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第1章 电力电子器件1

1.1普通晶闸管1

1.1.1晶闸管的结构1

1.1.2晶闸管的工作原理1

1.1.3晶闸管的伏安特性3

1.1.4晶闸管的主要参数4

1.1.5晶闸管的型号及简单测试方法6

1.2全控型电力电子器件7

1.2.1门极可关断晶闸管（GTO）7

1.2.2大功率晶体管（GTR）8

1.2.3功率场效应晶体管8

1.2.4静电感应晶体管9

1.3晶闸管的派生器件10

1.3.1快速晶闸管10

1.3.2双向晶闸管10

1.3.3逆导晶闸管11

1.3.4光控晶闸管12

1.4功率二极管13

1.4.1功率二极管的工作原理13

1.4.2功率二极管的主要参数13

1.4.3功率二极管的主要类型14

实验 晶闸管的简易测试及导通关断条件实验14

思考题与习题17

第2章 晶闸管可控整流电路18

2.1单相半波可控整流电路18

2.1.1电阻性负载19

2.1.2电感性负载及续流二极管22

2.1.3反电动势负载26

2.2单相全波和单相全控桥式可控整流电路28

2.2.1单相全波可控整流电路28

2.2.2单相全控桥式整流电路31

2.3三相半波可控整流电路32

2.3.1三相半波不可控整流电路33

2.3.2三相半波可控整流电路34

2.3.3共阳极整流电路41

2.3.4共用变压器的共阴极、共阳极三相半波可控整流电路42

2.4三相全控桥式整流电路42

2.4.1工作原理43

2.4.2对触发脉冲的要求43

2.4.3对大电感负载的分析45

2.5三相半控桥整流电路46

2.5.1电阻性负载47

2.5.2大电感负载50

2.5.3三相半控桥与三相全控桥整流电路的比较51

2.6带平衡电抗器的双反星形可控整流电路51

2.6.1不带平衡电抗器的双反星形可控整流电路52

2.6.2带平衡电抗器的双反星形可控整流电路53

2.6.3各物理量计算56

2.7变压器漏电抗对整流电路的影响57

2.7.1换相期间的输出电压57

2.7.2换相重叠角γ59

2.7.3可控整流电路的外特性60

2.8晶闸管可控整流供电的直流电动机机械特性60

2.8.1电流连续时的机械特性61

2.8.2电流断续时的机械特性62

2.8.3临界电流IdK64

实验1单相半波可控整流电路的研究64

实验2单相全控桥式整流电路的研究67

实验3三相全控桥式整流电路的研究72

实验4三相半控桥式整流电路的研究76

思考题与习题79

第3章 晶闸管触发电路82

3.1对触发电路的要求82

3.2单结晶体管触发电路83

3.2.1单结晶体管83

3.2.2单结晶体管弛张振荡电路85

3.2.3单结晶体管的同步和移相触发电路86

3.3同步电压为锯齿波的晶闸管触发电路87

3.3.1触发脉冲的形成与放大88

3.3.2锯齿波的形成及脉冲移相89

3.3.3锯齿波同步电压的形成89

3.3.4双窄脉冲形成环节90

3.3.5强触发电路90

3.4触发脉冲与主电路电压的同步及防止误触发的措施91

3.4.1触发电路同步电源电压的选择91

3.4.2防止误触发的措施93

实验 锯齿波同步触发电路的研究93

思考题与习题95

第4章 主电路的保护和计算96

4.1晶闸管的过电压保护96

4.1.1晶闸管的关断过电压及其保护96

4.1.2晶闸管交流侧过电压及其保护97

4.1.3晶闸管直流侧过电压及其保护99

4.2晶闸管的过电流保护与电压、电流上升率的限制99

4.2.1晶闸管的过电流保护99

4.2.2电压与电流上升率的限制101

4.3整流变压器额定参数的计算101

4.3.1二次侧相电压U2103

4.3.2一次侧相电流I1和二次侧相电流I2104

4.3.3一次侧容量S1、二次侧容量S2以及平均计算容量S105

4.4平波电抗器电感量的计算106

4.4.1电动机电枢电感LD和变压器漏电感LT的计算106

4.4.2限制输出电流脉动的电感量Lm的计算107

4.4.3使输出电流连续的临界电感量L1的计算108

思考题与习题109

第5章 有源逆变电路110

5.1有源逆变的工作原理110

5.1.1有源逆变过程的能量转换110

5.1.2有源逆变的工作原理111

5.2三相有源逆变电路113

5.2.1三相半波有源逆变电路113

5.2.2三相桥式有源逆变电路114

5.3逆变失败及最小逆变角的确定117

5.3.1逆变失败的原因117

5.3.2最小逆变角的确定及限制119

5.4有源逆变电路的应用119

5.4.1用接触器控制直流电动机正反转的电路119

5.4.2采用两组晶闸管反并联的可逆电路120

5.4.3绕线转子异步电动机的串级调速124

实验 三相有源逆变电路的应用125

思考题与习题130

第6章 交流开关与交流调压电路132

6.1双向晶闸管132

6.1.1基本结构132

6.1.2伏安特性134

6.1.3双向晶闸管的触发方式134

6.1.4双向晶闸管的工作原理136

6.1.5双向晶闸管的触发电路139

6.2晶闸管交流开关144

6.2.1简单交流开关及应用144

6.2.2由过零触发开关电路组成的单相交流调功器146

6.2.3固态开关148

6.3单相交流调压150

6.3.1电阻负载150

6.3.2电感性负载151

6.3.3晶闸管交流稳压电路154

6.4三相交流调压155

6.4.1星形联结带中线的三相交流调压电路155

6.4.2晶闸管与负载联结成内三角形的三相交流调压电路156

6.4.3用三对反并联晶闸管联结成三相三线交流调压电路156

6.4.4三个晶闸管联结于星形负载中点的三相交流调压电路159

6.4.5用双向晶闸管组成的三相交流调压电路159

实验 三相交流调压电路的研究162

思考题与习题164

第7章 变频电路166

7.1变频电路的作用、原理和换流方式166

7.1.1变频电路的作用166

7.1.2变频电路基本原理166

7.1.3变频电路的换流方式168

7.2负载谐振式变频电路169

7.2.1并联谐振式变频电路（也称并联谐振逆变器）169

7.2.2负载串联谐振式变频电路171

7.3三相变频电路173

7.3.1电压型三相变频电路173

7.3.2电流型三相变频电路176

7.4脉宽调制变频电路178

7.4.1脉宽调制变频电路概述178

7.4.2单相PWM变频电路180

7.4.3三相桥式PWM变频电路181

思考题与习题182

第8章 直流变换电路184

8.1直流电压变换电路的工作原理及其分类184

8.1.1直流电压变换电路的工作原理184

8.1.2直流电压变换电路的分类185

8.2基本直流变换电路185

8.2.1降压变换电路185

8.2.2升压变换电路185

8.2.3库克变换电路188

8.3全桥式电路189

8.3.1双极性电压开关PWM控制方式190

8.3.2单极性电压开关PWM控制方式192

思考题与习题194

主要参考文献195