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第1章 绪论 1

1.1电力电子技术的定义 1

1.2电力电子技术的发展 2

1.3电力电子技术的应用 5

第2章 电力电子器件及应用 16

2.1电力电子器件的特点与分类 16

2.1.1电力电子器件的特点 16

2.1.2电力电子器件的分类 17

2.2电力电子器件基础 17

2.2.1 PN结原理 17

2.2.2电力电子器件的封装 19

2.3功率二极管 20

2.3.1结型功率二极管基本结构和工作原理 20

2.3.2结型功率二极管的基本特性 21

2.3.3快速功率二极管 22

2.3.4肖特基势垒二极管 23

2.3.5功率二极管的主要参数 23

2.3.6功率二极管的应用特点 24

2.4晶闸管 25

2.4.1基本结构和工作原理 25

2.4.2晶闸管特性及主要参数 26

2.4.3晶闸管派生器件及应用 29

2.4.4晶闸管的触发 31

2.4.5晶闸管的应用特点 32

2.5门极可关断晶闸管 33

2.5.1基本结构和工作原理 33

2.5.2可关断晶闸管特性 34

2.5.3可关断晶闸管的驱动 34

2.5.4可关断晶闸管的应用特点 35

2.6电力晶体管 35

2.6.1基本结构和工作原理 35

2.6.2 GTR特性及主要参数 36

2.6.3电力晶体管的驱动 37

2.6.4电力晶体管的应用特点 38

2.7功率场效应晶体管 38

2.7.1基本结构和工作原理 38

2.7.2功率MOSFET特性及主要参数 39

2.7.3功率MOSFET的驱动 41

2.7.4功率MOSFET的应用特点 41

2.8绝缘栅双极型晶体管 42

2.8.1基本结构和工作原理 42

2.8.2 IGBT特性及主要参数 43

2.8.3 IGBT的驱动 44

2.8.4 IGBT的应用特点 45

2.9其他新型电力电子器件 46

2.9.1集成门极换流晶闸管（IGCT） 46

2.9.2 MOS控制晶闸管（MCT） 46

2.9.3功率模块和功率集成电路 46

2.10电力电子器件的发展趋势 47

2.11电力电子器件应用共性问题 48

2.11.1电力电子器件的保护 48

2.11.2电力电子器件的散热 50

2.11.3电感和电容 52

本章小结 52

思考题 53

第3章 DC-DC变换器 55

3.1 DC-DC变换器的基本结构 55

3.1.1 Buck型DC-DC变换器的基本结构 56

3.1.2 Boost型DC-DC变换器的基本结构 58

3.1.3 Boost-Buck型DC-DC变换器的基本结构 59

3.1.4 Buck-Boost型DC-DC变换器的基本结构 60

3.2 DC-DC变换器换流及其特性分析 62

3.2.1开关变换器中电容、电感的基本特性 62

3.2.2 Buck变换器换流及其特性分析 63

3.2.3 Boost变换器换流及其特性分析 68

3.2.4 Cuk变换器换流及其特性分析 74

3.3复合型DC-DC变换器 78

3.3.1二象限DC-DC变换器 79

3.3.2四象限DC-DC变换器 80

3.3.3多相多重DC-DC变换器 80

3.4变压器隔离型DC-DC变换器 82

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器 82

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器 85

3.4.3隔离型Cuk变换器 87

3.4.4推挽式变换器 88

3.4.5全桥变换器 90

3.4.6半桥变换器 93

本章小结 96

思考题 96

第4章 DC-AC变换器（无源逆变电路） 98

4.1概述 98

4.1.1逆变器的基本原理 98

4.1.2逆变器的分类 101

4.1.3逆变器的性能指标 102

4.2电压型逆变器 103

4.2.1电压型方波逆变器 103

4.2.2电压型阶梯波逆变器 111

4.2.3电压型正弦波逆变器 119

4.3空间矢量PWM控制 138

4.3.1三相VSR空间电压矢量分布 140

4.3.2空间电压矢量的合成 142

4.4电流型逆变器 144

4.4.1电流型方波逆变器 145

4.4.2电流型阶梯波逆变器 150

本章小结 153

思考题 154

第5章 AC-DC变换器（整流和有源逆变电路） 155

5.1概述 155

5.2不控整流电路 155

5.2.1单相不控整流电路 155

5.2.2三相不控整流电路 158

5.2.3整流滤波电路 160

5.2.4倍压、倍流不控整流电路 162

5.3相控整流电路 164

5.3.1移相控制技术 164

5.3.2三相半波相控整流电路 167

5.3.3三相桥式相控整流电路 172

5.3.4桥式半控整流电路 175

5.3.5变压器漏感对整流电路的影响 177

5.4相控有源逆变电路 179

5.4.1相控有源逆变原理及实现条件 179

5.4.2逆变失败与最小逆变角 181

5.5 PWM整流电路 183

5.5.1传统整流电路存在的问题 183

5.5.2电压型单相单管PWM整流电路 184

5.5.3电压型桥式PWM整流电路 186

5.5.4电流型桥式PWM整流电路 192

5.6同步整流电路 193

本章小结 194

思考题 194

第6章 AC-AC变换器 197

6.1概述 197

6.2交流调压电路 198

6.2.1相控式交流调压电路 198

6.2.2斩控式交流调压电路 204

6.3交流电力控制电路 207

6.3.1交流调功电路 207

6.3.2交流电力电子开关 207

6.4交-交变频电路 209

6.4.1相控交-交变频电路 209

6.4.2矩阵式交-交变频电路 214

本章小结 219

思考题 219

第7章 软开关变换器 221

7.1概述 221

7.1.1功率电路的开关过程 222

7.1.2软开关的特征及分类 223

7.1.3谐振电路的构成与特性 224

7.2准谐振软开关变换器 226

7.2.1零电压开关准谐振变换器 226

7.2.2零电流开关准谐振变换器 229

7.3 PWM软开关变换器 230

7.3.1零开关PWM变换器 230

7.3.2零转换PWM变换器 235

7.3.3移相控制ZVS-PWM全桥变换器 240

本章小结 245

思考题 245

参考文献 247