出版说明

前言

绪论

0.1电力电子技术与信息电子技术

0.2电力电子技术的研究内容

0.3电力电子器件

0.4电力电子变流技术

0.5电力电子技术的发展

0.6电力电子变流技术的应用

0.7本课程的任务与要求

第1章电力电子器件

1.1功率二极管

1.1.1功率二极管及其工作原理

1.1.2功率二极管的伏安特性

1.1.3功率二极管的主要参数

1.1.4功率二极管的型号和选择原则

1.1.5功率二极管的主要类型

1.2晶闸管

1.2.1晶闸管的结构、电气符号和外形

1.2.2晶闸管的工作原理

1.2.3晶闸管的伏安特性

1.2.4晶闸管的主要参数

1.2.5普通晶闸管的型号和选择原则

1.2.6晶闸管的其他派生器件

1.3门极可关断晶闸管（GTO）

1.3.1GTO的结构和工作原理

1.3.2GTO的特性和主要参数

1.4电力晶体管（GTR）

1.4.1GTR的结构和工作原理

1.4.2GTR的特性和主要参数

1.5功率场效应晶体管（PMOSFET）

1.5.1PMOSFET的结构和工作原理

1.5.2PMOSFET的特性和主要参数

1.6绝缘栅双极型晶体管（IGBT）

1.6.1IGBT的结构和工作原理

1.6.2IGBT的特性和主要参数

1.7其他新型电力电子器件

1.8典型电力电子器件的MATLAB仿真模型

1.8.1二极管的仿真模型

1.8.2晶闸管的仿真模型

1.8.3GTO的仿真模型

1.8.4IGBT的仿真模型

1.8.5MOSFET的仿真模型

1.8.6理想开关（Ideal Switch）的仿真模型

1.9典型电力电子器件的测试实验

1.9.1晶闸管的简单测试

1.9.2双向晶闸管的简单测试

1.9.3小功率光控晶闸管的简单测试

1.9.4可关断晶闸管的测试

1.9.5大功率晶体管的检测方法

1.9.6功率场效应晶体管的检测方法

1.10习题

第2章交流直流变换电路及其仿真

2.1晶闸管单相可控整流电路

2.1.1单相半波可控整流电路（电阻性负载）

2.1.2单相半波可控整流电路（阻感性负载）

2.1.3单相半波可控整流电路（阻感性负载加续流二极管）

2.1.4单相桥式全控整流电路（电阻性负载）

2.1.5单相桥式全控整流电路（阻感性负载）

2.1.6单相桥式全控整流电路（反电势负载）

2.1.7单相桥式半控整流电路（阻感性负载、不带续流二极管）

2.1.8单相桥式半控整流电路（带续流二极管）

2.2三相半波可控整流电路

2.2.1三相半波可控整流电路（电阻性负载）

2.2.2三相半波可控整流电路（阻感性负载）

2.2.3三相半波共阳极可控整流电路

2.3三相桥式全控整流电路

2.3.1三相桥式全控整流电路（电阻性负载）

2.3.2三相桥式全控整流电路（阻感性负载）

2.4三相桥式半控整流电路

2.4.1三相桥式半控整流电路（电阻性负载）

2.4.2三相桥式半控整流电路（阻感性负载）

2.5变压器漏抗对整流电路的影响

2.6晶闸管相控电路的驱动控制

2.6.1晶闸管的门极驱动（触发）

2.6.2单结晶体管触发电路

2.6.3同步信号为锯齿波的触发电路

2.6.4集成触发电路

2.6.5触发电路的定相

2.7交流直流变换电路的仿真

2.7.1电力电子变流器中典型环节的仿真模型

2.7.2晶闸管单相半波和双半波可控整流电路的仿真

2.7.3晶闸管单相桥式可控整流电路的仿真

2.7.4晶闸管三相可控整流电路的仿真

2.7.5考虑变压器漏感时三相半波整流电路的仿真

2.8习题

第3章直流交流变换电路及其仿真

3.1逆变的概念

3.1.1逆变电路的基本类型

3.1.2逆变电路的换流方式

3.2电网电压换流式有源逆变电路

3.2.1单相双半波有源逆变电路

3.2.2逆变失败与最小逆变角的限制

3.3器件换流式无源逆变电路

3.3.1电压型和电流型无源逆变电路

3.3.2器件换流式电压型无源逆变电路

3.3.3器件换流式电流型无源逆变电路

3.4强迫换流式无源逆变电路

3.4.1180°导电型的晶闸管电压型逆变电路

3.4.2120°导电型的晶闸管电流型逆变电路

3.5负载换流式无源逆变电路

3.5.1并联谐振式电流型逆变电路

3.5.2串联谐振式电压型逆变电路

3.6脉宽调制（PWM）逆变器技术

3.6.1电压正弦脉宽调制的工作原理

3.6.2电流正弦脉宽调制的工作原理

3.7直流交流变换电路的仿真

3.7.1晶闸管有源逆变电路的仿真

3.7.2方波无源逆变电路的仿真

3.7.3负载换流式无源逆变电路的仿真

3.7.4电压SPWM逆变电路的仿真

3.7.5电流跟踪型PWM逆变电路的仿真

3.8习题

第4章交流交流变换电路及其仿真

4.1概述

4.2交流调压电路

4.2.1相控式交流调压电路

4.2.2斩波式交流调压电路

4.3晶闸管交流调功器和交流开关

4.3.1晶闸管交流调功器

4.3.2晶闸管交流开关

4.3.3交流电力控制技术应用

4.4交交变频器

4.4.1晶闸管单相交交变频电路

4.4.2晶闸管三相交交变频电路

4.5交流交流变换电路的仿真

4.5.1晶闸管单相交流调压电路的仿真

4.5.2晶闸管无中线三相交流调压电路的仿真(电阻性负载)

4.5.3晶闸管交交变频电路的仿真

4.6习题

第5章直流直流变换电路及其仿真

5.1概述

5.2直流斩波电路

5.2.1降压式直流斩波电路（Buck变换器）

5.2.2升压式直流斩波电路（Boost变换器）

5.2.3升降压式直流斩波电路（Boost-Buck变换器）

5.2.4Cuk直流斩波电路

5.2.5Sepic直流斩波电路

5.2.6Zeta直流斩波电路

5.2.7 H桥式直流斩波电路

5.3直流直流变换电路的仿真

5.3.1直流斩波电路的仿真

5.3.2H桥直流变换器的仿真

5.4习题

第6章电力电子技术课程设计

6.1课程设计大纲

6.2课程设计任务书

6.3晶闸管整流器的工程设计指导书

6.3.1晶闸管整流器主电路型式的选择

6.3.2整流变压器的选择

6.3.3整流器件的选择

6.3.4平波和均衡电抗器选择

6.3.5晶闸管的保护

6.3.6触发装置的选择

6.3.7整流器的工程设计举例

参考文献2100433B

《电力电子技术 第3版》以编者2010年出版的普通高等教育“十一五”规划教材、2011年江苏省高等学校精品教材《电力电子技术第2版》为基础，从电力电子技术应用的角度出发，简明扼要地介绍了常用的不可控型、半控型和全控型电力电子器件；重点讨论了交流直流变换、直流交流变换、交流交流变换、直流直流变换等电力电子变流电路。为强化高等职业教育的实践技能培养，《电力电子技术 第3版》介绍了基于MATLAB的图形化仿真实验内容。基本的教学内容均配有仿真实验实例；另外还安排了课程设计等实践内容；《电力电子技术 第3版》内容叙述详细，便于自学；仿真实验指导循序渐进，便于初学者掌握。《电力电子技术 第3版》的特色是提供了与理论分析波形相对应的仿真实验波形和实物实验波形，有利于加强学生的感性认识。内容深入浅出、简明扼要、实用性较强。和第2版相比，第3版增加了较多的例题和课后习题、优化了直流交流变换电路部分的体系，新增了一定数量的仿真实验内容。

《电力电子技术 第3版》适用的读者对象是电类相关专业的高职高专院校的学生，同时也可供从事电力电子技术工作的工程技术人员参考。

序

第5版前言

第4版前言

符号说明

第1章 绪论

1.1 什么是电力电子技术

1.2 电力电子技术的发展史

1.3 电力电子技术的应用

1.4 本教材的内容简介和使用说明

第2章 电力电子器件

2.1 电力电子器件概述

2.2 不可控器件——电力二极管

2.3 半控型器件——晶闸管

2.4 典型全控型器件

2.5 其他新型电力电子器件

序

第5版前言

第4版前言

符号说明

第1章绪论1

11什么是电力电子技术1

12电力电子技术的发展史4

13电力电子技术的应用6

14本教材的 内容简介和使用说明8

第2章电力电子器件10

21电力电子器件概述10

22不可控器件——电力二极管14

23半控型器件——晶闸管19

24典型全控型器件25

25其他新型电力电子器件37

26功率集成电路与集成电力电子模块39

习题及思考题42

第3章整流电路43

31单相可控整流电路43

32三相可控整流电路53

33变压器漏感对整流电路的影响61

34电容滤波的不可控整流电路63

35整流电路的谐波和功率因数69

36大功率可控整流电路76

37整流电路的有源逆变工作状态82

38整流电路相位控制的实现87

习题及思考题95

第4章逆变电路97

41换流方式98

42电压型逆变电路100

43电流型逆变电路106

44多重逆变电路和多电平逆变电路112

习题及思考题118

电力电子技术第5章直流直流变流电路119

51基本斩波电路119

52复合斩波电路和多相多重斩波电路129

53带隔离的直流直流变流电路131

习题及思考题138

第6章交流交流变流电路140

61交流调压电路140

62其他交流电力控制电路148

63交交变频电路149

64矩阵式变频电路157

习题及思考题161

第7章PWM控制技术162

71PWM控制的基本原理163

72PWM逆变电路及其控制方法164

73PWM跟踪控制技术177

74PWM整流电路及其控制方法179

习题及思考题184

第8章软开关技术185

81软开关的基本概念185

82软开关电路的分类187

83典型的软开关电路189

84软开关技术新进展194

习题及思考题195

第9章电力电子器件应用的共性问题196

91电力电子器件的驱动196

92电力电子器件的保护200

93电力电子器件的串联和并联使用204

习题及思考题206

第10章电力电子技术的应用207

101晶闸管直流电动机系统208

102变频器和交流调速系统214

103不间断电源218

104开关电源220

105功率因数校正技术224

106电力电子技术在电力系统中的应用228

107电力电子技术的其他应用235

习题及思考题237

结束语239

教学实验241

实验1三相桥式全控整流电路的性能研究241

实验2直流斩波电路的性能研究243

实验3单相交流调压电路的性能研究244

实验4单相交直交变频电路的性能研究245

实验5半桥型开关稳压电源的性能研究248

附录251

附录A术语索引251

附录B与电力电子技术有关的学术组织、学术会议及期刊262

参考文献267

《电力电子技术第二版》是高职高专机电类相关专业的一门专业课程，本书从应用角度出发，介绍了电力电子应用技术，包括可控整流、有源逆变、直流斩波、交流调压、无源逆变、变频等主要内容。每章结合技能鉴定要求配有技能训练习题及相关理论习题，以指导读者深入地进行学习。本书既可作为高职高专机电类相关专业的教材和其他相近专业的教材或参考书，也可作为从事电力电子技术工作的工程技术人员和参加维修电工技能鉴定的人员参考。