浙江大学远程教育学院 《电力电子技术》课程作业
姓名： 年级：
应晓兵 15春
学 号： 学习中心：
715236202001 建德学习中心
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第1章
1．把一个晶闸管与灯泡串联，加上交流电压，如图1-37所示
图 1-37 问：（1）开关S闭合前灯泡亮不亮？（2）开关S闭合后灯泡亮不亮？（3）开关S闭合一段时间后再打开，断开开关后灯泡亮不亮？原因是什么？
答：（1）不亮；（2）亮；（3）不亮，出现电压负半周后晶闸管关断。
2．在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠，可能是什么现象和原因？冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因？
答：晶闸管的门极参数IGT、UGT受温度影响，温度升高时，两者会降低，温度升高时，两者会升高，故会引起题中所述现象。
3．型号为KP100-3，维持电流IH＝4mA的晶闸管，使用在如图1-38电路中是否合理？为什么？（分析时不考虑电压、电流裕量）?
(a) (b) (c)
图 1-38 习题5图
答：（a）
Id?100?0.002A?2mA?IH?4mA50?103故不能维持导通
(b)
I2?而
即晶闸管的最大反向电压超过了其额定电压，故不能正常工作 （c）
Id=160/1=160A>IH
IT=Id=160A<1.57×100=157A 故能正常工作
4．什么是IGBT的擎住现象？使用中如何避免？
答：IGBT由于寄生晶闸管的影响，可能是集电极电流过大（静态擎住效应），也可能是duce/dt过大（动态擎住效应），会产生不可控的擎住效应。实际应用中应使IGBT的漏极电流不超过额定电流，或增加控制极上所接电阻RG的数值，减小关断时的duce/dt，以避免出现擎住现象。
?15.56...Id?I2/1.57?9.9A?IH102UTM?2202?311V?UR220第2章
1．出图2-57中①～⑨各保护元件及VDF、Ｌd的名称及作用。（LJ为过流继电器）
图2-57 三相桥式整流电路的保护
答：（1）交流进线电抗器 限流、限du/dt和di/dt
（2）压敏电阻 过压保护 （3）交流侧阻容保护 过压保护
（4）桥臂电感 限du/dt (由元件换流引起）、di/dt （5）快熔 过流保护
（6）过压保护电容 限制关断过电压对元件的损害
（7）抑振电阻 防止L、C振荡，限制电容放电电流 （8）直流侧压敏电阻 直流侧过压保护
（9）过流继电器 过流时，继电器开路，保护主电路 （10）VDF续流二极管 为负载电路提供通路，过压保护 （11）Ld平波电抗器 防止直流电流波动（断流）
2．GTR、IGBT等过流保护中，为何要采用检测集射极电压作为保护基准？
答：
1. 如以测量集电极电流Ic为过流保护原则，当Icg测量误差为
集电极电流为Icg+
?Ic，则保护电路将在
?Ic时才动作，但此时工作点已经移至线性放大区，到元件关
断时已出现高损耗，导致GTR损坏。
2. 如以测量集射极电压Uce作为过流保护原则，在相同的相对测量误差下，GTR工作
点移动较小，元件关断时功耗只略有增加，可保证器件安全。 3. 设基极电流Ib减小?Ib，当采用电流Ic测量的保护方式时，GTR关断时工作点已
经进入线性放大区；当采用电压Uce测量保护时，GTR关断时工作点仍在饱和区，确保器件安全。
3．GTR、P-MOSFET、IGBT吸收电路的基本结构如何？其减少被保护器件开关损耗的机理如何？
答：缓冲电路的功能包括抑制和吸收二个方面。下图为电路的基本结构。
关断过程：Cs与GTR集射极并联，利用Cs两端电压不同突变的原理延缓关断时集射极间电压Uce上升的速度，使Uce达最大值之前集电极电流Ic已变小，从而使关断过程瞬时功耗变小。R是限制GTR导通时电容的放电电流。
开通过程：Ls与GTR串联，延缓了集电极电流的增长速度，且当电流急剧增大时会在其上产生较大压降，使得集射极电压在导通时迅速下降。这样电压、电流出现最大值的时间错开，关断时功耗明显减小。
第3章
1、某电阻负载要求（0～24）V直流电压，最大负载电流Id＝30A，采用单相半波可控整流电路。如交流采用220V直接供电与用变压器降至60V供电是否都满足要求？试比较两种方案的晶闸管导通角、额定电压、额定电流、整流电路功率因数以及对电源要求的容量。
答：(1) 220V供电
52 Ud?0.4U1?co?s ,21?cos?24?0.45?220?
2??121?
???180???59
?? I2?
?sin2??2?(???)Id?(1?cos?)2?sin242??2?(??121?)180?30??84.1(A)
(1?cos121)2 IT(AV)?(1.5～2)I2?80.35?107.13(A)
1.57UTM?2?220?311(V)
UR?(2～3)UTM?622.3?933.4(V)
cos??1???sin2???4?2?1sin242??4???121?180?0.3105 2?S1?U2I2?220?84.1?18502(VA)?18.5(KVA)
（2）60V供电
24?0.45?60?1?cos? 2??38.9?
???180????141.1?
I2??sin2??2?(???)(1?cos?)2?sin77.8??2?(??Id?38.9?)180?30??51.37(A)(1?cos38.9)2