電力電子第二次作業(yè)

1、1.使晶閘管導通及維持晶閘管導通的條件分別是什么？怎樣才能使晶閘管由導通變?yōu)殛P斷？ 答：導通：首先是晶閘管上有一個正向偏壓,再者門極加上觸發(fā)信號。并且保證AK之間的電流大于晶閘管本身規(guī)定的擎住電流，也就是必須大于這個最小導通電流值。這時候即使去掉觸發(fā)信號，晶閘管也處于導通狀態(tài)。 維持：維持晶閘管導通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導通的最小電流，即維持電流。 關斷：關斷方式為自然關斷，即AK間的電流小于擎住電流，或者在晶閘管兩端施加一個反偏壓，則晶閘管關斷2. 如何防止電力MOSFET因靜電感應引起的損壞？ 答：電力MOSFET 的柵極絕緣層很薄弱，容易被擊穿而損壞。MOSFET的輸入電

2、容是低泄漏電容，當柵極開路時極易受電干擾而充上超過20的擊穿電壓，所以為防止MOSFET 因靜電感應而引起的損壞，應注意一下幾點：（1） 一般不用時講其三個電極短接；（2） 裝配時人體、工作臺、電烙鐵必須接地，測試時所有儀器外殼必須接地；（3） 電路中，柵、源極間長并聯(lián)齊納二極管以防止電壓過高；（4） 漏、源極間也要采取緩沖電路等措施吸收過電壓。3. 試說明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點。答：比較如下表：器 件優(yōu) 點缺 點IGBT開關速度高，開關損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅(qū)動，驅(qū)動功率小開關速度低于電力MOSFET,電壓，電流容量

3、不及GTOGTR耐壓高，電流大，開關特性好，通流能力強，飽和壓降低開關速度低，為電流驅(qū)動，所需驅(qū)動功率大，驅(qū)動電路復雜，存在二次擊穿問題GTO電壓、電流容量大，適用于大功率場合，具有電導調(diào)制效應，其通流能力很強電流關斷增益很小，關斷時門極負脈沖電流大，開關速度低，驅(qū)動功率大，驅(qū)動電路復雜，開關頻率低電 力MOSFET開關速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動功率小且驅(qū)動電路簡單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置4. 單相半波可控整流電路對電感負載供電，L20mH，U2100V，求當0和60時的負載電流Id，并畫出ud與id波形。解

4、：0時，在電源電壓u2的正半周期晶閘管導通時，負載電感L儲能，在晶閘管開始導通時刻，負載電流為零。在電源電壓u2的負半周期，負載電感L釋放能量，晶閘管繼續(xù)導通。因此，在電源電壓u2的一個周期里，以下方程均成立： 考慮到初始條件：當wt0時id0可解方程得：=22.51(A) ud與id的波形如下圖： 當60時，在u2正半周期60180期間晶閘管導通使電感L儲能，電感L儲藏的能量在u2負半周期180300期間釋放，因此在u2一個周期中60300期間以下微分方程成立： 考慮初始條件：當wt60時id0可解方程得：其平均值為=11.25(A) 此時ud與id的波形如下圖：5 單相橋式全控整流電路，U2=100V，負載中R=2，L值極大，反電勢E=60V，當a=30時，要求： a.作出ud、id和i2的波形； b.求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有效值I2； c. 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：ud、id和i2的波形如下圖： 整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有效值I2分別為Ud0.9 U2 cos0.9100cos3077.97(A)Id (UdE)/R(77.9760)/29(A)I2Id 9(A) 晶閘管承受的最大反向電壓為：U2100141.4（V）流過每個晶閘管的電流的有效值為