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目录1

第1章　绪论1

1.1　电力电子技术及特点1

1.2　电力电子技术的发展历史2

1.3　电力电子技术的应用5

1.4　电力电子技术的未来发展方向和前景7

1.5　电力电子技术研究的内容8

1.5.1　电力电子器件8

1.5.2　电力电子变换器的主电路9

1.5.3　电力电子变换的基本类型9

1.5.4　电力电子电路的控制11

1.6　教材使用说明11

思考题与习题12

第2章　电力电子器件与应用13

2.1　概述13

2.2　电力二极管13

2.3.1　晶闸管的结构和工作原理16

2.3　晶闸管及派生器件16

2.3.2　晶闸管的基本特性18

2.3.3　晶闸管的主要参数20

2.3.4　晶闸管的门极驱动电路23

2.3.5　晶闸管的保护27

2.3.6　晶闸管的派生器件29

2.4　电力双极型晶体管35

2.4.1 电力晶体管的结构和工作原理35

2.4.3　GTR的特性36

2.4.2　GTR的类型36

2.4.4　GTR的主要参数37

2.4.5　GTR的驱动和保护电路39

2.5　电力场效应晶体管41

2.5.1　电力场效应管的结构和工作原理42

2.5.2　电力场效应管的静态特性和主要参数42

2.5.3　电力场效应管的动态特性和主要参数43

2.5.4　电力场效应管的安全工作区45

2.5.5　电力场效应管的驱动和保护45

2.6.1 IGBT的结构和基本原理47

2.6　绝缘栅双极型晶体管47

2.6.2　IGBT的基本特性48

2.6.3　擎住效应和安全工作区49

2.6.4　IGBT的驱动电路50

2.7　其他新型电力电子器件54

2.7.1　静电感应晶体管SIT54

2.7.2　静电感应晶闸管55

2.7.3　MOS控制晶闸管55

2.7.4　集成门极换流晶闸管55

2.7.5　功率集成电路和智能功率模块56

2.8　电力电子器件的缓冲电路和串并联58

2.8.1　缓冲电路58

2.8.2　电力电子器件的串并联61

小结63

思考题与习题66

第3章　AC/DC变换技术67

3.1　概述67

3.1.1　整流电路的分类67

3.1.3　整流电路的学习方法68

3.1.2　相控整流电路一般结构68

3.2　相控整流电路69

3.2.1　单相可控整流电路69

3.2.2　三相可控整流电路82

3.2.3　变压器漏感对整流电路的影响94

3.2.4　整流电路的谐波和功率因数97

3.2.5　大功率可控整流电路103

3.2.6　整流电路的有源逆变工作状态110

3.3.1　相控整流电路设计流程115

3.3　相控整流电路的设计方法115

3.3.2　设计举例116

3.4　PWM整流电路118

3.4.1　PWM整流电路的基本原理119

3.4.2　电压型单相PWM整流电路123

3.4.3　电压型三相PWM整流电路127

3.4.4　电压型PWM整流电路的控制127

小结129

思考题与习题130

4.1　非隔离DC/DC变换电路133

4.1.1　降压型电路133

第4章　DC/DC变换技术133

4.1.2　升压型电路138

4.1.3　升降压型电路143

4.1.4　库克型电路144

4.1.5　Zeta型电路147

4.1.6　Spice型电路149

4.2　隔离DC/DC变换电路151

4.2.1 正激电路151

4.2.2　反激电路154

4.2.3　推挽电路157

4.2.4　半桥电路159

4.2.5　全桥电路161

4.3　DC/DC变换电路之间的关系164

小结165

思考题与习题165

5.1.1　逆变电路的分类167

5.1.2　DC/AC变换的工作原理167

第5章　DC/AC变换技术167

5.1　概述167

5.1.3　逆变电路的换流方式169

5.2　电压型逆变电路169

6.1.1　相控单相交流调压电路170

5.2.1　单相电压型逆变电路170

5.2.2　三相电压型逆变电路172

5.3　逆变电路的正弦脉宽控制技术174

5.3.1　PWM控制的基本原理174

5.3.2　SPWM调制技术178

5.3.3　SPWM控制技术179

5.3.4　PWM逆变电路的谐波分析181

5.3.5　PWM逆变电路的多重化182

5.3.6　PWM跟踪控制技术184

小结187

思考题与习题187

第6章　AC/AC变换189

6.1　交流调压电路189

6.1.2　相控三相交流调压电路195

6.1.3　斩波控制交流调压电路199

6.2　交流电力控制电路203

6.3　交-交变频电路205

6.3.1　单相交-交变频电路205

6.3.2　三相交-交变频电路210

6.4　矩阵变频电路214

小结218

思考题与习题218

第7章　软开关技术220

7.1　软开关的基本概念及分类220

7.1.1　硬开关和软开关220

7.1.2　零电压开关和零电流开关221

7.1.3　软开关电路的分类222

7.2　典型的软开关电路225

7.2.1　零电压开关准谐振电路225

7.2.2　移相全桥型零电压开关PWM电路227

7.2.3　零电压转换PWM电路229

7.2.4　谐振直流环232

小结233

思考题及习题234

8.1.1　直流稳压电源概述235

第8章　电力电子装置及应用235

8.1　开关电源235

8.1.2　开关电源的设计236

8.2　不间断电源241

8.3　静止无功补偿装置245

8.3.1　晶闸管控制电抗器246

8.3.2　晶闸管投切电容器247

8.3.3　静止无功发生器247

8.4　电力储能系统248

8.5.1　电力电子器件的发热253

8.5　电力电子器件的发热与散热253

8.5.2　电力电子器件的散热255

8.6　电力电子技术在可再生能源中的应用258

8.6.1 电力电子技术在光电电力系统中的应用259

8.6.2　电力电子技术在风力电力系统中的应用263

8.7　柔性交流输电系统266

小结267

思考题与习题267

参考文献269