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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除第1章 电力电子器件1.电力电子器件一般工作在_开关_状态。2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为_通态损耗_，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为_开关损耗_。3.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（以电力电子器件为核心）_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_。4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型器件_ 、 _双极型器件_ 、_复合型器件_三类。5.电力二极管的工作特性可概括为_不可控器件_。6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢
2、复二极管_、 _肖特基二极管_。7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。8.晶闸管的基本工作特性可概括为正向有触发则导通、反向截止 。9.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL_大于2-4倍_IH 。10.晶闸管断态不重复电压UDRM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDRM_低于_Ubo。11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。12.GTO的_阴极和门极在器件内部并联_结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。13.功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为_二次击穿_ 。14.MOSFET的漏
3、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_。15.电力MOSFET的通态电阻具有_正_温度系数。（）16.IGBT 的开启电压UGE（th）随温度升高而_略有下降_，开关速度_低于_电力MOSFET 。17.功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是_智能功率集成电路_。18.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_电流驱动器件_和_电压驱动器件_两类。19.为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是_
4、负脉冲_。20.GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_使基极驱动电流不进入放大和饱和区。21.抑制过电压的方法之一是用_储能元件_吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。在过电流保护中，快速熔断器的全保护适用于_小_功率装置的保护 。22.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用_快恢复_型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。23.晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是_静态均压_措施，给每只管子并联RC支路是_动态均压_措施，当需同时串联和并联晶闸管时，应采用_先串后并_的方法。24.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有_负_温度系数， 在1/2或1/
5、3额定电流以上区段具有_正_温度系数。25.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_晶闸管_，属于全控型器件的是_绝缘栅双极晶体管（IGBT）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）_；属于单极型电力电子器件的有_电力场效应管（电力MOSFET）_，属于双极型器件的有_电力二极管、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、晶闸管_，属于复合型电力
6、电子器件得有 _绝缘栅双极型晶体管（IGBT）_；在可控的器件中，容量最大的是_门极可关断晶闸管（GTO）_，工作频率最高的是_绝缘栅双极型晶体管（IGBT）_，属于电压驱动的是_电力场效应管、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）_，属于电流驱动的是_电力二极管、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管_。 简答题：26.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？电力电子器件是指直接用于处理电能的主电路中，能实现电能的变换和控制的电子器件。按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，分为电压驱动型和电流驱动型。根据驱动电路加在电力电子器件
7、控制端和公共端之间有效信号的波形，分为脉冲触发型和电平控制型。按照器件内内部电子和空穴两种载流子分为单极性器件、双极型器件和复合型器件。1.电力电子器件处理电功率的功率大 ，电压电流的的承受能力强；2.因为处理的功率大，为减少损耗，处于开关状态；3.电力电子电路由信息电子控制，需要驱动电路；4.电力电子电路由于功率比较大，需要散热器。27.应用电力电子器件的系统组成如题图1-27所示，试说明其中保护电路的重要意义？ 主电路一般会有过电压和电流的冲击，由于电力电子器件比普通元件昂贵，承受电压电流能力差一些，需要加一些保护电路，以保证电力电子系统正常可靠的运行。28. 二极管的电阻主要是作为基片的
8、低掺杂N区的欧姆电阻，阻值较高且为常量，为何二极管在正向电流较大时管压降仍然很低？ 这个矛盾由电导调制效应来解释。当PN结注入正向电流很大时，由P区注入并累积在低掺杂N区的少子空穴的浓度上升，为维持半导体电中性条件，其多子浓度也大幅增加，使其电阻率上升，也就是电导率大大增加，这就是为什么桶大电流管压降仍然很低。29.二极管在恢复阻断能力时为什么会形成反向电流和反向电压过冲？这与它们的单相导电性能是否矛盾？这种反向电流在电路使用中会带来什么问题？PN结积累的大量少子在反向压降的作用下被抽出，因而流过较大的反向电流，由于反向电流迅速下降，在外电路电感作用下的作用下，产生反向电压过冲。并不矛盾，只是
9、需要一个反向恢复时间。器件关断对电路有冲击，在设计电路时要设计缓冲吸收电路。30.使晶闸管导通的条件是什么？ 晶闸管导通条件是，在正向压降条件下，并在门极施加触发电流。31.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？通过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；在外加电压和外加电路的作用下，使流过晶闸管的电流降到零以下的某个数值，便可使晶闸管关断。 32.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？由普通晶闸管分析，GTO不同之处在于，较大，这样控制灵敏，使GTO易于关断。使导通的接近于1，这样GTO的饱和程度不深，接近临界饱和
10、（缺点导通时管压降增大）。多元集成使GTO的门极和阴极距离减小，使横向电阻很小，从而从门极抽出大电流成为可能。33.GTR的安全工作区是如何定义的？如题图1-33所示，GTR带电感性负载时，如果不接二极管VD会产生什么问题？有了二极管VD是否还要加缓冲电路呢？ GTR的安全工作区是指不能超过最高电压、集电极最大电流和最大耗散功率，也不能超过二次击穿临界线。感性负载在关断时电感能量需要释放，如果没有续流二极管，会出现一定的过电压。需要缓冲电路，V开通时缓冲电容通过向V放电，使电流先上一个台阶，以后因为有抑制电路的，的上升缓慢。34.如何防止电力MOSFET因静电感应应起的损坏？1. 不用时三个电
11、极短接；2.装配时接触电力MOSFET的器件需要接地；3.电路栅源间并接齐纳二极管以防电压过高；4.漏源间也要加缓冲电路吸收过电压。35.晶闸管的触发电路有哪些要求？ 主要有以下几个要求：1.触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通；2.触发脉冲有足够大的幅度；3.所提供的触发脉冲参数应在晶闸管额定电压、额定电流、和功率的范围内；4.良好的抗干扰能力以及温度稳定性以及电气隔离。36.GTO与GTR同为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同？二者都是电流型触发电路，开通关断都要有相应的触发脉冲，且要求触发脉冲上升沿陡峭并强触发。GTR在在导通期间一直需要保持触发电流信号，而GTO导通后
12、即可去除触发信号；GTO的电流增益小于GTR，且无论开通还是关断，对触发信号电流的要求要高于GTR。37.IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点？IGBT驱动电路的特点是：驱动电路具有较小的输出电阻，IGBT是电压型驱动器件，IGBT的驱动多采用专用的混合型集成驱动器。GTR驱动电路的特点：开通和关断时，驱动电路提供的驱动电流前沿陡峭并采用强触发。为电流驱动器件。GTO驱动电路的特点：GTO要求其驱动电流的前沿应该有足够的陡度和强触发，在导通期间要加正门极电流，触发电流脉冲的要求要高于GTR。电力MOSFET的驱动电路的特点：要求驱动电路输入电阻小，驱动功率小且电路简
13、单。38.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析RCD缓冲电路中各组件的作用。全控器件缓冲电路主要是抑制器件的内因过电压，减小器件的关断损耗。RCD的器件，在V开通时，通过放电，的作用是限制放电电流的大小，关断时，负载电流经从分流，使减小，抑制过电压。39.试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。器件优点缺点IGBT电压驱动，驱动功率小；开关速度快，开关损耗小；输入阻抗高，耐脉冲电压冲击开关速度低于电力MOSFET，电流容量低于GTOGTR耐压高、电流大开关速度低，电流驱动，所需驱动功率大，开关频率低，二次击穿问题GTO适用于大功率场合，具有电导调制效应使通流能力强
14、电流增益小，开关速度低，驱动功率大电力MOSFET开关速度高，驱动简单，功率小适用于低于10KW的电力电子装置计算题：40.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 ?41.流经晶闸管的电流波形如题图141所示。试计算电流波形的平均值、有效值及波形系数。若取安全裕量为2，问额定电流为100A的晶闸管，其允许通过的电流平均值和最大值为多少？ 42.在题图1-42电路中，E50V，R0.5W,L0.5H，晶闸管擎住电流为15mA。要使晶闸管导通，门极触发脉冲宽度至少应为多少？43.题图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
15、为Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。44.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Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值Im1、Im2、 Im3各为多少 ? 第2章 整流电路填空题：1.电阻负载的特点是_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角的最大移相范围是_。2.阻感负载的特点是_，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角的最大移相范围是_ ，其承受的最大正反向电压均为_，续流二极管承受的最大反向电压为_（设U2为相电压有效值）。3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，角移相范围为_，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_和_；带阻感负载时，角移相范围为_，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_和_；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个_。4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角大于不导电角d时，晶闸管的导通角q =_; 当控制角a小于不
