电力电子技术(第二版)第1章答案bsxf.docx
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1、第1章 电力电电子器件件习题答答案1.晶闸闸管导通通的条件件是什么么?关断断的条件件是什么么?答: 晶晶闸管导导通的条条件: 应在晶闸闸管的阳阳极与阴阴极之间间加上正正向电压压。 应在晶晶闸管的的门极与与阴极之之间也加加上正向向电压和和电流。晶闸管关关断的条条件:要关断晶晶闸管,必须使使其阳极极电流减减小到一一定数值值以下,或在阳极极和阴极极加反向向电压。2.为什什么要限限制晶闸闸管的通通态电流流上升率率?答:因为为晶闸管管在导通通瞬间,电流集集中在门门极附近近,随着着时间的的推移,导通区区才逐渐渐扩大,直到全全部结面面导通为为止。在在刚导通通时,如如果电流流上升率率较大,会引起起门极附附近过
2、热热,造成成晶闸管管损坏,所所以电流流上升率率应限制制在通态态电流临临界上升升率以内内。3.为什什么要限限制晶闸闸管的断断态电压压上升率率?答:晶闸闸管的PPN结存存在着结结电容,在在阻断状状态下,当当加在晶晶闸管上上的正向向电压上上升率较较大时,便便会有较较大的充充电电流流流过结结电容,起起到触发发电流的的作用,使使晶闸管管误导通通。因此此,晶闸闸管的电电压上升升率应限限制在断断态电压压临界上上升率以以内。4.额定定电流为为1000A的晶晶闸管流流过单相相全波电电流时,允允许其最最大平均均电流是是多少?解:额定定电流为为1000A的晶晶闸管在在不考虑虑安全裕裕量的情情况下,允允许的电电流有效
3、效值为:晶闸管在在流过全全波电流流的时候候,其有有效值和和正弦交交流幅值值的关系系为:其平均值值与和正正弦交流流幅值的的关系为为:则波形系系数为:则晶闸管管在流过过全波电电流的时时候,其其平均值值为:所以,额额定电流流为1000A的的晶闸管管流过单单相全波波电流时时,允许许其最大大平均电电流是1141.4A。5.晶闸闸管中通通过的电电流波形形如下图图所示,求求晶闸管管电流的的有效值值、平均值值、波形系系数及晶晶闸管额额定电流流。解:晶闸闸管电流流的有效效值为晶闸管电电流的平平均值为为波形系数数为晶闸管的的额定电电流为6.比较较GTOO与晶闸闸管的开开通和关关断,说说明其不不同之处处。答:GTT
4、O与晶晶闸管开开通过程程的不同同之处:GTO与与晶闸管管最大区区别就是是导通后后回路增增益数值值不同,晶晶闸管的的回路增增益常为为1.115左右右,而GGTO得得略大于于1(其其中和分别为为和的共基基极电流流放大倍倍数,比比小)。GTO与与晶闸管管关断过过程的不不同之处处:GTO处处于临界界饱和状状态时用用抽走阳阳极电流流的方法法破坏临临界饱和和状态,能能使器件件关断,又又GTOO得门极极和阴极极是多元元并联结结构,故故也能从从门极抽抽走更大大的电流流使GTTO关断断。而晶晶闸管导导通之后后处于深深度饱和和状态,用用抽走阳阳极电流流的方法法不能使使其关断断,它是是通过使使阳极电电压减小小到零或
5、或反向的的方法来来关断的的。7.电力力电子器器件为何何要设置置缓冲电电路?说说明其作作用。有有哪些缓缓冲电路路形式?答:附加加各种缓缓冲电路路,不仅仅能降低低浪涌电电压、和,还能能减少器器件的开开关损耗耗、避免免器件损损坏和抑抑制电磁磁干扰,提提高电路路可靠性性。缓冲电路路的作用用是在电电力电子子器件开开通和关关断的过过程中减减缓其电电流或电电压上升升率,以以降低电电力电子子器件的的开关损损耗和开开关应力力。缓冲电路路有耗能能式缓冲冲电路和和馈能式式缓冲电电路两种种类型。其其中前者者有5种缓冲冲电路形形式:RRC关断断缓冲电电路、RRCD关关断缓冲冲电路、母母线吸收收式缓冲冲电路、开开通缓冲冲
6、电路、复复合缓冲冲电路。8.简单单说明大大功率晶晶体管BBJT与与小功率率晶体管管作用有有何不同同。答:大功功率晶体体管耐压压高,电电流大,开开关特性性好,主主要工作作在开关关状态。小小功率晶晶体管用用于信息息处理,注注重单管管电流放放大系数数,线性性度,频频率响应应以及噪噪声和温温漂等性性能参数数。9.导致致BJTT二次击击穿的因因素有哪哪些?可可采取何何种措施施抑制二二次击穿穿的出现现?答:二次次击穿主主要是由由于器件件局部过过热引起起的,而而热点的的形成需需要能量量的积累累,即需需要一定定的电压压、电流流和一定定的时间间。因此此集电极极电压、电电流、负负载性质质、导通通脉冲宽宽度、基基极
7、电路路的配置置,以及及材料、工工艺等因因素都对对二次击击穿有一一定的影影响。为防止BBJT二二次击穿穿,尽量量避免采采用电抗抗成分过过大的负负载,并并合理选选择工作作点及工工作状态态,使之之不超过过BJTT的安全全工作区区。10.VVDMOOS结构构会发生生二次击击穿吗?为什么么?答:VDDMOSS结构不不会发生生二次击击穿.因为它它是采用用垂直导导电的双双扩散MMOS结结构,利用两两次扩散散形成的的P型区和和N+型区,在硅片片表面处处的结深深之差形形成沟道道,电流在在沟道内内沿表面面流动,然后垂垂直被漏漏极接收收,具有正正温度系系数,故故没有热热点反馈馈引起的的二次击击穿,输入阻阻抗高,跨导
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