现代电力电子技术及应用PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1 电力电子学科的形成与发展 1

0.2 电力电子技术的特点及应用 2

0.3 课程性质、教学要求及学习方法 4

1 电力电子器件 5

1.1 概述 5

1.1.1 电力电子器件的分类 5

1.1.2 电力电子器件的比较 6

1.2 半导体整流二极管 7

1.2.1 普通硅整流管 7

1.2.2 快速恢复二极管 10

1.2.3 功率肖特基二极管 12

1.3 晶闸管 14

1.3.1 晶闸管的结构及其工作原理 14

1.3.2 晶闸管的静态特性及主要参数 17

1.3.3 晶闸管的动态特性参数 20

1.3.4 晶闸管的派生器件 23

1.4 电力晶体管 26

1.4.1 电力晶体管的结构及静态输出特性 27

1.4.2 电力晶体管的开关特性 28

1.4.3 电力晶体管的二次击穿与安全工作区 29

1.4.4 电力晶体管的极限运行参数 31

1.5 功率场效应晶体管 31

1.5.1 MOSFET的基本工作原理及静态输出特性 32

1.5.2 MOSFET的开关特性 35

1.5.3 MOSFET的安全工作区 36

1.5.4 MOSFET的主要参数 36

1.6 绝缘栅双极晶体管 37

1.6.1 绝缘栅双极晶体管的结构与工作原理 37

1.6.2 绝缘栅双极晶体管的特性 39

1.6.3 绝缘栅双极晶体管的锁定效应 40

1.6.4 绝缘栅双极晶体管安全工作区 40

1.6.5 绝缘栅双极晶体管的主要工作参数 40

1.7 电力电子器件的缓冲电路 41

1.7.1 缓冲电路的作用 41

1.7.2 缓冲电路的基本类型及结构 42

1.7.3 缓冲电路的应用 44

1.8 全控型电力电子器件的驱动电路 45

1.8.1 GTO门极驱动电路 45

1.8.2 GTR基极驱动电路 48

1.8.3 功率MOSFET栅极驱动电路 50

1.8.4 IGBT栅极驱动电路 52

小结 56

习题1 56

2 AC/DC变换技术 58

2.1 概述 58

2.1.1 整流电路的概念及其分类 58

2.1.2 可控整流电路研究的内容 59

2.1.3 整流电路的分析方法 59

2.2 单相可控整流电路 60

2.2.1 单相半波可控整流电路 60

2.2.2 单相全波可控整流电路 64

2.3 三相整流电路 67

2.3.1 三相半波可控整流电路 67

2.3.2 三相桥式可控整流电路 70

2.4 晶闸管触发电路 77

2.4.1 晶闸管对触发电路的要求 77

2.4.2 分立式相控同步模拟触发电路 78

2.4.3 触发电路同步信号的选择 85

2.4.4 集成式相控同步模拟触发电路 87

2.4.5 数字触发电路 90

2.5 有源逆变电路 91

2.5.1 有源逆变电路的工作原理 91

2.5.2 实现有源逆变的条件 93

2.5.3 关于最小逆变角Bmin的限制 93

2.6 整流变压器漏抗对整流电路的影响 94

2.6.1 换流过程 94

2.6.2 换流期间整流器参数的计算 95

2.7 功率因数 97

2.7.1 功率因数的基本概念 97

2.7.2 整流电路的功率因数 98

2.7.3 提高功率因数的途径 100

小结 102

习题2 103

3 DC/AC变换技术 106

3.1 概述 106

3.2 基本逆变电路 107

3.2.1 单相半桥式逆变电路 107

3.2.2 单相全桥式逆变电路 108

3.3 谐振型逆变电路 110

3.3.1 串联式谐振逆变器 110

3.3.2 并联式谐振逆变器（电流型）*114+++3.4 三相逆变器 116

3.4.1 电压型逆变器 116

3.4.2 电流型逆变器 118

3.5 脉宽调制型逆变电路 121

3.5.1 电压型SPWM逆变器 121

3.5.2 双极性正弦波脉宽调制 124

3.5.3 电流型逆变器脉宽调制 126

3.6 CTA逆变技术 127

3.6.1 CTA技术简介 128

3.6.2 CTA逆变器 128

小结 131

习题3 131

4 DC/DC变换技术 134

4.1 基本斩波器的工作原理及控制方式 134

4.1.1 基本斩波器的工作原理 134

4.1.2 斩波器的主要控制方式 138

4.2 Buck电路 139

4.3 Boost电路 142

4.4 Buck-Boost 电路 143

4.5 ’Cuk变换电路 145

4.6 全桥DC/DC变换电路 146

4.6.1 双极性电压开关PWM法 148

4.6.2 单极性电压开关PWM法 149

4．7 脉宽控制电路 151

4.7.1 集成PWM控制器的组成和原理 152

4.7.2 SG1525/SG1527系列集成PWM控制器 154

4.7.3 电流控制器PWM电路 157

小结 164

习题4 164

5 AC/AC变换技术 166

5.1 概述 166

5.2 交流调压 166

5.2.1 单相交流调压 166

5.2.2 三相交流调压 171

5.2.3 交流斩波调压电路 174

5.3 交—交变频器 176

5.3.1 交——交变频器的基本原理 176

5.3.2 交——交变频器的运行控制方式 178

5.3.3 交——交变频器常用的电路型式 180

小结 181

习题5 182

6 谐振开关技术 183

6.1 概述 183

6.2 器件的损耗 184

6.3 谐振开关式DC/DC变换器 185

6.3.1 谐振开关技术 185

6.3.2 零电流准谐振开关电路（ZCS—QRC） 186

6.3.3 零电压准谐振开关电路（ZVS—QRC） 187

6.4 准谐振式PWM变换器 190

6.4.1 零电流开关ZCS—PWM变换器 191

6.4.2 零电压开关XVS—PWM变换器 195

6.5 零转换PWM变换器（ZCT—PWM） 200

6.5.1 基本零电流转换ZCT—PWM变换器 200

6.5.2 基本零电压转换ZCT—PWM变换器 202

6.5.3 特点分析 202

小结 203

习题6 204

7 典型电力电子装置 205

7.1 大功率开关稳压电源 205

7.1.1 概述 205

7.1.2 开关电源主电路工作原理 205

7.1.3 IGBT管的驱动与控制电路 208

7.2 不间断电源（UPS） 210

7.2.1 概述 210

7.2.2 单相在线式UPS典型实例 212

7.2.3 三相UPS典型实例 215

7.3 有源功率因数校正电路 217

7.3.1 功率因数的定义及问题的提出 217

7.3.2 功率因数校正的基本方式和方法 218

7.3.3 Boost ZCT—PFC电路设计与实现 220

小结 223

习题7 224

参考文献 225