电力电子技术第8章晶闸管主电路的参数计算及保护
电力电子技术 贺益康 答案
η = Rb1 。 Rbb
答：
Ubb为b1.b2 间的电压，单结管未通时，Ubb=E 忽略 C 的放电时间
U c = Ubb (1 − e−t / Rec ) U p ≈ Ubb (1 − e−T / Rec )
U D + ηUbb = Ubb (1 − e−T / Rec ) Ubb − ηUbb = e−T / Rec
1交流进线电抗器限流限dudt和didt2压敏电阻过压保护3交流侧阻容保护过压保护4桥臂电感限dudt由元件换流引起didt5快熔过流保护6过压保护电容限制关断过电压对元件的损害7抑振电阻防止lc振荡限制电容放电电流8直流侧压敏电阻直流侧过压保护9过流继电器过流时继电器开路保护主电路10vdf续流二极管为负载电路提供通路过压保护提高ud11ld平波电抗器防止直流电流波动断流延长vt导通角15
答：
（1）
Id1
= 1.57Id K f1
=
Id
= 100A
I m1 = I d1 / 0.32 = 312.5A
(2)
Id2
= 1.57I d Kf2
= 1.57 ×100 1.867
= 84.1A
Im2
=
Id2 0.24
= 350 A
（3）
Id3
= 1.57Id Kf3
= 115.9A
Im3 = Id 3 / 0.48 = 241A
答：
C太小时，储存能量小，VT2导通时，C通过VT2很快放电，而其时间太短， VT1将无法关
断。
10．图 1-41 中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为Im。试计算各电流 波形的平均值Id1、Id2、Id3，电流有效值I1、I2、I3和它们的波形系数Kf1、Kf2、Kf3。
电力电子技术第八章 吸收电路..
第八章 吸收电路 Ls iLs Rs iDf Df uDf + T
Ls Io Cs
+ -
iLs(0)=Irr
Rs
Ud
N2 u0 U d N1
D
uCs(0)=0 Cs
iL
s
Ud 二极管被强制关断 T
Irr
Rs
阴极 阳极
Cs
+ uCs 返 回 上 页 下 页
第八章 吸收电路
假设斩波器工作
在连续电流模式，
第八章 吸收电路
将边界条件
uDf (0 ) I rr Rs 和
2 s
I rr Rs U d I rr R dt Cs Ls Ls 2 d uDf duDf 代入到 Ls Cs RsCs uDf U d 2 dt dt duDf (0 )
Ls I rr t 得：uDf (t ) U d e cosat Cs cos
8.2.3 吸收电路分析
通过变压器耦合
的单相二极管整流
器工作在线性区域。 变压器原边的开关 断开时，二极管开 始导通 。
Ud N1
Rs
Cs
N2
D
+
C0
u0 -
返 回
上 页
下 页
第八章 吸收电路
Rs
Ls iLs
Cs
N2 Ud N1
+ -
D
+ u0
iD
当变压器原边的开关闭合时，漏电感和二极
管中的电流逐渐减小。
始电流为Irr，吸收电路中电容上的初始电压假设为
零。
返 回
上 页
下 页
第八章 吸收电路
图中等效电路Rs=0，此时
《电力电子技术(第二版)》习题答案
《电力电子技术》习题及解答第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 +=。
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。
电力电子复习资料
湖北理工学院电气学院电力电子复习课第一章绪论BY 12自动化张一鸣1、电力电子技术的概念定义:电力电子技术——应用于电力领域的电子技术,使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术.电力电子技术主要用于电力变换。
分为信息电子技术（信息处理）和电力电子技术（电力变换）。
2、电力变换通常可分为哪四大类？电力变换通常可分为四大类：交流变直流（整流）、直流变交流（逆变）、交流变交流（变频、变压）、直流变直流（斩波）。
第2章电力电子器件1、电力电子器件的概念电力电子器件：是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。
2、电力电子器件的分类按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类：1.半控型器件，例如晶闸管;2.全控型器件，例如GTO(门极可关断晶闸管)、GTR(电力晶体管)，MOSFET(电力场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管);3.不可控器件，例如电力二极管;按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类：1.电压驱动型器件，例如IGBT、MOSFET、SIT(静电感应晶闸管);2.电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR;根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类：1.脉冲触发型，例如晶闸管、GTO;2.电子控制型，例如GTR、MOSFET、IGBT;按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参及导电的情况分类：1.单极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR;2.双极型器件，例如MOSFET、IGBT;3.复合型器件，例如MCT(MOS控制晶闸管);3、晶闸管的导通条件、关断条件、维持导通条件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：uAK>0且uGK>0。
使导通了的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至一个小的数值，即维持电流IH一下。
维持晶闸管导通的条件是，晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。
《电力电子技术》(第六七八章)习题答案
第6章 PWM 控制技术1．试说明PWM 控制的基本原理。
答：PWM 控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。
在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
上述原理称为面积等效原理以正弦PWM 控制为例。
把正弦半波分成N 等份，就可把其看成是N 个彼此相连的脉冲列所组成的波形。
这些脉冲宽度相等，都等于π/N ，但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。
如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，就得到PWM 波形。
各PWM 脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。
根据面积等效原理，PWM 波形和正弦半波是等效的。
对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM 波形。
可见，所得到的PWM 波形和期望得到的正弦波等效。
2．设图6-3中半周期的脉冲数是5，脉冲幅值是相应正弦波幅值的两倍，试按面积等效原理计算脉冲宽度。
解：将各脉冲的宽度用i（i =1, 2, 3, 4, 5）表示，根据面积等效原理可得1=m5m 2d sin U t t U ⎰πωω=502cos πωt - =0.09549(rad)=0.3040(ms)2=m525m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=5252cos ππωt -=0.2500(rad)=0.7958(ms)3=m5352m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=53522cos ππωt -=0.3090(rad)=0.9836(ms)4=m5453m 2d sin U t t U ωϖππ⎰=2=0.2500(rad)=0.7958(ms)5=m54m2d sin U tt Uωϖππ⎰=1=0.0955(rad)=0.3040(ms)3. 单极性和双极性PWM 调制有什么区别？三相桥式PWM 型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM 波形各有几种电平？答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM 波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM 控制方式。
电力电子技术教案(完整版)全文编辑修改
VT1、VD1导通
18
二、工作原理
3、当u2为负半周且控制角为α 时，触发VT2导通，负载电流 id经VT2、VD1流通，电感由 释放能量变成储存能量，负 载端电压ud=uba=-u2。
4、 u2电压由负变正过零时，电 感由储存能量变为释放能量， 产生上负下正的自感电动势， 维持电流流通，VT2将继续到 通，同时VD1关断、VD2导通， 负载端电压为0。
负载性质： 电阻性 电感性 反电势性
4
第2章：单相可控整流电路
用晶闸管组成的可控整流电路，可以很方便地把交流 电变成大小可调的直流电，且具有体积小、重量轻、效率 高以及控制灵敏等优点。
§2-1 单相可控整流电路 §2-2 三相可控整流电路
§2-3 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路
§2-4 整流电路的换相压降与外特性
晶闸管承受的最大电压为 6U2 。
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§2-2-3 ：三相桥式半控整流电路
一、阻性负载： a <=60º，负载端电压波形 连续
Ud 1.17U 21 cosa
VT1 VT3 VT5
当α〉60°时，负载端电压波形断续 VD4 VD6 VD2
Ud 1.17U 21 cosa
二、电感性负载： 与单相半控桥式整流电路一样，桥内二极管有续流作用，因
qT qD 180
VT2、VD1导通
VT2、VD2导通
19
结论
1.晶闸管在触发时刻换 流，二极管在电源电 压过零时刻换流。
2.对于单向半控桥感性 负载，负载端的电压 波形如右图。
根据波形得
Ud=0.9U2(1+cosα)/2
20
结论
3.单相半控桥感性负载， 负载端电压波形与阻 性负载完全相同，即 单相半控桥感性负载 本身具有续流作用。
中南大学电力电子课程设计(晶闸管整流)
3.2变压器的参数计算
3.3闸管电路对电网及系统功率因数的影响
四、整流电路原理及设计
4.1整流元件的选择
4.2电流定额（INVT）的计算
五、触发电路的选择、原理及设计
5.1相控触发芯片的选择
5.2相控触发工作原理及电路原理图
六、保护电路的工作原理及元器件的选择
6．1保护电路的工作原理
6. 2保护电路元器件的选择
电力电子技术
课程设计报告
任课老师：杨建老师
课题名称：单相双半波晶闸管整流电路的设计(反电势、电阻负载)
设计者：程壹涛
班级：电气试验1301
学号：**********
时间：2015-12-05
一、课题选择
1.1课题名称
1.2设计条件
1.3任务要求
二、方案设计
2.1原理框图
三、主电路原理设计
3.1主电路中各元件参数的计算
结构比较简单。一方面是方便我们对设计电路中变压器型号。
电力电子技术-第6-8章习题解析
2.单相交流调压电路带电阻负载和带阻感负载时所产生的谐波有何异同？ 答：两种负载时所产生的谐波次数均为3、5、7…次，都随着次数增加，谐 波含量减少。但阻感负载时谐波含量要比电阻负载时小一些，而且控制角相同 时，随着阻抗角的增加，谐波含量减少。 3.斩控式交流调压电路带电阻负载时输入输出有何特性？ 答：斩控式交流调压电路带电阻负载时的输入为正弦波的交流电压，输出 基波分量和输入电压同相位，位移因数为1。且输出负载电流及电压不含低次 谐波，只含与开关周期T有关的高次谐波。
U1 220
组合变流电路 (3)
3.一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中 R=0.5Ω，L=2mH。试求：
①控制角α的移相范围； ②负载电流的最大有效值； ③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；
解：（1） （2）
ϕ
=
arctan
⎛ ⎜⎝
ωL R
⎞ ⎟⎠
=
arctan
2π
× 50× 2×10−3 0.5
输出星形联结方式中电动机中性点不和变频器中性点接在一起。电动机 只引出三根线即可。因为三组单相交交变频电路的输出联接在一起，其电 源进线就必须隔离，因此三组单相交交变频器分别用三个变压器供电。
组合变流电路 (3)
6.在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？ 答:改善功率因数，提高输出电压。 梯形波的主要谐波成分是三次谐波，在线电压中，三次谐波相互抵消
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电力电子技术第8章晶闸管主电路的参数计算及保护晶闸管主电路的参数计算及保护是电力电子技术中非常重要的内容。
晶闸管主电路的参数计算需要考虑电路的稳定性及性能的优化，而晶闸管的保护则是为了保证电路的安全运行。
首先，对于晶闸管主电路的参数计算，主要包括以下几个方面：
1.阻抗参数计算：阻抗参数包括输入电抗和输出电抗。
输入电抗可以通过电源的特性以及电路的设计来计算，输出电抗则是通过负载的特性和电路的设计来计算。
阻抗参数的计算可以帮助我们确定电路的稳定性和性能。
2.电流和电压参数计算：计算电流和电压参数是为了确保晶闸管的正常工作。
电流参数主要包括峰值电流和有效电流，需要根据负载以及晶闸管的特性来计算。
电压参数主要包括峰值电压和平均电压，同样需要根据负载和晶闸管的特性来计算。
3.热参数计算：晶闸管工作时会产生热量，因此需要计算热参数来确保晶闸管的温度不超过其允许的工作温度。
热参数包括导通状态和关断状态下的热阻，以及晶闸管的最大工作温度。
此外，晶闸管主电路的保护也非常重要。
保护电路的设计可以避免晶闸管受到过载、短路、过压和过流等因素的损坏。
1.过载保护：晶闸管受到过载时会发热，保护电路需要及时检测并切断电路以防止晶闸管被损坏。
过载保护可以通过电流检测电路来实现。
2.短路保护：当负载发生短路故障时，保护电路需要能够检测并切断电路，避免晶闸管受到过大电流的损坏。
3.过压保护：过压保护可以通过电压检测电路来实现，当晶闸管主电路中电压超过设定值时，保护电路会及时切断电路。
4.过流保护：过流保护可以通过电流检测电路来实现，当晶闸管主电路中电流超过预设值时，保护电路会及时切断电路。
5.温度保护：通过温度传感器来监测晶闸管的温度，当温度超过设定值时，保护电路会切断电路以避免晶闸管过热而损坏。
总之，晶闸管主电路的参数计算及保护是电力电子技术中非常重要的内容。
参数计算可以帮助我们优化电路设计，使其具有更好的性能和稳定性；保护电路可以确保晶闸管主电路的安全运行，避免晶闸管受到过载、短路、过压和过流等因素的损坏。