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第1章 绪论1

1.1 电力电子技术概述1

1.2 电能变换及控制的方法1

1.3 电力电子技术的发展史2

1.4 电力电子技术的特点3

1.5 电力电子技术的应用4

1.6 电力电子技术的展望5

小结12

习题12

第2章 电力电子器件13

2.1 电力电子器件概述13

2.2 电力二极管15

2.2.1 电力二极管的基本结构与工作原理15

2.2.2 电力二极管的基本特性16

2.2.3 电力二极管的主要参数18

2.2.4 电力二极管的主要类型18

2.3 晶闸管19

2.3.1 晶闸管的基本结构与工作原理19

2.3.2 晶闸管的工作特性21

2.3.3 晶闸管的主要参数23

2.3.4 晶闸管的主要类型26

2.4 典型全控型器件28

2.4.1 门极可关断晶闸管28

2.4.2 电力晶体管30

2.4.3 电力MOS场效应晶体管35

2.4.4 绝缘栅双极型晶体管38

2.5 其他新型电力电子器件42

2.5.1 MOS控制晶闸管42

2.5.2 静电感应晶体管42

2.5.3 静电感应晶闸管43

2.5.4 集成门极换流晶闸管43

2.5.5 电子注入增强栅晶体管43

2.6 电力电子器件驱动与保护电路43

2.6.1 电力电子器件驱动电路概述43

2.6.2 晶闸管的触发电路44

2.6.3 典型全控器件的驱动电路45

2.6.4 过电压的产生及保护48

2.6.5 过电流的产生及保护49

2.6.6 电力电子器件的缓冲电路49

2.6.7 晶闸管的串联与并联51

2.6.8 电力MOSFET的并联与IGBT的并联52

小结53

习题53

第3章 整流电路55

3.1 概述55

3.2 单相可控整流电路55

3.2.1 单相半波可控整流电路56

3.2.2 单相桥式全控整流电路58

3.2.3 单相桥式半控整流电路62

3.3 三相可控整流电路63

3.3.1 三相半波可控整流电路64

3.3.2 三相桥式全控整流电路73

3.4 大功率可控整流电路80

3.4.1 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路80

3.4.2 整流电路的多重化84

3.5 有源逆变电路85

3.5.1 整流与逆变的关系85

3.5.2 电源间能量的变换关系86

3.5.3 有源逆变电路的工作原理87

3.5.4 三相半波共阴极逆变电路89

3.6 整流电路的谐波和功率因数90

3.6.1 整流电路的谐波及功率因数的概念91

3.6.2 交流输入侧的谐波及功率因数92

3.6.3 整流输出侧的谐波分析92

小结94

习题95

第4章 逆变电路96

4.1 逆变电路的分类和控制方式96

4.1.1 逆变电路的分类96

4.1.2 逆变电路的控制方式97

4.2 电压型逆变电路97

4.2.1 单相电压型逆变电路97

4.2.2 三相电压型逆变电路101

4.2.3 方波逆变电路输出电压波形分析103

4.3 电流型逆变电路104

4.3.1 单相电流型逆变电路105

4.3.2 三相电流型逆变电路105

4.4 逆变电路在中高压电气传动方面的应用案例——多电平逆变电路111

4.4.1 中高压逆变电路的应用场合及中压电压等级问题111

4.4.2 二极管钳位型多电平逆变电路112

4.4.3 电容钳位型多电平逆变电路113

4.4.4 具有独立直流电源的级联型多电平逆变电路114

4.5 逆变电路在电力系统中的应用案例——静止同步补偿器116

4.6 逆变电路在电源技术中的应用案例117

4.6.1 感应加热电源117

4.6.2 交流方波电源118

4.6.3 IGBT逆变式电阻焊机电源118

小结119

习题120

第5章 斩波电路121

5.1 概述121

5.2 基本斩波电路123

5.2.1 降压斩波电路123

5.2.2 升压斩波电路126

5.2.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路130

5.2.4 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路134

5.3 复合斩波电路和多相多重斩波电路135

5.3.1 电流可逆斩波电路135

5.3.2 桥式可逆斩波电路135

5.3.3 多相多重斩波电路137

5.4 晶闸管斩波器138

5.5 斩波变阻电路138

5.6 带隔离的直流/直流变流电路139

5.6.1 正激电路139

5.6.2 反激电路140

5.6.3 半桥电路141

5.6.4 推挽电路142

5.6.5 全桥电路143

小结144

习题145

第6章 交流调压和变频电路146

6.1 间接交流/交流变换电路146

6.1.1 电流型交流/交流变换电路146

6.1.2 电压型交流/交流变换电路147

6.2 直接交流/交流变换电路148

6.2.1 周波变换器148

6.2.2 矩阵变换器151

6.3 交流调压电路155

6.3.1 单相交流调压电路155

6.3.2 三相交流调压电路157

小结159

习题159

第7章 PWM控制技术160

7.1 PWM控制的基本原理160

7.2 PWM逆变电路及其控制方法162

7.2.1 计算法和调制法162

7.2.2 异步调制和同步调制166

7.2.3 PWM逆变电路的谐波分析168

7.2.4 提高直流电压利用率和减少器件的开关次数170

7.2.5 PWM逆变电路的多重化172

7.3 PWM跟踪控制技术173

7.3.1 滞环比较方式173

7.3.2 三角波比较方式175

7.4 PWM整流电路及其控制方法176

7.4.1 PWM整流电路的工作原理176

7.4.2 PWM整流电路的控制方法179

7.4.3 功率开关器件180

小结182

习题182