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课后答案网 第 2 章思考题与习题2.1 晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压UA决定。2.2 晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流IA减小，IA下降到维持电流IH以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压UA决定。2.3 温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流IH会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。2.4 晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) Ig=0，阳极电压升高至相当高的数值；(1)阳极电压上升率du/dt过高；(3) 结温过高。2.5 请简述晶闸管的关断时间定义。答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。即tq= trr+ tgr。2.6 试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。2.7 请简述光控晶闸管的有关特征。答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。主要用于高压大功率场合。2.8 型号为KP100-3，维持电流IH=4mA的晶闸管，使用在图题 1.8 所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题 1.8 课后答案网 100V答：（a）因为IA=50K=2mAIH，所以不合理。200V=了。(b)因为IA=10150V=20 A, KP100的电流额定值为 100，裕量达倍，太大（c）因为IA=1150 A，大于额定值，所以不合理。2.9图题 1.9 中实线部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为Im，试计算各图的电流平均值电流有效值和波形系数。1Imsintd (t)Im解：图(a)： IT(AV)=20= 1t2tIT=20IT(Imsin)d ()Im=2 Kf=IT( AV )=1.571图题 192图(b)： IT(AV)=0Imsintd (t)2= Im1(Imsint)d (t)ImIT=Kf=0ITIT( AV )=1.111=23图(c)： IT(AV)=3Imsintd (t)=2 Im课后答案网 21(Imsint)d (t)13IT=Kf=3ITIT( AV )=1.261= Im33+80.63Im图(d)： IT(AV)=23Imsintd (t)= 4 Im1t2t13IT=23IT(Imsin)d ()= Im6+60.52ImKf=IT( AV )=1.781Im图(e)： IT(AV)=204Imd (t)=8142ImIT=2IT0Imdt()= 22Kf=IT( AV )=2.83102ImdtIm图(f)： IT(AV)=21()=4 22IT=2IT0Imdt()Im=2Kf=IT( AV )=22.10 上题中，如不考虑安全裕量，问额定电流 100A 的晶闸管允许流过的平均电流分别是多少?解：(a)图波形系数为 1.57，则有： 1.57 IT(AV) =1.57 100A , IT(AV) = 100 A (b)图波形系数为 1.11，则有： 1.11(c)图波形系数为 1.26，则有： 1.26 IT(AV ) =1.57 100A , IT(AV)=141.4A IT(AV ) =1.57 100A , IT(AV)=124.6A(d)图波形系数为 1.78，则有： 1.78(e)图波形系数为 2.83，则有： 2.83 IT(AV) =1.57 100A , IT(AV)=88.2A IT(AV ) =1.57 100A, IT(AV)=55.5A (f)图波形系数为 2，则有： 2 IT( AV) =1.57 100A , IT(AV)=78.5A 课后答案网 2.11 某晶闸管型号规格为 KP200-8D，试问型号规格代表什么意义?解：KP代表普通型晶闸管，200 代表其晶闸管的额定电流为 200A，8 代表晶闸管的正反向峰值电压为 800V，D代表通态平均压降为0.P= UI。12ddd相控整流电路带大电感负载时，虽然Ud存在谐波，但电流是恒定的直流，故负载电阻Rd课后答案网 上的Ud与Id的乘积等于负载有功功率。5.6 某电阻性负载要求 024V直流电压，最大负载电流Id=30A，如采用由 220V交流直接供电和由变压器降压到 60V供电的单相半波相控整流电路，是否两种方案都能满足要求?试比较两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电路的功率因数及对电源容量的要求。解：采用由 220V交流直接供电当 = 0 o 时： Udo=0.45U2=0.45 220 =99V 由变压器降压到 60V供电当 = 0o 时：Ud=0.45U2=0.45 60 =27V 因此，只要调节 都可以满足输出 024V直流电压要求。(1)采用由 220V 交流直接供电时：+1cosUd=U0.4522 121o，oooUd=24V时 = 180121= 59UT=2U2= 311VIT=1U22sint2dt 84AU2024RR =d= 0.8Id30ITAV=IT=8454A()1.571.57取 2 倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为 622V 和 108A。电源提供有功功率2P = IR= 842 0.8 =5644.8W2电源提供视在功率S = UIP22=84 220 =18.58kVA电源侧功率因数PF = 0.305S(2)采用变压器降压到 60V 供电：+1cosUd=U0.4522， 39o, oooUd=24V时 = 180 39= 141UT=2U2= 84.4V课后答案网 IT=1U 22sint2dt51.38AU2024RR =d= 0.8Id30I51.38ITAV=T=32.7 A()1.571.57取 2 倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为 168.8V 和 65.4A。变压器二次侧有功功率2P = IR=51.382=0.82112W变压器二次侧视在功率2S = U2I2= 60 51.38 = 3.08kVAP电源侧功率因数PF = 0.68S5.7 某电阻性负载，Rd=50,要求Ud在 0600V可调，试用单相半波和单相全控桥两种整流电路来供给，分别计算：(1)晶闸管额定电压、电流值；(2)连接负载的导线截面积(导线允许电流密度j=6Amm2)；(3)负载电阻上消耗的最大功率。U=Ud=600= 1333VId=Ud=600=12 A解：（1）单相半波 = 0o 时,20.450.45,Rd50晶闸管的最大电流有效值IT= 1.57 Id=18.8A晶闸管额定电流为 IT(AV)IT1.57=12(A) 晶闸管承受最大电压为URM2U2=1885V 取 2 倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为 4000V 和 30A。所选导线截面积为S IJ=18.86=3.13mm2负载电阻上最大功率2=PR= ITR17.7kWU=Ud=600= 667VId=Ud=600=12 A（2）单相全控桥 = 0o 时,20.90.9,Rd50负载电流有效值I = 1.11Id=13.3A (Kf=1.11)I晶闸管的额定电流为 IT(AV)IT1.57=6(A) IT=2课后答案网 晶闸管承受最大电压为URM2U2=1885V 取 2 倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为 4000V 和 20A。所选导线截面积为S IJ=13.362.22mm2负载电阻上最大功率2=PR= IR8.9kW5.8