电力电子技术第五版课后习题详解：晶闸管导通与关断条件

《电力电子技术》第五版（王兆安、刘进军）是一本深入讲解电力电子原理和技术的经典教材，该书主要涵盖电力电子器件、电力变换器、逆变器、斩波器、电机控制等方面的知识。课后习题的答案部分对学习者理解和掌握理论知识至关重要。 章节二电力电子器件部分，重点讨论了晶闸管的工作特性。晶闸管是一种关键的电力电子元件，其工作状态分为导通和关断两种。使晶闸管导通的条件包括晶闸管阳极接正向电压（uAK>0）以及门极（GK）必须有触发电流（脉冲），即uGK>0。维持晶闸管导通则需要通过提供足够的维持电流，确保流过晶闸管的电流大于能保持导通的最小电流。 在图1-43所示的电流波形中，分别分析了三个不同形状的导通区间：a)一个完整的正弦波，b)半个周期的正弦波，c)两个周期的矩形波。计算每个波形的电流平均值（Id1, Id2, Id3）时，利用了傅里叶变换，将周期性电流转换为直流分量。具体计算结果显示，不同波形的电流平均值与有效值之间存在一定的关系，如a)波形的Id1为0.2717Im，b)波形的Id2为0.5434Im，c)波形的Id3为1Im。 对于实际应用中的晶闸管，例如额定电流为100A的器件，如果忽略安全裕量，我们需要根据计算出的电流最大值来确定实际能送出的平均电流。例如，a)波形的最大电流Im1约为329.35A，对应的平均电流Id1为89.48A；b)波形的最大电流Im2约为232.90A，对应的平均电流Id2为126.56A；c)由于矩形波没有明确的峰值限制，如果以2倍的额定电流即314A作为Im3，则无法直接计算平均值，但通常在这种情况下，应考虑脉冲宽度调制（PWM）策略来限制峰值电流。 《电力电子技术_第五版》提供了丰富的实践案例和理论解析，帮助读者掌握电力电子技术的基础知识和实际操作技巧，这对于学生准备考研和期末考试，或者进行相关领域的研究都具有很高的参考价值。