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内容简介
本书是高等工科院校自动化、机电一体化以及电气工程及其自动化专业学生的专业基础课教材。本书的内容涉及各种电力电子器件，DC／DC、DC／AC、AC／DC和AC／AC四类电力转换电路，电力电子变换系统中的辅助元器件和控制系统，谐振变换电路，以及电力电子技术在电力传输和电力控制、电力补偿中的应用技术。 本书和归纳了现代电力电子技术的基本原理和应用技术，并体现了其新发展。全书结构合理，层次分明，适于教学。与教材配套出版的光盘中，有本课程的学习、解析、教学课件、习题解答等内容，适于自学使用。
目录
1电力电子技术概述
1.1电力电子技术的概念
1.2电力电子技术研究的主要内容
1.3电力电子技术的发展概况
1.4电力电子技术的应用
1.4.1电力电子变换电源
1.4.2电力电子补偿控制器
本章小结
思考题与习题
2电力电子器件
2.1电力电子器件概述
2.1.1电力电子器件的概念与特征
2.1.2电力电子器件的分类
2.1.3电力电子器件的主要技术指标
2.2不可控器件――电力二极管
2.2.1电力二极管的结构与工作原理
2.2.2电力二极管的主要特
2.2.3电力二极管的主要参数·
2.3半控型器件——晶闸管
2.3.1晶闸管的结构与工作原理
2.3.2晶闸管的主要特
2.3.3晶闸管的主要参数
2.3.4晶闸管的门极触发电路
2.3.5晶闸管的派生器件
2.4全控型器件
2. 4.1可关断晶闸管
2.4.2
2. 4. 3绝缘栅双极晶体管
2.4. 4集成门极换流晶闸管
2.4.5率晶体管
2.5
2.5.1 IPM的结构
2.5.2IPM的内能
2.6电力电子器件的保护
2.6.1过电压保护
2.6.2过电流保护
2.6.3缓冲电路
2.6.4器件温度控制本章小结
思考题与习题
3DC/DC变换电路
3.1直流PWM控制技术基础
3.1.1直流变换的基本原理及PWM概念
3.1.2PWM技术基础
3.2基本的直流斩波电路
3.2.1降压变换电路
3.2.2升压变换电路
3.2.3升降压变换电路
3.2.4库克变换电路
3.3复合斩波电路
3.3.1可逆斩波电路
3.3.2多相多重斩波电路
3.4变压器隔离的DC/DC变换器
3.4.1正激变换器
3.4.2反激变换器本章小结
思考题与习题
4DC/AC逆变电路
4.1逆变概念
4.1.1逆变的定义
4.1.2逆变电路的分类
4.2电压型逆变电路
4.2.1单相电压型逆变电路
4.2.2三相电压型逆变电路
4.2.3SPWM控制技术
4.2.4电压型逆变电路的应用
4.3电流型逆变电路
4.3.1单相电流型逆变电路
4.3.2三相电流型逆变电路
4.4多重逆变电路
4.4.1并联型多重逆变电路
4.4.2串联型多重逆变电路
4.4.3多重化技术应用实例
本章小结
思考题与习题
5 AC/DC变换电路
5.1整流器的能指标
5.2单相相控整流电路
5.2.1单相半波可控整流电路
5.2.2单相桥式全控整流电路
5.2.3单相桥式半控整流电路
5.3三相相控整流电路
5.3.1三相半波可控整流电路
5.3.2三相桥式可控整流电路
5.3.3相控整流电源设计
5.3.4率整流电路
5.4变压器漏感对相控整流电路的影响
5.5整流电路的谐波分析
5.5.1m相整流电路的一般分析
5.5.2单相和三相桥式可控整流电路的谐波分析
5.6相控整流电路的有源逆变工作状态
5.6.1有源逆变的工作原理
5.6.2三相半波有源逆变电路
5.6.3三相桥式有源逆变电路
5.6.4逆变失败与小逆变角的限制
5.6.5晶闸管电动机系统工作原理
5.7相控整流电路的晶闸管触发电路
5.7.1同步信号为锯齿波的触发电路
5.7.2KC04集成移相触发器
5.7.3相控整流电路中晶闸管触发控制
5.8PWM整流电路·
5.8.1单相PWM整流电路
5.8.2三相PWM整流电路
5.8.3PWM整流电路的控制方法
本章小结
思考题及习题
6AC/AC变换电路
6.1交流调压电路
6.1.1单相交流调压电路
6.1.2三相交流调压电路
6.1.3交流电力电子开关
6.2相控AC/AC变频电路…
6.2.1单相AC/AC变频电路
6.2.2三相AC/AC变频电路
6.3矩阵式AC/AC变频电路
6.3.1电路结构与工作原理
6.3.2矩阵式AC/AC变频电路的控制本章小结…
思考题及习题
7谐振变换电路
7.1谐振变换电路概论
7.1.1硬开关与软开关
7.1.2谐振变换电路的分类及特点
7.2谐振变换电路基础
7.2.1RLC串联谐振电路·
7.2.2RLC并联谐振电路·
7.2.3电压型串联谐振逆变电路
7.3准谐振DC/DC变换电路…
7.3.1零电压开关准谐振电路
7.3.2零电流关断准谐振电路
7.4移相全桥型零电压开关PWM电路
7.5零电流转换PWM DC/DC变换电路
7.5.1基本工作原理
7.5.2ZCT-PWM电路的主要参数设计
7.6零电压转换PWM DC/DC变换电路
7.6.1 Boost型ZVT-PWM变换电路的基本工作原理
7.6.2 Boost型ZVT-PWM变换电路的主要参数设计本章小结
思考题和习题
参考文献
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摘要与插图
1.1电力电子技术的概念
电子技术有两大分支：信息电子技术与电力电子技术。二者在电子器件、电路分析等方面的理论基础相同，但应用方向不同。信息电子技术主要用于提取、识别、处理率电信号含的信息，如收音机、电视机中的调谐电路，信号测量中的滤波、放大电路，对输入信号进行逻辑处理、算术运算的数字电路等。通常所说的模拟电子技术、数字电子技术都属于信息电子技术范畴。电力电子技术主要用于将输入电能变换为期望的另一种形式的电能，涉及的率从几瓦到几兆瓦，如变频调速中将工频交流电变换为所需频率的交流电、直流电源中将电网输入的交流电变换为直流电等，都是电力电子技术的典型应用领域。
电力技术主要讨论利用发电机、变压器、输电线等实现电能的生产、传输与分配。电力电子技术处理的对象是电能，但它对电能的变换与控制是基于电力电子器件——电力半导体器件来完成的，因此电力电子技术是应用于电力技术领域的电子学，是利用电力半导体器件实现对电能的能变换与控制的一门学问。
由于电力电子器件涉及率电能处理，器件工作时存率损耗，这些损耗不仅降低电能处理效率，还会导致器件发热，从而影响器件工作的可靠。为降低损耗，电力电子器件通常都处于开关工作状态。与模拟电子技术中器件工作在放大状态不同，电力电子器件工作在开关状态，这是电力电子技术的一个。数字电子电路中电子器件也工作在开关状态，但其目的是利用器件的不同状态表达不同的信息。
应用电力电子技术实现电能变换的装置通常称为电力电子系统或电力电子装置，其典型结构如图1-1所示。
1-1中，反馈信号反映了输出电能或被控制量的实际状态。反馈信号的获取、控制电路的物理实现都会涉及电子技术，如输出率的电流值可利用霍尔传感器进行检测，霍尔传感器输出的电流信号经电子电路滤波、放大后送控制电路使用。控制电路的作用是根据主电路形式、对输出电能的要求、输出电能的实际状态等信息，按照的控制规律，确定率变换主电路率电子器件开通与关断的控制。可见，电力电子技术与电力技术、电子技术、控制理论等有着密不可分的联系。正如1974年美国学者W.Newell所指出的，电力电子技术是由电气工程三大领域——电力技术、电子技术与控制理论交叉形成的学科。
电力电子技术广泛用于电气工程，如高压直流输电、静止补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电机励磁、电加热、高能交直流电源等广泛采用了电力电子技术。因此，通常把电力电子技术归属于电气工程学科。
电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口，而控制理论则是实现这种接口的一条的纽带。因此，电力电子技术离不开控制理论。同时，电力电子装置广泛应用于基于控制理论的自动化系统，是自动化领域的基础元件和重要支撑技术。
电工委员会将电力电子学科命名为“power electronics”，中文直译为“电力电子学”。电力电子技术与电力电子学并无实质的不同，只不过前者从工程技术角度而后者从学术角度来称呼所研究的学科。
1.2电力电子技术研究的主要内容
电力电子技术主要研究电力电子器件、电力电子电路及其控制技术、电力电子装置与应用。
电力电子器件的理论基础是半导体物理，其制造技术是电力电子技术发展的基础。电能有直流、交流两种基本形式，因此，实现电能变换的电力电子电路具有交流一直……