发布时间 : 星期一 文章电力电子技术第2章习题答案更新完毕开始阅读696f320032d4b14e852458fb770bf78a64293aeb
电力电子技术第2章-习题---答案
班级 姓名 学号
第2/9章 电力电子器件 课后复习题
第1部分：填空题
1. 电力电子器件是直接用于 主 电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。 2. 主电路是在电气设备或电力系统中，直接承担 电能变换或控制任务 的电路。 3. 电力电子器件一般工作在 开关 状态。
4. 电力电子器件组成的系统，一般由 控制电路 、驱动电路 、 主电路 三部分组成，
由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加 保护电路 。 5. 按照器件能够被控制的程度，电力电子器件可分为以下三类： 不可控器件 、半控型器件
和 全控型器件 。 6．按照驱动电路信号的性质，电力电子器件可分为以下分为两类： 电流驱动型 和 电
压驱动型 。 7. 电力二极管的工作特性可概括为 单向导电性 。
8. 电力二极管的主要类型有普通二极管 、快恢复二极管 、 肖特基二极管。
9. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为 1K Hz以下的整流电路。其
反向恢复时间较长，一般在 5?s 以上。 10.快恢复二极管简称快速二极管，其反向恢复时间较短，一般在 5?s 以下。 11.肖特基二极管的反向恢复时间很短,其范围一般在 10～40ns 之间。
12.晶闸管的基本工作特性可概括为：承受反向电压时，不论 是否触发 ，晶闸管都不会导
通；承受正向电压时，仅在 门极正确触发 情况下，晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通， 门极 就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流 降至维持电流以下 。 13.通常取晶闸管的UDRM和URRM中 较小 的标值作为该器件的额定电压。选用时，一般取
为正常工作时晶闸管所承受峰值电压 2~3 倍。
14.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为 维持电流 。晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后， 能维持导通所需的最小电流称为 擎住电流 。对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的称为 2~4 倍。 15.晶闸管的派生器件有： 快速晶闸管 、 双向晶闸管 、 逆导晶闸管 、 光控晶闸管 。 16. 普通晶闸管关断时间 数百微秒 ，快速晶闸管数十微秒，高频晶闸管 10微秒 左右。
高频晶闸管的不足在于其 电压和电流定额 不易做高。 17. 双向 晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。
1 / 6
电力电子技术第2章-习题---答案
18.逆导晶闸管是将 晶闸管 反并联一个 二极管 制作在同一管芯上的功率集成器件。 19. 光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用 一定波长的光照信号 触发导通的晶闸管。光触
发保证了主电路与控制电路之间的 绝缘 ，且可避免电磁干扰的影响。 20. GTO的多元 结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
21. GTO的开通控制方式与晶闸管相似，但是可以通过在门极 施加负的脉冲电流 使其关断。 22. GTO导通过程与普通晶闸管一样，只是导通时饱和程度 较浅 ,导通时管压降 较高 。 23. GTO最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值IGM之比称为 电流关断增益 , 该值
一般很小，只有 5 左右，这是GTO的一个主要缺点。
24. GTR导通的条件是： 集电结正向偏置 且 基极施加驱动电流 。
25. 在电力电子电路中GTR工作在开关状态, 在开关过程中，在 饱和 区和 截止 区之间
过渡时，要经过放大区。 26. 电力MOSFET导通的条件是：漏源极间加正电 且 栅源极间加大于开启电压的正电压 。 27. 电力MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区
域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的 截止区 、前者的饱和区对应后者的 放大区 、前者的非饱和区对应后者的 放大区 。 28.电力MOSFET的通态电阻具有 正 温度系数。
29.IGBT是由 MOSFET 和 GTR 两类器件取长补短结合而成的复合器件。
30.IGBT导通的条件是：集、射极间加正电 且 栅、射极间加大于开启电压的正电压 。 31. IGBT的输出特性分为三个区域，分别是： 正向阻断 区， 有源 区和 饱和 区。
IGBT的开关过程，是在正向阻断区和 饱和 区之间切换。 32.IGCT由 IGBT 和 GTO 两类器件结合而成的复合器件，目前正在与IGBT等新型
器件激烈竞争，试图最终取代 GTO 在大功率场合的位置。 33.将多个电力电子器件封装在一个模块中，称为 功率模块 。
34.与单管器件相比，功率模块的优点是： 体积小 、 成本低、 可靠性高 。
35.功率集成电路将功率器件与 逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断 等信息电子电路制
作在同一芯片上。 36.功率集成电路实现了 电能 和 信息 的集成，成为机电一体化的理想接口。 37.按照载流子参与导电的情况，可将电力电子器件分为: 单极型 、 双极型 和
混合型（复合型） 三类。 38.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、
电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中， 属于不可控器件的是 电力二极管 ， 属于半控型器件的是 SCR ，
属于全控型器件的是 GTO, GTR, 电力MOSFET, IGBT ,
2 / 6
电力电子技术第2章-习题---答案
属于单极型电力电子器件的有 电力MOSFET , 属于双极型器件的有 电力二极管, SCR ,GTO, GTR , 属于复合型电力电子器件得有 IGBT , 在可控的器件中，容量最大的是 IGBT , 工作频率最高的是 电力MOSFET ,
属于电压驱动的是 电力MOSFET, IGBT , 属于电流驱动的是 SCR, GTO, GTR 。 39.画出下面电力电子器件的电气符号。
电力二极管 晶闸管 GTO GTR 电力场效应管 IGBT
第2部分：简答题
1.电力电子器件是如何定义和分类的？同处理信息的电子器件相比，它的特点是什么？
答：电力电子器件是直接用于主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。它分为电真空器件和半导体器件（主要是硅半导体）。电力半导体器件按照控制程度可分为不控型器件，半控型器件，全控型器件。按驱动电路：电流驱动型，电压驱动型。 电力电子器件同处理信息的电子器件相比，它的特点是： 1）处理电功率的能力一般远大于处理信息的电子器件。 2）电力电子器件一般都工作在开关状态。
3）电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。
4）电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件，一般都要安装散热器。 2.使晶闸管导通的条件是什么？
答：晶闸管导通的条件有2个，缺一不可，即： 1）阳极与阴极之间加上正向电压；
2）门极与阴极之间加上适当的正向电压。
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：晶闸管导通的条件是阳极电流大于维持电流。使阳极电流小于维持电流才能使晶闸管由导通变为关断
3 / 6
电力电子技术第2章-习题---答案
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？
5.试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
第3部分：计算题
1.晶闸管在单相正弦有效值电压220V时工作,若考虑晶闸管的安全裕量,其电压定额应选多大? 答：考虑2倍安全裕量，有
UTM?2?2?220?622V,故选电压定额为700V。
4 / 6