电力电子技术-ch1,2习题.ppt

电力电子技术是涉及电力系统与电子技术交叉领域的关键学科，主要研究如何利用半导体器件进行电能的转换和控制。在本文件"电力电子技术-ch1,2习题.ppt"中，涵盖了可控整流电路的一些核心概念和计算，主要包括晶闸管的工作特性、电流计算、电压波形分析以及晶闸管的选型。 1. **晶闸管的特点及导通关断条件** - 晶闸管是一种三端器件，具备正向阳极电压下可被门极触发导通的特性。 - 导通条件：正向阳极电压+门极触发脉冲，且阳极电流大于擎住电流（IH）。 - 关断条件：阳极电流小于维持电流（IH）。 2. **习题1-3：晶闸管导通的门极触发电流脉冲宽度计算** - 当晶闸管导通后，电路中的电流随时间变化，需计算使电流达到最小擎住电流15mA所需的脉冲宽度。 - 使用微分方程解决电流随时间变化的问题，确定脉冲宽度至少为150uS。 3. **习题1-5/6：电流平均值、有效值及波形系数计算** - 平均电流Id、有效值IT和波形系数Kf是评估晶闸管电流特性的关键参数。 - 选用晶闸管的额定电流通常基于其通态平均电流ITav，这与实际电流平均值Id和波形系数Kf有关。 4. **晶闸管额定电流定义** - 通态平均电流ITav是正弦半波的平均值，实际应用中晶闸管能承受的电流取决于电流的有效值IT。 - ITav = (1.5~2) * Kf * Id / 1.57，这个公式用于估算晶闸管的额定电流。 5. **习题2-1：单相半波可控整流电路分析** - 输出整流电压平均值为2cosαπ/2，其中α为控制角。 - 通过画出电压波形，可以看出不同α下的输出电压ud和晶闸管承受电压uT。 6. **电流和电压计算** - 在给定的电路条件下，例如U2=220V，R=10Ω，需要输出0~30V连续可调的平均电压，可以通过计算控制角α和导通角θ来实现。 - 根据电路关系式计算晶闸管承受的最大电流和电压，并据此选择合适的晶闸管型号，同时考虑安全裕量。 7. **单相双半波可控整流电路** - α=45º时，对于电阻性和大电感负载，分别分析输出电压ud和晶闸管承受的电压uT的波形特征。 - 了解在不同工况下，晶闸管的工作状态，包括自然换向点，单个或两个晶闸管同时导通时的电压分布。 8. **带续流二极管的单相双半波可控整流电路** - 分析给定条件下（如U2=220V，R=20Ω，α=60º）的ud, id, Id, iT1, uT1波形，并计算晶闸管的电流和电压。 这些习题涵盖了电力电子技术的基础知识，包括晶闸管的物理特性和应用，以及在不同电路配置下的电流、电压计算，这些都是理解和设计电力电子系统的基础。