電力電子器件及應(yīng)用技術(shù)

工作頁1 1

項目1 電力二極管的應(yīng)用 8

1.1　電力二極管的工作原理與技術(shù)參數(shù) 8

1.1.1 結(jié)構(gòu)和工作原理 8

1.1.2 基本特性 10

1.1.3 主要技術(shù)參數(shù) 11

1.1.4 主要類型 12

1.2 電阻負載的單相半波不可控整流電路 14

1.2.1 電路結(jié)構(gòu) 14

1.2.2 工作原理 14

1.2.3 數(shù)量關(guān)系 15

1.2.4 MATLAB電路仿真過程 16

應(yīng)用案例1 三擋調(diào)溫型電熱毯電路 21

1.3 電力二極管的選型與檢測 22

1.3.1 電力二極管的選型 22

1.3.2 電力二極管的檢測 24

1.4 電力二極管應(yīng)用基礎(chǔ)電路 25

1.4.1 緩沖電路 26

1.4.2 散熱裝置 26

1.4.3 串并聯(lián)應(yīng)用 27

1.5 阻感性負載的單相半波不可控整流電路 28

1.5.1 無續(xù)流二極管 28

1.5.2 有續(xù)流二極管 29

1.6 單相全波不可控整流電路 30

1.6.1 單相全波整流電路 30

1.6.2 單相橋式整流電路 31

1.7 三相不可控整流電路 33

1.7.1 三相半波不可控整流電路 33

1.7.2 三相橋式不可控整流電路 34

1.7.3 常用整流電路比較 36

工作頁2 37

項目2　普通晶閘管的應(yīng)用 42

2.1 普通晶閘管的工作原理與技術(shù)參數(shù) 42

2.1.1 結(jié)構(gòu)和工作原理 42

2.1.2 基本特性 44

2.1.3 主要技術(shù)參數(shù) 47

2.2 電阻負載的單相半波可控整流電路 50

2.2.1 電路結(jié)構(gòu) 50

2.2.2 工作原理 50

2.2.3 數(shù)量關(guān)系 51

電路仿真1 單相半波可控整流電路 53

應(yīng)用案例2 路燈自動控制電路 57

2.3 普通晶閘管的選型與檢測 58

2.3.1 普通晶閘管的選型 58

2.3.2 普通晶閘管的檢測 64

2.4 阻感性負載的單相半波可控整流電路 65

2.4.1 無續(xù)流二極管 65

2.4.2 有續(xù)流二極管 66

2.5 單相橋式全控整流電路 68

電路仿真2 單相橋式全控整流電路 71

2.6 三相半波可控整流電路 73

電路仿真3 三相半波可控整流電路 75

2.7 三相橋式全控整流電路 78

電路仿真4 三相橋式全控整流電路 80

工作頁3 85

項目3 雙向晶閘管的應(yīng)用 90

3.1 雙向晶閘管的工作原理與技術(shù)參數(shù) 90

3.1.1 結(jié)構(gòu)和工作原理 90

3.1.2 基本特性 92

3.1.3 主要技術(shù)參數(shù) 92

3.2 電阻負載的單相交流調(diào)壓電路 93

3.2.1 電路結(jié)構(gòu) 93

3.2.2 工作原理 93

3.2.3 數(shù)量關(guān)系 94

電路仿真5 單相交流調(diào)壓電路 95

應(yīng)用案例3 無級調(diào)溫型電熱毯電路 97

3.3 雙向晶閘管的選型與檢測 97

3.3.1 雙向晶閘管的選型 98

3.3.2 雙向晶閘管的檢測 99

應(yīng)用案例4　雙向晶閘管的測試 100

3.4 阻感性負載的單相交流調(diào)壓電路 101

電路仿真6 阻感性負載的單相交流調(diào)壓電路 102

3.5 單相交流調(diào)功電路 103

3.5.1 電路結(jié)構(gòu)與工作原理 103

3.5.2 數(shù)量關(guān)系 104

電路仿真7 單相交流調(diào)功電路 104

應(yīng)用案例5 電熱器具的調(diào)溫電路 105

3.6 晶閘管的觸發(fā)電路 106

3.6.1 觸發(fā)電路基本要求 106

3.6.2 簡易觸發(fā)電路 106

3.6.3 單結(jié)晶體管及觸發(fā)電路 107

3.6.4 雙向觸發(fā)二極管電路 109

應(yīng)用案例6 雙向晶閘管調(diào)光電路 110

3.6.5 集成化觸發(fā)電路 111

3.7 雙向晶閘管應(yīng)用基礎(chǔ)電路 112

3.7.1 緩沖電路 112

3.7.2 保護電路 113

3.7.3 器件的串聯(lián)與并聯(lián) 113

3.7.4 器件的散熱問題 115

應(yīng)用案例7 晶閘管交流電力電子開關(guān) 116

應(yīng)用案例8 軟啟動器 119

工作頁4 121

項目4 電力晶體管的應(yīng)用 128

4.1 電力晶體管的工作原理與技術(shù)參數(shù) 128

4.1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理 128

4.1.2 基本特性 130

4.1.3 主要技術(shù)參數(shù) 131

4.1.4 二次擊穿和安全工作區(qū) 132

4.2 直流斬波電路的工作原理及應(yīng)用 133

4.2.1 斬波電路的PWM控制 134

4.2.2 降壓斬波電路 135

電路仿真8 直流降壓斬波電路 137

應(yīng)用案例9 單端輸出式降壓電源電路 139

4.2.3 升壓斬波電路 140

電路仿真9 升壓斬波電路 141

4.2.4 升/降壓斬波電路 143

電路仿真10 升/降壓斬波電路 146

4.2.5 Cuk斬波電路 148

4.3 電力晶體管的選型與檢測 149

4.3.1 電力晶體管的選型 149

4.3.2 電力晶體管的檢測 150

4.4 電力晶體管應(yīng)用基礎(chǔ)電路 151

4.4.1 驅(qū)動電路 151

4.4.2 保護電路 152

4.4.3 緩沖電路 153

4.4.4 散熱問題 154

4.5 直流PWM控制技術(shù) 155

4.5.1 基本工作原理 155

4.5.2 PWM集成控制電路 156

4.6 軟開關(guān)技術(shù) 158

4.6.1 軟開關(guān)基本原理 158

4.6.2 準諧振變換電路 159

應(yīng)用案例10 有源功率因數(shù)校正 161

應(yīng)用案例11 APFC集成控制電路 163

應(yīng)用案例12 開關(guān)電源電路 164

工作頁5 166

項目5 電力MOSFET的應(yīng)用 171

5.1 電力MOSFET的工作原理與技術(shù)參數(shù) 171

5.1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理 171

5.1.2 基本特性 172

5.1.3 主要技術(shù)參數(shù) 174

5.1.4 安全工作區(qū) 175

5.2 單相逆變電路 176

5.2.1 逆變電路工作原理 177

5.2.2 單相推挽式逆變電路 178

5.2.3 單相半橋逆變電路 179

5.2.4 單相全橋逆變電路 180

電路仿真11 單相全橋逆變電路 182

應(yīng)用案例13 高頻電源電路 184

應(yīng)用案例14 中頻感應(yīng)加熱電路 184

5.3 電力MOSFET的選型與檢測 185

5.3.1 電力MOSFET的選型 185

5.3.2 電力MOSFET的檢測 185

5.4 電力MOSFET應(yīng)用基礎(chǔ)電路 187

5.4.1 驅(qū)動電路 187

5.4.2 保護電路 189

5.4.3 緩沖電路 190

5.4.4 靜電防護措施 191

5.5 SPWM控制技術(shù) 191

5.5.1 方波逆變器存在的問題 191

5.5.2 SPWM基本原理 193

5.5.3 SPWM調(diào)制原則 193

5.5.4 SPWM信號調(diào)制形式 194

應(yīng)用案例15 串聯(lián)諧振逆變器 196

應(yīng)用案例16 光伏發(fā)電系統(tǒng) 198

應(yīng)用案例17 磁諧振無線輸電系統(tǒng)E類逆變電路 199

應(yīng)用案例18 電子鎮(zhèn)流器 200

工作頁6 202

項目6 IGBT的應(yīng)用 205

6.1 IGBT的工作原理與技術(shù)參數(shù) 205

6.1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理 205

6.1.2 基本特性 206

6.1.3 主要技術(shù)參數(shù) 208

6.2 三相橋式逆變電路 209

6.2.1 電壓型三相橋式逆變電路 209

電路仿真12 三相橋式SPWM逆變電路 213

6.2.2 電流型三相橋式逆變電路 214

應(yīng)用案例19 典型變頻器的工作原理 215

應(yīng)用案例20 伺服驅(qū)動器的電路原理 216

6.3 IGBT的選型與檢測 217

6.3.1 IGBT的選型 217

6.3.2 IGBT的檢測 219

6.4 IGBT器件應(yīng)用基礎(chǔ)電路 220

6.4.1 驅(qū)動電路 220

6.4.2 保護電路 221

6.4.3 緩沖電路 223

應(yīng)用案例21 電磁爐主電路 224

應(yīng)用案例22 不間斷電源 226

6.5 智能功率模塊（IPM） 227

6.5.1 IPM的結(jié)構(gòu) 227

6.5.2 IPM的保護功能 229

6.5.3 IPM的死區(qū)時間 230

6.5.4 IPM的參數(shù) 231

應(yīng)用案例23 電動汽車的功率變換器 231

參考文獻 233

本書在“基于創(chuàng)新思維的工作過程系統(tǒng)化”教學改革成果基礎(chǔ)上，結(jié)合作者多年的工程應(yīng)用經(jīng)驗進行編寫。全書注重所述知識的工程應(yīng)用，使讀者在掌握電力電子技術(shù)的同時能夠快速掌握工程項目開發(fā)的思路、方法、經(jīng)驗，并培養(yǎng)運用理論解決項目中出現(xiàn)問題的能力。全書設(shè)有6個項目，主要內(nèi)容為常用電力電子器件的工作原理與使用特性，以及由這些器件組成的經(jīng)典電路和典型應(yīng)用案例。全書著重突出電力電子器件的應(yīng)用技能培養(yǎng)，為教學方便同時引入基于MATLAB的圖形化仿真技術(shù)，通過電路仿真實例使學生能夠更好地掌握常用電力電子器件的工作原理與應(yīng)用方法，理論與實際緊密結(jié)合，提高學生的創(chuàng)新精神與實踐能力。本書內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)合理、圖文并茂、可操作性強。 本書提供免費的電子教學課件和工作頁習題參考答案等資源，詳見前言。

電力電子技術(shù)以電力作為處理的對象，是一門新型的電子應(yīng)用技術(shù)。

《電力電子應(yīng)用技術(shù)及發(fā)展研究》從應(yīng)用的角度出發(fā)，以定性分析為主，介紹了典型的電力電子器件的工作特點，分析了整流電路、直流一直流變換電路、交流一交流變換電路和逆變電路的工作原理，注重理論的完整性、先進性，突出工程設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)，反映了當前技術(shù)發(fā)展的主流和趨勢。

全書結(jié)構(gòu)合理，條理清晰，內(nèi)容豐富新穎，可供從事電力電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。