電力電子技術(shù)圖書簡(jiǎn)介

本書是“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材，也是全國部分理工類地方本科院校聯(lián)盟規(guī)劃的應(yīng)用型教材之一。全書貫徹“理論與應(yīng)用相統(tǒng)一、教學(xué)與實(shí)際相結(jié)合、工程應(yīng)用特點(diǎn)明顯”的思想，介紹了電力電子器件、基本變換電路、主要控制技術(shù)及典型應(yīng)用案例。全書共分九章。第1章緒論，講述電力電子技術(shù)的基本概念、開關(guān)變流原理、電力電子技術(shù)的主要應(yīng)用等。第2章電力電子器件，對(duì)各種器件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，著重介紹其外特性、工作原理和主要參數(shù)，并結(jié)合一些品牌器件的參數(shù)樣本，給出器件參數(shù)查閱和選擇的方法。第3章講述應(yīng)用電力電子器件時(shí)涉及的驅(qū)動(dòng)、保護(hù)及串/并聯(lián)問題。第4～7章講述四大類變換電路（AC-DC、DC-AC、DC-DC、AC-AC）的基本理論，并在每一章后給出典型應(yīng)用案例，介紹其在工程中的具體應(yīng)用。第8章講述PSIM仿真軟件的使用方法。第9章為電力變換電路綜合應(yīng)用案例，講述雙PWM變頻器主電路、控制電路設(shè)計(jì)的基本方法和思路；分析了典型不間斷電源UPS的應(yīng)用電路。 本書可作為工程應(yīng)用型高等院校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化專業(yè)本科生教材，也可作為從事電力電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員的參考用書。

ISBN：978-7-111-66315-7

裝訂：

編輯：王雅新

開本：16開

出版日期： 2020-11-12

字?jǐn)?shù)：396 千字

定價(jià)：45.0

cip：

前言

第1章 緒論1

內(nèi)容提要1

本章內(nèi)容導(dǎo)入1

1.1 電力電子技術(shù)的概念與發(fā)展1

1.1.1 電力電子技術(shù)的概念1

1.1.2 電力電子技術(shù)的研究?jī)?nèi)容2

1.1.3 電力電子技術(shù)的發(fā)展4

1.2 電力電子技術(shù)的應(yīng)用6

1.2.1 電源設(shè)計(jì)中的電力電子技術(shù)6

1.2.2 一般工業(yè)中的電力電子技術(shù)6

1.2.3 電力系統(tǒng)中的電力電子技術(shù)7

1.2.4 交通運(yùn)輸中的電力電子技術(shù)8

1.2.5 家用電器中的電力電子技術(shù)8

1.2.6 新能源發(fā)電中的電力電子技術(shù)9

1.3 電力電子技術(shù)課程的基本要求及仿真軟件10

1.3.1 電力電子技術(shù)課程的基本要求10

1.3.2 電力電子技術(shù)常用的仿真軟件10

第2章 電力電子器件13

內(nèi)容提要13

本章內(nèi)容導(dǎo)入13

2.1 概述13

2.1.1 理想開關(guān)特性14

2.1.2 實(shí)際開關(guān)與損耗15

2.1.3 電力電子器件工作在高頻開關(guān)狀態(tài)下的優(yōu)勢(shì)16

2.2 功率二極管16

2.2.1 功率二極管的結(jié)構(gòu)及工作原理17

2.2.2 功率二極管的靜態(tài)特性18

2.2.3 功率二極管的動(dòng)態(tài)特性18

2.2.4 功率二極管的參數(shù)20

2.2.5 功率二極管的主要類型22

2.3 晶閘管22

2.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)及工作原理23

2.3.2 晶閘管的靜態(tài)伏安特性25

2.3.3 晶閘管的動(dòng)態(tài)特性25

2.3.4 晶閘管的參數(shù)27

2.3.5 晶閘管的派生器件30

2.4 門極關(guān)斷晶閘管31

2.5 電力晶體管32

2.5.1 GTR的結(jié)構(gòu)和工作原理32

2.5.2 GTR的靜態(tài)特性33

2.5.3 GTR的動(dòng)態(tài)特性33

2.5.4 GTR的主要參數(shù)34

2.6 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管34

2.6.1 功率MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理34

2.6.2 功率MOSFET的靜態(tài)特性36

2.6.3 功率MOSFET的動(dòng)態(tài)特性37

2.6.4 功率MOSFET的主要參數(shù)39

2.7 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)41

2.7.1 IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理41

2.7.2 IGBT的靜態(tài)特性42

2.7.3 IGBT的動(dòng)態(tài)特性43

2.7.4 IGBT的主要參數(shù)43

2.8 功率集成模塊44

2.8.1 二極管模塊44

2.8.2 晶閘管模塊44

2.8.3 MOSFET和IGBT模塊44

2.8.4 智能功率模塊(IPM)45

2.8.5 電力電子器件的研制水平46

2.9 晶閘管的典型測(cè)試方法46

2.9.1 萬用表測(cè)試法47

2.9.2 發(fā)光測(cè)試法49

2.10 IGBT的雙脈沖測(cè)試法49

2.10.1 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的電路及設(shè)備49

2.10.2 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的基本過程50

本章小結(jié)54

思考題與習(xí)題55

第3章 電力電子器件應(yīng)用基礎(chǔ)56

內(nèi)容提要56

本章內(nèi)容導(dǎo)入56

3.1 電力電子器件的基本驅(qū)動(dòng)電路56

3.1.1 晶閘管的門極驅(qū)動(dòng)電路57

3.1.2 電流型全控器件的驅(qū)動(dòng)58

3.1.3 電壓型全控器件的驅(qū)動(dòng)60

3.2 電力電子器件的保護(hù)61

3.2.1 過電壓保護(hù)61

3.2.2 過電流保護(hù)63

3.3 電力電子器件的緩沖電路63

3.4 電力電子器件的串聯(lián)與并聯(lián)65

3.4.1 電力電子器件的串聯(lián)65

3.4.2 電力電子器件的并聯(lián)66

3.5 電力電子器件驅(qū)動(dòng)與保護(hù)典型應(yīng)用電路67

3.5.1 三相晶閘管智能控制模塊67

3.5.2 集成化驅(qū)動(dòng)芯片及電路介紹68

3.6 2SC0106T集成芯片及其驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)73

3.6.1 2SC0106T芯片介紹73

3.6.2 基于2SC0106T的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)76

本章小結(jié)79

思考題與習(xí)題79

第4章 交流-直流變換電路81

內(nèi)容提要81

本章內(nèi)容導(dǎo)入81

4.1 單相可控整流電路81

4.1.1 單相半波可控整流電路82

4.1.2 單相橋式全控整流電路86

4.1.3 單相橋式半控整流電路90

4.1.4 單相全波可控整流電路92

4.2 三相可控整流電路93

4.2.1 三相半波共陰極可控整流電路94

4.2.2 三相半波共陽極可控整流電路98

4.2.3 三相橋式全控整流電路99

4.3 大功率可控整流電路106

4.3.1 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路106

4.3.2 兩組三相橋式整流電路并聯(lián)的12脈波相控整流電路108

4.3.3 兩組三相橋式整流電路串聯(lián)的12脈波相控整流電路109

4.4 考慮變壓器漏感的整流電路110

4.4.1 換相過程與換相重疊角110

4.4.2 換相期間基本的數(shù)量關(guān)系111

4.4.3 變壓器漏感對(duì)整流電路的影響112

4.5 有源逆變電路112

4.5.1 有源逆變的概念112

4.5.2 三相橋式整流電路的有源逆變工作狀態(tài)115

4.5.3 逆變失敗與最小逆變角的限制116

4.6 整流電路的諧波和功率因數(shù)117

4.6.1 整流電路對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響117

4.6.2 整流電路的諧波分析基礎(chǔ)118

4.6.3 交流側(cè)諧波和功率因數(shù)分析119

4.6.4 直流側(cè)輸出電壓和電流的諧波分析120

4.7 電壓型PWM整流器122

4.7.1 電壓型單相PWM整流器122

4.7.2 電壓型三相PWM整流器126

4.8 可控整流電路的典型應(yīng)用案例128

4.8.1 可控整流電路在高壓直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用128

4.8.2 可控整流電路在冶金熔煉電源中的應(yīng)用129

4.8.3 城市軌道交通供電系統(tǒng)整流機(jī)組的電路131

4.8.4 晶閘管可逆直流調(diào)速系統(tǒng)132

本章小結(jié)133

思考題與習(xí)題133

第5章 直流-交流變換電路136

內(nèi)容提要136

本章內(nèi)容導(dǎo)入136

5.1 逆變電路概述137

5.1.1 逆變電路的基本工作原理137

5.1.2 逆變電路的基本類型137

5.1.3 逆變電路的控制方式138

5.2 電壓型方波逆變電路138

5.2.1 單相電壓型逆變電路138

5.2.2 三相橋式電壓型方波逆變電路140

5.3 電流型方波逆變電路143

5.3.1 單相橋式電流型逆變電路143

5.3.2 三相橋式電流型逆變電路144

5.4 逆變電路的多重化及多電平化145

5.4.1 多重逆變電路145

5.4.2 多電平逆變電路147

5.5 逆變電路的脈寬調(diào)制(PWM)控制技術(shù)149

5.5.1 SPWM控制的基本原理149

5.5.2 SPWM的生成方法150

5.5.3 異步調(diào)制和同步調(diào)制152

5.6 電壓正弦SPWM逆變電路153

5.6.1 單相橋式SPWM逆變電路153

5.6.2 三相橋式SPWM逆變電路155

5.7 電流跟蹤SPWM控制技術(shù)156

5.7.1 電流跟蹤SPWM控制原理156

5.7.2 三相電流滯環(huán)控制型SPWM逆變電路157

5.8 逆變電路的典型應(yīng)用案例158

5.8.1 逆變電路在超聲波電源中的應(yīng)用158

5.8.2 逆變電源在感應(yīng)加熱電源中的應(yīng)用159

5.8.3 逆變電路在變頻器中的應(yīng)用160

5.8.4 逆變電路在有源電力濾波器中的應(yīng)用162

5.8.5 逆變電路在直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用164

本章小結(jié)165

思考題與習(xí)題165

第6章 直流-直流變換電路167

內(nèi)容提要167

本章內(nèi)容導(dǎo)入167

6.1 概述167

6.1.1 直流斬波的基本工作原理168

6.1.2 直流斬波電路的基本控制方式168

6.1.3 DC-DC變換電路的分類169

6.1.4 直流斬波電路中電感、電容的基本特性169

6.2 非隔離型斬波電路170

6.2.1 降壓斬波電路170

6.2.2 升壓斬波電路172

6.2.3 升降壓斬波電路174

6.2.4 Cuk斬波電路175

6.2.5 Sepic斬波電路177

6.2.6 Zeta斬波電路178

6.3 復(fù)合斬波電路和多相、多重?cái)夭娐?79

6.3.1 電流可逆斬波電路180

6.3.2 橋式可逆斬波電路180

6.3.3 多相多重?cái)夭娐?81

6.4 隔離型斬波電路182

6.4.1 正激變換電路182

6.4.2 反激變換電路185

6.4.3 半橋型變換電路186

6.4.4 全橋型變換電路187

6.5 直流-直流變換電路的典型應(yīng)用案例189

6.5.1 Boost電路在LED應(yīng)急照明電路中的應(yīng)用189

6.5.2 反激式電路在手機(jī)充電器中的應(yīng)用191

6.5.3 多相多重升壓斬波技術(shù)在船用逆變器中的應(yīng)用193

本章小結(jié)194

思考題與習(xí)題194

第7章 交流-交流變換電路196

內(nèi)容提要196

本章內(nèi)容導(dǎo)入196

7.1 單相交流調(diào)壓電路196

7.1.1 單相相控式交流調(diào)壓電路196

7.1.2 單相斬控式交流調(diào)壓電路201

7.2 三相交流調(diào)壓電路202

7.2.1 三相相控式交流調(diào)壓電路202

7.2.2 三相斬控式交流調(diào)壓電路204

7.3 交流調(diào)功電路及電力電子開關(guān)205

7.3.1 交流調(diào)功電路205

7.3.2 晶閘管交流開關(guān)206

7.4 交-交變頻電路207

7.4.1 單相交-交變頻電路207

7.4.2 三相交-交變頻電路210

7.5 交流-交流變換電路典型應(yīng)用案例212

7.5.1 交流調(diào)壓電路在調(diào)光臺(tái)燈中的應(yīng)用212

7.5.2 交流調(diào)壓電路在電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器中的應(yīng)用214

7.5.3 電力電子開關(guān)在靜止無功補(bǔ)償裝置中的應(yīng)用215

本章小結(jié)216

思考題與習(xí)題217

第8章 PSIM仿真軟件的應(yīng)用218

內(nèi)容提要218

本章內(nèi)容導(dǎo)入218

8.1 PSIM仿真軟件介紹218

8.1.1 PSIM使用介紹218

8.1.2 PSIM軟件的元件選取219

8.2 直流斬波電路的仿真221

8.2.1 降壓斬波電路仿真(CCM模式)221

8.2.2 升壓斬波電路仿真(CCM模式)222

8.3 整流電路仿真224

8.3.1 單相橋式全控整流電路仿真224

8.3.2 三相橋式全控整流電路仿真225

8.4 單相橋式逆變電路仿真228

8.5 單相斬控式交流調(diào)壓電路仿真230

第9章 電力變換電路綜合應(yīng)用案例232

內(nèi)容提要232

本章內(nèi)容導(dǎo)入232

9.1 雙PWM變頻器硬件電路設(shè)計(jì)232

9.1.1 雙PWM變頻器硬件總體結(jié)構(gòu)233

9.1.2 主電路設(shè)計(jì)234

9.1.3 DSP開發(fā)平臺(tái)238

9.1.4 信號(hào)處理電路239

9.2 典型不間斷電源實(shí)例電路分析241

9.2.1 UPS不間斷電源系統(tǒng)組成241

9.2.2 各個(gè)模塊的電路原理242

本章小結(jié)245

參考文獻(xiàn)246

序

第5版前言

第4版前言

符號(hào)說明

第1章緒論1

11什么是電力電子技術(shù)1

12電力電子技術(shù)的發(fā)展史4

13電力電子技術(shù)的應(yīng)用6

14本教材的 內(nèi)容簡(jiǎn)介和使用說明8

第2章電力電子器件10

21電力電子器件概述10

22不可控器件——電力二極管14

23半控型器件——晶閘管19

24典型全控型器件25

25其他新型電力電子器件37

26功率集成電路與集成電力電子模塊39

習(xí)題及思考題42

第3章整流電路43

31單相可控整流電路43

32三相可控整流電路53

33變壓器漏感對(duì)整流電路的影響61

34電容濾波的不可控整流電路63

35整流電路的諧波和功率因數(shù)69

36大功率可控整流電路76

37整流電路的有源逆變工作狀態(tài)82

38整流電路相位控制的實(shí)現(xiàn)87

習(xí)題及思考題95

第4章逆變電路97

41換流方式98

42電壓型逆變電路100

43電流型逆變電路106

44多重逆變電路和多電平逆變電路112

習(xí)題及思考題118

電力電子技術(shù)第5章直流直流變流電路119

51基本斬波電路119

52復(fù)合斬波電路和多相多重?cái)夭娐?29

53帶隔離的直流直流變流電路131

習(xí)題及思考題138

第6章交流交流變流電路140

61交流調(diào)壓電路140

62其他交流電力控制電路148

63交交變頻電路149

64矩陣式變頻電路157

習(xí)題及思考題161

第7章PWM控制技術(shù)162

71PWM控制的基本原理163

72PWM逆變電路及其控制方法164

73PWM跟蹤控制技術(shù)177

74PWM整流電路及其控制方法179

習(xí)題及思考題184

第8章軟開關(guān)技術(shù)185

81軟開關(guān)的基本概念185

82軟開關(guān)電路的分類187

83典型的軟開關(guān)電路189

84軟開關(guān)技術(shù)新進(jìn)展194

習(xí)題及思考題195

第9章電力電子器件應(yīng)用的共性問題196

91電力電子器件的驅(qū)動(dòng)196

92電力電子器件的保護(hù)200

93電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)使用204

習(xí)題及思考題206

第10章電力電子技術(shù)的應(yīng)用207

101晶閘管直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)208

102變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng)214

103不間斷電源218

104開關(guān)電源220

105功率因數(shù)校正技術(shù)224

106電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用228

107電力電子技術(shù)的其他應(yīng)用235

習(xí)題及思考題237

結(jié)束語239

教學(xué)實(shí)驗(yàn)241

實(shí)驗(yàn)1三相橋式全控整流電路的性能研究241

實(shí)驗(yàn)2直流斬波電路的性能研究243

實(shí)驗(yàn)3單相交流調(diào)壓電路的性能研究244

實(shí)驗(yàn)4單相交直交變頻電路的性能研究245

實(shí)驗(yàn)5半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究248

附錄251

附錄A術(shù)語索引251

附錄B與電力電子技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)組織、學(xué)術(shù)會(huì)議及期刊262

參考文獻(xiàn)267

《電力電子技術(shù) 第3版》以編者2010年出版的普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材、2011年江蘇省高等學(xué)校精品教材《電力電子技術(shù)第2版》為基礎(chǔ)，從電力電子技術(shù)應(yīng)用的角度出發(fā)，簡(jiǎn)明扼要地介紹了常用的不可控型、半控型和全控型電力電子器件；重點(diǎn)討論了交流直流變換、直流交流變換、交流交流變換、直流直流變換等電力電子變流電路。為強(qiáng)化高等職業(yè)教育的實(shí)踐技能培養(yǎng)，《電力電子技術(shù) 第3版》介紹了基于MATLAB的圖形化仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?；镜慕虒W(xué)內(nèi)容均配有仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)例；另外還安排了課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐內(nèi)容；《電力電子技術(shù) 第3版》內(nèi)容敘述詳細(xì)，便于自學(xué)；仿真實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)循序漸進(jìn)，便于初學(xué)者掌握?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù) 第3版》的特色是提供了與理論分析波形相對(duì)應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)波形和實(shí)物實(shí)驗(yàn)波形，有利于加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。內(nèi)容深入淺出、簡(jiǎn)明扼要、實(shí)用性較強(qiáng)。和第2版相比，第3版增加了較多的例題和課后習(xí)題、優(yōu)化了直流交流變換電路部分的體系，新增了一定數(shù)量的仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

《電力電子技術(shù) 第3版》適用的讀者對(duì)象是電類相關(guān)專業(yè)的高職高專院校的學(xué)生，同時(shí)也可供從事電力電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。

序

第5版前言

第4版前言

符號(hào)說明

第1章 緒論

1.1 什么是電力電子技術(shù)

1.2 電力電子技術(shù)的發(fā)展史

1.3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1.4 本教材的內(nèi)容簡(jiǎn)介和使用說明

第2章 電力電子器件

2.1 電力電子器件概述

2.2 不可控器件——電力二極管

2.3 半控型器件——晶閘管

2.4 典型全控型器件

2.5 其他新型電力電子器件