電力電子技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）

0 緒論

0．1 電力電子技術(shù)的內(nèi)容

0．2 利用開關(guān)器件實現(xiàn)電力變換的基本原理

0．3 電力變換對開關(guān)器件的要求

0．4 電力電子技術(shù)的發(fā)展

0．5 電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和重要作用

0．6 本課程的性質(zhì)、分析方法和學(xué)習(xí)要求

習(xí)題和思考題

1 晶閘管及其可控整流電路（ac/dc變換）

1．1 普通晶閘管

1．2 晶閘管器件的串并聯(lián)

1．3 單相半波可控整流電路

1．4 單相橋式可控整流電路

1．5 三相半波可控整流電路

1．6 三相橋式可控整流電路

1．7 反電勢負(fù)載

習(xí)題和思考題

2 變流器運行

2．1 換流重疊角

2．2 有源逆變

2．3 變流器外特性

2．4 諧波

2．5 功率因數(shù)

習(xí)題和思考題

3 門極觸發(fā)電路

3．1 概述

3．2 晶體管觸發(fā)電路

3．3 集成觸發(fā)器

3．4 數(shù)字觸發(fā)器

3．5 觸發(fā)器的定相

習(xí)題和思考題

4 交流調(diào)壓和交交變頻（ac/ac變換）

4．1 交流調(diào)壓

4．2 交交變頻器

習(xí)題和思考題

5 全控型電力半導(dǎo)體器件

5．1 門極可關(guān)斷晶閘管（gto）

5．2 大功率晶體管（gtr）

5．3 電力場效應(yīng)晶體管（p-mosfet）

5．4 絕緣柵雙極晶體管（1gbt）

5．5 其他全控型電力電子器件

5．6 模塊和智能功率模塊（1pm）

5．7 電力電子器件發(fā)展概貌

5．8 電力半導(dǎo)體器件和裝置的保護

習(xí)題和思考題

6 直流變換器（dc/dc變換）

6．1 斬波原理和控制方式

6．2 直流變換器的基本電路

6．3 負(fù)載為直流電動機時的斬波器結(jié)構(gòu)

6．4 輸入與輸出隔離的直流變換器

6．5 直流pwm的控制

習(xí)題和思考題

7 無源逆變和直交變頻（dc/ac變換）

7．1 概述

7．2 負(fù)載換流逆變器

7．3 逆變器的諧波和調(diào)壓

7．4 脈寬調(diào)制（pwm）逆變器

7．5 pwm控制技術(shù)

7．6 中高壓變頻器

習(xí)題和思考題

8 軟開關(guān)技術(shù)

8．1 硬開關(guān)與軟開關(guān)

8．2 軟開關(guān)的種類

8．3 軟開關(guān)技術(shù)的實現(xiàn)

8．4 軟開關(guān)電路舉例

習(xí)題和思考題

9 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

9．1 電動機調(diào)速

9．2 電力控制補償器

9．3 無觸點開關(guān)

9．4 電加熱

9．5 電壓調(diào)節(jié)

9．6 不間斷電源（ups）

9．7 電化學(xué)

9．8 高壓直流輸電

9．9 蓄電池充電機

9．10 開關(guān)電源

9．11 電子鎮(zhèn)流器

9．12 其他應(yīng)用領(lǐng)域

習(xí)題和思考題

參考文獻

《電力電子技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）》介紹了電力半導(dǎo)體器件的原理和特性，以及由這些器件組成的各種電力電子電路。器件除普通晶閘管及派生元件外，著重介紹了全控型器件，包括功率場效應(yīng)晶體管（ p-mosfet）、大功率晶體管（gtr）、可關(guān)斷晶閘管（gto）、絕緣柵雙極晶體管（igbt）、集成門極換流晶閘管（igct）等；電路則包含ac/dc、ac/ac、dc/dc和dc/ac四種基本變換；還對軟開關(guān)技術(shù)以及電力電子技術(shù)的應(yīng)用作了介紹。

《電力電子技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）》可作為自動化、電氣工程及其自動化、機械設(shè)計制造及其自動化及機電一體化等專業(yè)的“電力電子技術(shù)”課程的教材，亦可供有關(guān)工程技術(shù)人員和研究生參考。

本書按《全國高等學(xué)校自動化專業(yè)系列教材》編審委員會“以教學(xué)創(chuàng)新為指導(dǎo)思想，以教材帶動教學(xué)改革”的要求編寫，以典型器件為基礎(chǔ)，以電路為重點，以分析為手段，以典型應(yīng)用為歸宿，介紹電力電子技術(shù)基礎(chǔ)知識和應(yīng)用。

《電力電子技術(shù)基礎(chǔ)》第2版共分10章，前6章為基本內(nèi)容，在導(dǎo)論中以開關(guān)變流的概念歸納了電力電子電路的拓?fù)涔残?，然后分別介紹電力電子器件和AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC四種基本變換。后4章介紹了PWM整流，軟開關(guān)，開關(guān)電源，諧波分析與抑制，功率因數(shù)補償?shù)刃录夹g(shù)。本書在電路分析中使用了仿真，介紹了在MATLAB平臺上建立電力電子電路模型，通過模型仿真學(xué)習(xí)和分析電力電子電路的方法。

本書可作為高等學(xué)校自動化專業(yè)、電氣工程及其自動化等電類專業(yè)的本科教材，也可供研究生和工程技術(shù)人員參考。本書提供PPT課件和仿真模型，需要者可在清華大學(xué)出版社網(wǎng)頁下載。

本書第2版自2008年問世至今已經(jīng)走過6個年頭，承蒙很多高校材料力學(xué)教學(xué)第一線的老師和同學(xué)以及業(yè)余讀者的關(guān)愛和支持，已經(jīng)連續(xù)印刷了10次。 2012年獲得清華大學(xué)優(yōu)秀教材特等獎；同年，相應(yīng)的教學(xué)成果獲得北京市高等學(xué)校優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎。2012年本書第3版被列入 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材；2013年被批準(zhǔn)為清華大學(xué)“985”三期名優(yōu)教材建設(shè)項目立項。

最近的6年里，著者秉承不斷提高課程重量、著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的教育與教學(xué)理念，先后在清華大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)以及北京郵電大學(xué)從事“材料力學(xué)”研究型教學(xué)的研究與實踐，堅持全過程講授這門課程，授課對象每年約200名。在同事和同學(xué)們的支持與幫助下，對于教育和教學(xué)改革又有了一些新的體會和收獲。材料力學(xué)（第3版）將著重反映6年來我們在研究型教學(xué)方面所取得的成果。主要有: 怎樣在基于普遍提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力；怎樣提高課程的吸引力，增強課程教學(xué)的學(xué)術(shù)性；怎樣挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度；怎樣對傳統(tǒng)內(nèi)容中的某些概念、理論和方法加以改革和更新，突出挑戰(zhàn)性。基于此，本書第3版修訂的主要內(nèi)容有以下幾方面。

第一，調(diào)整了部分章節(jié)，將材料的力學(xué)性能從“第2章 軸向載荷作用下桿件的材料力學(xué)問題”中獨立出來，形成“第3章 常溫靜載下材料的力學(xué)性能”； 重寫了“剪力圖與彎矩圖”作為第6章；將原來的第6章分為3章: “第7章 平面彎曲正應(yīng)力分析與強度設(shè)計”和“第8章 彎曲剪應(yīng)力分析與彎曲中心的概念”以及“第9章 斜彎曲、彎曲與拉伸或壓縮同時作用時的應(yīng)力計算與強度設(shè)計”；將原來的第8章分為: “ 應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變狀態(tài)分析”和“一般應(yīng)力狀態(tài)下的強度設(shè)計準(zhǔn)則及其工程應(yīng)用”，分別列為第11章和12章；將原來的12章也分為兩章: “動載荷與動應(yīng)力概述”和“疲勞強度與構(gòu)件壽命估算概述”，分別列為第16章和第17章。

第二，增加了部分教學(xué)內(nèi)容，主要有: 部分非金屬材料的力學(xué)性能；梁的位移疊加法中的逐段剛化法；應(yīng)變分析；細長壓桿實驗結(jié)果；線性累積損傷與疲勞壽命估算等。

第三，將力系簡化的方法引入橫截面的內(nèi)力分析，改革傳統(tǒng)剪力圖與彎矩圖的畫法。

第四，正確處理變形與位移概念的聯(lián)系與區(qū)別，將確定梁的轉(zhuǎn)角和撓度的章節(jié)名改為“梁的位移分析與剛度設(shè)計”。

第五，在部分章節(jié)引入“反問題”: 相對于正問題，反問題的解答不是唯一的，通過對于反問題的思考，一方面可以加深對于正問題的理解；另一方面可以激勵創(chuàng)新思維。

第六，在部分章節(jié)設(shè)計了“開放式思維案例”作為學(xué)生課外學(xué)習(xí)和研究的資源。最近幾年的教學(xué)實踐表明，這對于刺激思維鼓勵創(chuàng)新是一種有效的措施。材料力學(xué)（第3版）第七，增加了若干工程案例以及災(zāi)難性工程事故的力學(xué)解析。

第八，增加和改變了部分例題和習(xí)題。

隨著課程研究型教學(xué)在更多高校開展、深入和發(fā)展，材料力學(xué)的課程教學(xué)以及教材建設(shè)還會遇到一些新問題，我們將一如既往地堅持“在教學(xué)中研究，在研究中教學(xué)”，以不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為己任，在教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，不斷提高材料力學(xué)教材的質(zhì)量。

這一版的初稿于2012年下半年—2013年上半年在國內(nèi)完成；2013年7—8月在加拿大多倫多定稿。定稿期間，得到旅加的趙淵先生和范心明女士的大力支持和協(xié)助，在本書出版之際，著者謹(jǐn)表誠摯謝意。

誠摯地感謝廣大讀者對本書的關(guān)愛，希望大家對本書的缺點和不足提出寶貴意見。

范欽珊2014.1.11

• 課程資源

《建筑CAD（第3版）》數(shù)字課程的數(shù)字化資源為教材配套圖紙CAD文件、工程案例、拓展模塊等。

《建筑CAD（第3版）》配有二維碼資源。