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绪论1

第1章 电力电子器件4

1.1 普通晶闸管5

1.1.1 晶闸管的结构5

1.1.2 晶闸管的工作原理5

1.1.3 晶闸管的伏安特性7

1.1.4 晶闸管的主要参数8

1.1.5 晶闸管的型号及简单测试方法10

1.2 全控型电力电子器件10

1.2.1 门极可关断晶闸管（GTO）10

1.2.2 大功率晶体管（GTR）14

1.2.3 功率场效应晶体管22

1.2.4 绝缘栅双极型晶体管25

1.2.5 静电感应晶体管（SIT）32

1.2.6 静电感应晶闸管33

1.3 晶闸管的派生器件34

1.3.1 快速晶闸管35

1.3.2 双向晶闸管35

1.3.3 逆导晶闸管36

1.3.4 光控晶闸管37

1.4 功率二极管37

1.4.1 功率二极管的工作原理37

1.4.2 功率二极管的主要参数38

1.4.3 功率二极管的主要类型38

实训1 晶闸管的简易测试及导通、关断条件测试39

习题与思考题141

第2章 晶闸管可控整流电路42

2.1 单相半波可控整流电路43

2.1.1 电阻性负载43

2.1.2 电感性负载及续流二极管47

2.1.3 反电动势负载51

2.2 单相全波和单相全控桥式可控整流电路52

2.2.1 单相全波可控整流电路52

2.2.2 单相全控桥式整流电路55

2.3 三相半波可控整流电路56

2.3.1 三相半波不可控整流电路56

2.3.2 三相半波可控整流电路58

2.3.3 共阳极整流电路64

2.3.4 共用变压器的共阴极、共阳极三相半波可控整流电路65

2.4 三相全控桥式整流电路66

2.4.1 工作原理66

2.4.2 对触发脉冲的要求67

2.4.3 对大电感负载的分析68

2.5 变压器漏电抗对整流电路的影响69

2.5.1 换相期间的输出电压69

2.5.2 换相重叠角γ70

2.5.3 可控整流电路的外特性71

实训2 单相半波可控整流电路的连接与测试72

实训3 单相全控桥式整流电路的连接与测试74

实训4 三相全控桥式整流电路的连接与测试78

实训5 三相半控桥式整流电路的连接与测试82

习题与思考题285

第3章 晶闸管的触发电路及保护电路87

3.1 对触发电路的要求88

3.2 单结晶体管触发电路89

3.2.1 单结晶体管89

3.2.2 单结晶体管弛张振荡电路91

3.2.3 单结晶体管的同步和移相触发电路92

3.3 同步电压为锯齿波的晶闸管触发电路93

3.3.1 触发脉冲的形成与放大93

3.3.2 锯齿波的形成及脉冲移相94

3.3.3 锯齿波同步电压的形成95

3.3.4 双窄脉冲形成环节96

3.3.5 强触发电路96

3.4 集成触发电路97

3.4.1 KC04移相触发电路97

3.4.2 KC42脉冲列调制形成器99

3.4.3 KC41六路双脉冲形成器100

3.4.4 由集成元件组成的三相触发电路100

3.5 触发脉冲与主电路电压的同步及防止误触发的措施101

3.5.1 触发电路同步电源电压的选择101

3.5.2 防止误触发的措施102

3.6 晶闸管的过电压保护103

3.6.1 晶闸管的关断过电压及其保护103

3.6.2 晶闸管交流侧过电压及其保护104

3.6.3 晶闸管直流侧过电压及其保护106

3.7 晶闸管的过电流保护与电压、电流上升率的限制106

3.7.1 晶闸管的过电流保护106

3.7.2 电压与电流上升率的限制108

实训6 锯齿波同步触发电路的连接与测试108

实训7 用KC04触发的三相全控桥式整流电路的连接与测试110

习题与思考题3114

第4章 有源逆变电路116

4.1 有源逆变的工作原理117

4.1.1 有源逆变过程的能量转换117

4.1.2 有源逆变的工作原理118

4.2 三相有源逆变电路119

4.2.1 三相半波有源逆变电路119

4.2.2 三相桥式有源逆变电路122

4.3 逆变失败及最小逆变角的确定123

4.3.1 逆变失败的原因123

4.3.2 最小逆变角的确定及限制125

4.4 有源逆变电路的应用126

4.4.1 用接触器控制直流电动机正反转的电路126

4.4.2 采用两组晶闸管反并联的可逆电路127

4.4.3 绕线转子异步电动机的串级调速130

实训8 三相桥式有源逆变电路的连接与测试132

习题与思考题4136

第5章 变频电路138

5.1 变频电路的作用、基本原理和换流方式139

5.1.1 变频电路的作用139

5.1.2 变频电路的基本原理139

5.1.3 变频电路的换流方式141

5.2 谐振式变频电路142

5.2.1 并联谐振式变频电路142

5.2.2 串联谐振式变频电路144

5.3 三相变频电路145

5.3.1 电压型三相变频电路145

5.3.2 电流型三相变频电路148

5.4 脉宽调制变频电路150

5.4.1 脉宽调制变频电路概述150

5.4.2 单相PWM变频电路152

5.4.3 三相桥式PWM变频电路153

5.4.4 用大规模集成电路芯片形成SPWM波154

习题与思考题5157

第6章 交流调压电路158

6.1 单相交流调压电路159

6.1.1 电阻性负载159

6.1.2 电感性负载160

6.2 三相交流调压电路164

6.2.1 带中线星形连接的三相交流调压电路164

6.2.2 晶闸管与负载连接成内三角形的三相交流调压电路164

6.2.3 用三对反并联晶闸管连接的三相三线交流调压电路165

6.3 交流过零调功电路167

6.3.1 调功器的工作原理167

6.3.2 实例——单相晶闸管过零调功电路168

实训9 三相交流调压电路的连接与测试170

习题与思考题6172

第7章 直流变换电路173

7.1 直流电压变换电路的工作原理及其分类174

7.1.1 直流电压变换电路的工作原理174

7.1.2 直流电压变换电路的分类175

7.2 单象限直流电压变换电路175

7.2.1 降压变换电路175

7.2.2 升压变换电路179

7.2.3 库克变换电路181

7.3 全桥式直流变换器电路184

7.3.1 双极性电压开关PWM控制方式185

7.3.2 单极性电压开关PWM控制方式187

实训10 IGBT斩波电路的连接与测试189

习题与思考题7192

第8章 电力电子装置的典型应用194

8.1 稳压电源195

8.1.1 稳压电源的基本工作原理195

8.1.2 隔离式高频变换电路197

8.1.3 开关电源的应用199

8.2 有源功率因数校正装置202

8.2.1 有源功率因数校正的工作原理203

8.2.2 APFC集成控制电路UC3854及其应用203

8.3 不间断电源206

8.3.1 UPS的分类206

8.3.2 UPS整流器208

8.3.3 UPS中的逆变器210

8.3.4 UPS中的锁相技术211

8.3.5 UPS中的静态开关212

8.4 变频调速装置213

8.4.1 变频调速的基本控制方式213

8.4.2 SPWM变频调速装置214

习题与思考题8215

综合实训1 整流变压器设计216

综合实训2 平波电抗器设计220

综合实训3 脉冲变压器设计224

综合实训4 双闭环调速系统电路设计与调试230

附录A 电源相序的测定238

附录B 变压器极性的测定239

参考文献241