绪论 1
项目1 电力电子器件 4
1.1 电力二极管 4
1.1.1 结构和伏安特性 5
1.1.2 主要参数 6
1.1.3 型号及选择原则 6
1.2 晶闸管 8
1.2.1 晶闸管的结构 8
1.2.2 晶闸管的导通关断条件 8
1.2.3 晶闸管的工作原理 10
1.2.4 晶闸管的阳极伏安特性及主要参数 11
1.2.5 晶闸管的门极伏安特性及主要参数 15
1.2.6 晶闸管的简易测试 15
1.3 其他类型晶闸管 16
1.3.1 双向晶闸管 16
1.3.2 可关断晶闸管 20
1.3.3 快速晶闸管 24
1.3.4 逆导晶闸管 25
1.3.5 光控晶闸管 25
1.4 电力晶体管（GTR） 25
1.4.1 电力晶体管的结构与工作原理 26
1.4.2 电力晶体管的特性与参数 29
1.4.3 电力晶体管的基极驱动与缓冲电路 30
1.5 电力场效应晶体管（电力MOSFET） 34
1.5.1 电力场效应晶体管的结构与特性 35
1.5.2 电力场效应晶体管的主要参数 38
1.5.3 电力场效应晶体管的栅极驱动与保护 38
1.6 绝缘栅双极晶体管（IGBT） 42
1.6.1 IGBT的工作原理与特性参数 42
1.6.2 IGBT的电压、电流额定值的选择 46
1.6.3 IGBT的驱动电路 47
1.6.4 IGBT的保护 49
1.7 其他新型电力电子元件 51
1.7.1 MOS控制晶闸管（MCT） 51
1.7.2 静电感应晶体管（SIT） 53
1.7.3 静电感应晶闸管（SITH） 55
1.7.4 集成门极换流晶闸管（IGCT） 57
1.7.5 智能功率模块IPM 58
小结 59
思考题与习题 63
实训1.1 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性 66
实训1.2 GTO、MOSFET、GTR、IGBT驱动与保护电路 67
项目2 可控整流电路 70
2.1 单相半波可控整流电路 70
2.1.1 电阻性负载 70
2.1.2 电感性负载 72
2.1.3 晶闸管的触发电路 76
2.2 单相桥式全控整流电路 78
2.2.1 电阻性负载 78
2.2.2 电感性负载 80
2.2.3 反电动势负载 83
2.3 单相桥式半控整流电路 84
2.3.1 电阻性负载 85
2.3.2 电感性负载 85
2.3.3 单结晶体管触发电路 89
2.4 三相半波可控整流电路 93
2.4.1 电阻性负载 93
2.4.2 电感性负载 97
2.4.3 三相半波共阳极可控整流电路 98
2.5 三相桥式全控整流电路 100
2.5.1 工作原理和波形分析 100
2.5.2 主要参数关系 102
2.5.3 反电动势负载 102
2.6 三相桥式半控整流电路 103
2.6.1 电阻性负载 103
2.6.2 电感性负载 104
2.7 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 105
2.7.1 电路原理 105
2.7.2 波形分析 106
2.8 整流电路的换相压降与外特性 109
2.8.1 换相期间的输出电压 109
2.8.2 换相重叠角γ 110
2.8.3 可控整流电路的外特性 111
2.8.4 变压器漏抗对整流电路的其他影响 111
2.9 同步电压为锯齿波的触发电路 112
2.9.1 同步环节 112
2.9.2 锯齿波形成及脉冲移相环节 113
2.9.3 脉冲形成、放大和输出环节 114
2.9.4 双脉冲形成环节 115
2.9.5 强触发及脉冲封锁环节 116
2.10 集成触发电路 116
2.10.1 KC04与KC41C组成的三相全控桥集成触发电路 116
2.10.2 波形分析 116
2.11 触发脉冲与主电路电压的同步 119
2.11.1 同步的意义 119
2.11.2 实现同步的方法 119
2.11.3 定相举例 121
2.12 可控整流电路应用实例分析 122
2.12.1 一体化三相桥式全控整流模块 122
2.12.2 直流电动机拖动控制 123
2.12.3 直流稳压电源 123
小结 124
思考题与习题 125
实训2.1 单相半波可控整流电路 127
实训2.2 单相桥式半控整流电路 129
实训2.3 锯齿波同步移相触发电路 131
实训2.4 三相半波可控整流电路 133
实训2.5 三相桥式半控整流电路 134
实训2.6 三相桥式全控整流电路 137
项目3 交流调压电路 140
3.1 单相交流调压 140
3.1.1 电阻负载 140
3.1.2 电感性负载 142
3.1.3 晶闸管交流稳压电路 142
3.1.4 相位控制器 144
3.2 三相交流调压 146
3.2.1 星形连接带中性线的三相交流调压电路 146
3.2.2 晶闸管与负载连接成内三角形的三相交流调压电路 147
3.2.3 用三对反并联晶闸管连接成三相三线交流调压电路 147
3.2.4 三个晶闸管连接与星形负载中性点的三相交流调压电路 148
3.3 三相交流调压应用实例 150
3.3.1 全隔离三相交流调压模块 150
3.3.2 交流电动机软启动 152
3.3.3 晶闸管电解、电镀电源 154
3.3.4 小功率白炽灯调光电路 155
3.3.5 三相自动控温电热炉 155
3.3.6 由过零触发开关电路组成的单相交流调功器 156
3.3.7 固态开关 158
小结 159
思考题与习题 160
实训3.1 采用两个晶闸管反并联的单相交流调压电路 161
实训3.2 采用双向晶闸管的单相交流调压电路 163
项目4 逆变电路 165
4.1 有源逆变的工作原理 165
4.1.1 功率的传递 165
4.1.2 有源逆变的工作原理 166
4.1.3 逆变失败与逆变角限制 167
4.2 有源逆变应用电路 168
4.2.1 三相半波有源逆变电路 169
4.2.2 三相全控桥式有源逆变电路 170
4.2.3 绕线转子感应电动机的串级调速 174
4.3 无源逆变基本电路 175
4.3.1 逆变器的工作原理 175
4.3.2 基本逆变器电路 176
4.4 电压型和电流型逆变器 178
4.4.1 电压型逆变器 178
4.4.2 电流型逆变器 179
4.5 负载换流式逆变电路 180
4.5.1 并联谐振式逆变电路 181
4.5.2 串联谐振式逆变电路 182
4.6 脉宽调制（PWM）型逆变电路 183
4.6.1 PWM控制的基本原理 184
4.6.2 PWM逆变电路的控制方式 185
4.6.3 三相桥式PWM逆变电器 186
4.7 逆变电路应用实例分析 187
4.7.1 变频器结构原理 187
4.7.2 高压直流输电 189
小结 190
思考题与习题 190
实训4.1 单相桥式全控整流及有源逆变电路 191
实训4.2 三相桥式有源逆变电路 193
实训4.3 三相SPWM变频电路 196
项目5 直流斩波电路 197
5.1 降压式斩波电路 197
5.1.1 基本斩波器的工作原理 197
5.1.2 电流连续的导通工作模式 199
5.1.3 电流不连续的导通工作模式 200
5.1.4 输出电压纹波 201
5.2 升压式斩波电路 203
5.2.1 电流连续导通的工作模式 203
5.2.2 电流不连续导通的工作模式 204
5.2.3 输出电压纹波 205
5.3 升降压式斩波电路 206
5.3.1 电流连续导通的工作模式 206
5.3.2 电流不连续导通工作模式 208
5.3.3 输出电压的纹波 208
5.3.4 库克直流斩波电路 209
5.4 直流斩波电路应用实例分析 210
5.4.1 TGC-Ⅰ型无轨电车晶闸管斩波调速装置 210
5.4.2 全控型器件组成的斩波电路应用实例 212
5.4.3 感应加热电源 213
5.4.4 开关稳压电源 213
5.4.5 IGBT斩波器控制板 218
5.4.6 有刷电机控制器 219
小结 220
思考题与习题 221
实训 直流斩波电路原理 222
参考文献 224