1-3章习题答案

1、精品文档8.图题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5 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。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

2、闸管的关断，其两端电压大小由电源电压UA决定。6 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。理，为什么？（暂不考虑电压电流裕量）150V第2.8 型号为 KP100-3，维持电流lH=4mA 的晶闸管，使用在图题2.8 所示电路中是否合答:(a)因为IA50.03mA IH，50KU所以不合理。IAL220VTo22A,KP100 的电流额定值为100A，裕量达5倍，太大了。图题 1.8精品文档8.图

3、题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（C）百=150A，大于额定值，所以不合理。精品文档流平均值电流有效值和波形系数。1打r rn2non 0.1JI2m如/C/CJE/3n4n/32花7n/3仙0ii,- - -x/3n7TT/3血10K/4兀2ir 9n/4ft/f 0 wZ2耳2耳5nZ2图题 1-29解：图(a)：1兀ImIT(AV)=ImSintd(，t)=2兀兀1 1尹2ImIT=2：0(ImSin t) d(t)=2ITKf=1.57图(b):1兀2IT(AV)= fImsin otd (mt)= ImJl0J!：1兀2IIT=.0(ImSint

4、) d(t)=；ITKf=T=1.11IT(AV)图(c):,1严3IT(AV)=Imsintd ( t)=Im32二1庄2I1 V3IT=、二.JlmSin 4心(4)= Im59UT2U2=311VI1严2泅心如、2兀0R2430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p = |22R =8420.8 = 5644.8W电源提供视在功率S = U2I2=84220 = 18.58kVA电源侧功率因数pPF0.305S(2)采用变压器降压到60V 供电：Ud=24V 时:39,-180 -39 =1 4 1UT= 2U2=84.4V1T(A

5、V)IT1.57841.57:54 A二0.45U21 cos：精品文档负载电流有效值l =1.1化=13.3A(Kf=1.11)IT=tf2Ulsincot2dcot俺51.38A 2二oR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p =l22R =51.3820.8 =2112W变压器二次侧视在功率SrU2l2=60 51.38 =3.08kVA电源侧功率因数PPF0.68S14 某电阻性负载，Rd=50Q要求 Ud在 0600V 可调，试用单相半波和单相全波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

6、载的导线截面积( (导线允许电流密度 j=6A/mm2);(3)负载电阻上消耗的最大功率。Ud600, Ud600解：(1)单相半波=0 时,U2d1333V,ldd12A0.45 0.45Rd50晶闸管额定电流为IT(AV)匚=12(A)1.57晶闸管承受最大电压为URM _、2U2=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 _1j=1886 = 3.13mm2负载电阻上最大功率PR= lT2R =17.7kW(2)单相全波：=0时,U2=5600= 667V,Id= = 00= 12A0.90.9R,501T(AV)IT1.5

7、751.381.57:32.7 A晶闸管的最大电流有效值IT=1.57ld=18.8A精品文档取 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 _ 1 J=1336:2.22mm2负载电阻上最大功率PR= 12R =8.9kW15、稿16、1、带电阻性负载三相半波相控整流电路，如触发脉冲左移到自然换流点之前15。处，分析电路工作情况，画出触发脉冲宽度分别为10和 20时负载两端的电压Ud波形。解：三相半波相控整流电路触发脉冲的的最早触发时刻在自然换流点，如触发脉冲左移到自然换流点之前 15处，触发脉冲宽度为 10寸，不能触发晶闸管， Ud=0。触发

8、脉冲宽度 为 15时，能触发晶闸管，其波形图相当于a=0 时的波形。3、 三相半波相控整流电路带大电感负载，Rd=10Q,相电压有效值 U2=220V。求a=45时负载直流电压 Ud、流过晶闸管的平均电流IdT和有效电流 IT，画出 Ud、iT2、听3的波形。1如故厂解：Ud62U2sin td( t) =1.17U2cos：d2兀/3和2因为：U2=220V，:二450晶闸管的额定电流为IT(AV)= 6(A)1.57晶闸管承受最大电压为URM-. 2U2=1885V精品文档Ud=1.17U2COS45=182VUd= 182VRd101= 18.2A精品文档IdT=轨=1*=6.1A2兀3

9、Ud、斤2、片3波形图如下所示:5.在图题所示电路中，当a=60 时，画出下列故障情况下的Ud波形。(1)熔断器 1FU 熔断。熔断器 2FU 熔断。(3)熔断器 2FU、3FU 同时熔断。解：这三种情况下的波形图如下所示:=,3Id= 10.5AT精品文档精品文档(b)注十if f f片亍也一(c)6.现有单相半波、单相桥式、三相半波三种整流电路带电阻性负载，负载电流是 40A，问流过与晶闸管串联的熔断器的平均电流、有效电流各为多大？解：设.-0单相半波：ldT= ld=40A、1单相桥式：站=Id=20A2IT1 Id=28.3A1三相半波：ldT= Id=13.3A3当：-00时 Ud=

10、1.17U2U2=Ud/1.17肖上(牛号小23Id都IT=1.57 IdT=62.8A(Kf=1.57)0 - -30时叫丄启卫co斛Rd2二32精品文档0220V 之间变化。试求:(1)不考虑控制角裕量时，整流变压器二次线电压。(u2L=168.2V )9、 三相全控桥式整流电路带大电感负载，Ld=0.2H ,负载电阻 Rd=4Q,要求 Ud从精品文档(2)计算晶闸管电压、电流值，如电压、电流取 2 倍裕量，选择晶闸管型号。( (KP50-5)(3)变压器二次电流有效值12. (44.9V)(4)计算整流变压器二次侧容量 S2。(12.66V)(5)a=0 时，电路功率因数 cos.(0.

11、956)(6)当触发脉冲距对应的二次相电压波形原点多少度时，Ud 已为零。(120)解：(1)因为 Ud=2.34U2COS；不考虑控制角裕量，=0时U2如94V2.34U21二、3U2“68.2V(2)晶闸管承受最大电压为6U2=230.3V取 2 倍的裕量,URM=460.6V1晶闸管承受的平均电流为心=丄 Id3又因为Id=H所以 ldT=18.33A，取 2 倍的裕量 ldTmax=36.67(A)选择 KP50- 5 的晶闸管。8.(1)a=0时；a=30时精品文档精品文档(2)a：0-150为 giTdS),(2；严2(3)a=0时：a=150时：Udmin41U2sincid(a

12、Z)=哼鱼(4)当a120时:当120vaa-120n2 Casino?/ d ()+-j2 LT2sitia/d(cot)u J05(；j +2+cosa- cos(a-120 )2;r精品文档第三章2题：三相半波共阳极接法，B=60时ud和ut3波形精品文档6.下表给出了 1200V 和不同等级电流容量 IGBT 管的栅极电阻推荐值。试说明为什么随着电流容量的增大，栅极电阻值相应减小？电流容量/A255075100150200300栅极电阻/Q502515128.253.3答：对一定值的集电极电流，栅极电阻增大栅极电路的时间常数相应增大，关断时栅压下降到关断门限电压的时间变长，于是 IGBT 的关断损耗增大。因此，随着电流容量的增大,为了减小关断损耗， 栅极电阻值相应减小。 应当注意的是，太小的栅极电阻会使关断过程电 压变化加剧，在损耗允许的情况下，栅极电阻不使用宜太小。7 缓冲电路有什么功能？关断缓冲与开通缓冲在电路形式