电力电子技术及应用PDF电子书下载

第1章 电力电子器件 1

1.1 电力二极管 1

1.1.1 结构和伏安特性 1

1.1.2 主要参数 2

1.1.3 型号及选择原则 3

1.1.4 二极管的判别 4

1.2 晶闸管 4

1.2.1 晶闸管的结构 5

1.2.2 晶闸管的导通关断条件 6

1.2.3 晶闸管的工作原理 7

1.2.4 晶闸管的阳极伏安特性 7

1.2.5 晶闸管阳极主要参数 8

1.2.6 晶闸管的门极伏安特性及主要参数 12

1.2.7 晶闸管的简易测试 12

1.3 其他类型晶闸管 13

1.3.1 双向晶闸管 13

1.3.2 可关断晶闸管 17

1.3.3 快速晶闸管 22

1.3.4 逆导晶闸管 22

1.3.5 光控晶闸管 22

1.4 电力晶体管（GTR） 23

1.4.1 电力晶体管的结构与工作原理 23

1.4.2 电力晶体管的特性与参数 26

1.4.3 电力晶体管的基极驱动与缓冲电路 32

1.5 电力场效应晶体管（电力MOSFET） 38

1.5.1 电力场效应晶体管的结构与特性 38

1.5.2 电力场效应晶体管的主要参数及安全工作区 41

1.5.3 电力场效应晶体管的栅极驱动与保护 43

1.6 绝缘栅双极晶体管（IGBT） 47

1.6.1 IGBT工作原理与特性参数 47

1.6.2 IGBT的擎住电流与安全工作区 53

1.6.3 IGBT的驱动电路 55

1.6.4 IGBT的保护 58

1.7 其他新型电力电子器件 60

1.7.1 MOS控制晶闸管（MCT） 60

1.7.2 静电感应晶体管（SIT） 63

1.7.3 静电感应晶闸管（SITH） 65

1.7.4 智能功率模块IPM 67

1.8 电力电子器件应用实例分析 69

1.8.1 晶闸管智能控制模块 69

1.8.2 模块内部电连接形式 70

1.8.3 模块通用参数 71

1.8.4 模块选型注意事项 71

1.8.5 模块的保护 73

1.8.6 各种控制信号输入方法 75

小结 75

思考题与习题 80

实训1 电力电子器件特性实训 83

实训2 电力电子器件的驱动与保护电路实训 84

第2章 可控整流电路 87

2.1 单相半波可控整流电路 87

2.2 单相桥式全控整流电路 93

2.3 单相桥式半控整流电路 99

2.4 三相半波可控整流电路 103

2.5 三相桥式全控整流电路 109

2.6 三相桥式半控整流电路 113

2.7 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 115

2.8 整流电路的换相压降与外特性 119

2.9 可控整流电路应用实例分析 121

2.9.1 晶闸管智能控制模块应用 121

2.9.2 多重化整流电路 122

小结 124

思考题与习题 125

实训3 单相半波可控整流电路实训 127

实训4 单相桥式半控整流电路实训 129

实训5 三相半波可控整流电路实训 132

第3章 晶闸管的触发电路 134

3.1 对触发电路的要求及简单触发电路 134

3.1.1 晶闸管对触发电路的要求 134

3.1.2 简易触发电路 135

3.2 单结晶体管触发电路 137

3.2.1 单结晶体管 137

3.2.2 单结晶体管的伏安特性 137

3.2.3 单结晶体管自激振荡电路 139

3.2.4 具有同步环节的单结晶体管触发电路 140

3.3 同步电压为锯齿波的触发电路 142

3.3.1 同步环节 142

3.3.2 锯齿波形成及脉冲移相环节 143

3.3.3 脉冲形成、放大和输出环节 144

3.3.4 双脉冲形成环节 145

3.3.5 强触发及脉冲封锁环节 146

3.4 集成触发电路 147

3.5 触发脉冲与主电路电压的同步 150

3.5.1 同步的意义 150

3.5.2 实现同步的方法 150

3.5.3 定相举例 152

3.6 晶闸管的触发电路应用实例分析 153

3.6.1 ZLK-1型晶闸管调速控制器 153

3.6.2 集成电路MC787和MC788 155

3.6.3 数字触发电路 158

小结 160

思考题与习题 161

实训6 单结晶体管触发电路实训 162

实训7 锯齿波同步移相触发电路实训 163

第4章 交流开关及交流调压电路 166

4.1 交流开关及应用 166

4.1.1 晶闸管交流开关及应用 166

4.1.2 由过零触发开关电路组成的单相交流调功器 168

4.1.3 固态开关 170

4.1.4 全控器件组成的交流开关 171

4.2 单相交流调压 172

4.2.1 电阻负载 172

4.2.2 电感性负载 173

4.2.3 晶闸管交流稳压电路 175

4.3 相位控制器 176

4.4 三相交流调压 177

4.4.1 星形连接带中性线的三相交流调压电路 177

4.4.2 晶闸管与负载连接成内三角形的三相交流调压电路 179

4.4.3 用三对反并联晶闸管连接成三相三线交流调压电路 179

4.4.4 三个晶闸管连接与星形负载中性点的三相交流调压电路 181

4.5 三相交流调压应用实例 182

4.5.1 交流电动机软启动 182

4.5.2 电解、电镀电源 186

4.5.3 小功率电力电子器件开关 187

4.5.4 调温、调光功率模块 188

小结 189

思考题与习题 190

实训8 单相交流调压电路实训（1） 191

实训9 单相交流调压电路实训（2） 194

第5章 逆变电路 196

5.1 有源逆变的工作原理 196

5.1.1 功率的传递 196

5.1.2 有源逆变的工作原理 197

5.1.3 逆变失败与逆变角限制 198

5.2 有源逆变应用电路 199

5.2.1 三相半波有源逆变电路 200

5.2.2 三相全控桥式有源逆变电路 201

5.2.3 绕线转子感应电动机的串级调速 205

5.3 无源逆变基本电路 207

5.3.1 逆变器的工作原理 207

5.3.2 基本逆变器电路 208

5.4 电压型和电流型逆变器 209

5.4.1 电压型逆变器 210

5.4.2 电流型逆变器 211

5.5 负载换流式逆变电路 212

5.5.1 并联谐振式逆变电路 212

5.5.2 串联谐振式逆变电路 214

5.6 脉宽调制（PWM）型逆变电路 215

5.6.1 PWM控制的基本原理 215

5.6.2 PWM逆变电路的控制方式 217

5.6.3 三相桥式PWM逆变电路 218

5.6.4 SPWM控制的交-直-交变频器 219

5.7 逆变电路应用实例分析 220

5.7.1 绕线转子异步电动机晶闸管串级调速 220

5.7.2 串级调速系统实例 221

5.7.3 高压直流输电 225

5.7.4 变频调速恒压供水系统 226

小结 228

思考题与习题 229

实训10 单相桥式全控整流及有源逆变电路实训 230

实训11 三相桥式全控整流及有源逆变电路实训 232

实训12 三相SPWM变频电路实训 236

第6章 直流斩波技术 237

6.1 降压式斩波电路 237

6.1.1 基本斩波器的工作原理 237

6.1.2 电流连续的导通工作模式 239

6.1.3 电流不连续的导通工作模式 241

6.1.4 输出电压纹波 242

6.2 升压式斩波电路 243

6.2.1 电流连续导通的工作模式 243

6.2.2 电流不连续导通的工作模式 245

6.2.3 输出电压纹波 246

6.3 升降压式斩波电路 247

6.3.1 电流连续导通的工作模式 247

6.3.2 电流不连续导通的工作模式 249

6.3.3 输出电压的纹波 249

6.3.4 库克直流斩波电路 250

6.4 直流斩波电路应用实例分析 251

6.4.1 TGC-I型无轨电车晶闸管斩波调速装置 251

6.4.2 全控型器件组成的斩波电路 253

6.4.3 感应加热电源 254

6.4.4 开关稳压电源 255

小结 259

思考题与习题 260

实训13 直流斩波电路原理实训 262

参考文献 265