ebkmjAAA電力電子-第二次作業(yè)

使晶閘管導(dǎo)通及維持晶閘管導(dǎo)通的條件分別是什么怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷答：導(dǎo)通：首先是晶閘管上有一個(gè)正向偏壓,再者門極加上觸發(fā)信號(hào)。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(gè)最小導(dǎo)通電流值。這時(shí)候即使去掉觸發(fā)信號(hào)，晶閘管也處于導(dǎo)通狀態(tài)。維持：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。關(guān)斷：關(guān)斷方式為自然關(guān)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(gè)反偏壓，則晶閘管關(guān)斷如何防止電力MOSFET因靜電感應(yīng)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的輸入電容是低泄漏電容，當(dāng)柵極開路時(shí)極易受電干擾而充上超過(guò)20的擊穿電壓，所以為防止MOSFET因靜電感應(yīng)而引起的損壞，應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：一般不用時(shí)講其三個(gè)電極短接；(2)裝配時(shí)人體、工作臺(tái)、電烙鐵必須接地，測(cè)試時(shí)所有儀器外殼必須接地；(3)電路中，柵、源極間長(zhǎng)并聯(lián)齊納二極管以防止電壓過(guò)高；(4)漏、源極間也要采取緩沖電路等措施吸收過(guò)電壓。.試說(shuō)明IGBTxGTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答：比較如下表:器件 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) IGBT開關(guān)速度高，開關(guān)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(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小 開關(guān)速度低于電力MOSFET,電壓，電流容量不及GTOGTR耐壓高，電流大，開關(guān)特性好，通流能力強(qiáng)，飽和壓降低開關(guān)速度低，為電流驅(qū)動(dòng)，所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，存在二次擊穿問(wèn)題GTO電壓、電流容量大，適用于大功率場(chǎng)合，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其通流能力很強(qiáng)電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷時(shí)門極負(fù)脈沖電流大，開關(guān)速度低，驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，開關(guān)頻率低電力MOSFET開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好,所需驅(qū)動(dòng)功率小且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，工作頻率高，不存在電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置 二次擊穿問(wèn)題.單相半波可控整流電路對(duì)電感負(fù)載供電，L=20mH,U=100V，求當(dāng)α=0°和60°時(shí)的負(fù)載電流Id，并畫出Ud與id波形。 2解：a=0時(shí)，在電源電壓u2的正半周期晶閘管導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電感L儲(chǔ)能，在晶閘管開始導(dǎo)通時(shí)刻，負(fù)載電流為零。在電源電壓u2的負(fù)半周期，負(fù)載電感L釋放能量，晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通。因此，在電源電壓u2的一個(gè)周期里，以下方程均成立：rdiLd=2USin3tdt 2考慮到初始條件：當(dāng)t=0時(shí)id=0可解方程得:i= 2(1—CoSωt)d 3L1卜2兀0Id2U「 、”、2(1-CoS3t)d(3t)

3L2U2=3L =(A)Ud與id的波形如下圖：U20 九 2π 3tud0 π 2π 3tid0 π 2π 31當(dāng)α=60°時(shí)，在u2正半周期60~180期間晶閘管導(dǎo)通使電感L儲(chǔ)能，電感L儲(chǔ)藏的能量在u2負(fù)半周期180~300期間釋放，因此在u2一個(gè)周期中60~300期間以下微分方程成立：rdiLd=2USin3tdt 2考慮初始條件：當(dāng)t=60時(shí)id=0可解方程得:id生(LCoS3t)3L2其平均值為\o"CurrentDocument"i1 5L 22U 11 2UI=——J3 2(一cos3%)d(3力 2Ud2l L3L2 石廣 ,、3 =23L=(A)此時(shí)Ud與id的波形如下圖：5.單相橋式全控整流電路，U2=100V,負(fù)載中R=2Ω,L值極大，反電勢(shì)E=60V,當(dāng)a=30°時(shí)，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：①ud、id和i2的波形如下圖:②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Ud=U2cosα=×100×cos30°=(A)Id=(Ud—E)/R=—60)/2=9(A)I2=Id=9(A)③晶閘管承受的最大反向電壓為：U2=100G=(V)流