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绪论1

0．1 电力电子器件1

0．2 电力电子技术2

0．3 电力电子技术的应用3

0．4 本课程的教学要求6

第1章 电力电子器件7

1．1 电力电子器件概述7

1．1．1 电力电子器件的特征7

1．1．2 电力电子器件的分类9

1．2 电力二极管11

1．2．1 电力二极管的结构与伏安特性11

1．2．2 主要参数12

1．2．3 电力二极管的选用12

1．2．4 电力二极管的主要类型13

1．3 晶闸管14

1．3．1 晶闸管的结构14

1．3．2 晶闸管的导通与关断条件15

1．3．3 晶闸管的工作原理15

1．3．4 晶闸管的阳极伏安特性16

1．3．5 晶闸管主要参数17

1．3．6 晶闸管的门极伏安特性及主要参数21

1．3．7 晶闸管派生器件22

1．4 全控型电力电子器件25

1．4．1 门极可关断晶闸管25

1．4．2 电力晶体管31

1．4．3 电力场效晶体管37

1．4．4 绝缘栅双极型晶体管44

1．5 其他新型电力电子器件51

1．5．1 集成门极换流晶闸管（IGCT）51

1．5．2 MOS控制晶闸管（MCT）52

1．5．3 静电感应晶体管SIT53

1．5．4 静电感应晶闸管SITH54

1．5．5 功率集成电路PIC55

1．5．6 智能功率模块（IPM）57

技能训练59

第2章 相控整流电路69

2．1 单相半波相控整流电路69

2．1．1 带电阻负载的单相半波可控整流电路69

2．1．2 带阻感负载的单相半波可控整流电路70

2．2 单相桥式全控整流电路72

2．2．1 带电阻负载的工作情况72

2．2．2 带阻感负载的工作情况74

2．2．3 带反电动势负载时的工作情况75

2．3 单相桥式半控整流电路76

2．3．1 带电阻负载的工作情况77

2．3．2 带阻感负载的工作情况79

2．4 三相半波相控整流电路82

2．5 三相桥式全控整流电路87

2．5．1 电阻性负载87

2．5．2 阻感性负载90

2．6 相控整流电路供电的直流电动机调速93

2．6．1 工作于整流状态时93

2．6．2 工作于有源逆变状态时97

2．7 晶闸管的保护98

2．7．1 过电压保护98

2．7．2 过电流保护100

2．7．3 电压和电流上升率的限制102

技能训练103

第3章 晶闸管触发电路113

3．1 对触发电路的要求与简单触发电路113

3．1．1 对触发电路的要求113

3．1．2 简单触发电路115

3．2 同步电压为正弦波的触发电路125

3．2．1 工作原理与波形126

3．2．2 正弦波触发电路的优缺点131

3．3 同步电压为锯齿波的触发电路132

3．3．1 锯齿波形成和脉冲移相控制环节133

3．3．2 脉冲形成、整形和放大输出环节134

3．3．3 强触发环节136

3．3．4 双窄脉冲的产生136

3．3．5 其他说明137

3．4 集成触发器和数字触发器138

3．4．1 集成触发器138

3．4．2 数字式触发器141

3．5 触发电路与主电路电压的同步配合与同步举例142

3．5．1 同步的概念143

3．5．2 实现同步的方法143

3．5．3 实例分析144

3．6 晶闸管直流调速系统实例145

3．6．1 速度给定与速度负反馈环节147

3．6．2 前置放大器148

3．6．3 移相触发器及单相半波可控整流主电路148

技能训练149

第4章 有源逆变电路156

4．1 有源逆变电路的工作原理156

4．1．1 有源逆变过程的能量转换156

4．1．2 逆变电路的分类157

4．1．3 有源逆变的工作原理157

4．2 三相有源逆变电路158

4．2．1 三相半波有源逆变电路158

4．2．2 三相桥式有源逆变电路160

4．3 逆变失败与逆变角的限制162

4．3．1 逆变失败的原因162

4．3．2 最小逆变角的确定163

4．4 晶闸管直流可逆拖动系统164

4．4．1 用接触器控制直流电动机正、反转的电路164

4．4．2 采用两组晶闸管反并联的可逆电路165

4．5 绕线式异步电动机的串级调速系统168

技能训练170

第5章 直流电压变换电路176

5．1 直流电压变换电路的工作原理及分类176

5．1．1 直流电压变换电路的工作原理176

5．1．2 直流电压变换电路的分类177

5．2 晶闸管直流电压变换电路178

5．2．1 电路的工作原理178

5．2．2 晶闸管的换流原理178

5．3 单象限直流电压变换电路180

5．3．1 降压直流电压变换电路（Buck）180

5．3．2 升压直流电压变换电路（Boost）182

5．3．3 库克直流电压变换电路（Cuk）184

5．4 二象限直流电压变换电路186

5．4．1 电流可逆直流电压变换电路187

5．4．2 全桥式直流电压变换电路188

5．5 电压变换电路的应用举例192

5．5．1 直流电压变换电路在电力传动中的应用192

5．5．2 用晶闸管作为电子开关的直流电压变换电路198

5．5．3 晶闸管定宽调频型直流变换电路198

技能训练201

第6章 交流调压电路210

6．1 交流开关及其应用电路210

6．2 单相交流调压电路212

6．2．1 电阻性负载213

6．2．2 阻感性负载213

6．3 三相交流调压电路216

6．3．1 三相全波相位控制的Y形连接调压电路216

6．3．2 其他三相调压电路形式221

6．4 交流过零调功电路222

6．4．1 调功器的工作原理223

6．4．2 调功电路实例224

技能训练227

第7章 变频电路232

7．1 变频电路的基本工作原理232

7．1．1 单相输出交—直—交变频电路232

7．1．2 单相输出交—交变频电路233

7．1．3 两种变频电路的特点比较234

7．2 谐振式变频电路235

7．2．1 并联谐振式变频电路235

7．2．2 串联谐振式变频电路237

7．3 三相桥式变频电路239

7．3．1 电压源型桥式变频电路239

7．3．2 电流源型三相桥式变频电路242

7．3．3 两种变频电路的特点244

7．4 交—交变频电路245

7．4．1 方波型交—交变频电路245

7．4．2 正弦波型交—交变频电路248

7．5 脉宽调制（PWM）型变频电路250

7．5．1 脉宽调制型变频电路概述250

7．5．2 单相PWM变频电路253

7．5．3 三相桥式PWM变频电路255

7．5．4 专用大规模集成电路芯片形成SPWM波255

7．5．5 PWM变频电路的优点259

7．6 变频电路的应用259

7．6．1 中频感应加热电源259

7．6．2 变频器261

技能训练264

第8章 电力电子技术的应用279

8．1 晶闸管直流调速系统实例279

8．2 开关稳压电源281

8．2．1 开关稳压电源的工作原理和特点281

8．2．2 隔离式高频变换电路283

8．2．3 开关电源的应用286

8．3 不间断电源290

8．3．1 UPS的分类290

8．3．2 UPS的整流器292

8．3．3 UPS中的逆变器295

8．3．4 UPS中的锁相技术296

8．3．5 UPS中的静态开关297

8．4 有源功率因数校正器299

8．4．1 有源电力滤波器和有源功率因数校正299

8．4．2 母线畸变电流的产生与APFC的基本原理300

8．4．3 有源功率因数校正的电路结构301

8．4．4 有源功率因数校正的控制302

8．4．5 APFC技术的应用304

8．5 KGP系列晶闸管中频装置304

8．5．1 三相桥式全控整流电路305

8．5．2 单相桥式并联逆变器307

8．5．3 装置的保护312

技能训练313

参考文献322