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概述 1

1电力电子技术的发展 1

2电力电子技术的应用领域 7

3课程性质与学习方法 10

第1章 电力电子器件 11

1.1电力电子器件的基本模型 11

1.1.1电力电子器件的基本模型与特性 11

1.1.2电力电子器件的种类 12

1.2电力二极管 13

1.2.1电力二极管及其工作原理 13

1.2.2电力二极管的特性与主要参数 14

1.3晶闸管 17

1.3.1晶闸管及其工作原理 18

1.3.2晶闸管的特性与主要参数 19

1.3.3晶闸管的派生器件 26

1.4可关断晶闸管 29

1.4.1可关断晶闸管及其工作原理 29

1.4.2可关断晶闸管的特性与主要参数 30

1.5电力晶体管 31

1.5.1电力晶体管及其工作原理 31

1.5.2电力晶体管的特性与主要参数 33

1.6电力场效晶体管 36

1.6.1电力场效晶体管及其工作原理 36

1.6.2电力场效晶体管的特性与主要参数 38

1.7绝缘栅双极型晶体管 41

1.7.1绝缘栅双极型晶体管及其工作原理 41

1.7.2绝缘栅双极型晶体管的特性与主要参数 42

1.8其他新型电力电子器件 45

1.8.1静电感应晶体管 45

1.8.2静电感应晶闸管 46

1.8.3 MOS控制晶闸管 47

1.8.4集成门极换流晶闸管 49

1.8.5功率模块与功率集成电路 50

1.9电力电子器件的驱动与保护 52

1.9.1电力电子器件的换流方式 53

1.9.2驱动电路 54

1.9.3保护电路 61

1.9.4缓冲电路 63

1.9.5散热系统 64

思考题与习题 65

第2章 直流变换电路 68

2.1直流变换电路的工作原理 69

2.2降压变换电路 70

2.3升压变换电路 74

2.4升降压变换电路 78

2.5库克变换电路 82

2.6带隔离变压器的直流变换器 85

2.6.1反激式变换器 85

2.6.2正激式变换器 86

2.6.3推挽式变换器 88

2.6.4半桥式变换器 89

2.6.5全桥变换电路 91

2.7直流变换电路的PWM控制技术 93

思考题与习题 94

第3章 无源逆变电路 96

3.1逆变器的分类与性能指标 96

3.1.1逆变电路的分类 96

3.1.2逆变器的性能指标 97

3.2逆变电路的工作原理 98

3.3电压型逆变电路 98

3.3.1电压型单相半桥逆变电路 98

3.3.2电压型单相全桥逆变电路 100

3.3.3电压型三相桥式逆变电路 103

3.3.4电压型逆变电路的特点 106

3.4电流型逆变电路 106

3.4.1电流型单相桥式逆变电路 107

3.4.2电流型三相桥式逆变电路 107

3.4.3电流型逆变电路的特点 108

3.5多重逆变电路和多电平逆变电路 108

3.5.1多重逆变电路 108

3.5.2多电平逆变电路 112

3.6逆变器的SPWM控制技术 113

3.6.1 SPWM控制的基本原理 113

3.6.2单极性SPWM控制方式 115

3.6.3双极性SPWM控制方式 116

3.6.4三相桥式逆变电路的SPWM控制 116

3.6.5 SPWM控制的逆变电路的优点 117

3.7负载换流式逆变电路 118

3.7.1并联谐振式逆变电路 118

3.7.2串联谐振式逆变电路 120

思考题与习题 121

第4章 整流电路 122

4.1整流器的性能指标 122

4.2单相相控整流电路 124

4.2.1单相半波相控整流电路 124

4.2.2单相桥式相控整流电路 129

4.2.3单相桥式半控整流电路 136

4.3三相相控整流电路 138

4.3.1三相半波相控整流电路 138

4.3.2三相桥式相控整流电路 143

4.4大容量相控整流电路 150

4.4.1带平衡电抗器的双反星形相控整流电路 151

4.4.2多重化整流电路 154

4.5相控整流电路的换相压降 157

4.6整流电路的谐波分析 159

4.6.1 m脉波相控整流输出电压通用公式 159

4.6.2单相和三相桥式相控整流电压的谐波分析 162

4.7整流电路的有源逆变工作状态 164

4.7.1有源逆变的工作原理 164

4.7.2三相半波有源逆变电路 166

4.7.3三相桥式有源逆变电路 167

4.7.4有源逆变最小逆变角βmin的限制 167

4.8晶闸管相控电路的驱动控制 168

4.8.1对触发电路的要求 168

4.8.2晶闸管触发电路 169

4.8.3触发脉冲与主电路电压的同步 176

4.9 PWM整流电路 179

4.9.1 PWM整流电路的工作原理 180

4.9.2 PWM整流电路的控制方法 182

思考题与习题 184

第5章 交流变换电路 187

5.1交流调压电路 187

5.1.1单相交流调压电路 188

5.1.2三相交流调压电路 192

5.2交流调功电路 195

5.3交流电力电子开关 195

5.4交-交变频电路 197

5.4.1单相输出交-交变频电路 197

5.4.2三相输出交-交变频电路 200

5.4.3交-交变频电路输出频率上限的限制 201

5.4.4交-交变频器的优缺点 201

思考题与习题 202

第6章 软开关技术 203

6.1软开关的基本概念 203

6.1.1软开关及其特点 203

6.1.2软开关的分类 205

6.2基本的软开关电路 205

6.2.1谐振型变换电路 205

6.2.2零开关PWM变换电路 211

6.2.3移相全桥型零电压软开关PWM变换电路 215

6.2.4零转换PWM变换电路 218

思考题与习题 222

第7章 电力电子装置 223

7.1开关电源 223

7.1.1开关电源的工作原理 223

7.1.2开关电源的应用 225

7.2高频逆变焊接电源 228

7.2.1电弧和弧焊电源的特性与分类 229

7.2.2高频逆变弧焊电源 230

7.3有源功率因数校正 233

7.3.1有源功率因数校正的工作原理 233

7.3.2 PFC集成控制电路UC3854及其应用 234

7.4不间断电源 236

7.4.1 UPS的分类 236

7.4.2 UPS电源中的整流器 237

7.4.3 UPS电源中的逆变器 238

7.4.4 UPS的静态开关 239

7.5静止无功补偿装置 240

7.5.1晶闸管控制电抗器（TCR） 241

7.5.2晶闸管投切电容器（TSC） 241

7.5.3静止无功发生器（SVG） 245

7.6变频调速装置 246

7.6.1变频调速的基本控制方式 247

7.6.2变频调速装置的分类 247

7.6.3 SPWM变频调速装置 249

7.7电力电子系统可靠性概述 250

7.7.1可靠性的基本概念 250

7.7.2常用的可靠性指标 250

7.7.3电磁兼容性概述 252

思考题与习题 254

部分习题参考答案 255

附录 常用电力电子器件型号及参数 257

参考文献 268