电力电子技术第五版：课后习题答案解析

电力电子技术第五版是王兆安编著的一本教材，主要讲解电力电子设备和系统的工作原理、设计方法及应用。课后习题的答案详解是学习这门课程的重要补充，有助于学生巩固理论知识并提升实践能力。 在第二章电力电子器件部分，核心知识点包括晶闸管的工作原理及其触发和控制。首先，晶闸管导通需要两个条件：阳极正向电压（uAK）大于零和门极触发电流（uGK）大于零。维持导通则需要通过外部电路提供足够的电流，通常是指维持电流，使得流过晶闸管的电流不降至导通阈值以下。 题目中给出了晶闸管导电波形的分析，如图1-43所示，波形的不同部分对应不同的电流平均值（Id1、Id2、Id3）和有效值（I1、I2、I3）。通过积分计算得出，Id1约为0.2717倍的Im，I1约为0.4767倍的Im，以此类推，Id2和I2分别为0.5434Im和0.6741Im，而Id3为Im的四分之一。 对于实际应用中的晶闸管，例如额定电流为100A的晶闸管，如果考虑安全裕量，不能直接将最大允许电流Im等同于实际送出的平均电流。根据计算，如果忽略安全裕量，晶闸管可能送出的最大电流分别为：Im1约为329.35A（对应Id1），Im2约为232.90A（对应Id2），而由于Id3是Im的四分之一，Im3等于额定电流的两倍，即314A，对应的平均电流Id3为78.55A。 另一个提及的器件是GTO（门极可关断晶闸管），它与普通晶闸管类似，但具有更快速的开关特性，适用于需要高频开关和大电流应用的场合。GTO与普通晶闸管的主要区别在于其控制方式和开关速度，GTO可以实现更精确的控制和更低的关断损耗。 这部分内容涵盖了电力电子技术的基础知识，对于理解和掌握电力电子器件的动态行为以及如何设计和优化电力电子系统至关重要。通过解答这些习题，学生能够加深对电力电子器件工作特性和控制策略的理解，从而更好地应对实际工程问题。