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第1章 电力电子技术概述1

1.1 电力电子技术的概念1

1.2 电力电子技术的主要内容2

1.2.1 电力电子器件3

1.2.2 电力电子电路4

1.2.3 电力电子电路的控制6

1.2.4 电力电子装置8

1.3 电力电子技术的发展状况9

1.4 电力电子技术的应用12

1.4.1 电力电子变换电源12

1.4.2 电力电子补偿控制器15

小结19

习题19

第2章 电力电子器件与应用20

2.1 电力电子器件概述20

2.1.1 电力电子器件的概念和特征20

2.1.2 电力电子器件的分类21

2.1.3 电力电子器件的主要技术指标22

2.2 不可控器件——电力二极管22

2.2.1 电力二极管的结构与工作原理22

2.2.2 电力二极管的主要特性23

2.2.3 电力二极管的主要参数23

2.3 半控型器件——晶闸管25

2.3.1 晶闸管的结构与工作原理25

2.3.2 晶闸管的主要特性27

2.3.3 晶闸管的主要参数28

2.3.4 晶闸管的门极触发电路31

2.3.5 晶闸管的派生器件31

2.4 全控型器件32

2.4.1 门极可关断晶闸管32

2.4.2 功率场效应晶体管35

2.4.3 绝缘栅双极型晶体管38

2.4.4 集成门极换流晶闸管41

2.4.5 智能功率模块44

2.5 电力电子器件的保护45

2.5.1 过电压保护45

2.5.2 过电流保护46

2.5.3 缓冲电路47

2.5.4 器件温度控制49

小结51

习题52

第3章 DC/DC变换电路54

3.1 概述54

3.2 单管非隔离变换电路55

3.2.1 Buck变换器56

3.2.2 Boost变换器59

3.2.3 Boost/Buck变换器62

3.2.4 Cuk变换器63

3.2.5 Zeta变换器64

3.2.6 Sepic变换器64

3.2.7 非隔离变换电路的比较65

3.3 单管隔离式变换电路65

3.3.1 单端反激变换器65

3.3.2 单端正激变换器68

3.4 多管变换电路70

3.4.1 推挽变换器70

3.4.2 半桥变换器70

3.4.3 全桥变换器71

3.4.4 隔离变换电路的比较71

3.5 双向变换器72

3.5.1 Buck/Boost双向变换器72

3.5.2 Cuk双向变换器72

3.5.3 三相Buck/Boost双向变换器73

小结74

习题74

第4章 AC/DC变换电路76

4.1 概述76

4.1.1 整流电路的分类76

4.1.2 整流电路的学习方法77

4.2 相控整流电路78

4.2.1 相控整流电路一般结构78

4.2.2 单相可控整流电路78

4.2.3 三相可控整流电路90

4.2.4 变压器漏感对相控整流电路的影响100

4.2.5 相控整流电路的设计方法及举例103

4.3 PWM整流电路105

4.3.1 PWM整流器的简单原理106

4.3.2 PWM整流器的分类107

4.3.3 电压型PWM整流器拓扑结构108

4.3.4 电流型PWM整流器拓扑结构109

4.3.5 三相VSR的电流控制技术110

4.3.6 三相VSR的其他控制策略112

小结114

习题114

第5章 DC/AC变换电路117

5.1 概述117

5.1.1 逆变电路的分类118

5.1.2 DC/AC变换的工作原理118

5.1.3 逆变电路的换流方式119

5.2 电压型DC/AC变换电路121

5.2.1 电压型单相逆变电路121

5.2.2 电压型三相全桥式逆变电路125

5.3 电流型DC/AC变换电路128

5.3.1 电流型单相桥式逆变电路128

5.3.2 电流型三相桥式逆变电路128

5.4 谐振式逆变电路129

5.4.1 电压型串联谐振逆变电路130

5.4.2 电流型并联谐振逆变电路132

5.5 DC/AC变换的多重化技术134

5.5.1 电压型逆变器的多重化134

5.5.2 电流型逆变器的多重化136

5.5.3 单元串联型高压逆变器137

5.5.4 多电平型高压逆变器139

5.6 变频器140

5.6.1 变频器的构成及基本功能141

5.6.2 变频器的控制方式143

小结143

习题144

第6章 AC/AC变换电路145

6.1 交流电力电子开关145

6.2 单相交流调压电路146

6.2.1 相控式单相交流调压电路146

6.2.2 斩控式单相交流调压电路149

6.3 三相交流调压电路151

6.3.1 三相相控式交流调压电路151

6.3.2 三相斩控式交流调压152

6.4 交流调功电路153

6.5 交—交变频电路154

6.5.1 单相交—交变频电路原理154

6.5.2 交—交变频电路的调制方式156

6.5.3 交—交变频电路的控制158

6.5.4 交—交变频电路的工作特性159

6.5.5 三相交—交变频电路160

6.6 矩阵式变频电路163

小结164

习题165

第7章 PWM控制技术166

7.1 PWM控制的基本原理166

7.2 PWM控制的分类167

7.3 SPWM控制170

7.4 马鞍波PWM的调制原理172

7.5 两电平SVPWM控制174

7.5.1 两电平逆变器的空间电压矢量175

7.5.2 两电平SVPWM算法176

7.6 三电平载波PWM控制177

7.6.1 三角载波层叠法178

7.6.2 优化PWM方法181

7.7 三电平SVPWM控制182

7.7.1 三电平逆变器的空间电压矢量182

7.7.2 基本矢量及其对中点电压的影响184

7.7.3 三电平SVPWM控制的算法186

小结191

习题191

附录 英文缩写192

参考文献194