沈陽千柏電力電子有限公司

電子技術(shù)包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大分支。信息電子技術(shù)主要用于信息處理，而電力電子技術(shù)則主要用于電力變換。通常所說的模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)都屬于信息電子技術(shù)。電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)。具體說，就是使用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。所用的電力電子器件均用半導(dǎo)體制成，故也稱為功率半導(dǎo)體器件。電力電子技術(shù)所變換的“電力”，功率可以大到數(shù)百MW甚至GW，也可以小到數(shù)W甚至1W以下。

電力電子涉及由半導(dǎo)體開關(guān)啟動裝置進(jìn)行電源的控制與轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。半導(dǎo)體整流控制、半導(dǎo)體硅整的小型化等的出現(xiàn)，產(chǎn)生一個新的電力電子應(yīng)用領(lǐng)域。半導(dǎo)體硅整流、汞弧整流器應(yīng)用于控制電源，但是這樣的整流回路只是工業(yè)電子的一部分，對于汞弧整流器應(yīng)用范圍而言是有局限的。半導(dǎo)體硅整流的應(yīng)用涉及很多領(lǐng)域，如汽車、電站、航空電子、高頻變頻器等。

第1章　電力電子技術(shù)概述　1

1.1　電力電子技術(shù)的概念　1

1.2　電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容　2

1.2.1　電力電子器件　3

1.2.2　電力電子電路　4

1.2.3　電力電子電路的控制　6

1.2.4　電力電子裝置　8

1.3　電力電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r　9

1.4　電力電子技術(shù)的應(yīng)用　12

1.4.1　電力電子變換電源　12

1.4.2　電力電子補(bǔ)償控制器　15

小結(jié)　19

習(xí)題　19

第2章　電力電子器件與應(yīng)用　20

2.1　電力電子器件概述　20

2.1.1　電力電子器件的概念和特征　20

2.1.2　電力電子器件的分類　21

2.1.3　電力電子器件的主要技術(shù)指標(biāo)　22

2.2　不可控器件——電力二極管　22

2.2.1　電力二極管的結(jié)構(gòu)與工作原理　22

2.2.2　電力二極管的主要特性　23

2.2.3　電力二極管的主要參數(shù)　23

2.3　半控型器件——晶閘管　25

2.3.1　晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理　25

2.3.2　晶閘管的主要特性　27

2.3.3　晶閘管的主要參數(shù)　28

2.3.4　晶閘管的門極觸發(fā)電路　31

2.3.5　晶閘管的派生器件　31

2.4　全控型器件　32

2.4.1　門極可關(guān)斷晶閘管　32

2.4.2　功率場效應(yīng)晶體管　35

2.4.3　絕緣柵雙極型晶體管　38

2.4.4　集成門極換流晶閘管　41

2.4.5　智能功率模塊　44

2.5　電力電子器件的保護(hù)　45

2.5.1　過電壓保護(hù)　45

2.5.2　過電流保護(hù)　46

2.5.3　緩沖電路　47

2.5.4　器件溫度控制　49

小結(jié)　51

習(xí)題　52

第3章　DC/DC變換電路　54

3.1　概述　54

3.2　單管非隔離變換電路　55

3.2.1　Buck變換器　56

3.2.2　Boost變換器　59

3.2.3　Boost/Buck變換器　62

3.2.4　Cuk變換器　63

3.2.5　Zeta變換器　64

3.2.6　Sepic變換器　64

3.2.7　非隔離變換電路的比較　65

3.3　單管隔離式變換電路　65

3.3.1　單端反激變換器　65

3.3.2　單端正激變換器　68

3.4　多管變換電路　70

3.4.1　推挽變換器　70

3.4.2　半橋變換器　70

3.4.3　全橋變換器　71

3.4.4　隔離變換電路的比較　71

3.5　雙向變換器　72

3.5.1　Buck/Boost雙向變換器　72

3.5.2　Cuk雙向變換器　72

3.5.3　三相Buck/Boost雙向變換器　73

小結(jié)　74

習(xí)題　74

第4章　AC/DC變換電路　76

4.1　概述　76

4.1.1　整流電路的分類　76

4.1.2　整流電路的學(xué)習(xí)方法　77

4.2　相控整流電路　78

4.2.1　相控整流電路一般結(jié)構(gòu)　78

4.2.2　單相可控整流電路　78

4.2.3　三相可控整流電路　90

4.2.4　變壓器漏感對相控整流電路的影響　100

4.2.5　相控整流電路的設(shè)計方法及舉例　103

4.3　PWM整流電路　105

4.3.1　PWM整流器的簡單原理　106

4.3.2　PWM整流器的分類　107

4.3.3　電壓型PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　108

4.3.4　電流型PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　109

4.3.5　三相VSR的電流控制技術(shù)　110

4.3.6　三相VSR的其他控制策略　112

小結(jié)　114

習(xí)題　114

第5章　DC/AC變換電路　117

5.1　概述　117

5.1.1　逆變電路的分類　118

5.1.2　DC/AC變換的工作原理　118

5.1.3　逆變電路的換流方式　119

5.2　電壓型DC/AC變換電路　121

5.2.1　電壓型單相逆變電路　121

5.2.2　電壓型三相全橋式逆變電路　125

5.3　電流型DC/AC變換電路　128

5.3.1　電流型單相橋式逆變電路　128

5.3.2　電流型三相橋式逆變電路　128

5.4　諧振式逆變電路　129

5.4.1　電壓型串聯(lián)諧振逆變電路　130

5.4.2　電流型并聯(lián)諧振逆變電路　132

5.5　DC/AC變換的多重化技術(shù)　134

5.5.1　電壓型逆變器的多重化　134

5.5.2　電流型逆變器的多重化　136

5.5.3　單元串聯(lián)型高壓逆變器　137

5.5.4　多電平型高壓逆變器　139

5.6　變頻器　140

5.6.1　變頻器的構(gòu)成及基本功能　141

5.6.2　變頻器的控制方式　143

小結(jié)　143

習(xí)題　144

第6章　AC/AC變換電路　145

6.1　交流電力電子開關(guān)　145

6.2　單相交流調(diào)壓電路　146

6.2.1　相控式單相交流調(diào)壓電路　146

6.2.2　斬控式單相交流調(diào)壓電路　149

6.3　三相交流調(diào)壓電路　151

6.3.1　三相相控式交流調(diào)壓電路　151

6.3.2　三相斬控式交流調(diào)壓　152

6.4　交流調(diào)功電路　153

6.5　交-交變頻電路　154

6.5.1　單相交-交變頻電路原理　154

6.5.2　交-交變頻電路的調(diào)制方式　156

6.5.3　交-交變頻電路的控制　158

6.5.4　交-交變頻電路的工作特性　159

6.5.5　三相交-交變頻電路　160

6.6　矩陣式變頻電路　163

小結(jié)　164

習(xí)題　165

第7章　PWM控制技術(shù)　166

7.1　PWM控制的基本原理　166

7.2　PWM控制的分類　167

7.3　SPWM控制　170

7.4　馬鞍波PWM的調(diào)制原理　172

7.5　兩電平SVPWM控制　174

7.5.1　兩電平逆變器的空間電壓矢量　175

7.5.2　兩電平SVPWM算法　176

7.6　三電平載波PWM控制　177

7.6.1　三角載波層疊法　178

7.6.2　優(yōu)化PWM方法　181

7.7　三電平SVPWM控制　182

7.7.1　三電平逆變器的空間電壓矢量　182

7.7.2　基本矢量及其對中點電壓的影響　184

7.7.3　三電平SVPWM控制的算法　186

小結(jié)　191

習(xí)題　191

附錄　英文縮寫　192

參考文獻(xiàn)　1942100433B

電力電子技術(shù)作為電能高效變換和高效利用的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、新能源發(fā)電、現(xiàn)代化交通、航空航天、信息系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)已經(jīng)成為一門系統(tǒng)科學(xué)——電力電子學(xué)。本書由四部分組成，第壹部分是電力電子學(xué)的預(yù)備知識；第二部分是基本電力電子變換器原理和設(shè)計；第三部分是電力電子變換器的通用技術(shù)；第四部分是電力電子變換器的應(yīng)用。