目錄
第1章 緒論 1
1.1 電力電子技術的定義 1
1.2 電力電子技術的發(fā)展 2
1.3 電力電子技術的應用 5
第2章 電力電子器件及應用 16
2.1 電力電子器件的特點與分類 16
2.1.1 電力電子器件的特點 16
2.1.2 電力電子器件的分類 17
2.2 電力電子器件基礎 18
2.2.1 PN結原理 18
2.2.2 電力電子器件的封裝 20
2.3 功率二極管 21
2.3.1 結型功率二極管基本結構和工作原理 21
2.3.2 結型功率二極管的基本特性 22
2.3.3 快速功率二極管 23
2.3.4 肖特基勢壘二極管 23
2.3.5 功率二極管的主要參數 24
2.3.6 功率二極管的應用特點 25
2.4 晶閘管 25
2.4.1 基本結構和工作原理 26
2.4.2 晶閘管特性及主要參數 27
2.4.3 晶閘管派生器件及應用 30
2.4.4 晶閘管的觸發(fā) 31
2.4.5 晶閘管的應用特點 32
2.5 可關斷晶閘管 33
2.5.1 基本結構和工作原理 33
2.5.2 可關斷晶閘管特性 34
2.5.3 可關斷晶閘管的驅動 34
2.5.4 可關斷晶閘管的應用特點 35
2.6 功率場效應晶體管 35
2.6.1 基本結構和工作原理 35
2.6.2 功率MOSFET特性及主要參數 36
2.6.3 功率MOSFET的驅動 38
2.6.4 功率MOSFET的應用特點 39
2.7 絕緣柵雙極晶體管 39
2.7.1 基本結構和工作原理 40
2.7.2 IGBT特性及主要參數 40
2.7.3 IGBT的驅動 42
2.7.4 IGBT的應用特點 43
2.8 其他電力電子器件 43
2.8.1 電力晶體管 43
2.8.2 集成門極換流晶閘管 43
2.8.3 電子注入增強柵晶體管 44
2.9 電力電子集成技術 44
2.10 采用新型半導體材料的電力電子器件 45
2.11 電力電子器件應用共性問題 45
2.11.1 電力電子器件的保護 45
2.11.2 電力電子器件的散熱 48
2.11.3 電感和電容 50
本章小結 52
思考與練習 53
第3章 DC-DC變換器 54
3.1 DC-DC變換器的基本結構 55
3.1.1 Buck型DC-DC變換器的基本結構 55
3.1.2 Boost型DC-DC變換器的基本結構 57
3.1.3 Boost-Buck型DC-DC變換器的基本結構 58
3.1.4 Buck-Boost型DC-DC變換器的基本結構 60
3.2 DC-DC變換器換流及其特性分析 61
3.2.1 開關變換器中電容、電感的基本特性 62
3.2.2 Buck變換器換流及其特性分析 62
3.2.3 Boost變換器換流及其特性分析 66
3.2.4 Cuk變換器換流及其特性分析 69
3.3 復合型DC-DC變換器 73
3.3.1 二象限DC-DC變換器 74
3.3.2 四象限DC-DC變換器 75
3.3.3 多相多重DC-DC變換器 75
3.4 變壓器隔離型DC-DC變換器 77
3.4.1 隔離型Buck變換器——單端正激式變換器 77
3.4.2 隔離型Buck-Boost變換器——單端反激式變換器 79
3.4.3 隔離型Cuk變換器 82
3.4.4 推挽式變換器 83
3.4.5 全橋變換器 85
3.4.6 半橋變換器 88
本章小結 91
思考與練習 92
第4章 DC-AC變換器（無源逆變器） 95
4.1 概述 95
4.1.1 逆變器的基本原理 95
4.1.2 逆變器的分類 99
4.1.3 逆變器的性能指標 99
4.2 電壓型逆變器 100
4.2.1 電壓型方波逆變器 100
4.2.2 電壓型階梯波逆變器 106
4.2.3 電壓型正弦波逆變器 113
4.3 空間矢量PWM控制 133
4.3.1 概述 133
4.3.2 三相電壓型逆變器空間電壓矢量分析 134
4.3.3 空間電壓矢量的合成 136
4.4 電流型逆變器 139
4.4.1 電流型方波逆變器 140
4.4.2 電流型階梯波逆變器 145
本章小結 148
思考與練習 149
第5章 AC-DC變換器（整流和有源逆變電路） 151
5.1 概述 151
5.2 不控整流電路 152
5.2.1 單相不控整流電路 152
5.2.2 三相不控整流電路 155
5.2.3 整流濾波電路 157
5.2.4 倍壓、倍流不控整流電路 159
5.3 相控整流電路 161
5.3.1 移相控制技術 161
5.3.2 三相半波相控整流電路 164
5.3.3 三相橋式相控整流電路 169
5.3.4 橋式半控整流電路 172
5.3.5 變壓器漏感對整流電路的影響 174
5.4 相控有源逆變電路 176
5.4.1 相控有源逆變原理及實現條件 176
5.4.2 逆變失敗與最小逆變角 178
5.5 PWM整流電路 180
5.5.1 傳統(tǒng)整流電路存在的問題 180
5.5.2 單相APFC整流電路 181
5.5.3 電壓型橋式PWM整流電路 183
5.5.4 電流型橋式PWM整流電路 190
5.6 同步整流電路 191
本章小結 192
思考與練習 193
第6章 AC-AC變換器 196
6.1 概述 196
6.2 交流調壓電路 197
6.2.1 相控式交流調壓電路 198
6.2.2 斬控式交流調壓電路 203
6.3 交流電力控制電路 205
6.3.1 交流調功電路 205
6.3.2 交流電力電子開關 205
6.4 交-交變頻電路 206
6.4.1 單相相控交-交變頻電路 207
6.4.2 三相相控交-交變頻電路 209
6.4.3 矩陣式交-交變頻電路 210
本章小結 212
思考與練習 213
第7章 軟開關變換器 215
7.1 概述 215
7.1.1 功率電路的開關過程 216
7.1.2 軟開關的特征及分類 217
7.2 準諧振變換器 218
7.2.1 零電壓開關準諧振變換器 218
7.2.2 零電流開關準諧振變換器 221
7.3 PWM軟開關變換器 223
7.3.1 零開關PWM變換器 223
7.3.2 零轉換PWM變換器 229
7.3.3 移相控制軟開關PWM全橋變換器
235 本章小結 240
思考與練習 240
參考文獻 242