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概述 1

第1章 电力电子器件 10

1.1 电力电子器件的基本模型 10

1.1.1 基本模型与特性 10

1.1.2 电力电子器件的分类 11

1.2 电力二极管 12

1.2.1 电力二极管及其工作原理 12

1.2.2 电力二极管的特性与主要参数 13

1.3 晶闸管 16

1.3.1 晶闸管及其工作原理 16

1.3.2 晶闸管的特性与主要参数 18

1.3.3 晶闸管的派生器件 24

1.4 可关断晶闸管 27

1.4.1 可关断晶闸管及其工作原理 27

1.4.2 可关断晶闸管的特性与主要参数 27

1.5 电力晶体管 29

1.5.1 电力晶体管及其工作原理 29

1.5.2 电力晶体管的特性与主要参数 30

1.6 电力场效晶体管 34

1.6.1 电力场效晶体管及其工作原理 34

1.6.2 电力场效晶体管的特性与主要参数 35

1.7 绝缘栅双极型晶体管 38

1.7.1 绝缘栅双极型晶体管及其工作原理 38

1.7.2 绝缘栅双极型晶体管的特性与主要参数 39

1.8 其他新型电力电子器件 42

1.8.1 静电感应晶体管 42

1.8.2 静电感应晶闸管 43

1.8.3 MOS控制晶闸管 44

1.8.4 集成门极换流晶闸管 46

1.8.5 功率模块与功率集成电路 46

1.9 电力电子器件的驱动与保护 49

1.9.1 电力电子器件的换流方式 49

1.9.2 驱动电路 51

1.9.3 保护电路 58

1.9.4 缓冲电路 60

1.9.5 散热系统 61

思考题与习题 62

第2章 相控整流电路 65

2.1 整流器的性能指标 65

2.2 单相相控整流电路 67

2.2.1 单相半波相控整流电路 67

2.2.2 单相桥式相控整流电路 72

2.3 三相相控整流电路 81

2.3.1 三相半波相控整流电路 82

2.3.2 三相桥式相控整流电路 86

2.4 相控整流电路的换相压降 92

2.5 整流电路的有源逆变工作状态 94

2.5.1 有源逆变的工作原理 94

2.5.2 三相半波有源逆变电路 96

2.5.3 三相桥式有源逆变电路 97

2.5.4 有源逆变最小逆变角βmin的限制 97

2.6 晶闸管相控电路的驱动控制 98

2.6.1 对触发电路的要求 98

2.6.2 晶闸管触发电路 99

2.6.3 触发脉冲与主电路电压的同步 106

思考题与习题 109

第3章 直流变换电路 111

3.1 直流变换电路的工作原理 111

3.2 降压变换电路 112

3.3 升压变换电路 116

3.4 升降压变换电路 119

3.5 库克变换电路 121

3.6 带隔离变压器的直流变换器 124

3.6.1 反励式变换器 124

3.6.2 正励式变换器 125

3.6.3 推挽式变换器 126

3.6.4 半桥式变换器 126

3.6.5 全桥式变换电路 127

3.7 直流变换电路的PWM控制技术 128

3.7.1 直流PWM控制的基本原理 128

3.7.2 直流变换电路的PWM控制技术 129

思考题与习题 131

第4章 无源逆变电路 132

4.1 逆变电路的性能指标与分类 132

4.1.1 逆变电路的性能指标 132

4.1.2 逆变电路的分类 133

4.2 逆变电路的工作原理 133

4.3 电压型逆变电路 134

4.3.1 电压型单相半桥逆变电路 134

4.3.2 电压型单相全桥逆变电路 136

4.3.3 电压型三相桥式逆变电路 139

4.3.4 电压型逆变电路的特点 141

4.4 电流型逆变电路 142

4.4.1 电流型单相桥式逆变电路 142

4.4.2 电流型三相桥式逆变电路 143

4.4.3 电流型逆变电路的特点 143

4.5 逆变电路的SPWM控制技术 144

4.5.1 SPWM控制的基本原理 144

4.5.2 单极性SPWM控制方式 145

4.5.3 双极性SPWM控制方式 145

4.5.4 三相桥式逆变电路的SPWM控制 146

4.5.5 SPWM控制的逆变电路的优点 148

4.6 负载换流式逆变电路 148

4.6.1 并联谐振式逆变电路 148

4.6.2 串联谐振式逆变电路 150

思考题与习题 151

第5章 交流变换电路 153

5.1 交流调压电路 153

5.1.1 单相交流调压电路 153

5.1.2 三相交流调压电路 158

5.2 交流调功电路 160

5.3 交流电力电子开关 161

5.4 交-交变频电路 163

5.4.1 单相输出交-交变频电路 163

5.4.2 三相输出交-交变频电路 166

5.4.3 交-交变频电路输出频率上限的限制 167

5.4.4 交-交变频电路的优缺点 167

思考题与习题 168

第6章 软开关技术基础 169

6.1 软开关的基本概念 169

6.1.1 软开关及其特点 169

6.1.2 软开关的分类 170

6.2 基本的软开关电路 171

6.2.1 准谐振变换电路 171

6.2.2 零开关PWM变换电路 172

6.2.3 零转换PWM变换电路 175

思考题与习题 177

第7章 电力电子装置 178

7.1 开关电源 178

7.1.1 开关电源的工作原理 178

7.1.2 开关电源的应用 180

7.2 有源功率因数校正 183

7.2.1 有源功率因数校正技术的原理 183

7.2.2 PFC集成控制电路UC3854及其应用 184

7.3 不间断电源 186

7.3.1 UPS的分类 187

7.3.2 UPS中的整流器 188

7.3.3 UPS中的逆变器 189

7.3.4 UPS的静态开关 190

7.4 静止无功补偿装置 191

7.4.1 晶闸管控制电抗器（TCR） 191

7.4.2 晶闸管投切电容器（TSC） 192

7.4.3 静止无功发生器（SVG） 195

7.5 变频调速装置 197

7.5.1 变频调速的基本控制方式 197

7.5.2 变频调速装置的分类 198

7.5.3 SPWM变频调速装置 199

思考题与习题 200

部分习题参考答案 201

附录 203

参考文献 213