电力电子技术项目教程习题答案(1-3)
《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。
《电力电子技术》习题答案(第四版,
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：uAK>0且uGK>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。
第2章整流电路1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电，L＝20mH，U2＝100V，求当α＝0和60时的负载电流Id，并画出ud与id波形。
解：α＝0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：考虑到初始条件：当ωt＝0时id＝0可解方程得：==22.51(A)ud与id的波形如下图：当α＝60°时，在u2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u2负半周期180~300期间释放，因此在u2一个周期中60~300期间以下微分方程成立：考虑初始条件：当ωt＝60时id＝0可解方程得：其平均值为==11.25(A)此时ud与id的波形如下图：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2；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测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，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。
电力电子技术习题参答案
电力电子技术习题参考答案第一章1、答：晶闸管导通条件：（1）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压；（2）晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。
晶闸管导通后，门极就失去控制作用，欲使之关断，只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗。
2、（a）不合理（b）不合理（c）合理3、答：GTR的主要参数：（1）最高工作电压；（2）集电极最大电流；（3）集电极最大耗散功率。
GTR对触发电路有如下要求：（1）提供确保GTR开通与管断所需要的正、反向基极电流；（2）主电路与控制电路之间必须进行电的隔离；（3）有一定的抗干扰和保护能力。
4、不可以。
5、答：因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：（1）GTO设计时α2较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于关断；（2）GTO导通时的α1+α2接近1，即近于临界导通状态，这是门极控制关断的关键条件；（3）多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小，门极和阴极之间的距离大为缩短，使得P2极区电阻很小，从而使门极抽出较大的电流成为可能。
晶闸管导通时α1+α2比1大得多，处于深度饱和状态，故不能用负门极信号使之关断。
6、答：（1）能向电力场效应晶体管提供足够的栅极电压，确保器件可靠地导通和关断；（2）减小驱动电路的输出电阻，以提高器件的开关速度；（3）主电路与控制电路要有电隔离；（4）具有较强的抗干扰和保护能力；保护主要有：过电压保护、过电流保护以及静电保护。
7、答：缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt,减小器件的开关损耗。
GTO、GTR、IGBT的缓冲电路通常均由电阻、电容、电感及二极管组成；IGBT的主要参数与GTR的主要参数定义方法基本相同，其缓冲电路保护也采取类似方法；GTO使用时必须接缓冲电路，其缓冲电路除具有保护作用外，对于可靠开通和关断也具有重要意义。
电力电子技术_习题集(含答案)
电力电子技术》课程习题集、单选题1. 晶闸管内部有（）PN结。
A 、一个B、二个C 、三个D、四个2.A电力二极管内部有（）个PN结。
一个B、二个C 、三个D、四个3. 双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（）电极。
A 、一个B、两个C 、三个D、四个4. 比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（）。
A 、GTO B、GTRC 、MOSFET D、SR5. 下列半导体器件中属于电流型控制器件的是（）A 、GTR B、MOSFETC 、IGBT D、SR6. 比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的是（）。
A 、GTO B、GTRC 、MOSFET D、IGBT7. 下列半导体器件中属于电压型控制器件的是（）。
A 、GTO B、GTRC 、MOSFET D、SR8. 压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来作（）。
A 、分流B、降压C 、过电压保护D、过电流保护9. 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（）。
A 、分流B、降压C 、过电压保护D、过电流保护10 . 普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（）A 、有效值B、最大值C平均值D最小值11. 晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好。
来表示的。
A 、愈大B 、愈小C 、不变D 、为零12. 快速熔断器在晶闸管整流电路中主要是用来作（ A 、分流B 、降压C 、过电压保护D 、过电流保护13. 当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以用两个以上同型号的器件相 A 、串联 B 、并联C 、串并联14. 当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在 （ ） 。
A 、导通状态B 、关断状态C 、饱和状态D 、不定15. 当晶闸管的额定电流小于实际要求时，可以用两个以上同型号的器件相 A 、串联 B 、并联C 、串并联A 、电阻性B 、电感性C 、反电动势D 、不定 17. 晶闸管可控整流电路中的控制角 α 减小，则输出的电压平均值会（ A 、不变B 、增大C 、减小D 、不定 18. 三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（A 、三相的大B 、单相的大C 、一样大D 、不定 19. 单相半波可控整流电路输出直流电压的平均值最大等于整流前交流电压有效值的 倍。
电力电子技术课后答案修改版
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 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 =πm I (122+)≈0.5434 I mI 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≈I≈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=78.5 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。
电力电子技术_习题集(含答案)
《电力电子技术》课程习题集一、单选题1.晶闸管内部有（）PN结。
A、一个B、二个C、三个D、四个2.电力二极管内部有（）个PN结。
A、一个B、二个C、三个D、四个3.双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（）电极。
A、一个B、两个C、三个D、四个4.比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（）。
A、GTOB、GTRC、MOSFETD、SR5.下列半导体器件中属于电流型控制器件的是（）A、GTRB、MOSFETC、IGBTD、SR6.比较而言，下列半导体器件中开关速度最慢的是（）。
A、GTOB、GTRC、MOSFETD、IGBT7.下列半导体器件中属于电压型控制器件的是（）。
A、GTOB、GTRC、MOSFETD、SR8.压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来作（）。
A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护9.晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（）。
A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护10.普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（）来表示的。
A、有效值B、最大值C、平均值D、最小值11.晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好。
A、愈大B、愈小C、不变D、为零12.快速熔断器在晶闸管整流电路中主要是用来作（）。
A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护13.当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以用两个以上同型号的器件相( )。
A、串联B、并联C、串并联14.当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( )。
A、导通状态B、关断状态C、饱和状态D、不定15.当晶闸管的额定电流小于实际要求时，可以用两个以上同型号的器件相 ( )。
A、串联B、并联C、串并联16.晶闸管整流电路中直流电动机应该属于（）负载。
A、电阻性B、电感性C、反电动势D、不定17.晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（）。
A、不变B、增大C、减小D、不定18.三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（）。
电力电子技术习题+参考答案
电力电子技术习题+参考答案一、单选题（共20题，每题1分，共20分）1、为了防止逆变失败，最小逆变角限制为( )。
A、100～150B、200～250C、300～350D、400～450正确答案：C2、三相半波可控整流电路的自然换相点是（）A、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°B、本相相电压与相邻电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°D、交流相电压的过零点正确答案：B3、逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成（）A、逆阻型晶闸管B、大功率三极管C、可关断晶闸管D、双向晶闸管正确答案：A4、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用控制方法是（）A、增大三角波幅度B、增大正弦调制波频率C、增大正弦调制波幅度D、增大三角波频率正确答案：B5、可实现有源逆变的电路为（）。
A、三相半波可控整流电路B、单相半控桥整流电路C、三相半控桥整流桥电路D、单相全控桥接续流二极管电路正确答案：A6、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（）。
A、SCRB、GTOC、MOSFETD、IGBT正确答案：D7、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是（）A、30°～150B、0°～150°C、15°～125°D、0°～120°正确答案：B8、具有自关断能力的电力半导体器件称为( )A、触发型器件B、全控型器件C、不控型器件D、半控型器件正确答案：B9、晶闸管稳定导通的条件（）A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流C、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流正确答案：A10、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是( )A、有源逆变器B、A/D变换器C、D/A变换器D、无源逆变器正确答案：D11、在单相全控桥整流电路中，两对晶闸管的触发脉冲，应依次相差（）度。
最新《电力电子技术》第1章课后习题答案
1.1 晶闸管导通的条件是什么？由导通变为关断的条件是什么？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。
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。
1.2晶闸管非正常导通方式有几种？（常见晶闸管导通方式有5种，见课本14页，正常导通方式有：门级加触发电压和光触发）答：非正常导通方式有：(1) Ig=0，阳极加较大电压。
此时漏电流急剧增大形成雪崩效应，又通过正反馈放大漏电流，最终使晶闸管导通；(2) 阳极电压上率du/dt过高；产生位移电流，最终使晶闸管导通(3) 结温过高；漏电流增大引起晶闸管导通。
1.3 试说明晶闸管有那些派生器件。
答：晶闸管派生器件有：（1）快速晶闸管，（2）双向晶闸管，（3）逆导晶闸管，（4）光控晶闸管1.4 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P1N1P2 和N1P2N2 构成两个晶体管V1、V2 分别具有共基极电流增益α1 和α２，由普通晶闸管的分析可得，α1 + α2 = 1 是器件临界导通的条件。
α1 + α2＞1 两个等效晶体管过饱和而导通；α1 + α2＜1 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：1）GTO 在设计时α2 较大,这样晶体管T2 控制灵敏,易于GTO 关断;2)GTO 导通时α1 + α2 的更接近于l,普通晶闸管α1 + α2 ≥1.5 ,而GTO 则为α1 + α2 ≈1.05 ，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。
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项目1 认识和调试晶闸管单相半波整流控制的调光灯电路1.1.4 思考题与习题1．晶闸管的导通条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？解：导通条件：(1)晶闸管阳极和阴极之间加正向电压；(2)晶闸管门极和阴极间加正向电压。
最根本的方法就是必须将阳极电流减小到使之不能维持正反馈的程度，也就是将晶闸管的阳极电流减小到小于维持电流。
可采用的方法有：将阳极电压减小到零或将晶闸管的阳极和阴极间加反向电压。
2．晶闸管导通后，去掉门极电压，晶闸管是否还能继续导通？为什么？解：继续导通，导通之后，门极就失去了控制作用。
3．说明晶闸管型号规格KP200-7E代表的含义。
解：额定电流为200A，额定电压为800V，管压降为0.8V4．有些晶闸管触发导通后，触发脉冲结束时它又关断是什么原因？解：欲使晶闸管触发导通，必须使触发脉冲保持到阳极电流上升到擎住电流IL以上，否则会造成晶闸管重新恢复阻断状态，因此触发脉冲必须具有一定宽度。
5．晶闸管导通时，流过晶闸管的电流大小取决于什么？晶闸管阻断时，承受的电压大小取决于什么？解：取决于电路里负载电阻的大小；取决于电源电压的大小。
6．画出图1-19所示电路电阻R d上的电压波形。
图1-19习题6图解：7．如图1-20，型号为KP100-3，维持电流4mA的晶闸管，在以下电路中使用是否合理？为什么？（未考虑电压、电流安全余量）（a) （b) （c)图1-20习题7图解：（a）图的目的是巩固维持电流和擎住电流概念，擎住电流一般为维持电流的数倍。
本题给定晶闸管的维持电流I H＝3mA，那么擎住电流必然是十几毫安，而图中数据表明，晶闸管即使被触发导通，阳极电流为100V/50KΩ＝3 mA，远小于擎住电流，晶闸管不可能导通，故不合理。
（b）图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。
本图所给的晶闸管额定电压为300A、额定电流100A。
图中数据表明，晶闸管可能承受的最大电压为311V，大于管子的额定电压，故不合理。
（c）图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。
晶闸管可能通过的最大电流有效值为150A，小于晶闸管的额定电流有效值1.57×100＝157A，晶闸管可能承受的最大电压150V，小于晶闸管的额定电压300V，在不考虑电压、电流裕量的前提下，可以正常工作，故合理。
8．晶闸管的额定电流和其他电气设备的额定电流有什么不同？解：由于整流设备的输出端所接负载常用平均电流来衡量其性能，所以晶闸管额定电流的标定与其他电器设备不同，采用的是平均电流，而不是有效值，又称为通态平均电流。
所谓通态平均电流是指在环境温度为40℃和规定的冷却条件下，晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载电路中，当不超过额定结温且稳定时，所允许通过的工频正弦半波电流的平均值。
9．某晶闸管元件测得U DRM＝840V，U RRM=980V，试确定此晶闸管的额定电压是多少？属于哪个电压等级？解：根据将U DRM和U RRM中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值，将两者较小的840V按教材表1－2取整得800V，该晶闸管的额定电压为8级（800V）。
10.晶闸管电流的波形系数定义为（B）A K f=I dT/I TB K f=I T/I dTC K f=I dT·I TD K f=I dT-I T11.造成在不加门极触发电压，即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常情况有两个原因，分别是什么？解：硬开通；误导通。
12. 对于同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L的数值关系是？解：对同一晶闸管来说，擎住电流IL要比维持电流IH大2～4倍。
13. 简述如何用万用表测试晶闸管的好坏？解：见书14. 多个晶闸管相并联和串联时必须考虑的问题分别是什么？解决办法分别是什么？解：串联时要考虑均压的问题，静态均压的方法是在串联的晶闸管上并联阻值相等的电阻Rj，动态均压的方法是在串联的晶闸管上并联等值的电容C。
并联时要考虑均流问题，电阻均流是在在并联的晶闸管中串联电阻，电抗均流是用一个电抗器接在两个并联的晶闸管电路中。
1.2.4思考题与习题1．单结晶体管管的内部有（1）个PN结，外部引出（3）个电极，分别是（发射极、第一基极、第二基极）。
2．单结晶体管的伏安特性曲线分为三个区，分别是（截止区、负阻区、饱和区）。
3．单结晶体管导通的条件是：（U e=U P ）；单结晶体管关断的条件是：（U e＜U V）。
4．利用单结晶体管的（负阻）特性和RC电路的（充放电）特性，可以组成自激振荡电路，产生脉冲，用以触发晶闸管。
5．用分压比为0.6的单结晶体管组成振荡电路，若Ubb＝20V，则峰点电压Up为多少？如果管子的b1脚虚焊，电容两端的电压为多少？如果是b2脚虚焊（b1脚正常），电容两端电压又为多少？U＝ηU bb＋0.7＝12.7V解：峰点电压P如果管子的b1脚虚焊，电容两端的电压为20V如果是b2脚虚焊（b1脚正常），电容两端电压0.7V6．简述单结晶体管的测试方法。
解：将万用表置于R×l00挡或R×1k挡，黑表笔接e，红表笔分别接b1或b2时，测得管子PN结的正向电阻一般应为几千欧至几十千欧，要比普通二极管的正向电阻稍大一些。
再将红表笔接e，黑表笔分别接bl或b2，测得PN结的反向电阻，正常时指针偏向无穷大（ ）。
一般讲，反向电阻与正向电阻的比值应大于100为好。
7．简述单结晶体管触发电路的工作原理。
解：见书8．触发电路要满足哪些条件?解：(1)触发信号常采用脉冲形式；(2)触发脉冲要有足够的功率；(3)触发脉冲要具有一定的宽度，前沿要陡；(4)触发脉冲与晶闸管阳极电压必须同步；(5)满足主电路移相范围的要求。
9．根据图1-28的单结晶体管触发电路，画出u2、u Z、u C、u G及u d的波形。
解：1.3.4思考题与习题1．什么叫可控整流电路？解：把输入的交流电变换成大小可调的单一方向直流电, 此过程成为可控整流。
2．可控整流电路由（主电路）和（触发电路）组成。
3．从晶闸管开始承受正向阳极电压，到触发脉冲出现之间的电角度称为（控制角），用（α）表示。
4．在单相半波可控整流电路电阻性负载中，控制角的范围是（0°～180°）。
5．在单相半波可控整流电路接有续流二极管的电感性负载中，控制角的范围是（0°～180°）。
6．单相半波可控整流电路，大电感性负载接续流二极管的作用？解：去掉输出电压的负半周面积，即提高输出电压平均值。
7．单相半波整流电路，如门极不加触发脉冲；晶闸管内部短路；晶闸管内部断开，试分析上述3种情况下晶闸管两端电压和负载两端电压波形。
解：（1）晶闸管门极不加触发脉冲，即晶闸管呈阻断状态，可视作开路，所以输出电压和晶闸管两端电压波形如图（a）所示。
（2）晶闸管内部短路，显然晶闸管两端电压为零，此时输出电压和晶闸管两端电压波形如图（b）所示。
（3）晶闸管内部开路，输出电压和晶闸管两端电压波形如图（c）所示。
8．单相半波可控整流电路，电阻性负载，电源电压U 2为220V ，要求的直流输出电压为50V ，直流输出平均电流为20A ，试计算：（1）晶闸管的控制角α；（2）输出电流有效值；（3）电路功率因数；（4）晶闸管的额定电压和额定电流，并选择晶闸管的型号。
解：（1）U d ＝50V ， ， （2）查表得（3）cos φ=0.508（4）额定电流为：取50A 。
额定电压为：取700V 。
故选择KP50-7型号的晶闸管。
9．有一单相半波可控整流电路，带电阻性负载R d =10Ω，交流电源直接从220V 电网获得，试求：（1）输出电压平均值U d 的调节范围。
（2）计算晶闸管电压与电流并选择晶闸管。
解：（1）输出电压的调节范围：0~99V（2）KP20-710．画出单相半波可控整流电路，当α=60°时，以下三种情况的u 2、u g 、u d 、i d 及u T 的波形。
（1）电阻性负载。
（2）大电感负载不接续流二极管。
（3）大电感负载接续流二极管。
250cos 1≈00.45220α⨯=-⨯︒=90α22.2=d T I I A 4.44I T =～38A 2557.120）～32（57.1I ）～32（I TM ）AV （T ≈⨯=⨯=～933V 6222202）～32（U ）～32（U TM T ≈⨯⨯=⨯=n解：波形如图（a）电阻性负载波形图（b）电感性负载不接续流二极管（c）电感性负载接续流二极管11．某电阻性负载要求0～24V 直流电压，最大负载电流I d ＝30A ，如用220V 交流直接供电与用变压器降压到60V 供电，都采用单相半波整流电路，是否都能满足要求？试比较两种供电方案所选晶闸管的导通角、额定电压、额定电流值以及电源和变压器二次侧的功率因数和对电源的容量的要求有何不同、两种方案哪种更合理（考虑2倍裕量）？ 解：（1） 采用220V 电源直接供电，当α=0°时U d0＝0.45U 2=99V采用整流变压器降至60V 供电，当α=0°时U d0＝0.45U 2=27V所以只要适当调节α角，上述两种方案均满足输出0～24V 直流电压的要求。
（2）采用220V 电源直流供电，因为2cos 145.02d α+=U U ，其中在输出最大时，U 2＝220V ，U d ＝24V ，则计算得α≈121°，θT ＝180°－121°＝59°晶闸管承受的最大电压为U TM ＝2 U 2＝311V考虑2倍裕量，晶闸管额定电压U Tn =2U TM =622V流过晶闸管的电流有效值是I T ＝π42sin π2πd 2αα+-R U ，其中，α≈121°，Ω===8.03024d d d I U R 则I T ＝84A考虑2倍裕量，则晶闸管额定电流应为A I T T AV T 10757.128457.1)(=⨯== 因此，所选晶闸管的额定电压要大于622V ，额定电流要大于107A 。
电源提供的有功功率W R I P d 8.56448.08422=⨯==电源的视在功率W 48.1884220222=⨯===I U I U S电源侧功率因数305.0cos ≈=SP ϕ （3）采用整流变压器降至60V 供电，U 2＝60V ，U d ＝24V ，由2cos 145.02d α+=U U 计算得α≈39°，θT ＝180°－39°＝141°晶闸管承受的最大电压为U TM ＝2 U 2＝84.9V考虑2倍裕量，晶闸管额定电压U Tn =2U TM =169.8V流过晶闸管的电流有效值是I T ＝A R U 4.51π42sin π2πd 2≈+-αα 考虑2倍裕量，则晶闸管额定电流应为A I T T AV T 5.6557.124.5157.1)(≈⨯== 因此，所选晶闸管的额定电压要大于169.8V ，额定电流要大于65.5A 。