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第1章 绪论 1

1.1 功率电子技术的研究内容 1

1.2 功率电子电路的性能要求 3

1.3 功率电子技术的应用效能 5

1.4 功率电子电路中的常见波形及计算 7

1.4.1 常见波形的描述方程 8

1.4.2 平均值 9

1.4.3 均方根值 10

1.4.4 功率 11

小结 13

思考题与习题 14

第2章 功率器件及其性能 15

2.1 概述 15

2.2 功率二极管 16

2.2.1 功率二极管的结构和工作原理 16

2.2.2 功率二极管的特性和主要参数 16

2.2.3 功率二极管的主要类型及用途 18

2.3 双极型功率三极管 19

2.3.1 功率三极管的结构和工作原理 19

2.3.2 功率三极管的特性和主要参数 20

2.3.3 功率三极管的击穿特性和安全工作区 22

2.3.4 达林顿功率三极管 24

2.4 功率场效应晶体管 25

2.4.1 功率MOSFET的结构和工作原理 25

2.4.2 功率MOSFET的特性和主要参数 26

2.4.3 功率MOSFET的安全工作区 31

2.4.4 功率MOSFET的技术特点 32

2.5 绝缘栅双极型三极管 32

2.5.1 IGBT的结构和工作原理 33

2.5.2 IGBT的特性和主要参数 34

2.5.3 IGBT的擎住效应和安全工作区 36

2.5.4 IGBT的技术特点 37

2.6 晶闸管 37

2.6.1 晶闸管的结构和工作原理 37

2.6.2 晶闸管的特性和主要参数 39

2.6.3 晶闸管的技术特点 43

2.7 晶闸管的派生器件 43

2.7.1 双向晶闸管 43

2.7.2 可关断晶闸管 45

2.7.3 逆导晶闸管 47

2.7.4 光控晶闸管 48

2.8 光电耦合器 48

2.8.1 光电耦合器的结构和工作原理 48

2.8.2 光电耦合器的主要参数 49

2.9 其他新型功率电子器件 51

2.9.1 静电感应晶体管 51

2.9.2 静电感应晶闸管 52

2.9.3 MOS控制晶闸管 52

2.9.4 集成门极换流晶闸管 53

小结 54

思考题与习题 55

第3章 直流电源开关电路 56

3.1 概述 56

3.2 低端电源开关电路 57

3.2.1 最简单的低端开关 57

3.2.2 双极型功率三极管GTR构成的低端开关 64

3.2.3 功率MOSFET构成的低端开关 70

3.2.4 IGBT构成的低端开关 74

3.2.5 开关电路的缓冲电路和负载回扫电压的抑制 78

3.3 高端电源开关电路 82

3.3.1 最简单的高端开关 82

3.3.2 双极型功率三极管（GTR）构成的高端开关 86

3.3.3 功率MOSFET和IGBT构成的高端开关 88

3.4 H桥开关电路 95

3.5 脉冲宽度调制技术 98

3.6 功率电子器件的并联 102

小结 104

思考题与习题 105

第4章 线性功率放大电路 108

4.1 概述 108

4.2 A类功率放大电路 110

4.2.1 由GTR构成的A类功率放大电路 110

4.2.2 变压器耦合A类功率放大电路 113

4.2.3 由功率MOSFET构成的A类功率放大电路 114

4.3 B类（AB类）功率放大电路 117

4.3.1 B类功率放大电路的工作特点及参数计算 117

4.3.2 B类功率放大电路中功率输出晶体管的选择 120

4.3.3 由双极三极管构成的B类功率放大电路 122

4.3.4 由功率MOSFET构成的B类功率放大电路 128

4.3.5 由运算放大器与B类功率放大器构成的闭环电路 130

4.3.6 浮动电源功率放大电路 132

4.3.7 以差分电路作为输入级的功率放大电路 137

4.3.8 功率放大电路功率输出器件的保护 138

4.3.9 集成B类（AB类）功率放大器 140

4.4 C类功率放大电路 144

4.5 D类功率放大电路 146

4.5.1 D类功率放大电路的基本特点 146

4.5.2 D类功率放大电路的脉冲宽度调制方式 147

4.5.3 D类功率放大器的开关频率和滤波器频率 152

4.5.4 集成的D类功率放大电路 153

小结 155

思考题与习题 156

第5章 交流电源开关电路 158

5.1 概述 158

5.2 晶闸管交流电源开关电路 160

5.2.1 晶闸管对门极触发信号的要求 160

5.2.2 交流电源开关电路基本形式 161

5.2.3 电流上升速率的抑制 164

5.2.4 电压变化速率的抑制 165

5.2.5 晶闸管的零交叉开启 167

5.3 晶闸管的移相控制触发电路 168

5.3.1 晶闸管移相控制触发电路的要求和分类 169

5.3.2 双向交流开关移相触发电路 170

5.3.3 单结晶体管移相触发电路 171

5.3.4 同步信号为锯齿波的触发电路 173

5.3.5 集成触发电路 176

5.3.6 数字触发电路 179

小结 180

思考题与习题 180

第6章 开关电源技术（DC/DC变换技术） 181

6.1 概述 181

6.2 非隔离型DC/DC变换电路 183

6.2.1 降压型电路 183

6.2.2 降压型电路开关调节器 188

6.2.3 升压型电路 190

6.2.4 升压型电路开关调节器 195

6.2.5 升降压型电路 196

6.3 隔离型DC/DC变换电路 198

6.3.1 反激式电路 199

6.3.2 正激式电路 205

6.3.3 推挽式电路 209

6.3.4 半桥式电路 212

6.3.5 全桥式电路 215

6.3.6 各种隔离型DC/DC变换电路的特点 219

6.4 典型集成开关电源控制器及应用电路 220

6.4.1 UC3842开关电源控制器 220

6.4.2 SG3525A开关电源控制器 224

6.5 电源管理技术 227

6.5.1 电路的开、关机管理 227

6.5.2 电源转换效率管理 229

小结 229

思考题与习题 230

第7章 逆变技术（DC/AC变换技术） 231

7.1 概述 231

7.2 电压型逆变电路 232

7.2.1 单相电压型逆变电路 232

7.2.2 电压型三相逆变电路 235

7.3 电流型逆变电路 238

7.4 正弦脉冲宽度调制逆变电路 240

7.4.1 单相桥式SPWM逆变电路 241

7.4.2 三相桥式SPWM逆变电路 243

7.4.3 异步调制与同步调制 245

7.4.4 SPWM控制信号的生成 246

7.5 不间断电源 249

7.5.1 后备式UPS 249

7.5.2 在线式UPS 250

小结 251

思考题与习题 252

第8章 整流技术（AC/DC变换技术） 253

8.1 概述 253

8.2 单相相控整流电路 254

8.2.1 单相半波相控整流电路 255

8.2.2 单相桥式全控整流电路 258

8.2.3 单相桥式半控整流电路 263

8.2.4 单相双半波可控整流电路 264

8.3 三相相控整流电路 265

8.3.1 三相半波可控整流电路 265

8.3.2 三相桥式全控整流电路 268

8.3.3 变压器漏感对整流电路的影响 272

8.4 相控整流电路的谐波和功率因数 275

8.4.1 谐波和功率因数分析 275

8.4.2 整流电路交流侧谐波和功率因数分析 277

8.4.3 整流输出电压和电流的谐波分析 278

8.5 大功率相控整流电路 281

8.5.1 六相半波可控整流电路 281

8.5.2 多重化可控整流电路 284

8.6 电容的滤波作用 285

8.6.1 单相全波整流电路的电容滤波 285

8.6.2 三相全波整流电路的电容滤波 286

8.7 整流电路的有源逆变工作状态 288

8.7.1 单相桥式全控整流电路的有源逆变 288

8.7.2 三相半波整流电路的有源逆变 291

8.7.3 三相桥式全控整流电路的有源逆变 292

8.7.4 逆变失败与最小逆变角的限制 293

8.8 脉冲宽度调制整流电路 295

8.8.1 电压型PWM整流电路 296

8.8.2 电流型PWM整流电路 304

8.8.3 电压型与电流型PWM整流电路的性能特点比较 309

小结 310

思考题与习题 311

第9章 交流-交流变换技术（AC/AC变换技术） 313

9.1 概述 313

9.2 交流调压电路 314

9.2.1 半波通断控制电路 314

9.2.2 相位控制单相交流调压电路 316

9.2.3 三相相控交流调压电路 320

9.2.4 斩波控制交流调压电路 323

9.3 交流变频电路 326

9.3.1 单相交流交流直接变频电路 326

9.3.2 三相交流-交流直接变频电路 329

9.3.3 交流-直流-交流间接变频电路 330

小结 332

思考题与习题 333

第10章 软开关技术 334

10.1 概述 334

10.1.1 软开关的基本概念 334

10.1.2 软开关电路的分类 335

10.2 准谐振电路 336

10.2.1 零电压开关准谐振电路 336

10.2.2 零电流开关准谐振电路 338

10.3 零开关PWM电路 340

10.3.1 零电压开关PWM电路 340

10.3.2 零电流开关PWM电路 342

10.4 零转换PWM电路 343

10.4.1 零电压转换PWM电路 344

10.4.2 零电流转换PWM电路 345

10.5 软开关技术应用实例 346

10.5.1 移相全桥型零电压开关PWM电路 346

10.5.2 谐振直流环电路 348

小结 349

思考题与习题 350

第11章 功率电子电路安装技术 351

11.1 概述 351

11.2 功率电子电路的布局与走线 352

11.2.1 功率电子电路的布局 352

11.2.2 功率电子电路的走线 353

11.3 器件的散热 356

小结 359

思考题与习题 359

索引 361

参考文献 364