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绪论1

第1章　电力电子器件5

1.1　电力电子器件概述5

1.1.1　电力电子器件的发展与应用5

1.1.2　电力半导体器件的分类6

1.1.3　电力半导体器件的发展趋势7

1.2　不可控器件——电力二极管8

1.2.1　电力二极管的工作原理8

1.2.2　电力二极管的主要参数8

1.2.3　电力二极管的主要类型9

1.3　半控型器件——晶闸管9

1.3.1　晶闸管的结构9

1.3.2　晶闸管的工作原理11

1.3.3　晶闸管的检测12

1.3.4　晶闸管的伏安特性12

1.3.5　晶闸管的主要参数13

1.3.6　晶闸管的型号及简单测试方法15

1.3.7　晶闸管的派生系列15

1.4　全控型电力电子器件17

1.4.1　门极可关断晶闸管17

1.4.2　电力晶体管20

1.4.3　电力场效应晶体管29

1.4.4　绝缘栅双极型晶体管32

1.5　其他新型电力电子器件38

1.5.1　静电感应晶体管38

1.5.2　静电感应晶闸管40

1.5.3 MOS栅控晶闸管41

1.5.4　集成门极换向晶闸管42

1.5.5　功率集成电路42

1.6　电力电子器件的保护44

1.6.1　过电压的产生及过电压保护44

1.6.2　过电流保护44

1.7　电力电子器件的串联与并联46

1.7.1　晶闸管的串、并联46

1.7.2　可关断晶闸管的串、并联48

1.7.3　双极型功率晶体管的串、并联49

1.7.4　电力场效应晶体管的串、并联50

1.7.5　绝缘栅双极型晶体管的串、并联50

1.8　本章小结51

1.9　习题及思考题52

第2章　相控型整流和有源逆变电路53

2.1　单相可控整流电路53

2.1.1　单相半波可控整流电路53

2.1.2　单相桥式全控整流电路56

2.1.3　单相全波可控整流电路60

2.1.4　单相桥式半控整流电路60

2.2　三相可控整流电路64

2.2.1　三相可控整流电路64

2.2.2　三相桥式全控整流电路67

2.3　变压器漏感对整流电路的影响72

2.4　电容滤波的不可控整流电路74

2.4.1　电容滤波的单相不可控整流电路74

2.4.2　电容滤波的三相不可控整流电路77

2.5　大功率可控整流电路79

2.5.1　带平衡电抗器的双反星形可控整流电路79

2.5.2　多重化整流电路82

2.6　整流电路的有源逆变工作状态84

2.6.1　逆变的概念84

2.6.2　三相桥式整流电路的有源逆变工作状态86

2.6.3　逆变失败与最小逆变角的限制87

2.7　晶闸管-直流电动机（V-M）系统89

2.7.1　整流电路工作于整流状态89

2.7.2　整流电路工作于有源逆变状态92

2.7.3　直流可逆电力拖动系统93

2.8　晶闸管相控电路的驱动控制95

2.8.1　同步信号为锯齿波的触发电路95

2.8.2　集成触发器99

2.8.3　触发电路的定相100

2.9　本章小结102

2.10　习题及思考题102

第3章　直流电压变换电路105

3.1　直流电压变换电路的基本原理及控制方式105

3.1.1　直流电压变换电路的基本原理105

3.1.2　直流电压变换电路的控制方式106

3.2　降压直流电压变换电路106

3.3　升压直流电压变换电路109

3.4　直流变换降压-升压复合型直流变换电路111

3.5　库克直流电压变换电路112

3.6　直流变换电路的PWM控制技术115

3.7　直流开关电源的应用118

3.7.1　带有电气隔离的直流-直流变换器118

3.7.2　直流电源的保护120

3.7.3　直流电源设计中的一些问题121

3.8　本章小结122

3.9　习题及思考题123

第4章　交流电压变换电路124

4.1　交流调压电路124

4.1.1　相位控制的单相交流调压电路124

4.1.2　交流斩波调压电路127

4.1.3　相位控制的三相交流调压电路129

4.2　交流调功电路和交流电力电子开关135

4.2.1　交流调功电路135

4.2.2　交流电力电子开关136

4.3　交-交变频电路136

4.3.1　单相交-交变频电路136

4.3.2　三相交-交变频电路139

4.4　晶闸管交-交变换器的应用141

4.4.1　晶闸管交流调压应用电路141

4.4.2　晶闸管交流调功器应用电路142

4.4.3　晶闸管交流开关应用电路143

4.5　本章小结145

4.6　习题及思考题146

第5章　无源逆变电路148

5.1 逆变器的基本工作原理及分类148

5.1.1　逆变器的基本工作原理148

5.1.2　逆变器的分类149

5.2　单相桥式逆变电路152

5.2.1　单相半桥逆变电路152

5.2.2　单相全桥逆变电路153

5.3　电流型逆变器154

5.3.1　电流型并联谐振式逆变器154

5.3.2　三相串联二极管式电流型逆变器156

5.4　电压型逆变器160

5.4.1　串联谐振式电压逆变电路161

5.4.2　串联电感式电压型逆变器162

5.4.3　串联二极管式电压型逆变器164

5.4.4　振荡换流的串联二极管式电压型逆变器165

5.5　脉宽调制逆变电路166

5.5.1 SPWM原理166

5.5.2　三相桥式PWM逆变电路169

5.5.3 SPWM控制的交-直-交变频器170

5.6　软开关技术170

5.6.1　软开关的基本概念170

5.6.2　软开关电路的分类171

5.6.3　典型的软开关电路173

5.6.4　软开关逆变技术的应用178

5.7　本章小结179

5.8　习题及思考题180

第6章　电力电子技术在工程中的应用181

6.1　交-直-交组合变流电路181

6.1.1　交-直-交组合变流电路原理181

6.1.2　交-直-交组合变流电路的控制方式184

6.2　直-交-直组合变流电路188

6.2.1　单端电路188

6.2.2　双端电路190

6.2.3　开关电源194

6.3　电力电子技术的应用194

6.3.1　典型的直流调速系统194

6.3.2　变频器199

6.3.3　典型变频调速系统207

6.3.4　高压直流输电208

6.3.5　静止无功补偿213

6.3.6　静止无功发生器217

6.3.7　有源电力滤波器219

6.4　本章小结221

6.5　习题及思考题222

第7章　课程实训与实验223

7.1　通用变频器维修及检查223

7.2　晶闸管单相半控桥式整流电路的安装与调试训练226

7.3　晶闸管直流调速系统主回路参数设计实训228

7.3.1　整流变压器参数计算228

7.3.2　平波电抗器参数计算235

7.3.3　脉冲变压器设计238

7.3.4　课程设计及实训243

7.4　实验256

7.4.1　晶闸管的简易测试及导通关断条件实验256

7.4.2　单相桥式半控整流电路与单结晶体管触发电路的研究257

7.4.3　三相桥式全控整流电路的研究260

7.4.4　三相交流调压电路的研究264

7.4.5 GTR单相并联逆变器的研究266

7.4.6 IGBT斩波电路的研究268

参考文献271