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第1章 电力半导体器件 5

1.1 功率二极管 5

1.1.1 PN结 5

1.1.2 特性 8

1.1.3 分类 9

1.2 晶闸管 11

1.2.1 静态特性 11

1.2.2 动态特性 15

1.2.3 主要参数 18

1.3 特殊晶闸管 21

1.3.1 快速晶闸管 21

1.3.2 逆导晶闸管 21

1.3.3 双向晶闸管 22

1.3.4 光控晶闸管 22

1.3.5 可关断晶闸管 22

1.4 功率晶体管 25

1.4.1 工作原理 25

1.4.2 静态特性 26

1.4.3 动态特性 27

1.5 绝缘栅极晶体管 30

1.5.1 工作原理 30

1.5.2 静态特性 30

1.5.3 动态特性 31

1.5.4 擎住效应 31

1.6 散热技术 32

1.6.1 散热原理 32

1.6.2 散热措施 36

第2章 单相可控整流电路 39

2.1 单相半波可控整流电路 40

2.1.1 电阻性负载 40

2.1.2 电感性负载 43

2.1.3 优缺点 45

2.2 单相桥式可控整流电路 45

2.2.1 电阻性负载 45

2.2.2 电感性负载 48

2.2.3 反电势负载 49

2.2.4 优缺点 52

2.3 其他单相可控整流电路 52

2.3.1 单相全波可控整流电路 52

2.3.2 单相半控桥式整流电路 53

2.3.3 一只晶闸管的桥式可控整流电路 55

2.3.4 电容性负载 56

2.4 功率因数 58

2.4.1 功率因数的基本概念 58

2.4.2 整流电路的功率因数 58

2.4.3 提高功率因数的途径 59

第3章 三相可控整流电路 61

3.1 三相半波可控整流电路 61

3.1.1 电阻性负载 61

3.1.2 电感性负载 63

3.1.3 反电势负载 64

3.1.4 共阳极整流电路 65

3.1.5 优缺点 66

3.2 三相桥式全控整流电路 66

3.2.1 电阻性负载 67

3.2.2 电感性负载 71

3.2.3 优缺点 73

3.3 其他多相可控整流电路 73

3.3.1 三相桥式半控整流电路 73

3.3.2 双反星形可控整流电路 75

3.3.3 十二相整流电路 79

3.4 漏抗的影响——换相重叠 80

3.4.1 换相的物理过程 80

3.4.2 换相重叠角 80

3.5 变流电路的谐波分析 81

3.5.1 谐波产生机理 81

3.5.2 电源中谐波的影响 83

3.5.3 谐波抑制对策 83

第4章 有源逆变电路 86

4.1 有源逆变的工作原理 86

4.1.1 有源逆变产生的条件 86

4.1.2 有源逆变工作过程 87

4.2 常用晶闸管有源逆变电路 90

4.2.1 三相半波逆变电路 90

4.2.2 三相桥式逆变电路 94

4.2.3 单相反并联（双重）全控桥 97

4.3 逆变失败和最小逆变角的限制 99

4.3.1 逆变失败的原因 99

4.3.2 最小逆变角的限制 100

4.4 晶闸管的保护 102

4.4.1 过电压保护 102

4.4.2 过电流保护 106

4.4.3 电压和电流上升率的限制 107

第5章 触发电路 109

5.1 晶闸管变流器对触发电路的要求 109

5.1.1 触发电路的分类 109

5.1.2 晶闸管变流器对触发电路的要求 110

5.2 单结晶体管触发电路 111

5.2.1 单结晶体管特性 111

5.2.2 单结晶体管弛张振荡电路 113

5.2.3 简单单结晶体管触发电路 116

5.2.4 实用单结晶体管触发电路 117

5.3 晶体管触发电路 118

5.3.1 正弦波晶体管触发电路 119

5.3.2 锯齿波晶体管触发电路 122

5.4 触发定相 126

5.4.1 同步定相 126

5.4.2 如何实现同步定相 127

5.5 集成与数字触发器 131

5.5.1 集成触发器 131

5.5.2 数字触发器 131

5.6 其他电力电子器件的驱动电路 133

5.6.1 GTO的门极驱动电路 134

5.6.2 GTR的基极驱动电路 136

5.6.3 IGBT的栅极驱动电路 138

5.7 电磁干扰及其抑制措施 140

5.7.1 电磁干扰的产生 140

5.7.2 电磁干扰的传播耦合方式 140

5.7.3 电磁干扰的分类及抑制措施 141

第6章 无源逆变电路 144

6.1 概述 144

6.1.1 逆变电路的分类 144

6.1.2 逆变与变频的含义 144

6.1.3 逆变和变频的两种型式 144

6.2 全控型器件逆变器 145

6.2.1 推挽式逆变器 146

6.2.2 全桥式逆变器 146

6.2.3 半桥式逆变器 147

6.2.4 单端反激式变换器 148

6.2.5 单端正激式变换器 149

6.2.6 双晶体管正激式变换器 150

6.3 晶闸管的换流电路 151

6.3.1 换流电路1 151

6.3.2 换流电路2 152

6.3.3 换流电路3 153

6.3.4 换流电路4 153

6.3.5 TC换流开关电路 154

6.4 逆变器输出电压的控制 155

6.4.1 控制方式 155

6.4.2 脉宽调制（PWM）逆变器 155

6.4.3 正弦脉宽调制（SPWM） 156

6.5 逆变器输出谐波的抑制 157

6.5.1 多重化抑制方法 157

6.5.2 波形调制抑制方法 159

第7章 直流斩波电路 161

7.1 概述 161

7.1.1 分类 161

7.1.2 控制方式 162

7.2 降压型变换器 163

7.2.1 概述 163

7.2.2 连续电流方式 163

7.2.3 间断电流方式 165

7.3 升压型变换器 166

7.3.1 概述 166

7.3.2 连续电流方式 166

7.3.3 间断电流方式 168

7.4 升降压变换器 169

7.4.1 概述 169

7.4.2 连续电流方式 170

7.4.3 间断电流方式 171

7.5 库克变换器 172

7.6 全桥直—直变换器 175

7.6.1 概述 175

7.6.2 双极性电压开关PWM方式 176

7.6.3 单极性电压开关PWM方式 178

7.6.4 小结 180

第8章 电力电子在电力系统中应用 182

8.1 无触点开关 182

8.1.1 概述 182

8.1.2 无触点直流开关 183

8.1.3 晶闸管无触点交流开关 184

8.1.4 固态起动器 185

8.2 交流不间断电源 185

8.2.1 概述 185

8.2.2 电源调整器 186

8.2.3 不间断电源 186

8.3 高压直流输电 189

8.3.1 概述 189

8.3.2 12脉工频换流器 190

8.3.3 换流器的控制 191

8.3.4 HVDC的评估 192

8.4 静止无功补偿 193

8.4.1 电力系统的无功补偿 193

8.4.2 晶闸管可控电抗器（TCR） 195

8.4.3 晶闸管投切电容器（TSC） 196

8.5 静止无功发生器 197

8.5.1 瞬时无功补偿概念 197

8.5.2 SVG补偿原理 198

8.5.3 SVG的控制 199

8.6 有源电力滤波器 200

8.6.1 电力系统谐波及其抑制 200

8.6.2 有源滤波补偿原理 200

8.6.3 有源滤波器主电路结构 201

8.7 可再生能源与电网的互联 202

8.7.1 概述 202

8.7.2 太阳能光电系统 203

8.7.3 风力与小型水电系统 206

8.7.4 其他自然能发电装置 207

8.7.5 储能系统 209

8.8 灵活交流输电系统 210

8.8.1 FACTS概念的提出 210

8.8.2 用户电力技术的概念 211

8.8.3 主要装置 211

8.8.4 展望 212