电力电子技术第四版课后习题详尽答案解析

电力电子技术第四版课后习题答案详细解析 一、电力电子器件 1. **导通条件**： 晶闸管（可控硅）的导通需要两个条件同时满足：首先，阳极（A）必须接收到正向电压（uAK > 0），这是基本的电压触发；其次，门极（G）需要一个触发脉冲使其导通，即门极电压（uGK > 0）。一旦这两个条件成立，晶闸管进入导通状态。 2. **维持导通**： 维持晶闸管导通的关键在于保持其电流大于一个称为维持电流的阈值。即使在门极失去触发脉冲后，只要阳极电流大于这个维持电流，晶闸管会继续保持导通。要使晶闸管关断，则需要外部电源使其电流降至维持电流以下，通常通过负载电阻或其他方法实现。 3. **电流波形分析**： 图1-43中的阴影部分展示了晶闸管在通态期间的电流波形。这些波形的峰值电流均为Im，平均电流（Id1、I"等）的计算涉及到周期性或非周期性的脉动。对于不同类型的波形，如正弦波、方波或三角波，平均电流可通过积分法或特定公式来求得，具体计算方法取决于波形的特性。 二、电路章节概览 - **整流电路**：研究如何将交流电转换为直流电，包括单相和三相桥式整流，以及半波、全波和桥式整流器的工作原理及效率分析。 - **直流斩波电路**：探讨如何通过调整输入和输出电压关系，实现直流电源的电压调节，如升压斩波、降压斩波和 buck、boost 等电路。 - **交交变频电路**：涉及交流电机控制，包括 PWM 控制下的 AC-AC 转换，用于实现交流电机的速度和扭矩控制。 - **逆变电路**：主要讨论的是将直流电转换回交流电的过程，常见于电力系统和电动汽车的逆变器。 - **PWM 控制技术**：无源或有源，重点介绍脉宽调制技术在电力电子中的应用，如何控制输出电压和频率。 - **软开关技术**：针对开关损耗问题，优化电路设计，减少开关器件的电压应力，提高系统效率。 - **组合变流电路**：涉及多级电路结构，如三相桥式逆变器、双馈发电机等，结合多种变流技术的应用。 电力电子技术第四版的课后习题答案覆盖了广泛的知识点，从基础的晶闸管控制到高级的电力变换电路，旨在帮助学生深入理解并掌握电力电子设备的理论与实践操作。在学习过程中，通过解答习题，能够巩固课堂所学，提升实际应用能力。