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目 录 第1章 电力电子器件 1.1 电力电子器件概述 1.2 晶闸管及其派生器件 1.3 电力二极管 1.4 电力晶体管 1.5 电力场效应晶体管 1.6 绝缘栅双极晶体管 1.7 其他全控型电力电子器件简介 1.8 功率模块与功率集成电路简介 1.9 电力电子器件的串联与并联运行 第2章 晶闸管相控整流电路 2.1 概述 2.2 单相可控整流电路 2.3 三相可控整流电路 2.4 大功率可控整流主电路接线形式及特点 2.5 变压器漏感对整流电路的影响 2.6 整流电路的谐波分析 2.7 电力公害及其抑制措施 第3章 有源逆变电路 3.1 有源逆变的基本原理 3.2 三相有源逆变电路 3.3 逆变失败与最小逆变角的限制 3.4 晶闸管直流电动机系统机械特性 3.5 有源逆变电路应用举例 3.6 变流装置的功能指标 第4章 无源逆变电路 4.1 换流方式 4.2 电压型逆变电路 4.3 电流型逆变电路 4.4 多重逆变电路和多电平逆变电路 4.5 PWM控制的基本原理 4.6 PWM逆变电路及其控制方法 4.7 PWM逆变电路的多重化 4.8 PWM跟踪控制技术 4.9 无源逆变电路应用举例 第5章 直流斩波电路 5.1 斩波电路的基本工作原理与控制方式 5.2 Buck斩波电路 5.3 Boost斩波电路 5.4 Buck-Boost 斩波电路和Cuk斩波电路 5.5 复合斩波电路 第6章 交流电力控制电路和交交变频电路 6.1 交流调压电路 6.2 交流调功电路 6.3 交交变频电路 第7章 电力电子变流装置的控制和保护电路 7.1 晶闸管变流装置的保护电路 7.2 晶闸管变流装置的触发电路 7.3 电力晶体管的驱动电路 7.4 IGBT的驱动电路 7.5 电力电子变流装置的缓冲电路 第1章 电力电子器件 1.1 电力电子器件概述 1.1.1 电力电子器件的分类 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，可以将电力电子器件分为以下3大类型： 1)不可控型器件 2)半控型器件 3)全控型器件 1.1.2 电力电子器件的使用特点 从使用角度出发，主要可从以下5个方面考查电力电子器件的性能特点。 1)导通压降 2)运行频率 图1.1 电力电子器件“树” 3)器件容量 4)耐冲击能力 5)可靠性 1.1.3 电力电子器件的现状和发展趋势 图1.2 电力电子器件的种类和发展历史 图1.3 单个器件输出 功率与工作频率的关系 (1)单管的输出功率 (2)电流与电压的等级 (3)功率损耗 图1.4 各种器件电压和电流的比较 图1.5 器件功率损耗与工作频率的关系 1.2 晶闸管及其派生器件 1.2.1 晶闸管的结构和工作原理 (1)晶闸管的结构 (2)晶闸管的工作原理 图1.6 各种器件寿命的周期曲线 图1.7 晶闸管的外形、内部结构、电气图形符号和模块外形 (a)晶闸管的外形(b)内部结构(c)电气图形符号(d)模块外形 图1.8 晶闸管工作条件的实验电路 1.2.2 晶闸管的特性 (1)静态特性 图1.9 晶闸管的双晶体管模型 图1.10 晶闸管的伏安特性 (2)动态特性 图1.11 晶闸管的动态过程及相应的损耗 1)开通过程 2)关断过程 晶闸管的关断时间与下列因素有关： ①关断前的正向电流越大，晶闸管内储存载流子越多，关断时间就越长。 ②外加反向电压越高，反向电流越大，或反向电流上升率越大，排除过剩载流子速率增加，关断时间可缩短。 ③再次施加正向电压及正向电压上升率越接近其极限值，关断时间增长越明显。 ④结温越高，载流子复合时间越长，关断时间也长。 3)晶闸管的损耗 图1.11中每一瞬时晶闸管电流与电压相乘，可得到晶闸管瞬时损耗曲线。可将损耗曲线分成以下几部分： ①通态损耗：这是晶闸管在稳定导通期的功率损耗。 ②断态损耗：这是晶闸管在稳定断态期的功率损耗。 ③开通损耗：在开通过程中出现的瞬时 功耗。 ④关断损耗：在关断过程中出现的瞬时 功耗。 1.2.3 晶闸管的主要参数 (1)额定电压UTN (2)额定电流IT(AV) (3)通态平均电压UT(AV) (4)维持电流IH (5)擎住电流IL (6)断态电压临界上升率du/dt (7)通态电流临界上升率di/dt (8)门极触发电流IGT和门极触发电压UGT (9)额定结温Tjm 1.2.4 晶闸管的派生器件 (1)快速晶闸管FST (2)双向晶闸管TRIAC 图1.12 双向晶闸管的电气图形符号和伏安特性 (a)电气图形符号 (b)伏安特性 (3