【正文】 M 控制方式對應，另一種稱為雙極性 PWM 控制方式在 ur 的正負半周內，對各晶體管控制規(guī)律相同，同樣在調制信號 ur 和載波信號 uc 的交點時刻控制各開關器件的通斷。此階段反組整流器工作在整流狀態(tài)。（ 3）、第三階段： io0，uo0。 答：采用邏輯方 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????? 作于電動狀態(tài)。（ 2）調速。（ 3）載波比 N越大，半周期內調制的 PWM 波形脈沖數(shù)越多，正負半周不對稱和 半周內前后 1/4 周期脈沖不對稱的影響就越小，輸出波形愈接近正弦波。（二）觸發(fā)電路的原因：（ 1）觸發(fā)脈沖丟失。（ 4）選用觸發(fā)電流較大的晶閘管。（ 3）采用相控方式，功率因數(shù) 較低。 答：（ 1）逆導晶閘管的反相擊穿電壓很低，只能適用于反向不需承受電壓的場合。簡述晶閘管有源逆變的條件：答：（ 1）有直流電動勢源，極性與晶閘管的導通方向一致，且數(shù)值稍大于變流器直流側的平均電壓。（ 5） IGBT的 輸入阻 抗高，可達 109—1011數(shù)量級，呈純電容性，驅動功率小。 四、簡答題（每題 5分，共 15分） 簡 述 GTR 基極驅動電路的功能：答：（ 1）提供合適的正反向基流以保證 GTR可靠導通與關斷。 GTR安全工作區(qū)：是指在輸出特性曲線上 GTR能夠安全運行的電流電壓的極限范圍。 動態(tài)平均電壓（管壓降）：在規(guī)定的環(huán)境溫度、標準散熱條件下，當元件流過正弦半波的額定電流平均 值和處于穩(wěn)定結溫時，元件陽極與陰極之間電壓降的平均值稱為通態(tài)平均電壓。 畫出單相半波可控整流電路控制角 α=60176。計算負載兩端的直流電壓平均值、負載中電流平均值和每只晶閘管流過的電流平均值。 當 UL=92V時 —1=—1=0 則 α=30176。 3晶閘管整流電路中的脈沖變壓器有什么作用？ 答：在晶閘管 的觸發(fā)電路采用脈沖變壓器輸出，可降低脈沖電壓，增大輸出的觸發(fā)電流，還可以使觸發(fā)電路與主電路在電氣上隔離，既安全又可防止干擾，而且還可以通過脈沖變壓器多個二次繞組進行脈沖分配，達到同時觸發(fā)多個晶閘管的目地。 （ 2）根據(jù)公式得 四、問答題 （每小題 6分，共計 24分） 答：電力電子變流技術現(xiàn)在一般都應用在可控整流、有源逆變、交流調壓、逆變器 （變頻器）、直流斬波和無觸點功率靜態(tài)開關等幾個方面。 （ 3）、當 α與 β的最小值均為 30度時，控制角 α的移向范圍為多少 ？ 解： 整流電動機狀態(tài)： 電流方向從上到下，電壓方向上正下負，反電勢 E方向上正下負， Ud 大于 E，控制角的移相范圍 0176。嚴禁用兆歐表檢查晶閘管的絕緣情況。使占空比改變，稱為混合調制。 （ 2）逆變失敗后果是嚴重的，會在逆變橋與逆變電源之間產生強大的環(huán)流，損壞開關器件。 PWM逆變電路的控制方法主要有哪幾種？簡述異步調制與同步調制各有哪些優(yōu)點？ 答：（ 1） PWM 逆變電路的常用控制 方法有兩種，一是計算法；二是調制法。~150176。 Q置于位置 3：正半周，雙向晶閘管 Ⅰ +觸發(fā)方式導通。逆變失敗后果是嚴重的，會在逆變橋與逆變電源之間產生強大的環(huán)流，損壞開關器件。 晶閘管觸發(fā)的觸發(fā)脈沖要滿足哪幾項基本要求？ A:觸發(fā)信號應有足夠的功率。 R的作用為：使 L、 C形成阻尼振蕩，不會產生振蕩過電壓，減小晶閘管的開通電流上升率，降低開通損耗。 單相橋式半控整流電路，電阻性負載。 電壓 指出下圖中 ① ～ ⑦ 各保護元件及 VD、 Ld 的名稱和作用。 （ 1）、標出 Ud、 ED及 id的方向。（ α90186。優(yōu)點是：信號頻率較低時載波比較大，一周期內脈沖數(shù)較多，輸出較接近正弦波。 答：（ 1）第一種調制方式為：保持開關周期不變，改變開關導通時間 ton稱為脈寬調制。為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂開關器件都反并聯(lián)了反饋二極管。其中快速熔斷器過電流保護通常是用來作為 “最后一道保護 ”用的。~150176。 對晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？ 答：為了讓晶閘管變流器準確無誤地工作要求觸發(fā)電路送出的觸發(fā)信號應有足夠大的電壓和功率；門極正向偏壓愈小愈好；觸發(fā)脈沖的 前沿要陡、寬度應滿足要求；要能滿足主電路移相范圍的要求；觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓取得同步。 晶閘管的過電流保護常用哪幾種保護方式？其中哪一種保護通常是用來作為 “最后一道保護 ”用？ 答：晶閘管的過電流保護常用快速熔斷器保護；過電流繼電器保護；限流與脈沖移相保護和直流快速開關過電流保護等措施進行。 一臺由 220V供電的自動恒溫功率為 1kW的電爐，采用單相半控橋整流電路。 解：首先求整流使出電壓的平均值 Ud==220=149 V 22 再求負載電流 Id = Ud / Rd = (149 / 5) ≈ 30 A 晶閘管與續(xù)流二極管的電流平均值和有效值分別為 IdD = Id = 30 = 10 A 18001800 ID =1800 Id = 600 30 = A 1800 某小型發(fā)電機采用的單相半波晶閘管自勵勵磁電路（見圖）。 畫一個具有完整保護措施，能正常工作的單相全控橋式晶閘管可控整流帶大電感負載的主電路。 晶閘管斷態(tài)電壓臨界上升率：晶閘管的結在阻斷狀態(tài)下相當于一個電容，若突加一正向陽極電壓，便會有一個充電電流流過結面，該充電電流經靠近陰極的 PN結時，產生相當于觸發(fā)電流的作用，如果這個電流過大，將會使元件誤觸 發(fā)導通，因此對晶閘管必須規(guī)定允許的最大斷態(tài)電壓上升率。1換相過電壓：是指晶閘管與全控型器件反向并聯(lián)的二極管在換相結束后不能立刻恢復阻斷，因而有較大的反向電流流 過，當恢復了阻斷能力時，該反向電流急劇減少，會由線路電感在器件兩端感應出過電壓。（ 4）電路盡可能簡單，工作穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強。 VDMOS的通態(tài)壓降隨結溫升高而顯著增加，而 IGBT的通壓降在室溫和最高結溫之間變化很小，具有良好的溫度特性。 簡述無源逆變電路的分類：答：（ 1）根據(jù)輸入直流電源特點分：電壓型；電流型。 1簡述交－交變頻的優(yōu)缺點。（ 3）中頻裝置，用于金屬熔煉，感應加熱及機械零件淬火（ 4）變頻調速，用于三相變頻器產生頻率、電壓可調的三相變頻電源，對三相感應電動機和同步電動機進行變頻調速。 1簡述逆變失敗的原因。（三）晶閘管 本身的原因。（ 2）在輸出頻率為低頻率段時，取較大的載波比，這樣載波頻率不致過低，諧波頻率也較高且幅值也小，也易濾除，從而減小了對異步電動機的不利影響。第一組晶閘管的觸發(fā)脈沖移動到大于 900，在移相過程中，電樞電流迅速下降，電感將產生感應電動勢，使一組晶閘管繼續(xù)導通，工作在有源逆變狀態(tài)，將電感中儲存的能量逆變?yōu)榻涣麟娔芑仞侂娋W(wǎng)，稱本橋逆變，由于電流下降很快，轉速還來不及變化。 答：（ 1）、第一階段：輸出電壓過零為正，由于電流滯后， io0。（ 4）、第四階段： io0， uo0。在 ur 的正半周期， T1 保持導通， T4 交替通斷。 答：（ 1）電力電子開關管的驅動：驅動器接受控制系統(tǒng)輸出的控制信號經過處理后發(fā)出驅動信號給開關管，控制開關器件的通、斷。（可省略寫關鍵點不能少） AC/DC基本整流電路工作（控制）方式：相控整流、 PWM（脈沖寬度調制）控制整流。其發(fā)展依賴于各種 電子器件（二極管、三極管、 MOS管、集成電路、微處理器電感、電容等）。因此對其工作特性的常用分析方法或工具是：開關周期平均值（狀態(tài)空間平均法）和傅立葉級數(shù)。 第二章 半導體電力開關器件 課上重點 PN結高頻等效電路： : PN結中的電荷量。對同一晶閘管來說，通常 IL約為 IH 的 2~4倍。 1什么是擎住效應 ： NPN晶體管基極與發(fā)射極之間存在體區(qū)短路電阻 Rbr，P 形體區(qū)的橫向空穴電流會在該電阻上產生壓降，相當于對 T2 基極和發(fā)射極施加正偏壓，一旦 Ic 瞬時過大， Rbr 上的壓降過大，可使 T2 導通，即使撤除 VGE， IGBT仍然通，使門極 G失去控制作用。另外正向過電壓、高溫、高的都可能使晶閘管導通，但這是非正常導通情況。在這種循環(huán)不已的正反饋作用下，最終導致 GTO 陽極電流減小到維持電流以下， GTO 從通態(tài)轉入斷態(tài)。 4）：為什么實際應用中廣泛采用 PWM方式？ （ 1）輸出電壓中的頻率固定，濾波器設計容易，開關過程所產生電磁干擾容易控制。 ，電源 VS 和電感 L同時向電容 C充電，并向負載提供能量。因為采用定頻 PWM開關時，輸出電壓中諧波的頻率固定，濾波器設計容易，開關過程所產生電磁干擾容易控制。同時，從 Boost變換器在電感電流連續(xù)工況時的變壓比表達式也可以看出，當占空比接近 1時，變壓比接近于無窮大，這顯然與實際不符，將造成電路無法正常工作。 電壓型單相全橋逆變電路： （ a）基波有效值 導電續(xù)流（ c）九十五頁“死區(qū)時間 ” 電壓型單相半橋逆變電路： (a) 二級管 D 的功用