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第1章 绪论1

1.1电能变换应用技术的概念1

1.2电能变换应用技术的主要内容2

1.2.1电能变换的基本形式与电路拓扑2

1.2.2控制理论和调节手段3

1.2.3电能变换装置的设计技术3

1.2.4分析设计工具的使用开发4

1.2.5电力电子元器件的使用5

1.3电能变换技术的应用领域6

1.3.1电源领域6

1.3.2电机传动领域7

1.3.3电力系统领域8

1.3.4其他领域8

1.4电能变换应用技术的发展方向及前景9

1.4.1电能变换应用技术的发展方向9

1.4.2电能变换装置的研究前景11

第2章 电力电子器件的应用技术13

2.1电力电子器件的性能与选择13

2.1.1电力二极管14

2.1.2晶闸管15

2.1.3门极关断晶闸管16

2.1.4电力场效应晶体管17

2.1.5绝缘栅双极晶体管18

2.1.6功率模块与智能功率模块19

2.2电力电子器件的驱动22

2.2.1电力电子器件驱动电路概述22

2.2.2晶闸管的触发电路23

2.2.3典型全控型器件的驱动电路24

2.3电力电子器件的保护26

2.3.1过电压的产生及过电压保护27

2.3.2过电流保护28

2.3.3缓冲电路29

2.4电力电子器件的串联和并联使用30

2.4.1晶闸管的串联31

2.4.2晶闸管的并联31

2.4.3电力MOSFET的并联和IGBT的并联32

2.5电力电子器件的散热32

2.5.1散热的原理32

2.5.2常用冷却方式及使用条件32

思考题及习题35

第3章 整流应用技术36

3.1整流电路的类型和性能指标36

3.1.1整流电路的类型及基本组成环节36

3.1.2整流电路的基本性能指标37

3.2整流电路的典型结构及特性39

3.2.1多相半波整流电路39

3.2.2三相半波整流电路的并联和串联44

3.2.3整流装置的多重化49

3.3整流变压器和电抗器51

3.3.1整流变压器特性与连接方式51

3.3.2电抗器的设置和计算53

3.4脉冲宽度调制整流电路56

3.4.1 PWM整流电路结构和原理56

3.4.2 PWM整流电路的控制60

3.4.3 PWM整流电路的应用63

思考题及习题64

第4章 逆变应用技术65

4.1逆变应用技术概述65

4.1.1逆变应用技术基本概念和分类65

4.1.2逆变技术的应用领域66

4.2逆变器基本工作原理及设计技术68

4.2.1逆变器主电路工作原理69

4.2.2电压型逆变器开关过程分析73

4.2.3逆变器功率开关器件的运用77

4.2.4逆变器功率器件的驱动电路80

4.3逆变器常用的PWM控制技术82

4.3.1 PWM控制技术基本概念82

4.3.2正弦脉冲宽度调制86

4.3.3其他三相PWM控制88

4.3.4消除特定谐波法90

4.3.5电流跟踪型PWM控制技术93

4.3.6逆变装置PWM技术性能指标95

4.4 PWM控制的实现方法96

4.4.1利用硬件电路产生PWM脉冲96

4.4.2利用软件产生PWM脉冲97

思考题及习题99

第5章 直流电机调速系统100

5.1运动控制系统概述100

5.1.1电机101

5.1.2功率放大与变换装置101

5.1.3控制器101

5.1.4信息监测与处理102

5.1.5运动控制系统的转矩控制规律102

5.1.6生产机械的负载转矩特性103

5.2直流调速系统104

5.2.1直流调速系统用可控直流电源105

5.2.2调速系统的分类及技术指标108

5.3晶闸管—电机系统开环组成结构及机械特性112

5.3.1晶闸管—电机系统的开环组成结构112

5.3.2晶闸管—电机系统的开环机械特性112

5.4晶闸管—电机闭环调速系统117

5.4.1转速闭环的无静差调速系统118

5.4.2转速、电流双闭环调速系统及特性121

5.5可逆直流调速系统126

5.5.1晶闸管—电机系统的可逆线路127

5.5.2可逆拖动的工作状态及机械特性129

5.5.3可逆系统中的环流131

思考题及习题133

第6章 交流异步电机的变频调速系统135

6.1异步电机的稳态特性136

6.1.1异步电机的固有机械特性136

6.1.2异步电机在电压、频率一定时的运行特性138

6.2异步电机变频调速的控制方法139

6.2.1恒磁通控制139

6.2.2恒电压—频率比控制（VVVF系统）140

6.2.3弱磁控制141

6.2.4异步电机电压—频率协调控制142

6.3异步电机的标量控制143

6.3.1转速开环的恒压频比控制143

6.3.2转速闭环的控制145

6.4变频器及其典型应用149

6.4.1交—直—交PWM变频器主回路149

6.4.2变频调速在恒压供水系统中的应用150

思考题及习题152

第7章 高频开关电源153

7.1概述153

7.1.1开关电源的构成和发展方向153

7.1.2开关电源的技术动向155

7.2开关电源的基本电路及工作原理156

7.2.1单端正激变换器157

7.2.2单端反激变换器160

7.2.3半桥式变换器161

7.2.4全桥式变换器163

7.3开关电源的主控元器件165

7.3.1开关元件165

7.3.2磁性元件和电容器167

7.3.3平面变压器170

7.3.4集成开关变换器IC芯片172

7.4软开关技术173

7.4.1硬开关和软开关173

7.4.2软开关基本技术175

7.5同步整流技术181

7.5.1同步整流技术的基本原理181

7.5.2同步整流管的驱动182

7.5.3同步整流电路184

7.5.4 SR变换器184

7.5.5同步整流技术的应用185

7.6分布式电源186

7.6.1简介186

7.6.2分布式电源结构和应用188

思考题及习题190

第8章 电力电子装置的负面效应及其抑制技术191

8.1电力电子装置对电网的污染及危害191

8.1.1谐波的影响及限制191

8.1.2功率因数恶化的危害193

8.2谐波抑制技术193

8.2.1 LC滤波器结构和原理193

8.2.2有源电力滤波器197

8.2.3有源电力滤波器与LC无源滤波器的比较199

8.3无功功率控制技术200

8.3.1晶闸管控制电抗器201

8.3.2晶闸管投切电容器202

8.3.3静止无功发生器203

8.4有源功率因数校正技术205

8.4.1 APFC的电路结构和基本原理206

8.4.2有源功率因数校正的控制207

8.5电磁干扰及其抑制措施209

8.5.1电磁兼容标准209

8.5.2电磁兼容性的测试210

8.5.3抑制电磁干扰的相关措施212

思考题及习题214

参考文献215