电力电子电路精选 常用元器件·实用电路·设计实例PDF电子书下载

第一篇　常用的电力电子元器件 1

一、二极管 1

1.1　普通二极管及其主要特性 2

1.2　稳压二极管及其主要特性 5

1.3　发光二极管及其主要特性 7

二、晶闸管 9

2.1　晶闸管典型特性 11

2.2　晶闸管的主要参数 12

2.3　特殊用途的晶闸管 13

2.4　晶闸管应用的几个注意点 14

三、电力晶体管（GTR） 16

3.1　GTR的工作特性 17

3.2　GTR的击穿特性与安全工作区 19

3.3　GTR应用的几个注意点 21

四、门极可关断晶闸管（GTO） 26

4.1　GTO的基本特性 26

4.2　GTO的失效与保护 29

4.3　GTO的门极驱动 30

五、功率场效应管（VMOS） 32

5.1　VMOS的工作特性 32

5.2　VMOS的应用基础 36

5.3　VMOS应用的几个注意点 37

六、绝缘栅双极晶体管（IGBT） 39

6.1　IGBT的特点 40

6.2　IGBT的混合IC驱动器 41

6.3　IGBT应用的几个注意点 51

七、散热器 53

7.1　热阻等效电路 53

7.2　散热器的选择方法 56

7.3　散热器的选择实例 58

7.4　散热器的简易计算方法 59

7.5　散热器温度的变色检测 60

八、电阻器 61

8.1　常用电阻器的种类和特点 61

8.2　电阻器的标称 65

8.3　敏感型电阻器 70

九、电容器 75

9.1　电容器的种类和特性 76

9.2　电容器的标称 79

9.3　电容器应用的几个注意点 85

十、磁性材料 88

10.1　硬磁材料 88

10.2　软磁材料 90

10.3　软磁性材料的结构与性能 93

10.4　软磁材料应用的几个注意点 102

第二篇　电力电子实用电路 104

十一、驱动电路 104

11.1　晶闸管门极放大电路 104

11.2　晶闸管半波触发电路 105

11.3　双向晶闸管的触发电路 106

11.5　采用PUT的移相触发电路 107

11.4　晶闸管阳极触发电路 107

11.6　高性能GTO驱动电路 108

11.7　30～75A晶体管驱动电路 109

11.8　100～500A功率晶体管驱动电路 110

11.9　大容量晶体管驱动电路 111

11.10　一种带加速电容的GTR驱动电路 112

11.11　VMOS的晶体管驱动电路 113

11.12　VMOS的并联应用电路 114

11.13　快速大电流驱动器 116

11.14　SANKEN变频调速器驱动电路 118

11.16　专用IC-PMM8713构成的步进电机驱动电路 119

11.15　专用IC-UCN4204B驱动步进电机的电路 119

11.17　大电流全桥驱动电路 121

11.18　分立元件构成的三相电机双向驱动电路 121

11.19　增加电机驱动电流的方法 123

11.20　将稳压二极管进行功率放大的方法 123

十二、开关电路 125

12.1　100V/220V电源自动切换电路 125

12.2　纺织机经纱断纱自停电路 126

12.3　无干扰电风扇调速器 127

12.4　双向触发二极管的代换 129

12.5　无线遥控调光开关 130

12.6　吊扇电子调速定时器 133

12.7　新颖声控流水彩灯控制器 134

12.9　电容移相的晶闸管零电压开关电路 136

12.8　双向可控硅构成的交流负载开关 136

12.10　单相交流电机的开关控制 137

12.11　由振荡器和双向可控硅构成的开关电路 138

12.12　遥控开关电路 138

十三、充电电路 140

13.1　干电池充电器 140

13.2　铅酸电池充电器 140

13.3　镍镉电池充电器 142

13.4　镍镉电池快速充电器 142

13.5　200mA／小时，12V镍镉电池充电器 142

13.7　镍镉电池组自动充电器 144

13.6　带有限压限流功能的镍镉电池充电器 144

13.8　电池充电器（一） 145

13.9　电池充电器（二） 146

13.10　12V电池充电器 147

13.11　12V可控电池充电器 148

13.12　电池充电调节器 148

13.13　通用电池充电器（一） 149

13.14　通用电池充电器（二） 151

13.15　14V、4A电池充电器／电源 152

13.16　恒流充电电路 153

13.17　恒压限流充电器 153

13.18　带限流的6V充电器 154

13.19　多用电池充电器 155

13.20　胶体电池充电器 156

13.21　单结晶体管电池充电器 157

13.22　PUT电池充电器 157

13.23　便携式镍隔电池充电器 159

13.24　锂电池充电器 160

13.25　ICOM IC-2A电池快速充电器 161

13.26　利用单个太阳能电池的充电器 161

13.27　风能电池充电器 163

13.28　自动停充电池充电器 164

13.29　能恢复过度放电电池活力的充电器 164

14.1　用温控晶闸管的温度显示电路 166

14.2　使用温控晶闸管的温度控制电路 166

十四、加热与温度控制电路 166

14.3　温控晶闸管在报警电路中的应用 167

14.4　双向晶闸管驱动温度控制电路 168

14.5　温控镍镉电池充电器 169

14.6　温控晶闸管构成的零压触发交流半波温控电路 170

14.7　零压触发的交流半波温控电路 170

14.8　家用电热器的温度控制电路 171

十五、电源变换电路 173

15.1　晶闸管稳压装置 173

15.2　使用PUT的90V稳压电源 173

15.3　5V电压调节器 174

15.4　5V、1A开关稳压电源 174

15.6　单端稳压器 175

15.5　5V、1A遥控稳压器 175

15.7　低成本低压降线性稳压器 176

15.8　使用PNP晶体管放大的稳压器 177

15.9　移动设备用8A稳压源 178

15.10　汽车用稳压源 179

15.11　15V、1A稳定电源 179

15.12　+50V浮动输出稳压器 180

15.13　+5V输出开关稳压器 181

15.14　输出为-15V的稳压器 182

15.15　-15V、1A稳定电源 182

15.16　-15V输出开关稳压器 182

15.18　齐纳二极管稳压电源 184

15.17　-100V浮动输出稳压器 184

15.19　适合任何电源的SCR预稳压器 186

15.20　离线回扫稳压器 186

15.21　CMOS RAMS的备用电源 188

15.22　高稳定性10V稳压电源 188

15.23　慢开通15V稳压器（一） 188

15.24　慢开通15V稳压器（二） 188

15.25　温度补偿稳压器 189

15.26　高温强辐射用125A线性稳压器 191

15.27　多用途电源 191

15.28　带有暂时后备稳定电源的5V供电电路 192

15.29　大电流无感开关稳压器 193

15.30　高稳定性1A稳压器 194

15.31　低纹波电源 195

15.32　高效负电压稳压器 195

15.33　5V电源隔离稳压器 196

15.34　高稳定性10V稳压器 197

15.35　低压降5V稳压器 198

15.36　5A恒压／恒流稳压电源 198

15.37　稳压电流源 198

15.38　旅行用剃须刀电源转换电路 200

15.39　安全恒流源 200

15.40　压控电流源 201

15.41　100V交流稳压电源 201

15.42　交流稳压器 202

15.43　输入为12V直流电池，输出为120V交流的电源 203

15.44　不间断5V电源 204

15.45　个人微机用不间断电源 206

15.46　小功率逆变器 207

15.47　2.2kW叠加式开关稳压器 207

15.48　80W功率因数前置变换器 210

15.49　175W功率因数前置变换器 212

15.50　滞环模式功率因数校正电路 214

15.51　定频断续模式功率因数校正电路 214

15.52　100kHz、100W的大范围电源 215

15.53　5V、50A积木式开关电源 217

15.54　100W反激型开关稳压电源 222

15.55　5V、200A的开关稳压电源 223

15.56　500kHz、35W的开关稳压电源 229

15.57　200kHz、50W的开关稳压器 231

15.58　5V、0.5A降压变换器 233

15.59　伺服仪表用直流变换器 233

15.60　用于12V系统的500kHz逆变电源 234

15.61　100V、0.25A开关模式变换器 234

15.62　开关电源电路 235

15.63　大电流开关电源 236

15.64　小功率开关稳压器 239

15.65　±50V前向开关变换器 239

15.67　高稳定度25kHz开关电源电路 241

15.66　DC/DC开关电源 241

15.68　200kHz开关电源 242

15.69　试验型开关电源 242

15.70　5V、0.5A供电电源 245

15.71　低前向压降整流电路 246

15.72　小型电源 246

15.73　50W离线式开关电源 247

15.74　手持无线电收发机的直流变换器 250

15.75　反馈隔离电源 250

15.76　125W谐振开关电源 252

十六、高电压电路 256

16.1　简易高电压电源（一） 256

16.2　简易高电压电源（二） 256

16.3　低成本超高压发生器 257

16.4　高压降压斩波稳压电源 258

16.5　预稳压高压电源 259

16.6　电容放电高压电源 261

16.7　高电压稳压器 261

16.8　光电隔离高压电源 262

16.9　电池供电高压发生器 263

16.10　高压直流电源 264

16.11　400V、60W推挽电源 264

16.12　电源变换器 266

16.13　高压回扫变换器 268

16.14　简易特斯拉线圈 270

16.15　特斯拉线圈 271

16.16　可调高电压源 272

16.17　高压盖革计数器电源 272

16.18　双向可控硅倍压电源 272

16.19　高精度高压稳压电源 274

16.20　具有折返电流限制的高压电源 274

16.21　高压电源 275

16.22　高压逆变器 276

十七、输出可调或多路输出电源 278

17.1　简易±9V电源 278

17.2　±5V和±12V输出的开关稳压电源 279

17.3　简易正负双输出电源 281

17.6　100kHz多路输出开关电源 282

17.5　双路输出台式电源 282

17.4　稳压电源分压器 282

17.7　微机用多路输出开关稳压器 283

17.8　分压电源 286

17.9　变8～40V输入为±15V双输出的稳压源 286

17.10　±50V推挽式开关变换器 287

17.11　由电池提供电能的双极性电源 288

17.12　双向电流源 289

17.13　双极性电源 290

17.14　双通道稳压器 291

17.15　+12V、±5V三路输出电源 291

17.16　单路输入双路输出稳压源 292

17.18　可变稳压二极管 293

17.17　具有电流限制、电压可调的电源 293

17.19　输出可调稳压电源 294

17.20　输入为12V，输出为9V、7.5V或6V的变换器 294

17.21　可调稳压器（0～10V、3A） 294

17.22　6V可变输出开关稳压电源 295

17.23　输出电流3A，电压12～14V可调的电源 296

17.24　输出可调的稳压器 296

17.25　3～30V通用电源模块 297

17.26　100mA～2A可变电流源 299

17.27　可编程电源 299

17.28　输出电压可调的10A稳流器 300

17.29　双输出笔记本电脑电源 301

18.3　直流并励电机的速度控制电路 303

18.2　用双向可控硅的单相串励电机速度控制电路 303

十八、电机控制电路 303

18.1　单相串励电机的速度控制电路 303

18.4　采用斩波方式控制电机的速度 304

18.5　晶体管构成的直流伺服系统 305

18.6　缝纫机电机的相位控制调速 305

18.7　榨汁机的速度控制电路 307

18.8　洗衣机控制电路 307

18.9　由SSR构成的三相电机正／反转控制电路 309

18.10　由双向可控硅构成的三相电机正／反转电路 309

18.11　单相感应电机的正／反转、制动电路 310

18.12　单相感应电机的正／反转控制 310

18.13　单相电机的正／反转控制 311

18.14　直流电机的制动电路 312

18.15　由双向可控硅和SBS构成的交流电机相控电路 313

18.16　双向可控硅构成的感应电机的恒速控制电路 313

18.17　感应电机的电压控制电路 315

18.18　感应电机的恒速控制电路 315

18.19　用交流电源驱动直流电机正／反转的电路 316

18.20　感应电机的简单调速电路 316

18.21　交、直流电机的调速电路 318

18.22　用交流电源驱动直流电机 318

18.23　四个晶体管构成的直流电机的正／反转电路 319

18.24　由两个差动电路驱动的电机正／反转电路 320

18.25　功率运算放大器构成的电机正／反转电路 320

18.26　专用IC构成的单相无换向器电机 321

18.27　专用IC构成的三相无换向器电机 323

18.28　无传感器无换向器式电机 324

18.29　二相半波四线圈180°导通的无刷电机 325

18.30　带有恒速控制的无刷电机电路 326

18.31　由TA7245BP构成的三相无换向器电机 327

18.32　采用电压切换法改善步进电机的响应特性 328

18.33　直流电机的PLL控制（一） 329

18.34　直流电机的PLL控制（二） 330

18.35　直流电机的PLL控制（三） 330

18.36　PMM8713构成的励磁电路（一） 331

18.38　PMM8713构成的励磁电路（三） 332

18.37　PMM8713构成的励磁电路（二） 332

18.39　步进电机的无励磁电路 333

18.40　采用FG的恒速控制电路（一） 335

18.41　采用FG的恒速控制电路（二） 335

18.42　采用FG的恒速控制电路（三） 336

18.43　采用比例电流控制方式的电子调速器 337

18.44　使用1.5V电源的桥式直流伺服电机电路 338

18.45　以两节干电池作电源的桥式直流伺服系统 338

18.46　AN6650构成的直流伺服电路 340

18.47　功率运放构成的正／反转电路 340

18.48　运放构成的电机正／反转电路 341

18.49　直流电机的速度控制电路 341

18.50　分马力电机的双向控制 343

18.51　直流电机调速板KJZ-1 344

十九、监控电路 346

19.1　电源监视器 346

19.2　微机电源看门狗 347

19.3　欠压报警器 347

19.4　电源平衡指示器 348

19.5　单电源故障监视器 350

19.6　铅酸电池低压检测器 350

19.7　晶闸管工作状态监控电路 350

二十、保护电路 353

20.1　简易快速保护电路 353

20.3　5V快速短路电路能自动复位的过压保护电路 354

20.2　快速动作电源保护电路 354

20.5　逻辑电路电源的过压保护 355

20.6　过压保护电路（SCR快速短路） 355

20.7　电源保护电路 356

20.8　功率晶体管的保护电路 357

20.9　可变恒流电路 358

20.10　可变限流电路 359

20.11　0.65A限流电路 359

20.12　1A限流电路 359

20.13　功率晶体管的过热保护 361

20.14　简易镍镉电池短路故障快速消除器 361

20.15　镍镉电池短路快速消除器镍镉电池短路快速消除器全自动保护电冰箱电子温控器 363

20.18　掉电时存储器保护电源 367

20.20　具有过流和过热保护系统的10A稳压电源 368

20.19　提高稳压管的功率等级 368

20.21　带短路保护的低压稳压电源 369

二十一、灯光照明电路 371

21.1　由晶闸管构成的日光灯调光电路 371

21.2　由双向可控硅构成的日光灯调光电路 371

21.3　用双向可控硅调光的电子镇流器 373

21.4　照明灯稳压电路（一） 373

21.5　照明灯稳压电路（二） 375

21.7　单开关管的8W日光灯镇流器 376

21.8　25W弧光灯电源 376

21.6　可调照明灯稳压装置 376

21.9　复印机灯软启动电路 379

21.10　多功能应急灯电路 380

21.11　110V电子镇流器 381

21.12　30W绿世界牌电子镇流器 383

21.13　40W日光灯电子镇流器 385

21.14　双灯管电子镇流器 386

21.15　高频电子镇流器的检修 387

21.16　光控电子镇流器 389

21.17　电子镇流器性能的改进电路 391

21.18　有过压保护的节能电子镇流器 396

21.19　日光灯无级调光电子镇流器 398

21.20　高质量指标的电子镇流器 400

21.21　第三代电子镇流器 402

21.22　多功能零开关电子镇流器 406

21.23　功率因数为1的卤素灯电子镇流器 408

21.24　低成本日光灯电子镇流器 408

二十二、其它电路精选 412

22.1　喷弧电源和启动电路 412

22.2　高保真磁带放音机 412

22.3　宽频带高频放大电路 414

22.4　由晶体管构成的宽频带幅值放大电路 415

22.5　中频放大电路 415

22.6　可变电容器构成的可调VHF振荡电路 416

22.7　梳型振荡器（一） 417

22.9　集成电路和晶振构成的振荡器 418

22.8　梳型振荡器（二） 418

22.10　晶体管与晶振构成的不可调振荡电路 419

22.11　具有谐振电路的标准晶体振荡器 420

22.12　高次谐波晶体振荡电路 421

22.13　晶振倍频电路 422

22.14　400MHz振荡电路 422

22.15　二极管构成的倍频电路 424

第三篇　电力电子电路设计实例 425

二十三、高频变压器的设计 425

23.1　问题的提出 425

23.2　设计步骤 426

23.3　变压器工作点的漂移与抗磁饱和 433

24.1　具有储能电感作用的变压器 436

二十四、具有储能电感作用的高频变压器的设计 436

24.2　问题的提出 438

24.3　设计步骤 438

二十五、输出电压可调的交直流变换器设计 444

25.1　RCC的电路结构和工作原理 444

25.2　输出电压的稳压及改变方法 446

25.3　基极驱动的损耗 448

25.4　浪涌吸收 449

25.5　电路设计 450

二十六、多路输出电源的设计 454

26.1　控制电路 454

26.2　过压保护 456

26.3　电路各参数设计计算 457

26.4　改善开关速度的方法 460

二十七、直流-直流电源的设计 462

27.1　电路的工作原理 462

27.2　线圈L1的作用 463

27.3　电路参数的设计 464

27.4　电路的软启动 466

二十八、不间断电源（UPS）的设计 470

28.1　变流器的设计 470

28.2　电池的选择 474

28.3　充电器的设计 474

28.4　电池充电时应注意的几个问题 480