电力电子课后答案
(完整word)西南交通大学电力电子课后习题答案
第2章2.4 (a ） 10.27d m I I =；10.48m I I =（b ）电流平均值：()2412sin 10.542md m m II I td t Iππωωππ⎛⎫==+≈ ⎪ ⎪⎝⎭⎰电流有效值：()()2241131sin 0.6784m mm I I t d t I I πππωωππ⎛⎫==+≈ ⎪⎝⎭⎰（c ）30.25d m I I =；30.5m I I =2.5 188.2A d I =；2126.6A d I =;378.5A d I =1327.1A m I =;2232.9A m I =;3314A m I =解:在不同的电流情况下，晶闸管允许通过的电流有效值相等，即：123() 1.57100157A 2T av I I I I π====⨯=波形系数为：2220.67 1.240.54mf d mI I k I I ==≈100A 的晶闸管能输出的平均电流为：222157126.6A 1.24d f I I k ==≈相应的电流最大值为：22232.9A 0.67m I I =≈第3章3.4 59α=︒ ， 121θ=︒， 37.4A I =/23.8A T f I I k == 考虑2倍裕量，选取 50Tav I A = 最大正反向电压=311V 考虑2倍裕量，选取 700V T U =3。
5 1） 59θ=︒;35.73A T av I =； 最大正反向电压为311V ;12.34 kVA S = ； cos 0.31ϕ=2） 129.75θ=︒；22.85 A Tav I =；最大正反向电压为91。
91V;2.33 kVA S =;cos 0.66ϕ=3。
6 1） dT 5.14A I =; dDz 7.19A I =; 7.96A T I =； 9.42A Dz I =2） dT 3.3A I =; dDz 6.6A I =; 5.72A T I =； 8.09A Dz I =3)只要0α>，dDz dT I I >，0α=，dDz dT I I =3.7 答： d 2 12sin d()171.6V U U t t ααωωπ+==π⎰ /d d I U R ==85.8A 22 1d()d d I I t I ααωπ+==π⎰=85.8A 2T 1d()/2d d I I t I ααωπ+==2π⎰=60.68A 57.168.60/==f T Tav k I I =38.65A 考虑2倍裕量，取晶闸管额定电流 100A 最大正反向电压22U =311V考虑2倍裕量，选取晶闸管额定电压700V3.11 d U =64。
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电力电子课后部分答案文档一、2使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：u AK >0且u GK >0。
9.试列举典型的宽禁带半导体材料.基于这些宽禁带半导体材料的电力电子器件在哪些方面性能优于硅器件？答：典型的是碳化硅、氮化镓、金刚石等材料。
具有比硅宽得多的禁带宽度，宽禁带半导体材料一般都具有比硅高的多的临界雪崩击穿电场强度和载流子饱和飘逸速度的，较高的热导率和相差不大的载流子迁移率，且具有比硅器件高的多的耐受高温电压的能力，低得多的通感电阻，更好的导热性能和热稳定性以及更浅的耐受高温的和射线辐射的能力，许多方面的性能都是成数量级的提高。
三、2. 单相半波可控整流电路对电感负载供电，L ＝20mH ，U 2＝100V ，求当α＝0?和60?时的负载电流I d ，并画出u d 与i d 波形。
解：α＝0?时，在电源电压u 2的正半周期晶闸管导通时，负载电感L 储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。
在电源电压u 2的负半周期，负载电感L 释放能量，晶闸管继续导通。
因此，在电源电压u 2的一个周期里，以下方程均成立：t U tiL ωsin 2d d 2d =考虑到初始条件：当ωt ＝0时i d ＝0可解方程得：)cos 1(22d t L U i ωω-=-=πωωωπ202d )(d )cos 1(221t t LU I=LU ω22=2u d 与i d 的波形如下图：0π2πωtu 20π2πωtu d 0π2πωti d当α＝60°时，在u 2正半周期60?~180?期间晶闸管导通使电感L 储能，电感L 储藏的能量在u 2负半周期180?~300?期间释放，因此在u 2一个周期中60?~300?期间以下微分方程成立：t U tiL ωsin 2d d 2d =考虑初始条件：当ωt ＝60?时i d ＝0可解方程得：)cos 21(22d t L U i ωω-=其平均值为)(d )cos 21(2213532d t t L U I ωωωπππ-==L U ω222=11.25(A) 此时u d 与i d 的波形如下图：ωtu di d++ωtωtu 20α++3．单相桥式全控整流电路，U 2＝100V ，负载中R ＝2Ω，L 值极大，当α＝30°时，要求：①作出u d 、i d 、和i 2的波形；②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
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电力电子技术课后习题答案 第2章 电力电子器件1. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：u AK >0且u GK >0。
2. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
3. 图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 1、I 2、I 3。
π4π4π25π4a)b)c)图1-43图1-43 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πmI (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =2m I π2123+≈0.898 I m c) I d3=π21⎰2)(πωt d I m =0.25I mI 3 =⎰202)(21πωπt d I m =0.5I m4. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少？这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解：额定电流I T(AV) =100A 的晶闸管，允许的电流有效值I =157A ，由上题计算结果知a) I m1≈4767.0I≈329.35， I d1≈0.2717 I m1≈89.48b) I m2≈6741.0I≈232.90, I d2≈0.5434 I m2≈126.56c) I m3=2 I = 314, I d3=41I m3=78.55. GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构，为什么GTO 能够自关断，而普通晶闸管不能？ 答：GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构，由P 1N 1P 2和N 1P 2N 2构成两个晶体管V 1、V 2,分别具有共基极电流增益1α和2α，由普通晶闸管的分析可得，1α+2α=1是器件临界导通的条件。
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第一章第1章 思考题与习题1.1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U A 决定。
1.2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I A 减小，I A 下降到维持电流I H 以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A 决定。
1.3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I H 会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
1.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g =0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。
1.5请简述晶闸管的关断时间定义。
答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
1.6试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
1.7请简述光控晶闸管的有关特征。
答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
1.8型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题1.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.8答：（a ）因为H A I mA K VI <=Ω=250100，所以不合理。
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第五章 直流—直流交流电路1．简述图5-1a 所示的降压斩波电路工作原理.答:降压斩波器的原理是:在一个控制周期中，让V 导通一段时间t on ,由电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间,u o ＝E 。
然后使V 关断一段时间t off ，此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，u o ＝0.一个周期内的平均电压U o ＝E t t t ⨯+offon on。
输出电压小于电源电压，起到降压的作用。
2．在图5-1a 所示的降压斩波电路中,已知E =200V ，R =10Ω，L 值极大，E M =30V ,T =50μs ,t on =20μs ,计算输出电压平均值U o ,输出电流平均值I o 。
解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为U o =E T t on =5020020⨯=80（V)输出电流平均值为I o =R E U M o -=103080-=5（A)3．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，E =100V ， L =1mH,R =0。
5Ω，E M =10V ，采用脉宽调制控制方式,T =20μs ，当t on =5μs 时，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o ，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。
当t on =3μs 时，重新进行上述计算。
解：由题目已知条件可得：m =E E M =10010=0。
1τ=RL =5.0001.0=0.002 当t on =5μs 时，有ρ=τT =0。
01αρ=τont =0。
0025由于11--ραρe e =1101.00025.0--e e =0.249>m 所以输出电流连续。
此时输出平均电压为U o =E T t on =205100⨯=25（V) 输出平均电流为I o =R E U M o -=5.01025-=30（A) 输出电流的最大和最小值瞬时值分别为I max =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----ραρ11=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----e e =30.19（A ）I min =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---11ραρ=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---e e =29。
《电力电子技术》课后答案完整版
GTO电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强。电流关断增益很小,关断时门极负脉
冲电流大,开关速度低,驱动功率大,
驱动电路复杂,开关频率低。
电力
MOSFET
开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题。通态电阻大,通态损耗大,电流容量
d I ,并画出d u与d i波形。
解: ︒=0α时,在电源电压2u的正半周期晶闸管导通时,负载电感L储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。在电源电压2u的负半周期,负载电感L释放能量,晶闸管继续导通。因此,在电源电压2u的一个
周期里,以下方程均成立:
t U dt
di L
d
ωsin 22=考虑到初始条件:当0=t ω时0=d i可解方程得:
αα+两个等效晶体管过饱和而导通;121<
αα+不能维持饱和导通而关断。GTO之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点
图1-43晶闸管导电波形
不同:1多元并联集成结构使每个GTO元阴极面积很小,门极和阴极间的距离大为缩短,2P区的横向电阻很小,显著减小了横向压降效应,从而使从门极抽出较大的电流成为可能;
对于电感负载;~(απα+期问,单相全波电路中1VT导逼,单相全控桥电路中1VT、4VT导通,输出电压均与电源电压2U相等;2~(απαπ++期间,单相全波电路中2VT导通,单相全控桥电路中2VT、3VT导通,输出波形等于2U -。
可见,两者的输出电压相同,加到同样的负载上时,则输出电流也相同。
2.3单相桥式全控整流电路,V U 1002=,负载中Ω=20R ,L值极大,当︒=30α时,要求:①作出d u、
华科大-电力电子课后答案
电力电子技术是一门综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科。它涉及电 力电子变换和控制技术，包括电压（电流）的大小、频率、相位和波形的变换和控制。研究 对象是半导体电力开关器件及其组成的电力开关电路，包括利用半导体集成电路和微处理器 芯片构成的信号处理和控制系统。电力电子技术的发展和应用主要依赖于半导体电力开关器 件。
采用图 1.10（a）所示开关型变流器也能向电网输出任意波形的指令电流 iO* (t) 。为此， 原理上只要在控制系统中设置一个电流闭环控制环节，实时检测输出电流 iO (t) 并与指令值 iO* (t) 相比较，将差值 i iO* (t) iO (t) 经电流调节器输出一个控制电压VC ，调控占空比 D ， 当 iO (t) iO* (t) 时，控制电压VC 增大，使 D 增大，导致VO (t) 加大， iO (t) 加大，使 iO (t) 跟 踪 iO* (t) ，达到 iO (t) iO* (t) 。反之，当 iO (t) iO* (t) 时，控制电压VC 减小，使占空比 D 减小， VO (t) 减小， iO (t) 减小， iO (t) 跟踪指令值 iO* (t) ，达到 iO (t) iO* (t) 。因此，只要根据指令 电流 iO* (t) 的正、负数值，实时、适式地调控各开关管的通、断状态及相应的占空比 D 值， 就可使开关电路输出指令所要求的任意频率、波形、相位的电流 iO (t) 。
电力电子课后习题答案
电力电子课后习题答案电力电子课后习题答案电力电子作为一门重要的学科，在现代工程技术中扮演着至关重要的角色。
学习电力电子需要理解和掌握各种电力电子器件的原理和应用，以及相关的电路分析和设计方法。
课后习题是巩固所学知识的重要方式之一。
在这篇文章中，我将为大家提供一些电力电子课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握电力电子的知识。
1. 什么是电力电子？答案：电力电子是研究电力转换和控制的一门学科，它利用半导体器件和电子技术来实现电力的转换、变换和控制。
电力电子在工业、交通、通信、医疗等领域中有着广泛的应用。
2. 请简述电力电子器件的分类及其应用。
答案：电力电子器件主要分为功率二极管、晶闸管、功率MOSFET、IGBT和功率三极管等。
功率二极管主要用于整流和逆变电路；晶闸管主要用于交流电的控制；功率MOSFET和IGBT主要用于开关电路；功率三极管主要用于功率放大和开关电路。
3. 请简述电力电子器件的工作原理。
答案：电力电子器件的工作原理基于半导体材料的特性，通过控制半导体器件的导通和截止状态来实现电力的转换和控制。
例如，功率二极管在正向偏置时导通，反向偏置时截止，用于整流电路；晶闸管通过控制门极电压来实现导通和截止，用于交流电的控制。
4. 请简述电力电子器件的保护措施。
答案：电力电子器件在工作过程中容易受到过电流、过电压、过温等因素的损坏。
为了保护电力电子器件的安全和可靠性，通常采取过流保护、过压保护、过温保护等措施。
例如，可以在电路中加入保险丝、熔断器等保护元件，以限制电流和电压的大小。
5. 请简述电力电子系统的控制方法。
答案：电力电子系统的控制方法主要包括开环控制和闭环控制。
开环控制是指根据输入信号的变化来控制电力电子系统的输出，但无法对输出进行实时调节和修正。
闭环控制是在开环控制的基础上引入反馈信号，通过比较输出和参考信号的差异来调节电力电子系统的输出，以实现更精确的控制。
以上是一些电力电子课后习题的答案，希望能够对大家的学习有所帮助。
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第一章 电力电子器件1.1 使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或者U AK >0且U GK >01.2 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
1.3 图1－43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im ,试计算各波形的电流平均值I d1,I d2,I d3与电流有效值I 1，I 2，I 3解:a) Id1=Im 2717.0)122(2Im )(d )(sin Im 214≈+∏=∏⎰∏∏t t ωω I1=Im 4767.021432Im )()sin (Im 2142≈∏+=∏⎰∏∏wt d t ϖ b) Id2=Im 5434.0)122(Im )(sin Im 14=+∏=∏⎰∏∏wt d t ϖ I2=Im 6741.021432Im 2)()sin (Im 142≈∏+=∏⎰∏∏wt d t ϖ c) Id3=⎰∏=∏20Im 41)(Im 21t d ω I3=Im 21)(Im 21202=∏⎰∏t d ω1.4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶阐管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少?这时,相应的电流最大值Im1,Im2,Im3各为多少?解:额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) Im135.3294767.0≈≈I A, Id1≈0.2717Im1≈89.48A b) Im2,90.2326741.0A I ≈≈ Id2A 56.1262Im 5434.0≈≈ c) Im3=2I=314 Id3=5.783Im 41=1.5.GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答:GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益1α和2α，由普通晶阐管的分析可得，121=+αα是器件临界导通的条件。
121＞αα+两个等效晶体管过饱和而导通；121＜αα+不能维持饱和导通而关断。
GTO 之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：l)GTO 在设计时2α较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO 关断;2)GTO 导通时21αα+的更接近于l,普通晶闸管5.121≥+αα,而GTO 则为05.121≈+αα，GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件;3)多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小, 门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2极区所谓的横向电阻很小, 从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
1.6.如何防止电力MOSFET 因静电感应应起的损坏?答:电力MOSFET 的栅极绝缘层很薄弱,容易被击穿而损坏。
MOSFET 的输入电容是低泄漏电容,当栅极开路时极易受静电干扰而充上超过±20的击穿电压所以为防止MOSFET 因静电感应而引起的损坏,应注意以下几点:①一般在不用时将其三个电极短接;②装配时人体、工作台、电烙铁必须接地,测试时所有仪器外壳必须接地;③电路中,栅、源极间常并联齐纳二极管以防止电压过高④漏、源极间也要采取缓冲电路等措施吸收过电压。
1.7.IGBT 、GTR 、GTO 和电力MOSFET 的驱动电路各有什么特点?答:IGBT 驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,ⅠGBT 是电压驱动型器件,IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。
GTR 驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗,关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。
GTO 驱动电路的特点是:GTO 要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。
电力MOSFET驱动电路的特点:要求驱动电路具有较小的输入电阻,驱动功率小且电路简单。
1.8.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么?试分析RCD缓冲电路中各元件的作用。
答:全控型器件缓冲电路的主要作用是抑制器件的因过电压,du/dt或过电流和di/dt, 减小器件的开关损耗。
RCD缓冲电路中,各元件的作用是: 开通时,Cs经Rs放电,Rs起到限制放电电流的作用;关断时,负载电流经VDs从Cs分流,使du/dt减小,抑制过电压。
1.9.试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
解:对ⅠGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的优缺点的比较如下表：1.10什么是晶闸管的额定电流？答：晶闸管的额定电流就是它的通态平均电流，国标规定：是晶闸管在环境温度为40。
C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温所允许的最大工频正弦半波电流的平均值。
1.11为什么要限制晶闸管断电电压上升律du/dt?答：正向电压在阻断状态下，反向结J 2相当的一个电容加在晶闸管两端电压上升率过大，就会有过大的充电电流，此电流流过J 3,起到触发电流的作用，易使晶闸管误触发，所以要限制du/dt 。
1.12．为什么要限制晶闸管导通电流上升率di/dt?答：在晶闸管导通开始时刻，若电流上升过快，会有较大的电流集中在门集附近的小区域，虽然平均电流没有超过额定值，但在小的区域局部过热而损坏了晶闸管，所以要限制通态di/dt.1.13电力电子器件工作时产生过电压的原因及防止措施有哪些？答：产生原因：a. 由分闸,合闸产生的操作过电压b. 雷击引起的雷击过电压c. 晶闸管换相过程中产生的换相电压。
并联续流=集管令控元件的换相时产生的换相电压措施：压触发电阻，交流侧RC 抑制电路，直流侧RC 控制电路，直流侧RC 抑制电路，变压器屏蔽层，避雷器，器件关断过电压RC 抑制电路。
第2章 整流电路2..1.单相半波可控整流电路对电感负载供电,Z =20mH,U 2=100V,求当︒=0α时和︒60时的负载电流Id,并画出Ud 与Id 波形。
解: ︒=0α时,在电源电压U2的正半周期晶闸管导通时,负载电感L 储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。
在电源电压U2的负半周期,负载电感L 释放能量,晶闸管继续导通。
因此,在电源电压U2的一个周期里,以下方程均成立:t U dtdi L d ωsin 22= 考虑到初始条件：当0=t ω时id=0可解方程：）－（＝t cos 1LU22Id ωω⎰∏∏=2)(dtcos1LU2221Id tωωω）－（)(51.22U22AL==ωUd与Id的波形如下图：当a=︒60时,在U2的正半周期︒60~︒180期间, 晶闸管导通使电惑L储能,电感L储藏的能量在U2负半周期︒180~︒300期间释放,因此在U2的一个周期中︒60~︒300期间，以下微分方程成立：tUdtdiL dωsin22=考虑到初始条件：当︒=60tω时id=0可解方程得：id=)cos2122tdtUω－（其平均值为Id=⎰∏∏=-∏35322)25.11L2U2)()cos21(221AtdtLU（＝ωωωω此时Ud与id的波形如下图：2. 2图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:①晶闸管承受的最大反向电压为22U2;②当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
答:具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,该变压器没有直流磁化的问题。
因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中,正负半周上下绕组电流的方向相反，波形对称, 其一个周期的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题。
以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。
①以晶闸管VT2为例。
当VT1导通时,晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联,所以VT2承受的最大电压为22U2。
②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时,对于电阻负载;(O~α)期间无晶闸管导通,输出电压为0；(α~∏)期间,单相全波电路中VT1导通,单相全控桥电路中VTl、VT4导通,输出电压均与电源电压U2相等;( ∏~∏+α)期间均无晶闸管导通,输出电压为0;( ∏+α ~2∏)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2、VT3导通,输出电压等于－U2。
对于电感负载;( α~∏+α)期间,单相全波电路中VTl导通,单相全控桥电路中VTl、VT4导通,输出电压均与电源电压U2相等;( ∏+α ~2∏+α)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2、VT3导通,输出波形等于-U2。
可见,两者的输出电压相同,加到同样的负载上时,则输出电流也相同。
30时,2.3.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=20Ω,L值极大当α=︒要求:①作出Ud、Id、和I2的波形;②求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解:①Ud、Id、和I2的波形;如下图:②输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2分别为30＝77.97（V）Ud=0.9U2cosα=0.9×100×cos︒Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为:2U2=1002=141.4(V) - 考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为:U N=(2~3)×141.4=283~424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
流过晶闸管的电流有效值为:I VT=Id/2=27.57(A)晶闸管的额定电流为:I N=(1.5~2)×27.57/1.57=26~35(A)‘具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
2.4.单相桥式半控整流电路,电阻性负载,画出整流二极管在一周承受的电压波形。
解:注意到二极管的特点:承受电压为正即导通。
因此,二极管承受的电压不会出现正的部分。
在电路中器件均不导通的阶段,交流电源电压由晶闸管平衡。
整流二极管在一周承受的电压波形如下:2.5.单相桥式全控整流电路,U2 =100V,负载R=20Ω,L值极大,反电势E=60V,当时,要求:①作出Ud、Id和I2的波形;②求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次侧电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。