《电力电子技术》第五版 机械工业出版社
课后习题答案
第二章电力电子器件
1. 使晶闸管导通的条件是什么？
答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极 施加触发电流（脉冲）。或：UAK>0且UGK>0。
2. 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。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用 使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电 流以下，便可使导通的晶闸管关断。
3. 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Im,试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3 I 3 o 大值均为
i
f
与电流有效值丨1、12、
4
JI a)
0
2
二 0 才 二刍二
b)
$
2
二
c)
2
二
图1-43晶闸管导电波形
解: a)
J2
Id1= — 2：Imsin，td(，t) = (— 1 ) ： 0.2717 Im
2冗 4 2冗 2
■
1 K I
口召字
mSin
叫2d3）=号
0.4767 Im
b) c)
I d2 = - ,lmSin td( t)=血(—1 ) 0.5434 I
n 7
n 2
I2 =： 1 jlmSin t)2d( t)=号 4 ［「O.6741I m
〔 丑
1
Id3=—『lmd?t) =- I m
2冗'0 4
4. 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 1 ml、1 m2、1 m3 各为多少？
解：额定电流I T（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 dv 0.2717 I m1 ：' a) Im「0.4767 329.35
89.48 I
232.90, b) I m2
0.674
I d2 0.5434 I m2 126.56 1
Im3=2 I = 314, c) 1
Id3= I m3=78.5
5. 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？
答：GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成 两个晶体管 V、V2,分别具有共基极电流增益：!和〉2，由普通晶闸 管的分析可得，2 =1是器件临界导通的条件。：! + 2 > 1,两个 等效晶体管过饱和而导通；r + -■ 2 V 1,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：
:
1） GTO在设计时2较大，这样晶体管 V2控制灵敏，易于GTO 关断；
2） GTO导通时的+ ■ 2更接近于1,普通晶闸管■ i + - 2 -1.15, 而GTO则为：i + 2 ”1.05, 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。
6.如何防止电力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；
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