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内容简介

　　本书是“十二五”普通高等教育本科规划教材，“十二五”江苏省高等学校重点教材。它以编者2010年出版的江苏省高等学校精品教材《电力电子技术》(第2版)为基础，从电力电子技术应用的角度出发，简明扼要地介绍了常用的不可控型、半控型和全控型电力电子器件；重点介绍了交流-直流变换、直流-交流变换、交流-交流变换、直流-直流变换以及软开关等电力电子变换电路。为强化应用型本科院校教学中的实践技能培养，本书介绍了基于MATLAB的图形化仿真技术。基本的教学内容均配有仿真实例；另外安排了课程设计等实训内容；内容叙述详细，便于自学；章节安排循序渐进，便于初学者掌握。本书的特色是提供了与理论分析波形相对应的仿真实验波形和实物实验波形，这有利于加强学生的感性认识。和第2版相比，升级了仿真软件版本，提供了大量仿真实验内容，相当一部分仿真模型是原创的。
　　本书适用于电类专业的本科学生，特别是应用型本科和高职本科，同时也可供从事电力电子技术工作的工程技术人员参考。

目录

前言
0绪论
01电力电子技术与信息电子技术
02电力电子技术的研究内容
03电力电子器件
04电力电子变流技术
05电力电子技术的发展
06电力电子变流技术的应用
07本课程的任务与要求
第1章电力电子器件
11功率二极管
111功率二极管及其工作原理
112功率二极管的伏安特性
113功率二极管的主要参数
114功率二极管的型号和选择原则
115功率二极管的主要类型
12晶闸管
121晶闸管的结构、电气符号和
外形
122晶闸管的工作原理
123晶闸管的特性
124晶闸管的主要参数
125普通晶闸管的型号和选择原则
126晶闸管的其他派生器件
13门极关断（GTO）晶闸管
131GTO的结构和工作原理
132GTO的特性和主要参数
14大功率晶体管（GTR）
141GTR的结构和工作原理
142GTR的特性和主要参数
15功率场效应晶体管（PMOSFET）
151PMOSFET的结构和工作原理
152PMOSFET的特性和主要参数
16绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
161IGBT的结构和工作原理
162IGBT的特性和主要参数
163IGBT的擎住效应
17其他新型电力电子器件
171MOS控制晶闸管（MCT）
172集成门极换流晶闸管（IGCT）
173功率模块与功率集成电路
174静电感应晶体管（SIT）
175静电感应晶闸管（SITH）
18电力电子器件的驱动
181晶闸管的门极驱动（触发）
182电流型全控电力电子器件的门极
驱动
183电压型全控电力电子器件的门极
驱动
19电力电子器件的保护
110典型电力电子器件的MATLAB仿真
模型
1101二极管的仿真模型
1102晶闸管的仿真模型
1103GTO的仿真模型
1104IGBT的仿真模型
1105MOSFET的仿真模型
1106理想开关的仿真模型
习题
第2章交流-直流变换电路及其
仿真
21带滤波电路的不可控整流电路
211带滤波电路的单相桥式不可控整流
电路
212带滤波电路的三相桥式不可控整流
电路
22晶闸管单相可控整流电路
221单相半波可控整流电路（电阻性
负载）
222单相半波可控整流电路（阻-感性
负载）
223单相半波可控整流电路（阻-感性
负载加续流二极管）
224单相桥式全控整流电路（电阻性
负载）
225单相桥式全控整流电路（阻-感性
负载）
226单相桥式全控整流电路（反电动势
负载）
227单相桥式半控整流电路（阻-感性
负载、不带续流二极管）
228单相桥式半控整流电路（带续流
二极管）
23三相半波可控整流电路
231三相半波可控整流电路（电阻性
负载）
232三相半波可控整流电路（阻-感性
负载）
233三相半波共阳极可控整流电路
24三相桥式全控整流电路
241三相桥式全控整流电路（电阻性
负载）
242三相桥式全控整流电路（阻-感性
负载）
25三相桥式半控整流电路
251三相桥式半控整流电路（电阻性
负载）
252三相桥式半控整流电路（阻-感性
负载）
26整流电路的谐波和功率因数
261谐波
262功率因数
263交流侧谐波和功率因数分析
264直流侧输出电压和电流的谐波
分析
27相控整流电路的组合
271带平衡电抗器的双反星形大功率
相控整流电路
272带平衡电抗器的12脉波大功率
相控整流电路
273两个三相桥式整流电路串联连接
的12脉波整流电路
28变压器漏抗对整流电路的影响
29晶闸管相控电路的驱动控制
291单结晶体管触发电路
292同步信号为锯齿波的触发电路
293集成触发电路
294触发电路的定相
210PWM整流器
2101电压型PWM整流器原理分析
2102电流型PWM整流器原理分析
211交流-直流变换电路的仿真
2111电力电子变流器中典型环节的仿真
模型
2112晶闸管单相半波和双半波可控整流
电路的仿真
2113晶闸管单相桥式可控整流电路的
仿真
2114晶闸管三相可控整流电路的
仿真
2115相控组合整流电路的仿真
2116多相整流电路的谐波分析
仿真
2117考虑变压器漏感时三相半波整流
电路的仿真
2118二极管不可控整流电路的
仿真
2119单相PWM整流器的仿真
习题
第3章直流-交流变换电路及其
仿真
31逆变的概念
311逆变电路的基本类型
312逆变电路中的换流方式
32电网电压换流式有源逆变电路
321单相双半波有源逆变电路
322逆变失败与最小逆变角的限制
323有源逆变的应用——两组晶闸管
反并联时电动机的可逆运行
33器件换流式无源逆变电路
331电压型和电流型无源逆变
电路
332器件换流式电压型无源逆变
电路
333器件换流式电流型无源逆变
电路
34强迫换流式无源逆变电路
341180°导电型的晶闸管交-直-交
电压型变频器
342120°导电型的晶闸管交-直-交
电流型变频器
35负载换流式无源逆变电路
351并联谐振式电流型逆变电路
352串联谐振式电压型逆变电路
36多重逆变电路和多电平逆变电路
361多重逆变电路
362多电平逆变电路
37脉宽调制（PWM）逆变器技术
371电压正弦脉宽调制的工作原理
372电流正弦脉宽调制的工作原理
373电压空间向量SVPWM的工作
原理
38直流-交流变换电路的仿真
381晶闸管有源逆变电路的仿真
382方波无源逆变电路的仿真
383负载换流式无源逆变电路的
仿真
384多重逆变电路的仿真
385电压SPWM逆变电路的仿真
386电流跟踪型PWM逆变电路的
仿真
387空间矢量SVPWM逆变电路的
仿真
388三电平SPWM逆变器的仿真
习题
第4章交流-交流变换电路及其
仿真
41概述
42交流调压电路
421相控式交流调压电路
422斩波式交流调压电路
43晶闸管交流调功器和交流开关
431晶闸管交流调功器
432晶闸管交流开关
433交流电力控制技术的应用
44交-交变频器
441晶闸管单相交-交变频电路
442晶闸管三相交-交变频电路
45交流-交流变换电路的仿真
451晶闸管单相交流调压电路的
仿真
452晶闸管三相交流调压电路的
仿真
453晶闸管交-交变频电路的仿真
习题
第5章直流-直流变换电路及其
仿真
51直流斩波器
52单管非隔离直流斩波器
521降压式直流斩波电路
（Buck变换器）
522升压式直流斩波电路
（Boost变换器）
523升-降压式直流斩波电路
（BuckBoost变换器）
524Cuk直流斩波电路
525Sepic直流斩波电路
526Zeta直流斩波电路
527电流可逆二象限直流斩波电路
528电压可逆二象限直流斩波电路
529H桥式直流斩波电路
53变压器隔离的直流-直流变换器
531单端正激变换器
532单端反激变换器
533半桥式隔离的降压变换器
534全桥式隔离的降压变换器
54直流-直流变换电路的仿真
541单管非隔离变换电路的仿真
542H桥式直流变换器的仿真
543带变压器隔离的直流-直流变换器
的仿真
习题
第6章软开关电路及其仿真
61软开关的基本概念
62软开关电路的分类
63典型的软开关电路
631准谐振（QRC）变换电路
632零开关PWM（ZS僠圀M）
变换电路
633零转换PWM（ZT僠圀M）
变换电路
64软开关电路的仿真
641准谐振（QRC）变换电路的
仿真
642零开关PWM（ZS僠圀M）
变换电路的仿真
643零转换PWM（ZT僠圀M）
变换电路的仿真
习题
附录电力电子技术课程设计
参考文献

前言/序言

　　近年来，电力电子设备的数量和品种急剧增长，生产线迫切需要大量的具有一定理论基础和较高实践技能的工程技术人员对其进行操作和维护。为适应社会和经济发展对电力电子技术应用性技能型人才培养的需求，我们编写了本书。
　　“电力电子技术”是一门实践性很强的课程，有大量的波形需要分析、计算。作者结合科研工作，运用面向电气原理结构图的图形化仿真技术，对书中所讨论的大部分变换电路进行了仿真实验，并在此基础上进行了实物实验，获得了相应的仿真实验和实物实验波形。通过对理论分析波形、仿真实验波形和实物实验波形的分析对比，大大增加了读者的感性认识。本书内容全面，涵盖了课堂教学、实验教学和课程设计各个教学环节，特别是强调实践能力的培养。书中的MATLAB图形化仿真技术对学生更好地掌握电力电子技术和提高应用能力具有重要作用，可以弥补教学实验设备短缺的不足，对提高教学效果起到了事半功倍的作用。
　　本书除“绪论”外，第1章介绍了功率二极管、晶闸管、门极关断（GTO）晶闸管、大功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（PMOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等典型电力电子器件的结构、工作原理、特性和主要参数；讨论了如器件的驱动、保护和缓冲等应用问题。第2章介绍了交流-直流变换技术，具体分析了典型单相和三相整流电路的组成、工作原理、波形分析和基本计算。第3章介绍了直流-交流变换技术，从不同的换流方式出发，分析了有源逆变和无源逆变（变频）电路，讨论了PWM调制技术。第4章介绍了交流-交流变换技术，分析了以晶闸管器件为基础的交流开关、交流调功和交流调压电路，交-交变频也归在此章。第5章介绍了以全控型器件为基础的直流-直流变换技术。第6章介绍了用于消除开关损耗的软开关技术。在第2～6章每章的后面安排了典型变换电路的仿真实验内容，用以验证理论分析的有效性。附录安排了课程设计大纲及任务书内容。
　　和本书第2版相比较，在变流电路方面增加了多相整流、PWM整流器、SVPWM、多重化逆变、变换电路的谐波分析等内容；精简了部分传统内容，整流和逆变部分增加了较多的例题；运用新版MATLAB仿真软件进行了变流电路仿真，增加了大量原创性的仿真实例。纵观全书，仿真实验和课程设计内容达到全书内容的一半以上。
　　全书按48~56理论教学课时编写；仿真实验可在课后或校内专业实习中完成；实验实训可结合课程教学安排，复杂和大型实验则安排在实习中进行；课程设计时间以15~2周为宜。
　　全书由周渊深教授统稿，并编写了绪论和第1、3、5、6章的理论部分；吴迪博士编写了第2、4章的理论部分；宋永英高级实验师编写了附录，并提供了全书的实验波形。全书的仿真实验内容由周渊深、宋永英、吴迪共同编写。朱希荣老师参加了校稿工作，周玉琴同志绘制了全书插图。在本书的编写过程中参阅和利用了部分兄弟院校的教材内容，在此向这些资料的作者一并致谢。
　　由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，请读者原谅，并提出宝贵意见。特别是仿真实验模型只是作者依据自己的理解进行搭建的，不是唯一更不是优的，期待读者提出更好的方案与作者交流。
　　为了配合本书的教学，本书为读者提供了电子教案，与教材配套的仿真模型和习题答案可向编者索取，编者电子信箱揠漀洀。

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