较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断；
2GTO导通时a1a2的更接近于l，普通晶闸管a1a215，而GTO则为a1a215，GTO的
饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；
3多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区
所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
27与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得它具有耐受
高电压电流的能力？
答1电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了
二极管的通流能力。2电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度
低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
28试分析IGBT和电力MOSFET在内部结构和开关特性上的相似与不同之处IGBT比电力
MOSFET在背面多一个P型层，IGBT开关速度小，开关损耗少具有耐脉冲电流冲击的能力，
通态压降较低，输入阻抗高，为电压驱动，驱动功率小。开关速度低于电力MOSFET。电力
MOSFET开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好。所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频
率高，不存在二次击穿问题。IGBT驱动电路的特点是驱动电路具有较小的输出电阻，Ⅰ
GBT是电压驱动型器件，IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。电力MOSFET驱动电
路的特点：要求驱动电路具有较小的输入电阻，驱动功率小且电路简单。
211目前常用的全控型电力电子器件有哪些？
答：门极可关断晶闸管电力晶闸管，电力场效应晶体管，绝缘栅双极晶体管。
第三章整流电路
1单相半波可控整流电路对电感负载供电，L＝20mH，U2＝100V，求当α＝0和60时的负
载电流Id，并画出ud与id波形。解：α＝0时，在电源电压u2的正半周期晶闸管导通时，负载电感L储能，在晶闸管开始
导通时刻，负载电流为零。在电源电压u2的负半周期，负载电感L释放能量，晶闸管继续
导通。因此，在电源电压u2的一个周期里，以下方程均成立：
Ldiddt
2U2si
t
考虑到初始条件：当t＝0时id＝0可解方程得：
2
fid
2U21costL
Id

12
20
2U21costdtL
2U22251AL
ud与id的波形如下图：
u2
0

ud
0

2
t
2
t
id
0

2
t
当α＝60°时，在u2正半周期60180期间晶闸管导通使电感L储能，电感L储藏的能
量在u2负半周期180300期间释放，因此在u2一个周期中60300期间以下微分方程成
立：
Ldiddt
2U2si
t
r