第1章 思考题与习题

第1章思考题与习题

1-1．功率二极管在电力电子电路中有哪些用途?

1-2．说明晶闸管的基本工作原理。在哪些情况下，晶闸管可以从断态转变为通态?已处于通态的晶闸管，撤除其驱动电流为什么不能关断，怎样才能关断晶闸管?

1-3．把一个晶闸管与灯泡串联，加上交流电压，如图1-37所示

图1-37

问：（1）开关S闭合前灯泡亮不亮？

（2）开关S闭合后灯泡亮不亮？

（3）开关S闭合一段时间后再打开，断开开关后灯泡亮不亮？原因是什么？

1-4．在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠，可能是什么现象和原因？冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因？

1-5．型号为KP100-3，维持电流I H＝4mA的晶闸管，使用在如图1-38电路中是否合理？为什么？（分析时不考虑电压、电流裕量）

(a) (b)

(c)

图1-38 习题5图

1-6．用正弦波电压加于晶闸管上，晶闸管的正、反向漏电流波形也是正弦的吗？流过正弦半波电流时，元件的管压降波形是怎样的？

1-7．如图1-39，当不接负载电阻R d时，发现改变晶闸管的触发脉冲相位（即触发脉冲相对于交流阳极电压过零点的时刻）电压表的读数总是很小；而当接上负载后就一切工作正常。试问是什么原因？

图1-39 图1-40

1-8．直流电源电压U=220V，经晶闸管VT对负载供电、负载电阻R=20Ω，电感L=1H，晶闸管擎住电流I L=55mA，维持电流I H=22mA，用一个方波脉冲电流触发晶闸管。试计算：1）如果负载电阻R=20Ω，触发脉冲的宽度为300μs，可否使晶闸管可靠地开通?

2）如果晶闸管已处于通态，在电路中增加一个lkΩ的电阻能否使晶闸管从通态转入断态?

1-9．如图1-40所示，当VT2触发导通时利用电容C上已充电的电压使VT1关断。现发现当C太小时，VT2导通时VT1关不断，试问是何原因?

1-10．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I m。试计算各电流波形的平均值I d1、I d2、I d3，电流有效值I1、I2、I3和它们的波形系数K f1、K f2、K f3。

(1) (2)

(3)

图1-41

1-11．上题中如若不考虑安全裕量，问额定电流为100A的晶闸管能送出平均值电流I d1、I d2、I d3各多少安倍？相应的电流最大值I m1、I m2、I m3又各多少安倍？

1-12．单相正弦交流电源，晶闸管和负载电阻串联，交流电源电压有效值220V。试计算晶闸管实际承受的正、反向电压最高是多少？考虑晶闸管的电压安全裕量为3倍，其额定电压应如何选取？

1-13．设上题中晶闸管的通态平均电流为100A，考虑晶闸管的电流安全裕量为2倍，试分别计算导电角为180°和90°时，电路允许的峰值电流各是多少？

1-14．如图1-42所示，画出负载R d上的电压波形（不计管压降）。

图1-42

1-15．如图1-43所示，在t1时刻合上开关S，t2时刻断开开关S，试画出负载上的电压波形（不计管压降）。

图1-43

1-16．说明GTO的关断原理。

1-17．描述GTR的二次击穿特性。

1-18．为什么GTR在开关瞬变过程中易被击穿？有什么措施预防？

1-19．作为开关使用时P-MOSFET器件主要的优缺点是什么? 如何应用这些优点、避免这些缺点？

1-20．P-MOSFET器件使用中应注意什么？

1-21．IGBT有哪些突出优点？

1-22．什么是IGBT的擎住现象？使用中如何避免？

1-23．对GTR、P-MOSFET及IGBT进行比较（导电机构、开关特性、优缺点及应用范围）。

1-24．比较MOS控制晶闸管MCT与静电感应晶体管SIT的通—断控制机理。