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第1章 直流电路 1

1.1电压、电流、电阻的关系 1

1.2无源电路欧姆定律 1

1.3单位的扩大和缩小 2

1.4材料的电阻率和温度系数 3

1.4.1电阻率 3

1.4.2温度系数 4

1.5超导体和绝缘体 4

1.5.1超导体 4

1.5.2绝缘体 5

1.6负载和电阻连接方式 5

1.6.1负载 5

1.6.2串联连接 6

1.6.3并联连接 7

1.64混合连接 7

1.6.5电阻分压器 8

1.6.6桥式连接 9

1.7电源电动势、内阻、开路电压、恒压源和恒流源 10

1.7.1内阻 10

17.2电动势 10

1.7.3开路电压 11

1.7.4恒压源和恒流源 11

1.8有源电路欧姆定律 11

1.8.1有源电路欧姆定律 11

1.8.2电源电动势的测量 11

1.8.3铅酸蓄电池 12

1.8.4标准电池 16

1.8.5温差电偶 16

1.9电功率、电能 16

1.9.1电功率 16

1.9.2焦耳-楞次定律 17

1.9.3千瓦时 17

1.10电压、电流、电阻的测量 17

1.10.1微安表头的评价 18

1.10.2电流表、分流器和自制电流表 18

1.10.3电压表 21

1.10.4电阻的测量 22

1.10.5万用表及使用注意事项 26

1.11伏安特性曲线和非线性电路 26

1.11.1伏安特性曲线 26

1.11.2二极管和非线性电路 27

1.12复杂电路的计算 29

1.12.1基尔霍夫定律 29

1.12.2复杂电路的计算方法 29

1.12.3汽车供电电路 31

1.12.4线性电路叠加原理 32

1.13物质的电结构 33

1.13.1物质的电结构 33

1.13.2库仑定律 33

1.13.3电场和电场强度 33

1.13.4电位 34

1.13.5示波器原理的使用 34

1.13.6导体 37

1.13.7电容器 37

1.14电阻-电容电路的充放电 38

1.14.1充电过程 38

1.14.2放电过程 39

1.14.3微分延时电路 39

小结 39

习题1 41

第2章 磁与电 43

2.1电、磁的联系及其基本规律 43

2.1.1磁现象及其性质 43

2.1.2磁与电的联系 44

2.1.3磁场强弱的度量 44

2.1.4铁心线圈的磁场 46

2.2电、磁、动三者的关系 47

2.2.1电、磁产生的运动（电动机原理） 47

2.2.2洛伦兹力 48

2.2.3磁、运动产生的电动势（发电机原理） 49

2.2.4发电机和电动机的转换 49

2.2.5电磁感应定律 50

2.3自感电动势 50

2.3.1电感 50

2.3.2电感的串并联 51

2.3.3电感线圈对电流的延时 51

2.4两线圈间的互感 51

2.4.1互感 51

2.4.2同名端 52

2.4.3汽车点火原理 52

2.5电磁振荡 53

2.6串联谐振和并联谐振 55

2.7振荡过程的能量转换 56

2.8涡流效应 57

2.9趋肤效应 58

2.10测量电表简介 58

2.10.1磁电式电表 58

2.10.2电磁式电表 59

2.10.3电动式电表 59

小结 60

习题2 62

第3章 交流电路 63

3.1交流电的产生 63

3.2表示正弦交流电压的三个基本物理量 63

3.3交流电的峰值、有效值、平均值 64

3.4交流电路的阻抗 65

3.5正弦量的复数表示法 65

3.5.1复数及其表示法 65

3.5.2用复数表示正弦量 67

3.5.3交流电路定律的复数表示形式 68

3.6并联谐振 70

3.7交流电桥 71

3.8相量分析 71

3.9变压器 73

3.10自耦变压器 74

3.11调压器 74

3.12电抗器 74

3.13磁路定律 74

3.13.1磁路欧姆定律 74

3.13.2磁路基尔霍夫第一定律 75

3.13.3磁路基尔霍大第二定律 75

3.13.4电磁铁吸力计算 75

3.14仪用互感器 76

3.14.1电压互感器 77

3.142电流互感器 77

3.14.3钳形电流表 77

3.14.4霍尔元件 77

3.15交流电功率 78

3.15.1瞬时功率 78

3.15.2有功功率和无功功率 78

3.15.3视在功率和功率因数 78

3.15.4无功功率的补偿 79

小结 79

习题3 81

第4章 三相交流电路和二极管整流电路 82

4.1三相交流发电机 82

4.2三相负载的接法和三相电功率 83

4.2.1三相负载的接法 83

4.2.2三相对称负载 83

4.2.3三相不对称负载 83

4.2.4三相电功率 84

4.2.5三相电功率的测量 85

4.3三相变压器 86

4.3.1三相变压器的标注 86

4.3.2三相变压器的联结方式与判别方法 86

4.3.3三相调压器 88

4.4三相异步电动机 88

4.4.1原理模型 88

4.4.2旋转磁场 89

4.4.3多极电动机 89

4.4.4电动机转子 90

4.4.5线绕式异步电动机和同步电动机简介 90

4.5单相电器 91

4.5.1单相电动机 91

4.5.2单相设备与开关的连接 93

4.5.3单相整流电路 94

4.5.4操作电路常用的低压电器 95

4.5.5三相电动机的可逆操作电路 97

4.6三相整流电路 98

4.6.1谐波和整流变压器的联结 98

4.6.2整流过程 99

4.6.3换流过程 100

4.6.4电抗器滤波 100

4.6.5常用计算公式 100

小结 101

习题4 103

第5章 可控整流电路 104

5.1晶闸管 104

5.1.1晶闸管的断态伏安特性 104

5.1.2晶闸管的导通及其参数 105

5.1.3晶闸管的关断及其参数 105

5.1.4门极特性参数 106

5.2半导体器件的散热 106

5.2.1半导体器件的封装形式 107

5.2.2结温与散热 108

5.3使用晶闸管时注意事项 111

5.4简易断态伏安特性扫描电路 111

5.5单相可控桥式整流 112

5.5.1单相全控桥式整流 112

5.5.2单相半控桥式整流 114

5.6触发控制问题 114

5.6.1对触发电路的基本要求 114

5.6.2单结晶体管触发电路 115

5.7常用的单片机外围电路 116

5.7.1晶体三极管 116

5.7.2门电路 119

5.7.3运算放大器 121

5.7.4555定时器 124

5.7.5小型单相变压器的设计计算 127

5.7.6电路的级联 128

5.8三相可控整流电路 129

5.8.1三相半波可控整流电路 129

5.8.2三相全控桥式整流电路 131

5.9三相可控整流桥的同步触发电路 134

5.9.1锯齿波同步触发单元 134

5.9.2正弦波同步触发单元 136

5.9.3触发电路的定相 136

5.9.4小型三相变压器的计算 137

5.10带平衡电抗器的双反星型可控整流电路 138

5.11十二相可控流电源 139

5.12电解和电镀电源 140

5.12.1液体导电原理 140

5.12.2高质量电镀电源 141

5.12.3电解铝和电解食盐 141

5.12.4电解第一定律 141

5.13充、放电设备 142

5.13.1晶闸管充、放电电路 142

5.13.2快速充电电路 143

5.13.3时序控制电路 143

5.14同步电动机励磁用整流器 144

5.15直流电动机调速系统 146

5.15.1直流电动机的机械特性方程 146

5.15.2直流调速系统的性能指标 146

5.16大电流软连接排和电阻焊机 147

5.17整流设备型式试验和出厂试验 148

5.17.1型式试验 148

5.17.2出厂试验 149

5.17.3电力半导体器件结温的测试 151

小结 152

习题5 154

第6章 逆变器 156

6.1单相逆变电路 156

6.1.1单相有源逆变电路 156

6.1.2单相无源逆变电路 157

6.2三相有源逆变电路 157

6.2.1直流输电原理 158

6.2.2直流电动机可逆拖动系统 158

6.3无源逆变器 160

6.3.1变频器 160

6.3.2串联二极管式电流型并联逆变器 160

6.3.3辅助晶闸管换相式电压型逆变电路 161

6.4快速开关器件 162

6.4.1快速晶闸管 162

6.4.2可关断晶闸管 162

6.4.3快恢复二极管 163

6.4.4场效应功率晶体管 163

6.4.5绝缘栅双极晶体管 163

6.5由MOSFET构成的谐振逆变器 164

6.6开关电源 165

6.7脉宽调制交流调速变频器 165

6.8晶闸管的保护 167

6.8.1晶闸管的过电流及其保护 167

6.8.2电子开关保护 168

6.8.3过电压保护 168

6.8.4缓冲电路和抑制电流上升率电路 169

6.8.5整机统一保护 170

6.9不间断电源系统 170

6.10交流串级调速系统 171

6.11交流-交流变频器介绍 171

6.12无换向器电动机调速系统 173

6.13中频感应加热变频器 174

6.14逆变电路多重化 175

6.14.1输出电压可调的逆变器 175

6.14.2单相二重化逆变原理 176

6.14.3三相二重化逆变原理 177

6.15电动机调速与节能 178

小结 179

习题6 181

第7章 开关电路 182

7.1晶闸管直流斩波器 182

7.1.1晶闸管直流开关 182

7.1.2降压直流斩波器 182

7.1.3升压直流斩波器 183

7.1.4可逆直流斩波器 183

7.1.5桥式可逆直流斩波器 183

7.1.6晶闸管直流斩波器 183

7.1.7逆导晶闸管斩波器 184

7.2IGBT高频直流斩波器 185

7.3交流开关 185

7.3.1交流电子开关的两种基本电路 185

7.3.2单相交流调压电路 186

7.3.3三相交流调压电路 186

7.4双向晶闸管和双向触发二极管 186

7.4.1双向晶闸管 186

7.4.2双向触发二极管 187

7.5软启动器 188

7.6交流开关触发和过流保护电路 188

7.7交流调功器 189

7.8高压直流输电简介 190

7.8.1晶闸管的串联高压阀 190

7.8.2高压直流输电系统 191

小结 192

习题7 193

第8章 谐波抑制和无功补偿介绍 194

8.1谐波 194

8.1.1谐波的产生 194

8.1.2谐波的分解 194

8.1.3谐波含量 195

8.2电力电子设备的无功功率和功率因数 195

8.2.1无功功率和功率因数 195

8.2.2无功功率的产生 195

8.3各种电力电子装置的谐波和功率因数 196

8.3.1单相桥式可控整流 196

8.3.2三相桥式可控整流 196

8.3.3单相晶闸管反并联交流调压电路 196

8.4无功功率的影响和谐波的危害 197

8.5并联电容器无功补偿和补偿电容器计算公式 197

8.5.1补偿方式 198

8.5.2补偿电容的计算公式 198

8.5.3谐波对补偿电容器的影响 199

8.6LC滤波器 199

8.7动态无功补偿和谐波抑制 200

8.7.1无功补偿方式 200

8.7.2TCR无功补偿 200

8.7.3TSC无功补偿 201

8.7.4有源电力滤波器 201

8.7.5静止无功发生器（SVG） 201

8.7.6无功补偿的控制 202

8.8高功率因数变流器 202

8.8.1二重联结整流器 202

8.8.2自换相整流电路 203

8.8.3功率因数校正电路和电子镇流器 204

8.8.4PWM整流电路简介 205

8.8.5中点钳位PWM整流电路简介 206

8.8.6双PWM变频电路 207

小结 207

习题8 209

附录A 负载类型 210

附录B 标准工作制（负载等级） 210

附录C 一般工业用不可控整流器技术数据 211

附录D 一般工业用可控整流器技术数据 211

附录E 水冷系列不可控整流器的型号规格 212

附录F 水冷系列可控整流器的型号规格 213

附录G 晶闸管中频电源型号、规格 213

附录H 晶闸管交流调压器的型号、规格 214

附录I 晶闸管交流调功器的型号、规格 215

附录J 普通整流管的额定值和特性参数 216

附录K 普通晶闸管的额定值和特性参数 217

附录L 小型晶闸管技术参数 218

附录M 单相桥式整流模块技术参数 218

附录N 硅二极管降压堆（硅链）技术参数 219

附录0 旋转型整流管技术参数 219

附录P 常用N型硅稳压二极管的型号和技术数据 220

附录Q 常用P型硅稳压二极管的型号和技术数据 221

附录R 单结晶体管的型号和技术参数 222

附录S 小功率开关三极管的型号和技术数据 223

附录T IR公司N沟道HEXFET单管型号和技术数据 224

附录U IR公司N沟道HEXFET模块的型号和技术数据 224

附录V IR公司单独型IGBT单管型号和技术数据 225

附录W IR公司反并二极管型IGBT单管型号和技术数据 225

附录X IR公司IGBT模块的型号和技术数据 225

附录Y 电力半导体器件用散热器 226

参考文献 228