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前言页1

绪论1

一、电力电子技术的基本内容1

二、电力电子技术的现状5

三、电力电子技术的发展趋势9

参考文献12

第一章 电路运行条件对功率晶体管性能的影响13

第一节 运行条件对功率晶体管安全工作区的影响13

一、安全工作区的分类13

二、正偏安全工作区14

三、运行条件对功率晶体管安全工作区的影响21

四、反偏安全工作区和短路安全工作区25

第二节 运行条件对功率晶体管开关过程的影响28

一、纯阻负载下功率晶体管的开关过程29

二、纯阻负载下的开关损耗32

三、电路运行条件对纯阻负载下开关时间的影响33

四、感性负载下功率晶体管的开关过程34

第三节 缓冲电路39

一、缓冲电路的分类39

二、有能耗缓冲电路和基本形式40

三、基本假定及功率晶体管开关模型40

四、关断期的换流过程分析41

五、开通期的换流过程分析44

六、开关损耗计算45

七、基本缓冲电路的参数选择49

八、有能耗缓冲电路的其它形式50

九、无损耗缓冲电路52

十、无缓冲技术57

一、二级管在变流电路中的工作特点58

第四节 电路运行条件对快速二级管性能的影响58

二、对二极管性能的要求61

第五节 功率晶体管基极驱动电路61

一、基极驱动电路的分类62

二、期望的基极电流波形63

三、恒流式驱动电路64

四、比例式(恒饱和度)驱动电路66

参考文献68

第二章 电路运行条件对晶闸管性能的影响70

第一节 电路运行条件对晶闸管阻断能力的影响71

一、主电压Ur对晶闸管阻断能力的影响71

二、结温TJ对晶闸管阻断能力的影响72

三、门极电流Ig对晶闸管阻断能力的影响72

一、表征晶闸管开通性能的几项参数73

第二节 电路运行条件对晶闸管开通性能的影响73

四、电压上升率du/dt对晶闸管阻断能力的影响73

二、开通性能参数的测量条件75

三、电路运行条件对tgt的影响76

四、电路运行条件对di/dt耐量的影响76

第三节 电路运行条件对晶闸管关断速度的影响78

一、晶闸管的关断过程78

二、关断时间tq的测量条件79

三、电路运行条件对关断时间的影响80

四、关断方式82

第四节 电路运行条件对晶闸管载流能力的影响88

一、工频稳态下晶闸管的载流能力88

二、工频稳态下额定电流ITaY的测试条件89

三、电路运行条件对ITaY的影响90

四、工频瞬态下的载流能力91

五、高频工况下的载流能力91

六、运行条件对高频载流能力的影响92

第五节 晶闸管缓冲电路95

一、开通缓冲电路95

二、关断缓冲电路95

第六节 晶闸管的门极驱动电路100

一、对门极触发脉冲的要求100

二、驱动电路的分类和基本结构101

三、驱动电路实例102

参考文献105

第三章 电路运行条件对门极可关断晶闸管性能的影响106

第一节 逆阻型门极可关断晶闸管的主要性能参数106

一、通态电流106

二、阻断电压107

三、关断特性107

一、设置缓冲电路的目的108

第二节 门极可关断晶闸管的缓冲电路108

四、安全工作区108

二、缓冲电路的基本形式109

三、基本假定和门极可关断晶闸管开关模型109

四、关断换流过程分析110

五、开通换流过程分析112

六、开关损耗计算113

七、门极可关断晶闸管的安全工作区115

八、缓冲电路参数选择117

第三节 门极可关断晶闸管的门极驱动电路123

一、理想门极信号123

二、驱动电路基本结构及分类129

三、驱动电路示例129

第四节 电路运行条件对最大门极可关断电流IAT0影响135

一、IAT0的测试条件135

四、缓冲电路参数对IAT0的影响136

二、电压上升率对IAT0的影响136

三、工作频率f对IAT0的影响136

五、反向门极电流峰值Ig2对IAT0的影响137

六、直流控制电源电压Ec对IAT0的影响137

参考文献138

第四章 电路运行条件对功率场效应晶体管性能的影响140

第一节 功率场效应晶体管的主要特性140

一、基本结构和分类140

二、工作原理142

三、正向输出特性142

四、饱和区的电流转移特性144

五、反向输出特性145

二、导通电阻Ron的测量条件147

三、电路运行条件对导通电阻Ron的影响147

一、导通电阻Ron的构成147

第二节 电路运行条件对导通电阻Ron的影响147

第三节 电路运行条件对功率场效应晶体管安全工作区的影响150

一、直流正偏安全工作区150

二、功率场效应晶体管和功率晶闸管的直流正偏安全工作区的比较152

三、电路运行条件对功率场效应晶体管安全工作区的影响152

第四节 电路运行条件对功率场效应晶体管直流跨导的影响154

一、工作状态和跨导的分类154

二、跨导的测量条件156

三、电路运行条件对直流跨导Gm的影响156

第五节 电路运行条件对功率场效应晶体管开关过程的影响158

一、功率场效应晶体管的等效电路158

二、纯阻负载下功率场效应晶体管的开关过程分析159

三、感性负载下功率场效应晶体管的开关过程分析161

第六节 功率场效应晶体管的并联应用170

一、导致功率场效应晶体管并联时电流不均的原因170

二、静态电流不均分析171

三、动态电流不均分析172

四、并联运用中的寄生振荡及其抵制175

第七节 功率场效应晶体管的栅极驱动电路175

一、主电路的基本组态175

二、对栅极驱动电路的共同要求与脉冲参数175

三、共源电路的驱动电路177

四、共漏电路的驱动电路177

五、转换开关电路的驱动电路177

参考文献179

第五章 直流变换电路181

第一节 概述181

一、直流变换电路的分类181

二、直流电压变换电路的基本用途和要求182

一、理想条件下的电路工况183

第二节 单象限降压型电路183

二、电流断续时的工况186

三、考虑电感L0的直流内阻rL时的工况187

四、考虑开关器件损耗时的工况188

五、考虑输出滤波电容C0为有限值时的工况188

六、考虑电源内阻r1时的工作情况188

七、降压型电路的应用示例189

第三节 单象限升压型直流变换电路195

一、理想条件下的电路工况195

二、电路断续时的工况196

三、考虑电感内阻rL时的工况197

第四节 单象限升/降压型直流变换电路198

一、理想条件下的工况198

二、电流断续时的工况200

三、考虑电感内阻rL时的情况分析201

二、丘克电路202

第五节 单象限丘克电路202

一、级联式升/降压变换电路202

第六节 双象限直流电压变换电路209

一、双象限电路的分类209

二、输出平均电流极性为可变的直流变换电路210

三、输出平均电压极性为可变的直流变换电路218

第七节 四象限桥式直流变换电路221

一、四象限桥式直流变换电路的分类221

二、双极性全桥电路223

三、单极性全桥电路(同频方式)225

四、倍频式单极性全桥电路227

第八节 四象限丘克电路232

一、工作原理232

二、丘克电路的实际形式233

参考文献233

一、工业特殊交流电源的分类235

第六章 逆变电路235

第一节 概述235

二、逆变电路的基本用途236

三、逆变电路的基本结构和分类237

第二节 电压型单相桥式逆变电路238

一、基本假定238

二、半桥逆变电路238

三、全桥逆变电路243

第三节 电压型单相桥式电路输出电压的调节249

一、逆变电路输出端调压方式分类249

二、相控整流调压方式249

三、直流斩波调压方式249

四、桥间移相调压方式251

五、桥内移相调压方式253

六、双极性正弦波脉宽调制调压方式255

七、单极性正弦波脉宽调制调压方式262

八、脉宽调制调压性能分析265

九、单相脉宽调制桥式逆变电路应用实例266

第四节 电压型三相桥式逆变电路269

一、控制极脉宽θg=π，纯阻负载时工作情况分析269

二、θg=π，φ〈π/3感性负载时电路工作情况分析273

三、θg=π，φ〈π/3感性负载时电路工作情况分析277

四、θg=π电动机负载时的工作情况277

五、θg=2π/3纯阻负载时的工作情况282

六、θg=2π/3感性负载时的工作情况285

七、θg=2π/3电动机负载下的工作情况286

第五节 三相电压型逆变电路输出电压的调节286

一、采用正弦波脉宽调制调压方式的三相半桥逆变电路287

二、正弦波调制信号的产生289

三、采用三相全桥结构的高压方式292

第六节 逆变输出电压波形的改善293

一、输出电压谐波含量对电源性能的影响293

二、改善输出电压波形的主要技术措施295

三、采用附加输出滤波器以改善输出电压波形296

四、逆变电路采用多重化结构299

五、采用脉宽调制控制方式301

六、采用新的主电路结构315

第七节 三相电压型逆变电路应用实例316

一、270KVA门极可关断晶闸管交流调速电源316

二、采用大规模专用集成电路以实现正弦波脉宽调制控制318

参考文献321

第七章 交流变换电路323

第一节 概述323

一、输出电压谐波含量及电压增益324

第二节 理想条件下斩控式单相交流调压电路的工作情况324

二、输入电流is和输出电流io325

三、RL负载下is和io的频谱326

四、电源功率因数λ0327

第二节 有关单相交流调压器几个具体问题的讨论329

一、双向功率开关及其缓冲电路329

二、载波频率的选择和滤波后的输出电流331

三、交流高压电路的非互补控制方式332

第三节 斩控式三相交流调压电路333

一、互补控制式三相调压电路333

二、非互补控制式三相调压电路334

第四节 调压调相和直接变频电路336

一、调压调相电路336

二、直接变频电路337

参考文献339

一、整流电路的分类340

第八章 整流电路340

第一节 概述340

二、传统相控式低频整流电路的优缺点341

三、整流电路的理想状态345

第二节 电压型单相斩控式整流电路345

一、理想模型345

二、模型电路分析346

三、电压型单相斩控式整流电路349

第三节 电流型单相斩控式整流电路359

一、理想模型359

二、模型电路分析360

三、电流型单相斩控式整流电路362

四、由晶闸管组成的电流型斩控式整流电路362

第四节 斩控式三相整流电路366

参考文献366