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绪言 1

第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 5

1.1 功率二极管 5

1.1.1 功率二极管的工作原理 5

1.1.2 功率二极管的主要参数 6

1.1.3 功率二极管的主要类型 6

1.2 晶闸管 7

1.2.1 晶闸管的结构 7

1.2.2 晶闸管的工作原理 8

1.2.3 晶闸管的伏安特性 9

1.2.4 晶闸管的主要参数 10

1.2.5 晶闸管的型号及简单测试方法 12

1.3 单相相控整流电路 13

1.3.1 电阻性负载 14

1.3.2 大电感负载 17

1.4 晶闸管触发电路 21

1.4.1 对触发电路的要求 21

1.4.2 单结晶体管的结构和特性 22

1.4.3 单结晶体管的自激振荡电路 24

1.4.4 单结晶体管触发电路 25

习题及思考题 26

第2章 三相相控整流电路 27

2.1 三相半波相控整流电路 27

2.1.1 电阻性负载 27

2.1.2 大电感负载 30

2.1.3 反电势负载 32

2.1.4 共阳极整流电路 32

2.2 三相全控桥式相控整流电路 33

2.2.1 工作原理 33

2.2.2 结果分析 35

2.3 变压器漏电抗对整流电路的影响 37

2.3.1 换相期间的输出电压 37

2.3.2 换相重叠角γ 39

2.3.3 可控整流电路的外特性 39

2.4 集成触发电路 40

2.4.1 KC04集成移相触发器 40

2.4.2 六路双脉冲发生器KC41C 43

2.4.3 触发脉冲与主电路电压的同步 45

习题及思考题 47

第3章 有源逆变电路 49

3.1 逆变的概念 49

3.1.1 整流与逆变的关系 49

3.1.2 电源间能量的变换关系 49

3.1.3 有源逆变电路的工作原理 50

3.2 三相半波逆变电路 53

3.2.1 电路的整流工作状态（0<α<π/2） 54

3.2.2 电路的逆变工作状态（π/2<α<π） 54

3.3 三相桥式逆变电路 55

3.3.1 逆变工作原理及波形分析 55

3.3.2 电路中基本电量的计算 56

3.4 逆变失败原因分析及逆变角的限制 57

习题及思考题 58

第4章 全控型电力电子器件 60

4.1 门极可关断晶闸管（GTO） 60

4.1.1 GTO的基本工作原理 60

4.1.2 GTO的特定参数 61

4.1.3 GTO的缓冲电路 62

4.1.4 GTO的门极驱动电路 62

4.1.5 GTO的典型应用 63

4.2 大功率晶体管（GTR） 64

4.2.1 GTR的极限参数 64

4.2.2 二次击穿和安全工作区 65

4.2.3 GTR的基极驱动电路及其保护电路 66

4.2.4 GTR的应用 70

4.3 功率场效应晶体管 72

4.3.1 P-MOSFET的主要特性 73

4.3.2 P-MOSFET的栅极驱动电路 73

4.3.3 P-MOSFET的应用 75

4.4 绝缘栅双极型晶体管 75

4.4.1 IGBT的工作原理 75

4.4.2 IGBT的特性 76

4.4.3 IGBT的栅极驱动电路及其保护 76

4.4.4 IGBT的功率模块 80

4.5 其它新型电力电子器件 83

4.5.1 静电感应晶体管（SIT） 83

4.5.2 静电感应晶闸管（SITH） 84

习题及思考题 86

第5章 直流电压变换电路 87

5.1 直流电压变换电路的基本工作原理及其分类 87

5.1.1 直流电压变换电路的工作原理 87

5.1.2 直流电压变换电路的分类 88

5.2 由普通晶闸管构成的直流电压变换电路 89

5.2.1 电路的工作原理 89

5.2.2 晶闸管的换流原理 90

5.3 单象限直流电压变换电路 91

5.3.1 降压直流电压变换电路 91

5.3.2 升压直流电压变换电路 94

5.3.3 库克直流电压变换电路 96

5.4 二象限直流电压变换电路 98

5.4.1 双极性电压开关PWM控制方式 99

5.4.2 单极性电压开关PWM控制方式 101

习题及思考题 102

第6章 交流调压电路 103

6.1 单相交流调压电路 103

6.1.1 电阻性负载 103

6.1.2 电感性负载 104

6.2 三相交流调压电路 108

6.2.1 三相全波相位控制的Y连接调压电路 108

6.2.2 其它三相调压电路形式 111

6.3 交流过零调功电路 113

6.3.1 调功器的工作原理 113

6.3.2 调功电路实例 114

习题及思考题 116

第7章 变频电路 118

7.1 变频电路的基本工作原理 118

7.1.1 单相输出交—直—交变频电路 118

7.1.2 单相输出交—交变频电路 119

7.1.3 两种变频电路的比较 120

7.2 谐振式变频电路 120

7.2.1 并联谐振式变频电路 121

7.2.2 串联谐振式变频电路 122

7.3 三相桥式变频电路 123

7.3.1 电压源型桥式变频电路 123

7.3.2 电流源型三相桥式变频电路 126

7.3.3 两种变频电路的特点 128

7.4 交—交变频电路 129

7.4.1 方波型交—交变频电路 129

7.4.2 正弦波型交—交变频电路 131

7.5 脉宽调制（PWM）型变频电路 133

7.5.1 脉宽调制变频电路概述 133

7.5.2 单相PWM变频电路 135

7.5.3 三相桥式PWM变频电路 136

7.5.4 专用大规模集成电路芯片形成SPWM波 137

7.5.5 PWM变频电路的优点 139

习题及思考题 140

第8章 典型电力电子装置介绍 141

8.1 开关电源 141

8.1.1 开关电源的基本工作原理 141

8.1.2 隔离式高频变换电路 143

8.1.3 开关电源的应用 146

8.2 UPS不间断电源 150

8.2.1 UPS的分类 150

8.2.2 UPS的整流器 152

8.2.3 UPS中的逆变器 154

8.2.4 UPS中的锁相技术 155

8.2.5 UPS中的静态开关 156

8.3 有源功率因数校正器 157

8.3.1 有源电力滤波器和有源功率因数校正 157

8.3.2 畸变电流的产生与APFC的基本原理 158

8.3.3 有源功率因数校正的电路结构 159

8.3.4 有源功率因数校正的控制 159

8.3.5 APFC技术的应用 161

第9章 课程实训及实验 162

9.1 整流变压器参数计算 162

9.1.1 次级电压U2 162

9.1.2 初级相电流I1和次级相电流I2 164

9.1.3 次级容量S2，初级容量S1以及平均计算容量S（视在容量） 166

9.2 平波电抗器参数计算 169

9.2.1 电动机电枢电感LM和变压器漏感LT的计算 169

9.2.2 限制输出电流脉动的电感量Lm的计算 170

9.2.3 使输出电流连续的临界电感量L1的计算 171

9.3 脉冲变压器设计 172

9.3.1 脉冲变压器设计的基本原则 172

9.3.2 基本关系和计算方法 173

9.3.3 设计举例 176

9.4 课程设计及实习 178

9.5 实验 191

实验一 晶闸管的简易测试及导通关断条件实验 191

实验二 单相桥式半控整流电路的研究 193

实验三 三相桥式全控整流电路的研究 195

实验四 三相交流调压电路的研究 200

实验五 GTR单相并联逆变器的研究 202

实验六 IGBT斩波电路的研究 204

参考文献 207