电力电子技术第八章第九章部分课后习题答案(南航).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电力电子技术第八章第九章部分课后习题答案(南航).精品文档.补充题：SOA的构成？答：功率晶体管的SOA由四部分组成。1) 集电极最大允许电流IeM2) 基极开路，集电极发射极之间的最高允许电压U(BR)ceo3) 晶体管集电极最大允许功率损耗PCM4) 二次击穿电流水平IS/B功率场效应管的SOA由三部分组成1) 漏源击穿电压U(BR)DS2) 等功耗线PDM3) 最大允许漏极电流IDM8-5图8-5中晶体管的可在840间选择。RC=11，电源电压EC=200V，基极输入电压UB=10V。如果UCES=1.0V和UBES=1.5V。求：（a

2、）过驱动系数ODF=5时RB的值；（b）强制值；（c）晶体管功率损耗PC。解：8-9电路总电流为20A，用两个MOSFET管并联分担，一个管子的UDS1=2.5V，另一个是UDS2=3V。如用串联源极电阻（a）RS1=0.3，RS2=0.2及（b）RS1=RS2=0.5来均流，求每个晶体管电流和两管漏极电流之差。解：（1）（2）补充题：IGBT的SOA构成？答：IGBT的正偏安全工作区与场效应晶体管相似，由ICM、U(BR)ceo和等功耗线决定的。由于IGBT含有GTR的特性，在某些情况下也会出现二次击穿的问题。何为掣住效应，有何措施避免？答：当集电极电流在到一定程度，Rb上的压降使NPN晶体

3、管导通，从而进入正反馈状态而失去控制作用，成为晶闸管状态，这就是所谓掣住效应或栓锁效应。针对掣住效应的原因，有两种措施：在关断时，IGBT由导通转为截止，受到重加集电极电压上升率的限制。过大的电压上升率会引起掣住效应。措施：仔细设计缓冲电路，降低集电极电压上升率。在导通期间，负载发生短路，IGBT的集电极电流急剧增大，如不加限制，就可能进入掣住状态。措施：设计保护检测电路，检测集电极电压，若其升高，则减小UGE，抬高UCE，从而降低IC。拖尾现象如何产生？答：IGBT有两种载流子参与导电，少数载流子需要复合时间IGBT的开关速度就变慢了。同时，在关断时不能用加反向电压强迫少数载流子加快复合来缩

4、短开关时间，少数载流子消失由少子寿命决定，这就出现IGBT特有的关断时电流拖尾现象。9-1降压式变换器电路如图，输入电压为27V10%，输出电压为15V，最大输出功率为120W，最小输出功率为10W。若工作频率为30kHz，求（1）占空度变化范围；（2）保证整个工作范围电感电流连续时电感值；（3）当输出纹波电压U0=100mV时滤波电容值；（4）电感临界连续电流为4A时电感量，及最小输出时的占空度；（5）如线圈电阻为0.2，在最低输入电压，最大功率输出时最大占空度和效率。解：（1）（2），（3）（4）（5），9-2升压式变换器另外两种接法如图9-2(a)，晶体管工作在工关状态，电感电流连续，占

5、空度为D，求。解：Q导通时，Q关断时，i1maxN1=i2max(N1+N2) I1minN1=i2(N1+N2)又 可得：解法2： （磁通平衡，伏秒面积相等） Qon时， Qoff时，升压式变换器另外两种接法如图9-2(b)，晶体管工作在工关状态，电感电流连续，占空度为D，求。解：Q导通时，Q关断时，i1max(N1+N2)=i2maxN1 i1(N1+N2)=i2N1 且即得： 9-3升压式变换器等效电路如图9-13，输入电压27V10%，输出电压45V，输出功率750W，假定效率95%，若电感和晶体管导附加等效电阻0.05，（1）求最大占空度；（2）如要求输出60V，是否可能？为什么？解

6、：的情况：可能输出60V9-5单端反激变换器采用如图9-5所示电路，两个晶体管同时开关。问该电路与图9-15有何异同，比较两个电路的特点。如果题图9-5所示电路为正激式，如果输出电容改为图9-22(a)的滤波电路，请与图9-22电路比较各有什么异同。答：与图9-15相比相同点：均能输出稳定电压U0，均可作开压变换器。不同点：图9-15通过增加Ii，使Pi增大，补偿输入功率稳定U0，而9-5则通过大电感变压器稳定U0。与图9-22(a)相比相同点：Q1Q2开通时工作情况与图9-22(a)Q通时工作情况相同。不同点：9-22(a)通过复位线圈N3使磁通复位，而9-5通过D将能量返回电源使磁通复位。

7、9-7 推挽电路（9-23(a)）输出接桥式整流成为一个直流-直流变换器，如要求输出电压24V，负载电阻为R=0.4，晶体管和二极管通态压降分别为1.2V和1V，匝比n=N1/N2=0.5。求：（1）平均输入电流Ii（2）效率；（3）晶体管平均电流；（4）晶体管峰值电流；（5）晶体管有效值电流；（6）晶体管承受的峰值电压，忽略变压器损耗。图9-23 推挽功率电路解：（1）输出电流：（2）输出功率：输入功率：（3） （4）（5）（6） 补充题：理想BOOST变换器如图，输入电压ui=120V20%，输出电压为270V，输出功率为30W300W，工作频率为150kHz，电感电流连续。求：（1）占空比变化范围（2）最小电感值L（3）如果变换器负载突然开路，会发生什么情况？解：解：（1）（2），（3）开路时，输出电压会一直增加，损坏电路。