维持晶闸管导通的条件
电力电子技术(王兆安第五版)课后习题全部答案
电力电子技术答案2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-2.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：uAK>0且uGK>0。
2-3. 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。
2-4图2-27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Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。
解：a) Id1=Im2717.0)122(2Im)(sinIm214≈+=⎰πωπππtI1=Im4767.021432Im)()sin(Im2142≈+=⎰πϖπππwtdtb) Id2=Im5434.0)122(2Im)(sinIm14=+=⎰wtd tππϖπI 2=Im6741.021432Im2)()sin(Im142≈+=⎰πϖπππwtdtc) Id3=⎰=2Im41)(Im21πωπtdI3=Im21)(Im2122=⎰tdωππ2-5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I d1、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IT(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 m135.3294767.0≈≈IA, I d1≈0.2717I m1≈89.48Ab) I m2,90.2326741.0A I ≈≈ I d2A I m 56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78413=m I2-6 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。
电力电子技术课后习题答案
第一章电力电子器件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>0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。
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I1、I2、I3。
解：a) I d1=I1=b) I d2=I2=c) I d3=I3=.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 m1A, I d10.2717I m189.48Ab) I m2 I d2c) I m3=2I=314 I d3=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和，由普通晶阐管的分析可得，是器件临界导通的条件。
两个等效晶体管过饱和而导通；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在设计时较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断；2)GTO导通时的更接近于l，普通晶闸管，而GTO则为，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。
使晶闸管导通的条件是什么
使晶闸管导通的条件是什么
1.晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。
2.晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。
3.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。
4.晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。
闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流IL以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
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。
其方法有二：
1、减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压。
2、增加负载回路中的电阻。
晶闸管的导通和关断条件(一)
晶闸管的导通和关断条件(一)晶闸管的导通和关断条件晶闸管是一种电子元件，它具有较好的控制性，被广泛应用于电路中。
在使用晶闸管的时候，必须要掌握它的导通和关断条件。
晶闸管导通条件晶闸管导通时，电流流经晶闸管的主电路，晶闸管有一定的压降，且在导通状态下，具有很低的电压降。
当电流流经晶闸管的时候，晶闸管的正向电压Vak必须大于等于晶闸管的平均开启电压Vtm，才能实现导通状态。
另外，要注意晶闸管的门极触发电压Vgt，通常Vgt>0.7Vtm。
晶闸管关断条件晶闸管在导通状态下，如果在控制电压Ud下，断开了发射极的电源电流，那么晶闸管会自行关闭，也就是说它的关断条件是电流降为零。
同时，为了确保晶闸管能够快速关断，需要增加熄灭电路或者采用反并联二极管等方式来降低关断时间。
晶闸管的适用范围晶闸管能够实现高效率的开关控制，其适用范围相当广泛，在电力电子领域和各种电子设备中都得到了广泛的应用。
晶闸管可以用于直流电源控制器、开关电源、电动机控制器、发电机控制器等多种设备中。
通过掌握晶闸管的导通和关断条件，我们可以更好地理解和使用晶闸管这个电子元件，有效地提升电子设计的质量和效率。
晶闸管的特点晶闸管除了具有高效率、可靠性和稳定性等传统电子元件特点之外，还有以下几个显著的特点：•控制特性好：晶闸管的控制电流非常小，可以通过信号放大器、逻辑电路、门电路等多种方式实现；•恒流控制：当晶闸管处于稳定导通状态时，可以实现稳定的恒流输出；•动态响应快：晶闸管可以快速调节电路中的电压和电流，实现快速的开关控制；•向高功率、大电流方向发展：随着电子技术的不断发展，晶闸管的功率和电流承受能力不断提高，逐渐代替了传统的开关元件。
小结通过本文的介绍，我们了解了晶闸管的导通和关断条件，以及晶闸管的适用范围和特点。
在实际应用中，我们需要针对不同的电路设计和工作环境，选取合适的晶闸管，并结合合适的控制电路和熄灭电路，实现快速、精准的控制。
晶闸管作为一种非常实用的电子元件，将在各种电子设备和电路应用中发挥越来越重要的作用。
晶闸管开关电路原理
晶闸管开关电路原理
晶闸管开关电路的原理是利用晶闸管的特性实现开关功能。
晶闸管是一种具有双向导电性的电子器件，通常由四个层状结构组成。
在正常工作状态下，晶闸管处于关断状态，两个 PN 结之间的
耗尽层阻止电流流动。
当接入一个适当的阳极电压时，晶闸管的 PN 结会极化，进入导通状态。
要使晶闸管导通，需要满足以下条件：
1. 阳极电压（Vak）达到导通电压（Vgt）：晶闸管的导通电
压是指当晶闸管处于关断状态时，需要施加在阳极和阴极之间的电压，使其开始导通。
2. 电压施加在晶闸管的正向极性：当阳极电压施加在阴极上时，使得结 J2-J3 处于正向偏置状态，从而形成导电通道。
3. 施加一个触发脉冲：晶闸管的触发是通过施加一个电压脉冲在门极（G）和阴极（K）之间实现的。
触发脉冲可以是一个
正脉冲或者是从阴极向门极施加一个负脉冲。
当晶闸管导通后，只要阳极电流处于正常工作区间，晶闸管将一直保持导通状态。
要使晶闸管停止导通，需通过强制断开电路或者降低阳极电流到零来实现。
晶闸管开关电路可以用于控制高功率负载的开关，如大功率马达、发电机等。
其主要优点是控制简单、可靠性高，缺点则是开关速度较慢，导通电压较高，仅适用于交流电源。
《电力电子技术习题答案_
电力电子技术答案主编：王兆安、刘进军整理：初顺建第1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。
002π2π2ππππ4π4π25π4a)b)c)图1-430图1-43 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2mI (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 =22m I π2143+≈0.6741I mc) I d3=π21⎰2)(πωt d I m =41 I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I 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≈126.56 c) 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。
《电力电子技术》复习资料
《电力电子技术》复习资料一、填空题1．晶闸管有三个电极：阳极、阴极和门极。
2．晶闸管导通的条件是：在阳极和阴极之间加足够的正向电压的同时，门极加适当的正向电压。
3．反电势负载的特点是只有整流电路输出电压大于负载反电势时才有电流产生。
4．晶闸管关断可以采取减少阳极电流使之不能维持正反馈，断开阳极电源或者在阳极和阴极之间加反向电压的方法。
5．三相全控桥式整流电路在任何时刻必须有两个晶闸管同时导通，一个在共阴极组，一个在共阳极组。
6．不可控两端器件，它具有整流作用，而无可控功能。
7．同一套晶闸管电路，既可作整流，又能作逆变，常称这一装置为变流器。
8．当0＜α＜90°时。
变流器工作在整流状态，当α=90°时工作在中间状态，当90°＜α＜180°时，若同时存在一个适当的外接直流电源，变流器工作于逆变状态。
9．在逆变电路中，由于电路的电阻很小，应当尽量避免两个电源反极性相连。
10．规定逆变角β以控制角α=∏时作为计量的起始点，此时的β等于β=0。
11．逆变电路可以分为有源逆变和无源逆变两大类。
12．三相可控整流电路的基本形式是三相半波可控整流电路。
13．绝缘栅双极晶体管具有开关速度快、输入阻抗高、通态电压低、耐压高、电容量大等优点。
14．晶闸管逆变器是一种把固定的直流电压变成固定或可调的交流电压的装置。
15．功率场效应晶体管的最大功耗，随管壳温度的增高而下降。
16．肖特基二极管适用于电压不高，要求快速、高效的电路中。
17．功率场效应晶体管的特点是：栅极的静态内阻高，驱动功率小，撤除栅极信号后能自动关断，同时不存在二次击穿，安全工作区范围宽。
18. 绝缘栅双极晶体管的本质是一个____场效应晶体管__________ 。
19、肖特基二极管的_____开关时间______短，故开关损耗远小于普通二极管。
21. 肖特基二极管正向压降小，开启电压__低_____ ，正向导通损耗小。
晶闸管的导通条件和关断条件
晶闸管的导通条件和关断条件晶闸管是一种广泛使用的半导体器件，可以实现高功率的电控制。
晶闸管的导通条件和关断条件是晶闸管工作的基本原理，也是晶闸管的设计和应用的关键。
本文将详细介绍晶闸管的导通条件和关断条件，包括物理原理、数学模型和实际应用。
一、晶闸管的物理原理晶闸管是一种四层PNPN结构的半导体器件，由一个P型区、一个N型区、一个P型区和一个N型区组成。
晶闸管的导通和关断是通过控制PNPN结中的正向和反向电压来实现的。
当晶闸管的控制端施加一个正向脉冲信号时，PNPN结中的P型区和N型区之间的正向电压将增加，当正向电压达到一定值时，PNPN 结中的P型区和N型区之间的空穴和电子会发生复合，形成一个电子流，晶闸管开始导通。
导通时晶闸管的电压降低至低电平，电流增加至高电平。
当晶闸管的控制端施加一个反向脉冲信号时，PNPN结中的N型区和P型区之间的反向电压将增加，当反向电压达到一定值时，PNPN 结中的N型区和P型区之间的电子和空穴会发生复合，形成一个电流，晶闸管开始关断。
关断时晶闸管的电压升高至高电平，电流降低至低电平。
晶闸管的导通和关断是通过控制PNPN结中的正向和反向电压来实现的，因此晶闸管的导通和关断条件与PNPN结的物理特性密切相关。
下面将介绍晶闸管的导通条件和关断条件的数学模型。
二、晶闸管的导通条件晶闸管的导通条件是指晶闸管开始导通的最小正向电压。
根据PNPN结的物理特性，晶闸管的导通条件可以用下式表示：Vgt = Vf + Vr + Vp其中，Vgt为晶闸管的触发电压，Vf为PNPN结的正向电压，Vr 为PNPN结的反向电压，Vp为PNPN结的电压降。
PNPN结的正向电压Vf取决于PNPN结的材料和掺杂浓度，通常在0.5V至0.7V之间。
PNPN结的反向电压Vr取决于PNPN结的击穿电压，通常在20V至200V之间。
PNPN结的电压降Vp取决于PNPN结中的电流和电阻，通常在0.1V至0.5V之间。
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维持晶闸管导通的条件
晶闸管是一种双向可控硅，其导通与不导通状态的切换控制通过施加控制信号的脉冲
来实现。
为了实现晶闸管的导通状态，需要技术人员对晶闸管导通的条件进行了解和掌握。
以下是晶闸管导通的条件细节介绍：
1. 正向电压
晶闸管的导通需要正向电压，也就是说，将一个正向电压作用在晶闸管的PN结上，
才能够使晶闸管导通。
当正向电压超过晶闸管的额定电压时，其PN结中的载流子就会被
激发出来产生电流，从而使晶闸管导通。
2. 接通触发电流
晶闸管的导通还需要接通触发电流。
为了使晶闸管导通，需要在PN结上注入一个接
通触发电流，这样就会在PN结中自发形成一种热电子。
这种热电子在晶闸管的接触处产
生气体放电效应，进一步形成电流，最终实现晶闸管的导通。
3. 闭合触发脉冲
晶闸管导通还需要一个闭合触发脉冲。
通过一个短暂的闭合触发脉冲，可以使晶闸管
的PN结形成积聚区，这样就能够使得晶闸管导通。
通常情况下，这个闭合触发脉冲的宽
度越短，晶闸管导通的动态性能就越好。
同时，为了保证晶闸管的导通，这个触发脉冲的
幅值必须要达到一定的阈值。
4. 热稳定性
晶闸管导通的条件还包括热稳定性。
晶闸管在正常工作状态下发热相对较大，如果没
有热稳定性的条件保护，就可能会因温度过高而产生降低电阻的效果，最终导致晶闸管进
入不能恢复的故障状态。
因此，为了保证晶闸管的热稳定性，需要合理设置散热装置，控
制晶闸管的工作温度。
总的来说，晶闸管导通的条件需要满足正向电压、接通触发电流、闭合触发脉冲和热
稳定性等多个方面的要求，技术人员在实际应用中需要仔细了解和掌握这些条件，以保证
晶闸管的稳定工作和性能表现。