1-1晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？ 答：
A K G
导通条件有两个①晶闸管的阳极，阴极间必须加上正向阳极电压，即UAK＞0
②晶闸管的门极、阴极间必须加上适当的正向门极电压和电流，即Ug＞0（Ig＞0） 欲使导通的晶闸管关断，可以减小阳极电压到零或在晶闸管阳极、阴极间加反向电压，使流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下。
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1-2型号为KP-100-3的晶闸管，维持电流IH＝4mA，使用在题图1-2的电路中是否合理？为什么？（不考虑电压、电流裕量）？
E
100V
220V ～
T （a）
50kΩ （a）
100V/50k??2mA2mA?4mA
即使导通，也不能维持，∴电路不合理
T 220V?22A?4mA 10?但∵KP?100?3正反向重复峰值电压为300V （b）I?又∵2202?311.13V?300V
∴电路不合理 10Ω （b）
(c)导通时流过的电流有效值I?150V?1??150A?4mA T
不导通是时承受电压150V?300V E 对于KP?100 平均电流ITav?100A 电流有效值150V 1Ω
IT?100?1.57?157A
150A?157A ∴合理
(c)
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1-5题图1-5是阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值为Im。试计算晶闸管的电流平均值Id、有效值IT及波形系数Kf。
解：0
π (a)
2π Id?12???0Imsin?td?t?1Im??cos?t??0 2??
?IT??Im?Im212?12?2??Isin?td?tm?01Im??(?1)?(?1)?2?
Im??Im12????0sin2?td?tsin2?t?1?1?t??Im?4?2??2?0?0?0??1?? ??4??21ImIT?Kf??2??1.57
1Id2Im?0
π 2π (b)
12?1Id?Isin?td?t?m2??02?I?2??m??cos?t?0??cos?t???2?2?Im????Isin?td?t?2?I??sin?t?d?t???m????0m?Im ?1???1??1???1??2??IT??Im?1212?12?Im?2?0Imsin?td?t?2?212??2?02Imsin2?td?tsin2?t?1?1?t??Im?4?2??2?00?0?????4???
1Kf?IT?22IdIm?Im?22?1.11
? 0 ? π4? 2π
3 3 (c)
Id?
1????m3Isin?td?t?1?Im??cos?t????3Im?1?31???Im?0.477Im???2?2?IT?
?I??31??msin?t?d?t?Im2?1?1sin2?t?1???32??t??I????0.634Imm?????24???34?3Kf?
IT0.634Im??1.326Id0.478Im
0
π/2 π 2π (d)
?1Id?2??20Imd?t?2?1?1?Im??Im 2?241IT?2??02Imd?t?Im1?Im ??2?221ImITKf??2?21IdIm4
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1-6上题中，选用KP-100晶闸管，不考虑安全裕量。试计算上述4种电流波形下，晶闸管能承受的平均电流是多少？对应的电流最大值Im各等于多少？
根据电流有效值相等的原则，KP-100，ITav=100A
(a)IT?1.57?100，Id?I1.57?100?100A；m?100，Im?314A
1.57?(b)Id?21.57?1001.57?100??141.4A，Im?141.4，Im?222.1A
?Kf1.111.57?1003?118.4A，Im?118.4，Im?248.0A
1.3262?1.57?1001?78.5A，Im?78.5，Im?314A (d)Id?24(c)Id?―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
2-1题图2-1为带有续流二极管的单相半波可控整流电路，大电感负载保证电流连续。试证明输出整流电压平均值Ud?ud、晶闸管承受电压uT的波形。
T
2U21?cos?,并画出控制角为α时的输出整流电压
?2
u1 u22-9 ， 2-10
D
L
R
解： u2 α π ud α π uT α π 2π ωt 2π ωt 2π ωt 当U2＞0，当Ug＝0时，T不导通。UT＝U2，Ud＝0
当有Ug，T被导通时，续流二极管承受正向压降导通Ud＝U2，UT=0 由波形知，输出整流电压平均值为
Ud?12????2U2sin?td?t?12?2U2??cos?t????2U2??1?cos? 2
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2-2上题中，U2=220V，R=10Ω，要求输出整流电压平均值0~30V连续可调。试求控制角α，导通角θ的变化范围，选择晶闸管定额并计算变压器次级容量。
解：
1Ud?2?
???2U2s?td?t?12?2U2??c?t????2U21?c???2
U2?0时，对应?max
0?2?2201?cos?max
?2cos?max??1 ?max?180?
U2?30V时，对应?min
30?2?2201?cos?min
?2cos?min??0.39 ?min?113.2?
?的变化范围113.2?~180???180???，取?max?180?，?min?0?
取?min?113.2?，?max?66.8?
晶闸管承受正反间电压最大值为2U2
??????Ud 晶闸管流过电流有效值IT?Id?2?2?R只考虑?min的情况
180??113.2?30? 360?10 ?1.2923A?
电源容量S?U2I2?220?1.2923?284.31(VA)
选择晶闸管时留出裕量
电流：I
Tav?(1.5~2)电压：URRM1.2923?1.23~1.65(A)，取整得2A1.57?(2~3)2U2?622.3~933.4(V),取整得1000V
?选晶闸管定额ITav?2A,URRM?1000V―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
电力电子1-2章习题参考答案(南航)
