1 ? = ( I sin?td(?t) ?1) ? 0.5434 Im ? m ?π 2 π42Im 2?? ???4(Im sin?t)2d(?t) = 3 1 ? ?0.6741I m 4 2?12 1 c) I

6、d3= = Im I d(?t)m 2 π ?0 41 I3 =2??? 20Im d(?t) = 2 1 Im 22-5 2-5 上題中如果不考慮安全裕量 上題中如果不考慮安全裕量,問 100A 100A 的晶閘管能送出的平均電流 的晶閘管能送出的平均電流 Id1 d1、Id2 d2、Id3 d3 各為 各為多少？這時，相應(yīng)的電流最大值 多少？這時，相應(yīng)的電流最大值 Im1 m1、Im2 m2、Im3 m3 各為多少 各為多少?解：額

7、定電流 I T(AV)=100A 的晶閘管，允許的電流有效值 I =157A，由上題計算結(jié)果知I ?329.35 329.35， a) a) Im1 m1? Id1 d1 ? 0.2717 0.2717 Im1 m1?89.48 89.480.4767i d ?Id ? 12?? 2?0=ud 與 id 的波形如下圖：u20ud0i d2U2 (1? cos?t) ?L2U2 (1? cos?t)d(?t) ?L2U2 =22.51(A

8、) =22.51(A) ?L? 2? ?t? 2? ?t0 ? 2? ?t當(dāng)α＝60° 時， 在 u2 正半周期 60?~180?期間晶閘管導(dǎo)通使電感 L 儲能， 電感 L 儲藏的能量在 u2 負(fù)半周期 180?~300?期間釋放，因此在 u2 一個周期中 60?~300?期間以下微分方程成立：L did ? 2U2 sin?t d t考慮初始條件：當(dāng)?t＝60?時 id＝0 可解方程得：2U2 1 i d ? ( ? cos