【正文】 晶閘管導(dǎo)通時，b1的電流向下流，a2的電流向上流；就變壓器的一次繞組而言，每一周期中有兩段時間（各為120176。 36. 晶閘管串聯(lián)的單相半控橋（橋中VTVT2為晶閘管），電路如圖211所示，U2=100V，電阻電感負(fù)載，R=2Ω，L值很大，當(dāng)a=60176。 整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如下： 35．單相橋式全控整流電路，U2=100V，負(fù)載中R=2Ω，L值極大，反電勢E=60V，當(dāng)a=30176。 34．單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載，畫出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。時，要求：①作出ud、id、和i2的波形； ②求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2； ③考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。② 當(dāng)單相全波整流電路與單相全控橋式整流電路的觸發(fā)角a 相同時，對于電阻負(fù)載：（0~α）期間無晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為0；（α~π）期間，單相全波電路中VT1導(dǎo)通，單相全控橋電路中VTVT4導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓u2相等；(π~π＋α)期間，均無晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為0；(π＋α ~ 2π)期間，單相全波電路中VT2導(dǎo)通，單相全控橋電路中VTVT3導(dǎo)通，輸出電壓等于 u2。因?yàn)閱蜗嗳煽卣麟娐纷儔浩鞫螠y繞組中，正負(fù)半周內(nèi)上下繞組內(nèi)電流的方向相反，波形對稱，其一個周期內(nèi)的平均電流為零，故不會有直流磁化的問題。~300176。~180176。時，在電源電壓u2的正半周期晶閘管導(dǎo)通時，負(fù)載電感L儲能，在晶閘管開始導(dǎo)通時刻，負(fù)載電流為零。 31. 單相半波可控整流電路對電感負(fù)載供電，L＝20mH，U2＝100V，求當(dāng)α＝0176。所需驅(qū)動功率小且驅(qū)動電路簡單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題。低摻雜N區(qū)由于摻雜濃度低而接近于無摻雜的純半導(dǎo)體材料即本征半導(dǎo)體，由于摻雜濃度低，低摻雜N區(qū)就可以承受很高的電壓而不被擊穿。兩個等效晶體管過飽和而導(dǎo)通；不能維持飽和導(dǎo)通而關(guān)斷。 23. 維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？ 答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。，也稱漂移區(qū)。低摻雜N區(qū)由于摻雜濃度低而接近于無摻雜的純半導(dǎo)體材料即本征半導(dǎo)體，由于摻雜濃度低，低摻雜N區(qū)就可以承受很高的電壓而不被擊穿。 要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷， 可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。 GTO之所以能夠自行關(guān)斷，而普通晶閘管不能，是因?yàn)镚TO與普通晶閘管在設(shè)計和工藝方面有以下幾點(diǎn)不同： l)GTO在設(shè)計時較大，這樣晶體管V2控制靈敏，易于GTO關(guān)斷； 2)GTO導(dǎo)通時的更接近于l，普通晶閘管，而GTO則為，GTO的飽和程度不深，接近于臨界飽和，這樣為門極控制關(guān)斷提供了有利條件； 3)多元集成結(jié)構(gòu)使每個GTO元陰極面積很小，門極和陰極間的距離大為縮短，使得P2極區(qū)所謂的橫向電阻很小，從而使從門極抽出較大的電流成為可能。28 試分析IGBT和電力MOSFET在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和開關(guān)特性上的相似與不同之處.IGBT比電力MOSFET在背面多一個P型層，IGBT開關(guān)速度小，開關(guān)損耗少具有耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅(qū)動，驅(qū)動功率小。IGBT驅(qū)動電路的特點(diǎn)是:驅(qū)動電路具有較小的輸出電阻，ⅠGBT是電壓驅(qū)動型器件，IGBT的驅(qū)動多采用專用的混合集成驅(qū)動器。和60176。在電源電壓u2的負(fù)半周期，負(fù)載電感L釋放能量，晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通。期間晶閘管導(dǎo)通使電感L儲能，電感L儲藏的能量在u2負(fù)半周期180176。期間以下微分方程成立： 考慮初始條件：當(dāng)wt＝60176。以下分析晶閘管承受最大反向電壓及輸出電壓和電流波形的情況。對于電感負(fù)載：（α ~ π＋α）期間，單相全波電路中VT1導(dǎo)通，單相全控橋電路中VTVT4導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓u2相等；（π＋α ~ 2π＋α）期間，單相全波電路中VT2導(dǎo)通，單相全控橋電路中VTVT3導(dǎo)通，輸出波形等于 u2。解：①ud、id、和i2的波形如下圖：②輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2分別為Ud＝ U2 cosα＝100cos30176。解：注意到二極管的特點(diǎn)：承受電壓為正即導(dǎo)通。時，要求：作出ud、id和i2的波形；① 求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有效值I2；② 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。時求流過器件電流的有效值，并作出ud、id、iVT、iD的波形。）由電流流過，流過的電流大小相等而方向相反，故一周期內(nèi)流過的電流平均值為零，所以變壓器鐵心不會被直流磁化。 3 11．三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負(fù)載，R=5Ω，L值極大，當(dāng)a=60176。 3 13．三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負(fù)載，R=5Ω，L值極大，當(dāng)a=60176。時求Ud、Id與g 的數(shù)值，并畫出整流電壓ud的波形。 最后，作出整流電壓Ud的波形如下： 315．三相半波可控整流電路，反電動勢阻感負(fù)載，U2=100V，R=1Ω，L=∞，LB=1mH，求當(dāng)a=30176。=176。Ud＝－ΔUdΔUd＝3XBId∕πId＝Ud∕R 解方程組得：Ud＝∕（1＋3XB/πR）＝（V）Id＝（A）又∵－＝2∕U2 即得出= 換流重疊角g ＝176。＝（V）Id＝（Ud－E）∕R＝（－200）∕1＝（A）②當(dāng)LB＝1mH時Ud＝－ΔUdΔUd＝3XBId∕πId＝（Ud－E）∕R解方程組得：Ud＝（ cosα＋3XBE）∕（πR＋3XB）＝（V）Id＝（A）ΔUd＝（V）又∵－＝2XBId∕U2＝γ＝176。變壓器二次側(cè)電流中含有2k＋1（k＝3……）次即奇次諧波，其中主要的有3次、5次諧波。320．試計算第3題中i2的7次諧波分量的有效值I2I2I27。＝ ②第13題中基波電流的有效值：I1＝Id∕π＝∕π＝（A）基波因數(shù)為n＝I1∕I＝I1∕Id＝電路的輸入功率因數(shù)為：l＝n ＝ cos60176。325．12脈波、24脈波整流電路的整流輸出電壓和交流輸入電流中各含哪些次數(shù)的諧波？答：12脈波電路整流電路的交流輸入電流中含有11次、13次、23次、25次等即12k177。）次諧波，整流輸出電壓中含有124等即12k（k=1，2，324脈波整流電路的交流輸入電流中含有23次、25次、47次、49次等，即24k177。）次諧波，整流輸出電壓中含有248等即24k（k=1，2，3326．使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？答：條件有二：①直流側(cè)要有電動勢，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓；②要求晶閘管的控制角απ/2，使Ud為負(fù)值。＝176。 120176。330．單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載或電感負(fù)載時，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時，要求的晶閘管移相范圍是0 ~ 180176。4l無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？答：兩種電路的不同主要是：有源逆變電路的交流側(cè)接電網(wǎng)即交流側(cè)接有電源。 電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。 晶閘管電路不能采用器件換流,根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流3種方式。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。直流側(cè)電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。因?yàn)榉答仧o功能量時直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。45三相橋式電壓型逆變電路，180186。假設(shè)在t時刻觸發(fā)VTVT3使其導(dǎo)通,負(fù)載電壓u。答:二極管的主要作用,一是為換流電容器充電提供通道,并使換流電容的電壓能夠得以保持,為晶閘管換流做好準(zhǔn)備。因放電電流恒為/d,故稱恒流放電階段。隨著C13充電電壓不斷增高,充電電流逐漸減小,到某一時刻充電電流減到零,VDl承受反壓而關(guān)斷,二極管換流階段結(jié)束。 逆變電路多重化就是把若干個逆變電路的輸出按一定的相位差組合起來,使它們所含的某些主要諧波分量相互抵消,就可以得到較為接近正弦波的波形。 并聯(lián)多重逆變電路多用于電流型逆變電路的多重化。答：降壓斬波器的原理是：在一個控制周期中，讓V導(dǎo)通一段時間。52．在圖51a所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10Ω，L值微大，E=30V，T=50μs，ton=20μs，計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。54．簡述圖52a所示升壓斬波電路的基本工作原理。當(dāng)V處于斷態(tài)時E和己共同向電容C充電并向負(fù)載R提供能量。答：升降壓斬波電路的基本原理：當(dāng)可控開關(guān)V處于通態(tài)時，電源E經(jīng)V向電感L供電使其貯存能量，此時電流為，方向如圖?？梢姡?fù)載電壓極性為上負(fù)下正，與電源電壓極性相反。Cuk斬波電路的基本原理：當(dāng)V處于通態(tài)時，E——V回路和R—C—V回路分別流過電流。假設(shè)電容C很大使電容電壓的脈動足夠小時。于是可得出輸出電壓Uo與電源電壓E的關(guān)系：兩個電路實(shí)現(xiàn)的功能是一致的，均可方便的實(shí)現(xiàn)升降壓斬波。解：電流可逆斬波電路中，Vl和VDl構(gòu)成降壓斬波電路，由電源向直流電動機(jī)供電，電動機(jī)為電動運(yùn)行，工作于第l象限：V2和構(gòu)成升壓斬波電路，把直流電動機(jī)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊答伒诫娫?，使電動機(jī)作再生制動運(yùn)行，工作于第2象限。 此外，多相多重斬波電路還具有備用功能，各斬波單元之間互為備用，總體可靠性提高。①全橋電路 最大電壓最大電流平均電流開關(guān)S Ui Id*N2/N1 Id*N2/(2*N1)整流二極管 Ui*N2/N1 IdId/2②半橋電路 最大電壓最大電流平均電流開關(guān)S Ui Id*N2/N1 Id*N2/(2*N1)整流二極管Ui*N2/(2*N1) IdId/2③推挽電路 (變壓器原邊總匝數(shù)為2N1) 最大電壓最大電流平均電流開關(guān)S 2*Ui Id*N2/N1 Id*N2/(2*N1)整流二極管 Ui*N2/N1 Id Id/2513．全橋和半橋電路對驅(qū)動電路有什么要求?答：全橋電路需要四組驅(qū)動電路，由于有兩個管子的發(fā)射極連在一起，可共用一個電源所以只需要三組電源；半橋電路需要兩組驅(qū)動電路，兩組電源。時輸出 功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的80%、50%時的開通角。解：（1） 所以 （2）時， 電流連續(xù)，電流最大且導(dǎo)通角q=p Io=(3) P= (4)由公式當(dāng)時 對上式q求導(dǎo) 則由得 63交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運(yùn)用于什么樣的負(fù)載？為什么？ 答：:交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同