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第1章 电力半导体器件5

1.1 功率二极管5

1.1.1 PN结5

1.1.2 特性8

1.1.3 分类9

1.2 晶闸管11

1.2.1 静态特性11

1.2.2 动态特性15

1.2.3 主要参数18

1.3 特殊晶闸管21

1.3.1 快速晶闸管21

1.3.2 逆导晶闸管21

1.3.3 双向晶闸管22

1.3.4 光控晶闸管22

1.3.5 可关断晶闸管22

1.4 功率晶体管25

1.4.1 工作原理25

1.4.2 静态特性26

1.4.3 动态特性27

1.5 绝缘栅极晶体管30

1.5.1 工作原理30

1.5.2 静态特性30

1.5.3 动态特性31

1.5.4 擎住效应31

1.6 散热技术32

1.6.1 散热原理32

1.6.2 散热措施36

第2章 单相可控整流电路39

2.1 单相半波可控整流电路40

2.1.1 电阻性负载40

2.1.2 电感性负载43

2.1.3 优缺点45

2.2 单相桥式可控整流电路45

2.2.1 电阻性负载45

2.2.2 电感性负载48

2.2.3 反电势负载49

2.2.4 优缺点52

2.3 其他单相可控整流电路52

2.3.1 单相全波可控整流电路52

2.3.2 单相半控桥式整流电路53

2.3.3 一只晶闸管的桥式可控整流电路55

2.3.4 电容性负载56

2.4 功率因数58

2.4.1 功率因数的基本概念58

2.4.2 整流电路的功率因数58

2.4.3 提高功率因数的途径59

第3章 三相可控整流电路61

3.1 三相半波可控整流电路61

3.1.1 电阻性负载61

3.1.2 电感性负载63

3.1.3 反电势负载64

3.1.4 共阳极整流电路65

3.1.5 优缺点66

3.2 三相桥式全控整流电路66

3.2.1 电阻性负载67

3.2.2 电感性负载71

3.2.3 优缺点73

3.3 其他多相可控整流电路73

3.3.1 三相桥式半控整流电路73

3.3.2 双反星形可控整流电路75

3.3.3 十二相整流电路79

3.4 漏抗的影响——换相重叠80

3.4.1 换相的物理过程80

3.4.2 换相重叠角80

3.5 变流电路的谐波分析81

3.5.1 谐波产生机理81

3.5.2 电源中谐波的影响83

3.5.3 谐波抑制对策83

第4章 有源逆变电路86

4.1 有源逆变的工作原理86

4.1.1 有源逆变产生的条件86

4.1.2 有源逆变工作过程87

4.2 常用晶闸管有源逆变电路90

4.2.1 三相半波逆变电路90

4.2.2 三相桥式逆变电路94

4.2.3 单相反并联（双重）全控桥97

4.3 逆变失败和最小逆变角的限制99

4.3.1 逆变失败的原因99

4.3.2 最小逆变角的限制100

4.4 晶闸管的保护102

4.4.1 过电压保护102

4.4.2 过电流保护106

4.4.3 电压和电流上升率的限制107

第5章 触发电路109

5.1 晶闸管变流器对触发电路的要求109

5.1.1 触发电路的分类109

5.1.2 晶闸管变流器对触发电路的要求110

5.2 单结晶体管触发电路111

5.2.1 单结晶体管特性111

5.2.2 单结晶体管弛张振荡电路113

5.2.3 简单单结晶体管触发电路116

5.2.4 实用单结晶体管触发电路117

5.3 晶体管触发电路118

5.3.1 正弦波晶体管触发电路119

5.3.2 锯齿波晶体管触发电路122

5.4 触发定相126

5.4.1 同步定相126

5.4.2 如何实现同步定相127

5.5 集成与数字触发器131

5.5.1 集成触发器131

5.5.2 数字触发器131

5.6 其他电力电子器件的驱动电路133

5.6.1 GTO的门极驱动电路134

5.6.2 GTR的基极驱动电路136

5.6.3 IGBT的栅极驱动电路138

5.7 电磁干扰及其抑制措施140

5.7.1 电磁干扰的产生140

5.7.2 电磁干扰的传播耦合方式140

5.7.3 电磁干扰的分类及抑制措施141

第6章 无源逆变电路144

6.1 概述144

6.1.1 逆变电路的分类144

6.1.2 逆变与变频的含义144

6.1.3 逆变和变频的两种型式144

6.2 全控型器件逆变器145

6.2.1 推挽式逆变器146

6.2.2 全桥式逆变器146

6.2.3 半桥式逆变器147

6.2.4 单端反激式变换器148

6.2.5 单端正激式变换器149

6.2.6 双晶体管正激式变换器150

6.3 晶闸管的换流电路151

6.3.1 换流电路1151

6.3.2 换流电路2152

6.3.3 换流电路3153

6.3.4 换流电路4153

6.3.5 TC换流开关电路154

6.4 逆变器输出电压的控制155

6.4.1 控制方式155

6.4.2 脉宽调制（PWM）逆变器155

6.4.3 正弦脉宽调制（SPWM）156

6.5 逆变器输出谐波的抑制157

6.5.1 多重化抑制方法157

6.5.2 波形调制抑制方法159

第7章 直流斩波电路161

7.1 概述161

7.1.1 分类161

7.1.2 控制方式162

7.2 降压型变换器163

7.2.1 概述163

7.2.2 连续电流方式163

7.2.3 间断电流方式165

7.3 升压型变换器166

7.3.1 概述166

7.3.2 连续电流方式166

7.3.3 间断电流方式168

7.4 升降压变换器169

7.4.1 概述169

7.4.2 连续电流方式170

7.4.3 间断电流方式171

7.5 库克变换器172

7.6 全桥直—直变换器175

7.6.1 概述175

7.6.2 双极性电压开关PWM方式176

7.6.3 单极性电压开关PWM方式178

7.6.4 小结180

第8章 电力电子在电力系统中应用182

8.1 无触点开关182

8.1.1 概述182

8.1.2 无触点直流开关183

8.1.3 晶闸管无触点交流开关184

8.1.4 固态起动器185

8.2 交流不间断电源185

8.2.1 概述185

8.2.2 电源调整器186

8.2.3 不间断电源186

8.3 高压直流输电189

8.3.1 概述189

8.3.2 12脉工频换流器190

8.3.3 换流器的控制191

8.3.4 HVDC的评估192

8.4 静止无功补偿193

8.4.1 电力系统的无功补偿193

8.4.2 晶闸管可控电抗器（TCR）195

8.4.3 晶闸管投切电容器（TSC）196

8.5 静止无功发生器197

8.5.1 瞬时无功补偿概念197

8.5.2 SVG补偿原理198

8.5.3 SVG的控制199

8.6 有源电力滤波器200

8.6.1 电力系统谐波及其抑制200

8.6.2 有源滤波补偿原理200

8.6.3 有源滤波器主电路结构201

8.7 可再生能源与电网的互联202

8.7.1 概述202

8.7.2 太阳能光电系统203

8.7.3 风力与小型水电系统206

8.7.4 其他自然能发电装置207

8.7.5 储能系统209

8.8 灵活交流输电系统210

8.8.1 FACTS概念的提出210

8.8.2 用户电力技术的概念211

8.8.3 主要装置211

8.8.4 展望212