文档介绍：第一章电力电子器件
使晶闸管导通的条件是什么?
答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。或者UAK >0 且UGK>0
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:维持晶闸管导通的条件是使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。
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
1 Π Im 2
解
:a) Id1= ∫4 ωt)(sinIm = ( ≈+ )1
2ΠΠ 2Π 2
Π
1 2 Im 3 1
I1= ∫Πϖ wtdt )()sin(Im += ≈
2Π 4 2 4 2Π
1 Π Im 2
b) Id2= ∫Πϖ wtdt )(sinIm ( =+= )1
Π 4 2 2
Π
1 2 Im2 3 1
I2= ∫Πϖ wtdt )()sin(Im = + ≈
Π 4 2 4 2Π
1 Π 1
c) Id3= 2 ωtd )(Im = Im
2Π∫0 4
1 Π 1
I3= 2 2 ωtd )(Im = Im
2Π∫0 2
,问 100A 的晶阐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?
解:额定电流IT(AV)=100A的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知
I
a) Im1 ≈≈ A, Id1≈ ≈
I
b) Im2 ≈≈ A, Id2≈≈ A
1
c) Im3=2I=314 Id3= =
4
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?
答:GTO 和普通晶阐管同为 PNPN 结构,由 P1N1P2 和 N1P2N2 构成两个晶体管 V1、V2,分别具有共基极电流增
益α1和α2 ,由普通晶阐管的分析可得,α+α=121 是器件临界导通的条件。α+α>121 两个等效晶体
管过饱和而导通;α+α<121 不能维持饱和导通而关断。
GTO之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为 GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同:
l)GTO在设计时α2 较大,这样晶体管 V2 控制灵敏,易于 GTO 关断;
2)GTO导通时α+α21 的更接近于 l,普通晶闸管α+α≥ ,而 GTO 则为αα≈+ ,GTO 的饱
和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件;
3)多元集成结构使每个 GTO 元阴极面积很小, 门极和阴极间的距离大为缩短,使得 P2 极区所谓的横向电
阻很小, 从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
MOSFET 因静电感应应起的损坏?
答:电力 MOSFET 的栅极绝缘层很薄弱,容易被击穿而损坏。MOSFET 的输入电容是低泄漏电容,当栅极开路时极
易受静电干扰而充上超过±20 的击穿电压所以为防止 MOSFET 因静电感应而引起的损坏,应注意以下几点:
①一般在不用时将其三个电极短接;
②装配时人体、工作台、电烙铁必须接地,测试时所有仪器外壳必须接地;
③电路中,栅、源极间常并联齐纳二极管以防止电压过高
④漏、源极间也要采取缓冲电路等措施吸收过电压。
、GTR、GTO 和电力 MOSFET 的驱动电路各有什么特点?
答:IGBT 驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,ⅠGBT 是电压驱动型器件,IGBT 的驱动多采用专用的
混合集成驱动器。
GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小
开通损耗,关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。
GTO驱动电路的特点是:GTO 要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整
个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关
断驱动电路和门极反偏电