習(xí)習(xí)題-帶答案

1、第9章 輔助元器件和系統(tǒng) 習(xí)題第1部分：填空題1.抑制過(guò)電壓的方法之一是用 電容 吸收可能產(chǎn)生過(guò)電壓的能量，并用電阻將其消耗。在過(guò)電流保護(hù)中，快速熔斷器的全保護(hù)適用于 小 功率裝置的保護(hù) 。的通態(tài)壓降在1/2或1/3額定電流以下區(qū)段具有 負(fù) 溫度系數(shù)， 在1/2或1/3額定電流以上區(qū)段具有 正 溫度系數(shù)。并聯(lián)使用時(shí)具有電流的 自動(dòng)均衡 能力，易于并聯(lián)。3.晶閘管串聯(lián)時(shí)，給每只管子并聯(lián)相同阻值的電阻R是 靜態(tài)均壓 措施，給每只管子并聯(lián)RC支路是 動(dòng)態(tài)均壓 措施，當(dāng)需同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時(shí)，應(yīng)采用 先串后并 的方法。4.功率晶體管緩沖保護(hù)電路中的二極管要求采用 快恢復(fù) 型二極管，以便與功率晶體管的

2、開(kāi)關(guān)時(shí)間相配合。5.現(xiàn)代電力電子裝置的發(fā)展趨勢(shì)是小型化 、輕量化 ，同時(shí)對(duì)裝置的效率和電磁兼容性也提出了更高的要求。6.使開(kāi)關(guān)開(kāi)通前其兩端電壓為零的開(kāi)通方式稱為零電壓開(kāi)通 ，它需要靠電路中的諧振來(lái)完成。 第2部分：簡(jiǎn)答題1. 晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求答：1）觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)通。2）觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度。3）觸發(fā)脈沖不應(yīng)超過(guò)晶閘管門(mén)極的電壓、電流和功率定額。4）應(yīng)有良好的抗干擾性溫度穩(wěn)定性及主電路的電氣隔離2. GTO與GTR同為電流控制器件，前者的觸發(fā)信號(hào)與后者的驅(qū)動(dòng)信號(hào)有哪些異同答：GTO對(duì)觸發(fā)脈沖前沿的幅度和陡峭度要求高。且一般需在整個(gè)導(dǎo)通器件時(shí)加正門(mén)極電流。關(guān)斷時(shí)對(duì)負(fù)

3、脈沖的幅值和陡度要求更高，幅值需達(dá)到陽(yáng)極電流的1/3左右，陡度需達(dá)到50A/us,強(qiáng)負(fù)脈寬約100us，關(guān)斷后還應(yīng)在門(mén)陰極時(shí)加約5V的負(fù)偏壓。使GTR開(kāi)通的基極驅(qū)動(dòng)電流應(yīng)使其處于準(zhǔn)飽和導(dǎo)通狀態(tài)，使之不進(jìn)入放大區(qū)和深飽和區(qū)。關(guān)斷GTR時(shí)，施加以的負(fù)基極電流有利于減少關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷損耗。關(guān)斷后同樣應(yīng)在基極射極之間施加一定負(fù)值的負(fù)偏壓，GTR驅(qū)動(dòng)電流的前沿上升時(shí)間應(yīng)小于1us。3. IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路各有什么特點(diǎn)答：IGBT：電壓驅(qū)動(dòng)性器件，要求驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸出電阻。關(guān)斷時(shí)施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓。GTR：開(kāi)通驅(qū)動(dòng)電流應(yīng)使其處于準(zhǔn)飽和狀態(tài)。關(guān)斷時(shí)施加負(fù)極基電流

4、。GTO：開(kāi)通觸發(fā)脈沖的前沿幅值和陡度要高，關(guān)斷觸發(fā)脈沖的前沿幅值和陡度要更高。導(dǎo)通期間施加正門(mén)極電流，關(guān)斷后施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動(dòng)偏壓。4. 說(shuō)明電力電子裝置中產(chǎn)生過(guò)電壓和過(guò)電流的原因。各舉出3種常用的過(guò)電壓和過(guò)電流保護(hù)措施，畫(huà)出它們的配置簡(jiǎn)圖，并說(shuō)明其工作原理。答：產(chǎn)生過(guò)電壓的原因有：操作過(guò)電壓、雷擊過(guò)電壓、換相過(guò)電壓和關(guān)斷過(guò)電壓。常用的過(guò)電壓保護(hù)措施：閥器件換相過(guò)電壓抑制用RC電路、閥器件關(guān)斷過(guò)電壓抑制用RCD電路、壓敏電阻過(guò)電壓抑制器。產(chǎn)生過(guò)電流原因：電力電子電路運(yùn)行不正?；虬l(fā)生故障。常用的過(guò)電流保護(hù)措施：快速熔斷器、直流快速斷路器、過(guò)電流繼電器?？焖偃蹟嗥髯鳛槎搪窌r(shí)的部分區(qū)段保護(hù)、直流

5、快速斷路器整定在電力電子電路動(dòng)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)。5. 如何防止電力MOSFET因靜電感應(yīng)應(yīng)起的損壞答：柵源間接入穩(wěn)壓管以限制柵源電壓。6. 全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么試分析RCD緩沖電路中各組件的作用。答：為了抑制電力電子器件的內(nèi)因過(guò)電壓、du/dt、過(guò)電流、di/dt、減小開(kāi)關(guān)損耗，常設(shè)置緩沖電路。器件開(kāi)通時(shí)，C通過(guò)R向電力電子器件放電，構(gòu)成放電回路。器件關(guān)斷時(shí)并聯(lián)的電容抑制電壓的變化率，使關(guān)斷過(guò)程在安全工作區(qū)范圍內(nèi)，且減少損耗。7.全控器件的的安全工作區(qū)是如何定義的如題圖7-1所示，GTR帶電感性負(fù)載時(shí)，如果不接二極管VD會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題有了二極管VD是否還要加緩沖電路呢 題圖7-1

6、答：全控器件工作時(shí)不能超過(guò)最高電壓，最大電流和最大耗散功率限制，這些條件規(guī)定了GTR的安全工作區(qū)。如不接VD，關(guān)斷時(shí)會(huì)在L上產(chǎn)生很高的自感電勢(shì)，使VT過(guò)壓，易損壞。有了VD還要加緩沖電路，以抑制電力電子器件的過(guò)電壓，降低du/dt 。8.畫(huà)出RCD型緩沖電路的結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明有、無(wú)緩沖電路時(shí)，器件關(guān)斷時(shí)各應(yīng)按照那條負(fù)載線轉(zhuǎn)移，標(biāo)出轉(zhuǎn)移的方向，并說(shuō)明理由。 題圖7-2 關(guān)斷時(shí)的負(fù)載線答：無(wú)緩沖電路時(shí)，器件關(guān)斷時(shí)應(yīng)按照如下電壓電流線轉(zhuǎn)移：ABC有緩沖電路時(shí)，器件關(guān)斷時(shí)應(yīng)按照如下電壓電流線轉(zhuǎn)移：ADC有緩沖電路時(shí)，關(guān)斷時(shí)電壓上升率受到了限制，所以轉(zhuǎn)移線向原點(diǎn)靠近。9.簡(jiǎn)述電力電子裝置的輔助元器件及系統(tǒng)中電感（電抗器）、變壓器、濾波器、散熱系統(tǒng)、輔助電源及控制系統(tǒng)的作用。答：高頻化可以使裝置小型化、輕量化。提高開(kāi)關(guān)頻率可以減小濾波器的電感量或電容量，從而減小濾波器的體積和重量。提高開(kāi)關(guān)頻率可以減少變壓器各繞組的匝數(shù)并減小鐵心的尺寸，從而使變壓器小型化。10.什么是軟開(kāi)關(guān)采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的目的是什么答：軟開(kāi)關(guān)是通過(guò)在原來(lái)的開(kāi)關(guān)電路中增加很小的電感、電容等諧振件，構(gòu)成輔助換流網(wǎng)絡(luò)，在開(kāi)關(guān)過(guò)程前后引入諧振過(guò)程，開(kāi)關(guān)開(kāi)通前電先降為零，或關(guān)斷前電流先降為零的開(kāi)