1绪论 1
1．1电力电子技术及特点 1
1．2电力电子技术的发展概述 1
1．3电力电子技术研究的内容 5
1．3．1电力电子开关器件 5
1．3．2电力电子变换器主电路 6
1．3．3电力电子功率变换的基本类型 6
1．3．4控制方式 8
1．4电力电子技术应用 9
1．5教学要求 12
2电力半导体器件特性与应用 13
2．1概述 13
2．2晶闸管及其派生器件 13
2．2．1晶闸管的基本工作原理 13
2．2．2晶闸管静态伏安特性 15
2．2．3晶闸管基本特性参数 16
2．2．4晶闸管的门极驱动电路 23
2．2．5晶闸管的保护 25
2．2．6晶闸管的派生器件 26
2．3．1 BJT结构和基本工作原理 34
2．3双极型晶体管 34
2．3．2特性与参数 35
2．3．3 BJT的驱动和保护 41
2．4功率场效应晶体管（Power MOSFET） 47
2．4．1功率MOSFET的结构和基本工作原理 47
2．4．2静态特性与参数 48
2．4．3动态特性与参数 50
2．4．4安全工作区 52
2．4．5功率MOSFET的驱动和保护 53
2．5绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 55
2．5．1 IGBT的结构和基本工作原理 56
2．5．2 IGBT的基本特性 57
2．5．3门极驱动 60
2．5．4 IGBT保护 62
2．6其他功率半导体器件 64
2．6．1静电感应晶体管（SIT） 64
2．6．2静电感应晶闸管（SITII） 66
2．6．3 MOS控制晶闸管 68
2．7功率集成电路与IPM 70
2．7．1功率集成电路 70
2．7．2智能模块IPM 74
2．8．1缓冲电路 77
2．8全控型开关器件的缓冲电路与串并联 77
2．8．2电力开关元件的串并联 82
习题 84
3 AC/DC变换技术 86
3．1概述 86
3．2相控整流电路 87
3．2．1工频相控整流的基本原理 87
3．2．2单相可控整流电路 89
3．2．3三相可控整流电路 98
3．2．4变压器漏抗对整流电路的影响 108
3．3．1相控整流电路设计程序 110
3．3相控整流电路设计方法 110
3．3．2设计举例 111
3．4 PWM整流电路 113
3．4．1单相电压型PWM整流电路 113
3．4．2三相电压型PWM整流电路 117
3．4．3三相电流型PWM整流电路 119
习题 120
4 DC/AC变换技术 122
4．1概述 122
4．1．1逆变器的分类 122
4．1．2逆变电路原理与结构 123
4．2有源逆变 124
4．2．1单相桥式逆变电路 125
4．2．2实现有源逆变的条件 126
4．2．3三相桥式逆变电路 127
4．2．4逆变失败与最小逆变角的限制 128
4．3 PWM逆变器 129
4．3．1单相PWM逆变器 129
4．3．2三相逆变器 133
4．3．3 SPWM波形生成技术 137
4．4阶梯波 145
4．5 PWM逆变器设计 148
4．5．1主回路元件选择 148
4．5．2驱动与保护电路设计 150
4．5．3缓冲电路计算 150
4．5．4 PWM策略与滤波电路 150
4．5．5热计算 151
4．5．6逆变变压器设计 151
4．5．7控制策略 151
习题 152
5．2．1降压变换器 154
5．2直流/直流变换电路 154
5 DC/DC变换技术 154
5．1概述 154
5．2．2升压变换器 160
5．2．3升降压变换器 163
5．2．4库克变换器 166
5．3变压器隔离的直流·直流变换器 169
5．3．1正激变换器 169
5．3．2反激变换器 170
5．3．3半桥式隔离的降压变换器 170
5．3．4金桥式隔离的降压变换器 171
5．4开关电源设计原理 173
5．4．1开关电源的性能指标 174
5．4．2开关电源的设计原理 174
习题 180
6 AC/AC变换技术 181
6．1概述 181
6．2单相交流调压 181
6．2．1通断控制调压方法 181
6．2．2相位控制调压方法 182
6．3三相交流调压 182
6．4．1矩阵变换器的拓扑结构 185
6．4知阵变换器 185
6．4．3矩阵变换器的换流 186
6．4．2矩阵变换器的功率开关 186
6．4．4矩阵变换器的控制原理 187
6．5交流、交流变频电路 191
6．5．1单相交-交变频电路 191
6．5．2三相交-交变频电路 195
习题 198
7谐振开关技术 199
7．1概述 199
7．2．2并联谐振电路工作原理 200
7．2谐振电路基本工作原理 200
7．2．1串联谐振电路工作原理 200
7．3软开关电路在开关电源中的分类 201
7．3．1准谐振变换器 201
7．3．2软开关PWM技术 205
7．4直流环节谐振型逆变器 210
7．4．1有损耗LC谐振槽路 210
7．4．2开关Sr的作用 211
7．4．3 RDCLI的工作过程分析 212
习题 213
8电力电子电路计算机仿真 214
8．1概述 214
8．2电力电子仿真分析基础 215
8．2．1仿真分析中常用的器件模型 215
8．2．2仿真分析基本方法 216
8．3 MATLAB用于电力电子电路分析方法 218
8．3．1 MATLAB语言简介 218
8．3．2 MATLAB电气系统模块（PSB）仿真过程 218
8．3．3 PSB提供的库和模块 219
8．3．4 PSB中电力电子器件模型 227
8．3．5电子仿真举例PSB电力 234
8．4 Pspice用于电力电子电路分析方法 238
8．4．1 Pspice语言简介 238
8．4．2 Pspice的电路及元器件描述 239
8．4．3 Pspice通用语句与仿真分析 253
8．4．4 Pspice仿真实例 257
习题 258
9电力电子电路运行中的问题 260
9．1电力电子谐波与有源电力滤波器 260
9．1．1有源滤波补偿原理 260
9．1．2 APF主电路及其控制 261
9．2功率因数提升技术 262
9．2．1电力电子装置功率因数的基本概念 262
9．2．2整流电路的功率囚数及其改善措施 264
9．2．3采用无功补偿提高功率因数 267
9．2．4减小谐波成分，提高电流畸变困数（谐波对cos？的影响） 270
9．2．5采用两组交流装置串联运行 271
9．2．6功率因数校正整流电路 271
9．3逆变器的并联运行 272
9．3．1自整步法 273
9．3．2外特性下垂法 274
9．3．3主从模块法 275
9．3．4热同步并机技术 275
9．3．5无主从同步均流技术 276
9．4电力电子器件的发热问题 276
9．4．1半导体器件最高允许结温与结温减额 276
9．4．2热路与温度计算 277
9．4．3外部热阻碍定方法和散热器设计 279
9．4．4瞬态热阻 281
习题 283
参考文献 284