《电力电子技术》第四版课后答案解析

“王兆安《电力电子技术》第四版的课后习题答案，涵盖了关于电力电子器件的知识，特别是关于晶闸管的工作原理和电流计算。” 在电力电子技术中，晶闸管是一种关键的半导体器件，用于电源控制和转换。该资料详细解答了关于晶闸管的一些基础问题： 1. 导通条件：晶闸管的导通需要满足两个条件：阳极电压（Anode-to-Cathode voltage, UAK）为正，并且门极（Gate-to-Anode voltage, UGK）需施加触发电流或脉冲。这意味着当阳极对阴极的电压为正向，且门极收到适当的触发信号时，晶闸管会开启。 2. 维持导通条件：一旦晶闸管导通，为了保持其导通状态，流过的电流必须大于维持电流，也就是电流必须大于一个最小值。如果电流降低到这个阈值以下，晶闸管将自动关断。要使晶闸管由导通变为关断，通常需要断开阳极电流，或者使阳极电压变为负值。 在习题中，还涉及到不同形状的电流波形的平均值和有效值的计算。例如，对于波形的电流最大值均为Im的电流波形Id1, Id2, 和 Id3，它们的平均值Id1, Id2, Id3以及有效值I1, I2, I3可以通过积分计算得出。具体计算涉及正弦函数的积分，从而得到每个波形的平均电流和有效电流值。 在实际应用中，例如100A的晶闸管，需要考虑安全裕量，以确保设备不会过载。根据之前计算的平均电流和最大电流的关系，可以确定在不超出安全裕量的情况下，100A的晶闸管能送出的平均电流Id1, Id2, Id3以及对应的电流最大值Im1, Im2, Im3。 此外，资料还对比了门极可关断晶闸管（Gate Turn-Off Thyristor, GTO）与普通晶闸管的区别。GTO能自关断是因为它内部的两个晶体管V1和V2可以通过控制门极电流来同时开启和关闭，允许在没有外部信号的情况下关断器件。而普通晶闸管一旦导通，只有当阳极电流降至零或阳极电压反转才能关断，无法通过门极控制实现自关断。 这份资料深入浅出地讲解了晶闸管的工作原理、导通和关断条件，以及电流波形的分析方法，是学习电力电子技术的重要参考资料。