第九章自我检测题参考答案

第九章自我检测题参考答案

一、填空题

1.晶闸管既有单向导电的 电压控制作用，又有可以控制导通时间的作用。

2.晶闸管正向导通的条件是在阳极、阴极间加正偏电压，在门极加适当的正向触发电压，关断的条件是阳极电流小于晶闸管的维持电流或在阳极、阴极间加反偏电压。

3.普通晶闸管有三个电极，即 门 极、 阳 极和 阴 极。

4.晶闸管被触发导通后，要使晶闸管阻断必须把正向阳极电压减小到一定大小，使阳极电流小于 维持 电流；或者在阳极和阴极间加 反向 电压。

5.在晶闸管的参数中，U G 表示门极触发电压，U DRM 表示断态重复峰值电压，I H 表 示 维持电流 ，I G 表示门极触发电流，U F 表示通态正向平均电压。

6..型号KP 表示 普通型 晶闸管；型号KS 表示双向型晶闸管。

二、判断下列说法是否正确（正确的在括号内画√，错误的画×。）

1．晶闸管门极加上正向触发电压，晶闸管就会导通。（ × ）

2．单相半波可控整流电路中，触发延迟角越大，负载上得到的直流电压平均值就越大。（ × ）

3．单相全波可控整流电路中，每只晶闸管承受的最大反向峰值电压为222U 。（ √ ）

4．单结晶体管具有负阻特性。（ √ ）

5．晶闸管触发脉冲与主电路不需要同步。（ × ）

三、图Z9.1为一单相半波可控整流电路，RC 为吸收电压的保护元件，试问：

1.在空载调试中，无论触发脉冲如何移相、幅度如何改变，负载端的电压表显示值均几乎为零（表明VT 未导通），而当负载接上以后，显示就很正常。这是为什么？

2.负载上可能得到的最大平均电压为多少？

图 Z9.1

⑴空载时线路中主要负载为电压表，为阻抗很大的电感性负载，造成负载电流在窄脉冲触发时间内不能达到使晶闸管保持有效开通的维持电流，因而晶闸管触发后不能导通。而当负载接上后，这一问题就不存在了。

⑵ 5.225045.045.02)(=?==U U AV O (V)

四、如图Z9.2（a ）把一个晶闸管与灯泡串联后接向220V 交流电压。如果门极加上如图Z9.2（c ）、（d ）、（e ）所示的直流、正弦交流及尖脉冲三种触发电压波形。试画出在正弦交流电源电压u a 作用下，负载两端的三种输出电压波形。

图Z9.2

解：根据题意，可画出波形图如下图图Z9.2答案所示

五、某电热设备（电阻性负载），要求直流电压=75V，电流7.5A。采用单相半波可控整流电路，直接由220V交流电网供电。

（1）做出主电路图；

（2）求导通角；

（3）画出有关电压，电流形图；

（4）选择晶闸管的额定电流和额定电压。

解：

（1）主电路图

（2）2

cos 145.02)(α+=U U AV O ，75)(=AV O U V ，2202=U V ，故：导通角为59度。 （3）电压、电流波形图

（4）31122==

U U TM V ，)933~622(311)3~2()3~2(=?==TM T U U V ，宜

取700V 或800V )15~25.11(5.7)2~5.1()2~5.1()(===AV O F I I A ，取15A

六、负载同上题，主电路改为单相桥式可控整流电路。试求晶闸管的导通角，画出有关电压、电流波形，并选择晶闸管的电压和电流定额。

解：

（1）主电路图

（2）2

cos 19.02

)(α+=U U AV O ，75)(=AV O U V ，2202=U V ，故：导通角为75度。

（3）电压、电流波形图

（4）31122==

U U TM V ，)933~622(311)3~2()3~2(=?==TM T U U V ，宜

取700V 或800V )5.7~625.5(2

5.7)2~5.1(2)2~5.1()

(=?==AV O F I I A

七、分析图Z9.3交流无触点开关的工作原理。图中R 为限流电阻，S 为微动开关或行程开关，R L 为负载。

图Z9.3

解：

在负载未得电的情况下，当微动开关或行程开关闭合时产生一触发脉冲，使双向晶闸管导通，负载得电。开关断开后仍导通。在负载得电的情况下，微动开关或行程开关闭合时， 限流电阻R 把双向晶闸管短接分流，流过双向晶闸管的电流小于维持电流，双向晶闸管关断。

第九章 习题参考答案

9.1填空题

1.晶闸管导通后，门极 失去控制 作用。

2.晶闸管的结构是由 P1、N1、P2、N2 4层半导体材料组成，形成 3 个PN 结，它可以等效成一个 PNP 型三极管和一个 NPN 型三极管组合而成。

3.当晶闸管的阳极和阴极间加反向电压时，无论门极是否加触发电压，晶闸管均不导通 。

4.有一晶闸管其U DRM =700V ；U RRM =800V ，则其额定电压应定为 700 V 。

9.2 选择题

1.晶闸管的关断条件是( B )。

A.加反向电压

B.阳极加反向电压或降低正向阳极电压使流过晶闸管的电流小于维持电流

C.去掉门极控制电压

2. 晶闸管导通以后，其电流决定于（ B ）。

A.晶闸管的压降

B.所加阳极正向电压和负载的大小

C.门极控制电压大小

3.单相半波可控整流电路，接电阻性负载，触发延迟角

60=α，晶闸管导通角θ等于（ B ）。

A. 180

B. 120

C. 240

4. 单相半波可控整流电路，接电感性负载，加接续流二极管的目的是（ B ）。

A.减小晶闸管的导通角

B.使负载上平均电压值提高，同时防止失控

C.负载电流连续

9.3晶闸管与普通二极管，三极管在控制作用上有什么区别？其导通与阻断的条件是什么？晶闸管导通后，通过晶闸管的电流大小与电路中哪些参数有关？

解：

普通二极管具单向导电性；三极管具有电流放大作用，能将微弱的小电流放大成较大的电流信号；而晶闸管则具有门极控制的可控单向导电性。

晶闸管的导通条件：除在阳极、阴极间加正偏电压外，还必须在门极加适当的正向触发电压。 晶闸管的阻断条件：阳极电流小于晶闸管的维持电流。

晶闸管导通后，电流大小与电源电压和负载的大小有关。

9.4晶闸管可控整流电路中为什么需要同步触发？如果不同步触发对输出电压有什么影响？

解：

为保证晶闸管在每个周期里正常触发导通，必须同步触发。

不同步触发将导致晶闸管失控。

9.5 在电阻性负载单相桥式半控电路中，由交流电压220V 直接输入，R L =5Ω。问当导通角为90o 时，输出电压和输出电流的平均值是多少？

解： 2cos 19.02

)(α+=U U AV O ，V U 2202=，?=90α V U AV O 992

90cos 12209.0)(=?+??= A R U I L AV O AV O 8.195

99)

()(===

9.6某一阻性负载，要求提供直流电压80V ，直流电流8A ，采用单相半控桥式可控整流电路，直接用220V 、50H Z 的交流电源供电，试计算晶闸管的导通角，输出电流平均值，画出电路图，并选用合适的晶闸管和二极管的型号和规格。

解：

(1）求导通角：

2

cos 19.02)(α+=U U AV O ，80)(=AV O U V ，2202=U V ，故：导通角为101度。

（2）输出电流平均值：42

1)(==

AV O VT I I A （3）电路图

（4）31122==

U U TM V ，)933~622(311)3~2()3~2(=?==TM T U U V ，宜

取700V 或800V )8~6(4)2~5.1()2~5.1(=?==VT F I I A

晶闸管选KP10A-8G 型。为普通晶闸管，额定电流为10A ，额定电压为800V 。

二极管选2CZ58K ，查本教材附录表A.2，额定电流为10A ，最高反向工作电压为800V 。

9.7分析图P9.1所示双向晶闸管触发电路的工作原理。

图P9.1

解：

该电路触发电路采用双基极二极管V 组成同步触发电路。交流电压经桥式整流，稳压管V Z 削波后，作为触发电路的电源电压。双基极二极管V 产生触发脉冲经电流互感器TP 接至双向晶闸管VT 门极，使双向晶闸管在交流电的正半周、负半周均能触发导通。负载R L 得电。调节R P ，可改变触发脉冲的频率，从而改变双向晶闸管VT 的输出电压平均值。达到调整负载上电压的目的。