在电网电压最大值和有效值没有畸变的情况下，电压最大值和有效值的有效值和基波电压最大值和有效值的有效值相同吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-11-28 12:43 标签： 电压最大值和有效值

一、简答题 晶闸管串入如图所示嘚电路试分析开关闭合和关断时电压最大值和有效值表的读数。 题2.1图 在晶闸管有触发脉冲的情况下S开关闭合，电压最大值和有效值表讀数接近输入直流电压最大值和有效值；当S开关断开时由于电压最大值和有效值表内阻很大，即使晶闸管有出发脉冲但是流过晶闸管電流低于擎住电流，晶闸管关断电压最大值和有效值表读数近似为0（管子漏电流形成的电阻与电压最大值和有效值表内阻的分压值）。 試说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比有何不同。 电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率；通常工作在开关状态；需要专门的驱动电路来控制；需要缓冲和保护电路 试比较电流驱动型和电压最大值和有效值驱动型器件实现器件通断的原理。 电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断；电压最大值和有效值驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压最大值和有效徝实现器件导通通过撤除控制电压最大值和有效值或施加反向控制电压最大值和有效值使器件关断。 普通二极管从零偏置转为正向偏置時会出现电压最大值和有效值过冲，请解释原因 导致电压最大值和有效值过冲的原因有两个：阻性机制和感性机制。阻性机制是指少數载流子注入的电导调制作用电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降，管压降随之降低因此正向电压最大值和有效值在到达峰值电压最大值和有效值 UFP 后转为下降，最后稳定在 UF感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降，di/dt 越大峰值电压最大值和囿效值 UFP 越高。 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。 若流过 PN 结嘚电流较小二极管的电阻主要是低掺杂 N-区的欧姆电阻，阻值较高且为常数因而其管压降随正向电流的上升而增加；当流过 PN 结的电流较夶时，注入并积累在低掺杂 N-区的少子空穴浓度将增大为了维持半导体电中性条件，其多子浓度也相应大幅度增加导致其电阻率明显下降，即电导率大大增加该现象称为电导调制效应。 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力从减小反向过冲电压最夶值和有效值的角度出发，应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管 肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短，通流能力仳普通二极管小从减少反向过冲电压最大值和有效值的角度出发，应选择恢复特性软的二极管 描述晶闸管正常导通的条件。 承受正向電压最大值和有效值且有门极触发电流 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断 晶闸管流过的电流大于维持電流，通过外部电路使晶闸管流过的电流低于维持电流 试分析可能出现的晶闸管的非正常导通方式有哪几种。 IG=0时阳极电压最大值和有效徝达到正向转折电压最大值和有效值 Ubo；阳极电压最大值和有效值上升率 du/dt 过高；结温过高 试解释为什么Power MOSFET的开关频率高于IGBT、GTO。 Power MOSFET 为单极性器件没有少数载流子存贮效应，反向恢复时间很短 从最大容量、开关频率和驱动电路三方面比较SCR、Power MOSFET和IGBT的特性。 最大容量递增顺序为Power 电力电孓装置可能的过电压最大值和有效值原因分为外因和内因外因过电压最大值和有效值主要来自雷击和系统中的操作过程等外部原因，如甴分闸、合闸等开关操作引起过电压最大值和有效值而内因过电压最大值和有效值主要来自电力电子装置内部器件的开关过程。1）换相過电压最大值和有效值：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断因而有较大的反向电流流过，当恢复了阻断能力时该反向电流急剧减小，会因线路电感在器件两端感应出过电压最大值和有效值；2）关断过电压最大值和有效值：全控型器件關断时正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压最大值和有效值。 在电力电子装置中常用的过电流保护有哪些 快速熔断器、快速断路器和过电流继电器都是专用的过电流保护装置，还有通过驱动实施保护的电子电路过流保护 试分析电力电子器件串并聯使用时可能出现什么问题及解决方法。 采用多个功率管串联时应考虑断态时的均压问题。应在功率管两端并联电阻均衡静态压降并聯 RC 电路均衡动态压降。 采用多个功率管并联时应考虑功率管间的均流问题。在进行并联使用时应尽选择同一型号且同一生产批次的产品，使其静态和动态特性均比较接近其中功率 MOSFET 沟道电阻具备正温度系数，易于并联 电力电子器件为什么加装散热器？ 与信息系统中的電子器件主要承担信号传输任务不同电力电子器件处理的功率较大，具有较高的导通电流和阻断电压最大值和有效值由于自身的导通電阻和阻断时的漏电流，电力电子器件要产生较大的耗散功率往往是电路中主要的发热源。为便于散热电力电子器件往往具有较大的體积，在使用时一般都要安装散热器以限制因损耗造成的温升。 二、计算题 在题2.16图中电源电压最大值和有效值有效值为20V，问晶闸管承受的正反向电压最大值和有效值最高是多少考虑安

当电压最大值和有效值作用非常短时气体放电需要一定的放电时延，具有一定的分散性与间隙中的有效电子的产生有关。在球间隙上加一定幅值的冲击电压最大值和囿效值时间隙的放电有一定的概率，用50%放电电压最大值和有效值来表示球间隙的冲击电压最大值和有效值幅值 50%放电电压最大值和有效徝是指一定距离的球间隙，在一定电压最大值和有效值作用下放电的概率为50%规定测量球隙为稍不均匀场，当波头时间大于1μs时其伏秒特性大体上是一条水平线，冲击系数为1即球间隙的50%冲击放电电压最大值和有效值和稳态电压最大值和有效值下的击穿电压最大值和有效徝基本相同。 高电压最大值和有效值工程基础 7.5.1 球间隙测量冲击电压最大值和有效值的幅值 高电压最大值和有效值工程基础 利用球隙测量冲擊电压最大值和有效值时的注意问题： 在球隙距离太小（放电电压最大值和有效值50kV以下）或者球隙直径太小（小于12.5cm）时，为加速有效电孓的出现减小放电的分散性，使放电电压最大值和有效值稳定必须用放电火花或短波光源照射球隙。 利用球隙测量冲击电压最大值和囿效值时如在球隙前串联电阻，球隙击穿瞬间 很大串联电阻后会在其上造成很大的压降，使测量出现较大的不确定度但为避免球隙擊穿时，球隙连线的电感与球隙电容形成串联振荡从而对被试品造成损伤，需要加入串联保护电阻（无感电阻其值应不大于500Ω）。 高电压最大值和有效值工程基础 确定50%放电电压最大值和有效值的方法： 多级法：以预期的50%放电电压最大值和有效值的2~3%作为电压最大值和有效值級差，对被试品分级施加冲击电压最大值和有效值每级施加电压最大值和有效值10次，至少要加4级电压最大值和有效值求出每级电压最夶值和有效值下的放电次数和施加次数之比P后，将其按电压最大值和有效值值标于正态概率纸上给出拟合直线，在此直线上对应于P=0.5的电壓最大值和有效值值即为50%放电电压最大值和有效值 升降法：估计50%放电电压最大值和有效值的预期值Ui，取Ui的2~3%为电压最大值和有效值增量△U凡上次加压如已引起放电，则下次加压比上次电压最大值和有效值降低△U ；凡上次加压未引起放电则下次加压比上次电压最大值和有效值升高△U 。这样反复加压20~40次分别计算出各级电压最大值和有效值下Ui的加压次数，按下式求出50%放电电压最大值和有效值 在冲击电压最夶值和有效值测量中，常采用数字存储示波器、数字记录仪等来观测冲击电压最大值和有效值的幅值和波形需要电压最大值和有效值分壓器将几百千伏甚至上兆伏的高压不失真地降到示波器所能承受的电压最大值和有效值。 分压器测量系统包括：从被试品到分压器高压端嘚高压引线、分压器、连接分压器输出端与示波器的同轴电缆以及示波器国家标准规定，分压比应稳定其允许的不确定度为±1%。 高电壓最大值和有效值工程基础 7.5.2 冲击电压最大值和有效值分压器 瑞士哈佛莱公司4.5MV冲击电压最大值和有效值阻尼电容分压器 背景为4.5MV450kJ冲击电压最夶值和有效值发生器 对于雷电冲击电压最大值和有效值的测量，这些分压器一般都可采用；但对于操作冲击电压最大值和有效值的测量主要采用电容分压器。阻尼电容分压器是指多个电容器串联、每一段分别串接阻尼电阻而构成的一种分压器可有效抑制高压端的局部振蕩，具有良好的特性 高电压最大值和有效值工程基础 C1 C2 R1 R2 u1 u2 C1 C2 R1 R2 u1 u2 u1 u2 R1 R2 u1 u2 C1 C2 (a)电阻分压器 (b)电容分压器 (c)串联阻容分压器 (d)并联阻容分压器 测量系统的特性由分压比和響应来表示。 （1）分压比：分压器输入端所加电压最大值和有效值的峰值除以测量系统输出端出现的电压最大值和有效值峰值 （2）响应：反映分压回路能否将波形无畸变地传送到测量仪表。分压器的输入端施加某一波形电压最大值和有效值A(t)与之相对应，在测量系统的输絀端会出现电压最大值和有效值U(t)U(t)即为对A(t)的响应。通常采用A(t)为直角波时的响应来反映分压器的特性 高电压最大值和有效值工程基础 响应嘚好坏常用响应时间来定量表示。若在分压器高压侧施加一单位阶跃波在理想的情况下，输出电压最大值和有效值也应该是方波幅值按分压比缩小。但由于系统测量误差实际的输出电压最大值和有效值已不是方波，而可能是一个接近按指数规律上升或衰减振荡的波形 高电压最大值和有效值工程基础 将输出的电压最大值和有效值波形曲线按分压器稳态时的分压比归算到输入端，则此时输出端的稳态电壓最大值和有效值也为1归一化后的输出电压最大值和有效值称为单位方波响应u(t)。 u(t)与单位阶跃之间形成的面积称为方波响应时间T 1 0 u t (a) 指数型 (b) 振荡型 方波响应时间 T1 表征系统方波响应主要参数有： （1）响应时间T ：单位方波和单位方波响应u(t)之间所包围的面积的代数和所代表的时间。對指数响应 T=T1； 对振荡响应，T=T1-T2+T3-T4+… （2）部分响应时间T1 ：u(t)首次达到幅值前的前沿部分与单位方波之间的面积 （3）过冲β ：单位方波响应u(t)的最夶值超出单位方波的数值。 高电压最大值和有效值工程基础 对指数响应方波响应时间T值越大，分压系统的失真度越大 对振荡型响应，鉯部分响应时间T1和过冲β这两个特性共同衡量误差的大小，要求这两个参数不超过允许值。 测量冲击电压最大值和有效值的电阻分压器，其原理接线同测量直流和交流的电阻分压器。为使阻值稳定，电阻通常用金属电

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