电力电子器件及其应用PDF电子书下载

第1章　半导体器件及应用 1

1.1　半导体的基本知识 1

1.1.1　本征半导体 1

1.1.2　杂质半导体 2

1.1.3　PN结 4

1.1.4　半导体二极管 5

1.1.5　稳压二极管 9

1.2　三极管与放大电路 10

1.2.1　基本结构 10

1.2.2　三极管的工作原理与作用 10

1.2.3　特性曲线 11

1.2.4　主要参数 12

1.3　基本交流放大电路 14

1.3.1 单管电压放大电路 14

1.3.2　共射放大电路的静态分析 15

1.3.3　共射放大电路的动态分析 16

1.3.4　微变等效电路法 17

1.4　多级放大电路 21

1.4.1　直接耦合 21

1.4.2 阻容耦合 21

1.5　运算放大器的基本放大电路 22

1.5.1　基本结构 22

1.5.2　主要参数 23

1.5.3　理想运放的特性 23

1.5.4　运算放大器基本放大电路 24

1.5.5 集成运放的线性应用 26

1.5.6 集成运放的非线性应用——电压比较器 28

1.6　放大电路中的反馈电路 29

1.6.1　反馈的基本概念 29

1.6.2 负反馈的类型 30

1.6.3 负反馈对放大电路性能的影响 30

第2章　电力电子器件 32

2.1　电力电子器件概述 32

2.1.1 电力电子器件的概念和特征 32

2.1.2 电力电子器件的系统组成 33

2.1.3 电力电子器件的分类 33

2.2　不可控器件——电力二极管 34

2.2.1 PN结与电力二极管的工作原理 34

2.2.2 电力二极管的基本特性 36

2.2.3 电力二极管的主要参数 37

2.2.4 电力二极管的主要类型 37

2.3　半控型器件——晶闸管 38

2.3.1　基本结构 39

2.3.2 工作原理 39

2.3.3 晶闸管型号及其含义 41

2.3.4 晶闸管的基本特性 41

2.3.5 晶闸管的主要参数 43

2.3.6 晶闸管的保护 45

2.3.7 晶闸管的派生器件 47

2.4　典型全控型器件 49

2.4.1 门板可关断晶闸管 49

2.4.2 电力晶体管 51

2.4.3 电力场效应晶体管 54

2.4.4　绝缘栅双极晶体管 58

2.5　其他新型电力电子器件 61

2.5.1 MOS控制晶闸管 61

2.5.2　静电感应晶体管 62

2.5.3　静电感应晶闸管 62

2.5.4　集成门极换流晶闸管 62

2.5.5　功率模块与功率集成电路 62

2.6　电力电子器件的驱动 63

2.6.1 电力电子器件驱动电路概述 63

2.6.2 晶闸管触发电路 63

2.6.3 典型全控型器件的驱动电路 64

2.7　电力电子器件的保护 67

2.7.1 过电压的产生及过电压保护 67

2.7.2　过电流保护 69

2.7.3　缓冲电路 69

2.8 电力电子器件的串联和并联使用 71

2.8.1 晶闸管的串联 71

2.8.2 晶闸管的并联 72

2.8.3 电力MOSFET和IGBT并联运行的特点 73

本章小结 73

第3章　直流斩波电路 76

3.1　基本斩波电路 76

3.1.1 降压斩波电路 76

3.1.2　升压斩波电路 77

3.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路 79

3.1.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路 81

3.2　复合斩波电路和多相多重斩波电路 82

3.2.1 电流可逆斩波电路 82

3.2.2　桥式可逆斩波电路 83

3.2.3 多相多重斩波电路 83

本章小结 84

第4章　交流电力控制电路和交交变频电路 85

4.1　交流电力控制 85

4.1.1 单相交流调压电路 85

4.1.2　三相交流调压电路 90

4.2　其他交流电力控制电路 93

4.2.1 交流调功电路 93

4.2.2 交流电力电子开关 93

4.3　交交变频电路 95

4.3.1 单相交交变频电路 95

4.3.2　三相交交变频电路 99

本章小结 102

第5章　逆变电路 104

5.1　换流方式 104

5.1.1 逆变电路的基本工作原理 104

5.1.2　换流方式分类 105

5.2　电压型逆变电路 107

5.2.1 电压型单相逆变电路 107

5.2.2 电压型三相桥式逆变电路 109

5.3　电流型逆变电路 111

5.3.1 电流型单相逆变电路 112

5.3.2 电流型三相逆变电路 114

本章小结 117

第6章　PWM控制技术 119

6.1　PWM控制的基本原理 119

6.2　PWM逆变电路及其控制方法 120

6.2.1　计算法和调制法 120

6.2.2　异步调制和同步调制 125

6.2.3　规则采样法 126

6.2.4　PWM逆变电路的谐波分析 127

6.2.5 提高直流电压利用率和减少开关次数 129

6.2.6　PWM逆变电路的多重化 132

6.3　PWM跟踪控制技术 133

6.3.1　滞环比较方式 133

6.3.2　三角波比较方式 135

6.3.3　定时比较方式 136

6.4　PWM整流电路及其控制方法 136

6.4.1 PWM整流电路的工作原理 136

6.4.2　PWM整流电路的控制方法 139

本章小结 141

参考文献 142