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
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更新于2024-07-06
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《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。
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