緒　論 1

一、什么是電力電子技術(shù)　...........................　1

二、電力電子技術(shù)的發(fā)展　...........................　1

三、電力電子技術(shù)的主要功能　...................　2

四、電力電子技術(shù)的應(yīng)用　...........................　2

五、本書的教學建議　...................................　4

項目一　單相半波整流調(diào)光燈電路　5

任務(wù)一　晶閘管及其導通關(guān)斷條件測試　6

一、任務(wù)描述與目標　...................................　6

二、相關(guān)知識　...............................................　6

（一）晶閘管結(jié)構(gòu)及導通關(guān)斷條件　....................　6

（二）晶閘管的陽極伏安特性　....................　9

（三）晶閘管的主要參數(shù)　....................9

（四）晶閘管命名及型號含義　....................12

三、任務(wù)實施　.............................................　13

（一）晶閘管測試　....................　13

（二）晶閘管導通關(guān)斷條件測試....................14

四、總結(jié)與提升　.........................................　16

（一）晶閘管好壞的判斷....................　16

（二）晶閘管導通關(guān)斷原理....................17

（三）晶閘管的選擇　....................17

五、習題與思考　.........................................　18

任務(wù)二　單結(jié)晶體管及單結(jié)晶體管觸發(fā)電路

測試　19

一、任務(wù)描述與目標　.................................　19

二、相關(guān)知識　.............................................　19

（一）單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)及測試方法....................　19

（二）單結(jié)晶體管伏安特性及主要參數(shù)　....................　22

（三）單結(jié)晶體管自激振蕩電路....................　24

（四）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路....................　25

三、任務(wù)實施　.............................................　26

（一）單結(jié)晶體管測試....................　26

（二）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路調(diào)試　....................27

四、總結(jié)與提升　.........................................　28

（一）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的移相范圍　....................　28

（二）單結(jié)晶體管構(gòu)成的其他觸發(fā)電路　....................　29

（三）觸發(fā)電路元件的選擇....................　30

五、習題與思考　.........................................　31

任務(wù)三　單相半波可控整流電路調(diào)試　31

一、任務(wù)描述與目標　.................................　31

二、相關(guān)知識　.............................................　31

（一）單相半波可控整流電路結(jié)構(gòu)　....................　31

（二）單相半波可控整流電路電阻性負載工作原理　....................　32

（三）單相半波可控整流電路電感性負載工作原理　....................　35

三、任務(wù)實施　.............................................　38

（一）單相半波可控整流電路電阻性負載調(diào)試　....................38

（二）單相半波可控整流電路電感性負載調(diào)試　....................　39

四、總結(jié)與提升　.........................................　41

（一）單相半波可控整流電路電阻性負載相關(guān)參數(shù)計算....................　42

（二）單相半波可控整流電路電感性負載相關(guān)參數(shù)計算　....................　43

五、習題與思考　.........................................　45

2

電力電子技術(shù)（第4　版）（微課版）（附任務(wù)工單）

項目二　單相橋式全控整流調(diào)光燈

電路　46

任務(wù)一　鋸齒波同步觸發(fā)電路調(diào)試　46

一、任務(wù)描述與目標　.................................　46

二、相關(guān)知識　.............................................　47

（一）鋸齒波同步觸發(fā)電路的組成　....................　47

（二）鋸齒波同步觸發(fā)電路工作原理及波形分析　....................　48

三、任務(wù)實施　.............................................　49

四、總結(jié)與提升鋸齒波同步觸發(fā)

電路的其他環(huán)節(jié)　.................................　51

五、習題與思考　.........................................　53

任務(wù)二　TCA785 集成觸發(fā)電路調(diào)試　53

一、任務(wù)描述與目標　.................................　53

二、相關(guān)知識　.............................................　53

（一）TCA785　介紹 ....................　53

（二）TCA785　集成觸發(fā)電路....................57

三、任務(wù)實施　.............................................　58

四、總結(jié)與提升TCA785　構(gòu)成寬頻率

范圍的單相晶閘管觸發(fā)器　.................　60

五、習題與思考　.........................................　61

任務(wù)三　單相橋式全控整流電路調(diào)試　61

一、任務(wù)描述與目標　.................................　61

二、相關(guān)知識　.............................................　62

（一）單相橋式全控整流電路結(jié)構(gòu)　....................　62

（二）單相橋式全控整流電路電阻性負載工作原理　....................　62

（三）單相橋式全控整流電路電感性負載工作原理　....................　64

（四）單相橋式全控整流電感性負載接續(xù)

流二極管電路工作原理　....................　65

三、任務(wù)實施　.............................................　66

（一）單相橋式全控整流電路電阻性負載調(diào)試　....................　66

（二）單相橋式全控整流電路電阻電感性負載調(diào)試　....................68

四、總結(jié)與提升　.........................................　70

（一）單相橋式全控整流電路電阻性負載相關(guān)參數(shù)計算　....................　70

（二）單相橋式全控整流電路電阻電感性負載不接續(xù)流二極管相關(guān)參數(shù)計算　....................　71

（三）單相橋式全控整流電路電阻電感性

負載接續(xù)流二極管相關(guān)參數(shù)計算....................　71

五、習題與思考　.........................................　72

項目三　單相交流調(diào)壓調(diào)光燈電路　74

任務(wù)一　雙向晶閘管及其測試　74

一、任務(wù)描述與目標　.................................　74

二、相關(guān)知識　.............................................　75

（一）雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)及測試方法　....................75

（二）雙向晶閘管的特性與主要參數(shù)　.....................76

（三）雙向晶閘管的觸發(fā)方式.....................　79

（四）雙向晶閘管命名及型號含義　.....................　79

三、任務(wù)實施　.............................................　80

四、總結(jié)與提升　.........................................　81

（一）普通晶閘管和雙向晶閘管的判別.....................　81

（二）雙向晶閘管的觸發(fā)原理.....................81

五、習題與思考　.........................................　82

任務(wù)二　單相交流調(diào)壓電路調(diào)試　82

一、任務(wù)描述與目標　.................................　82

二、相關(guān)知識　.............................................　83

（一）雙向晶閘管觸發(fā)電路　.....................　83

（二）單相交流調(diào)壓電路.....................　85

三、任務(wù)實施　.............................................　88

（一）雙向晶閘管實現(xiàn)的單相交流調(diào)壓電路調(diào)試　.....................　88

（二）普通晶閘管反并聯(lián)實現(xiàn)的單相交流調(diào)壓電路調(diào)試　.....................　89

四、總結(jié)與提升　.........................................　91

（一）電阻電感性負載時阻抗角的確定　.....................　91

（二）電阻電感性負載時參數(shù)計算.....................　91

五、習題與思考　.........................................　92

項目四　同步電機勵磁電源電路　93

任務(wù)一　三相集成觸發(fā)電路調(diào)試　94

一、任務(wù)描述與目標　.................................　94

二、相關(guān)知識　.............................................　94

（一）KC04　移相集成觸發(fā)器 .....................94

（二）KC41C　六路雙脈沖形成器 .....................　95

（三）由KC04、KC41C　組成的三相集成觸發(fā)電路 .....................　96

三、任務(wù)實施　.............................................　97

四、總結(jié)與提升　.......................................　100

（一）TC787　和TC788 集成觸發(fā)器簡介 .....................100

（二）TC787/TC788　內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 .....................　101

五、習題與思考　.......................................　102

任務(wù)二　三相半波可控整流電路調(diào)試　102

一、任務(wù)描述與目標　...............................　102

二、相關(guān)知識　...........................................　103

（一）三相半波可控整流電路電阻性負載

工作原理及參數(shù)計算　.....................　103

（二）三相半波可控整流電路大電感負載

工作原理及參數(shù)計算.....................　106

（三）三相半波可控整流電路大電感性負載接續(xù)流二極管時的工作原理及參數(shù)計算　.....................108

三、任務(wù)實施　...........................................　109

四、總結(jié)與提升　.......................................　111

（一）共陽極的三相半波可控整流電路的工作原理　.....................　111

（二）三相半波可控整流電路常見故障分析　.....................112

五、習題與思考　.......................................　113

任務(wù)三　三相橋式全控整流電路調(diào)試　113

一、任務(wù)描述與目標　...............................　113

二、相關(guān)知識　...........................................　113

（一）三相橋式全控整流電路電阻性負載

的工作原理及參數(shù)計算　113

（二）三相橋式全控整流電路大電感負載

不接續(xù)流二極管時的工作原理及參

數(shù)計算　117

（三）三相橋式全控整流電路大電感負載

接續(xù)流二極管時的工作原理及參數(shù)

計算　118

三、任務(wù)實施　...........................................　119

四、總結(jié)與提升　.......................................　121

（一）觸發(fā)電路與主電路電壓的

同步　121

（二）三相橋式全控整流電路常見故障

分析　123

（三）整流電路的保護　124

五、習題與思考　.......................................　126

任務(wù)四　三相橋式全控有源逆變電路

調(diào)試　127

一、任務(wù)描述與目標　...............................　127

二、相關(guān)知識　...........................................　127

（一）有源逆變的工作原理　127

（二）逆變失敗與逆變角的限制　129

（三）三相橋式全控有源逆變電路　131

三、任務(wù)實施　...........................................　132

四、總結(jié)與提升　.......................................　133

（一）晶閘管直流電機可逆拖動系統(tǒng)

概述　133

（二）邏輯控制無環(huán)流可逆電路　134

（三）有環(huán)流反并聯(lián)可逆系統(tǒng)　135

五、習題與思考　.......................................　137

項目五　開關(guān)電源電路　138

任務(wù)一　GTR、Power MOSFET、IGBT、

GTO　及其測試　139

一、任務(wù)描述與目標　...............................　139

二、相關(guān)知識　...........................................　139

（一）GTR　139

（二）Power　MOSFET　146

4

電力電子技術(shù)（第4　版）（微課版）（附任務(wù)工單）

（三）IGBT　150

（四）GTO　154

三、任務(wù)實施　...........................................　158

四、習題與思考　.......................................　160

任務(wù)二　DC/DC 變換電路調(diào)試　160

一、任務(wù)描述與目標　...............................　160

二、相關(guān)知識　...........................................　161

（一）DC/DC　變換電路的工作

原理　161

（二）開關(guān)狀態(tài)控制電路　164

（三）其他電路　169

三、任務(wù)實施　...........................................　169

四、總結(jié)與提升軟開關(guān)技術(shù)　...........　171

五、習題與思考　.......................................　174

項目六　中頻感應(yīng)加熱電源電路　175

任務(wù)一　中頻感應(yīng)加熱電源　175

一、任務(wù)描述與目標　...............................　175

二、相關(guān)知識　...........................................　176

（一）感應(yīng)加熱的原理與發(fā)展歷史　176

（二）中頻感應(yīng)加熱電源的用途　177

（三）中頻感應(yīng)加熱電源的組成　178

三、習題與思考　.......................................　181

任務(wù)二　數(shù)字移相觸發(fā)電路　181

一、任務(wù)描述與目標　...............................　181

二、相關(guān)知識　...........................................　181

（一）數(shù)字移相觸發(fā)電路組成　181

（二）數(shù)字移相觸發(fā)電路工作原理　182

三、任務(wù)實施　...........................................　184

四、總結(jié)與提升基于單片機的晶閘管

觸發(fā)電路　...........................................　186

五、習題與思考　.......................................　189

任務(wù)三　中頻感應(yīng)加熱電源主電路

調(diào)試　189

一、任務(wù)描述與目標　...............................　189

二、相關(guān)知識　...........................................　189

（一）逆變的基本概念和換流方式　189

（二）單相并聯(lián)諧振逆變電路　191

（三）逆變觸發(fā)電路　192

（四）逆變主電路的啟動與保護　195

三、任務(wù)實施　...........................................　198

四、總結(jié)與提升　.......................................　201

（一）單相串聯(lián)諧振逆變電路　201

（二）中頻感應(yīng)加熱電源常見故障的

診斷　202

五、習題與思考　.......................................　204

項目七　變頻器逆變電路　205

任務(wù)一　認識變頻器　205

一、任務(wù)描述與目標　...............................　205

二、相關(guān)知識　...........................................　205

（一）變頻器的用途　205

（二）變頻器的基本結(jié)構(gòu)　206

（三）變頻器主電路結(jié)構(gòu)　207

三、習題與思考　.......................................　212

任務(wù)二　脈寬調(diào)制型逆變電路調(diào)試　213

一、任務(wù)描述與目標　...............................　213

二、相關(guān)知識　...........................................　213

（一）PWM　技術(shù)基本概念　213

（二）PWM　控制的基本原理　213

（三）單相橋式PWM　逆變電路的工作

原理　214

（四）三相橋式PWM　逆變電路的工作

原理　216

（五）PWM　逆變電路的調(diào)制控制

方式　218

三、任務(wù)實施　...........................................　220

（一）單相SPWM　逆變電路調(diào)試　220

（二）三相SPWM　電路調(diào)試　222

四、總結(jié)與提升SPWM　波形的

生成　...................................................　223

五、習題與思考　.......................................　224

5

目　錄

項目八　拓展項目*　225

任務(wù)一　認識新型電力電子器件　225

一、任務(wù)描述與目標　...............................　225

二、相關(guān)知識　...........................................　226

（一）集成門極換流晶閘管　226

（二）MOS　門控晶閘管　228

（三）發(fā)射極關(guān)斷晶閘管　229

三、習題與思考　.......................................　231

任務(wù)二　光伏發(fā)電中的電力電子技術(shù)　231

一、任務(wù)描述與目標　...............................　231

二、相關(guān)知識　...........................................　231

（一）光伏發(fā)電概述　231

（二）光伏發(fā)電中的電力電子技術(shù)　233

三、習題與思考　.......................................　237

參　考 文 獻　239