电力电子学2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

电力电子学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 概述1

目录1

1.2 电力电子学的发展历程2

1.3　电力电子学的任务及面临的问题4

1.4 电力电子学的应用领域5

1.5 电力电子学的未来前景6

1.6 电力电子的基本变换形式7

1.7　说明8

第2章 电力电子器件的原理与特性9

2.1 电力电子器件的发展、分类与应用9

2.1.1 电力电子器件及其发展现状9

2.1.2　常用电力电子器件的分类及其应用领域10

2.1.3 电力电子器件的发展趋势11

2.2.1　功率二极管的基本特性12

2.2　功率二极管12

2.2.2　二极管的基本应用14

2.3 晶闸管（SCR）15

2.3.1　结构与工作原理15

2.3.2　晶闸管的基本特性16

2.3.3　晶闸管的主要特性参数17

2.3.4 晶闸管家族的其他主要电力电子器件19

2.4 可关断晶闸管（GTO）21

2.4.1　结构与工作原理22

2.4.2　特性与参数25

2.5 电力晶体管（GTR或BJT）28

2.5.1 电力晶体管的结构28

2.5.2　特性与参数30

2.5.3　GTR的二次击穿与安全工作区34

2.6.1　概述36

2.6 电力场效应晶体管（电力MOSFET）36

2.6.2 电力MOSFET的静态特性与参数38

2.6.3 电力MOSFET的动态特性和参数39

2.7　绝缘栅双极晶体管（IGBT）41

2.7.1　IGBT的工作原理41

2.7.2 IGBT的基本特性42

2.7.3　擎住效应43

2.7.4 IGBT的安全工作区44

2.8　其他新型场控器件44

2.8.1 MOS控制晶闸管MCT44

2.8.2　集成门极换流晶闸管IGCT45

2.8.3　静电感应晶体管SIT46

2.8.4　静电感应晶闸管SITH48

2.8.5　智能功率模块IPM49

2.9 小结51

3.1.2　可控整流电路的一般结构53

3.1.1　整流电路的分类53

第3章　相控整流电路53

3.1 概述53

3.1.3　学习整流电路的基本方法54

3.2　单相桥式全控整流电路55

3.2.1　可控整流的基本概念55

3.2.2　电阻性负载单相桥式全控整流电路56

3.2.3　电感性负载单相桥式全控整流电路59

3.2.4　电动机负载单相桥式全控整流电路61

3.3　单相桥式半控整流电路63

3.3.1 电感性负载单相桥式半控整流电路64

3.3.2　反电势负载单相桥式半控整流电路66

3.4　三相半波可控整流电路67

3.4.1　电阻性负载67

3.4.2　电感性负载69

3.5　三相桥式全控整流电路71

3.5.1 三相桥式全控整流电路的工作原理及波形72

3.5.2　基本电量计算75

3.6　三相桥式半控整流电路76

3.6.1 电阻性负载77

3.6.2　电感性负载工作原理及失控现象78

3.7　整流器交流侧电抗对整流电路的影响81

3.7.1　换流期间电压电流波形分析81

3.7.2　换相压降的计算和整流电路的输出外特性82

3.7.3　重叠角γ的计算83

3.8　小结87

3.9 习题87

第4章 有源逆变与相控变流器特性91

4.1 有源逆变电路的工作原理91

4.1.1　有源逆变的工作原理91

4.1.2　实现有源逆变的条件92

4.2　三相有源逆变电路93

4.2.1 三相半波逆变电路的工作原理93

4.2.2　三相桥式全控有源逆变电路96

4.2.3　有源逆变失败的原因与控制角的限制97

4.3　有源逆变的应用100

4.3.1　高压直流输电100

4.3.2　绕线式异步电动机晶闸管串级调速101

4.3.3　两组变流器反并联的直流可逆电力拖动系统102

4.4　整流电路的功率因数及其改善的方法104

4.4.1　整流电路的功率因数104

4.4.2　提高功率因数的措施107

4.5　小结109

4.6　习题110

第5章　直直变换器112

5.1.1　连续导电模式113

5.1　降压变换器113

5.1.2　不连续导电模式115

5.2　升压变换器115

5.2.1　连续导电模式116

5.2.2　不连续导电模式116

5.3　升-降压变换器118

5.3.1　连续导电模式118

5.3.2　不连续导电模式119

5.4　丘克变换器120

5.5　多象限直流变换器122

5.5.1　桥臂式二象限直流变换器122

5.5.2　混合桥式二象限直直变换器123

5.5.3　四象限直直变换器124

5.6　多相多重直直变换器124

5.7　带隔离变压器的直直变换器126

5.7.1　正激式（Forward）变换器127

5.7.2　反激式（Flyback）变换器129

5.7.3　推挽式变换器131

5.7.4　半桥式变换器132

5.7.5　全桥式变换器133

第6章　无源逆变电路135

6.1　无源逆变电路的原理136

6.1.1　单相半桥逆变电路136

6.1.2　单相全桥逆变电路138

6.1.3　推挽式单相逆变电路139

6.1.4　三相桥式逆变电路140

6.2　逆变器基本类型和性能指标140

6.2.1　逆变器基本类型140

6.2.2　逆变器输出波形性能指标141

6.3　三相逆变器工作原理142

6.3.1 电压型三相逆变器工作原理142

6.3.2　电流型三相逆变器工作原理147

6.4.1　正弦脉冲宽度调制原理149

6.4　PWM技术149

6.4.2　SPWM的基波电压152

6.4.3　对脉宽调制的制约条件155

6.4.4　同步调制与异步调制156

6.4.5　脉宽调制逆变器的基本控制方法157

6.5　逆变器输出的其他控制方法162

6.5.1　电流跟踪控制162

6.5.2　开关频率恒定的电流跟踪型PWM控制技术165

6.5.3 电压空间矢量PWM控制（磁链跟踪控制）166

6.6　三电平逆变器的原理与电路173

6.6.1 电路原理173

6.6.2　三电平逆变器的输出波形174

6.7　多重化技术175

6.7.1　多重电流型逆变器175

6.7.2　多重电压型逆变器179

6.8　习题180

第7章　PWM整流电路及其应用181

7.1　脉冲整流电路的基本原理及分类182

7.1.1　基本原理182

7.1.2　PWM整流器的分类与对偶性183

7.2　电压型PWM整流器184

7.2.1 单相PWM整流器主电路结构及工作原理184

7.2.2　主要方程式及相量图185

7.2.3　工作模式及能量关系186

7.2.4 电压型三相PWM整流器主电路结构及工作原理189

7.2.5 电压型PWM整流器的控制189

7.3 电流型PWM整流器191

7.3.1　单相PWM整流器主电路结构及其工作原理191

7.3.2　主要方程式及相量图192

7.3.3　工作模式及能量关系193

7.3.4　单相电流型晶闸管PWM整流器工作原理195

7.3.5　三相电流型PWM整流器主电路结构及其工作原理197

7.4 电流型PWM整流器与电压型PWM整流器的性能特点比较199

7.5　PWM整流器的应用200

7.5.1　PWM整流器在电力机车上的应用200

7.5.2　PWM整流器在大容量通用变频器中的应用201

7.5.3　有源电子负载203

7.5.4　可再生能源和储能系统与电网间的互联204

7.6　小结207

7.7 习题207

第8章　谐振变换器208

8.1　概述208

8.2　谐振电路的基本概念209

8.2.1　串联谐振电路工作原理209

8.2.2　并联谐振电路工作原理211

8.2.3　高阶谐振电路212

8.3.1　串联负载谐振换流器213

8.3　负载谐振换流器213

8.3.2　并联负载谐振换流器219

8.3.3　高阶谐振换流器225

8.3.4　E类换流器226

8.4　谐振开关换流器227

8.4.1　零电流谐振开关换流器227

8.4.2　零电压谐振开关换流器231

8.5　谐振直流连接逆变器234

8.6　双向谐振换流器236

8.7 小结236

8.8 习题238

第9章 交流调压电路及交交变频电路239

9.1 概述239

9.1.1 交流电力控制电路基本类型及其应用239

9.1.2　交交变频电路基本类型及其应用241

9.2　单相交流调压电路242

9.2.1 电阻负载工况分析243

9.2.2　感性负载工况分析244

9.3 三相交流调压电路247

9.3.1　主电路基本形式247

9.3.2　控制原则及工作条件分析249

9.3.3　三相交流调压电路典型波形分析250

9.4　其他类型的交流电力控制电路254

9.4.1　交流调功电路254

9.4.2　交流电力电子开关256

9.4.3　交流斩波调压电路258

9.5　三相交交变频电路259

9.6　交交变频电路的运行方式及性能特点262

9.6.1 有环流与无环流运行方式262

9.6.2　输出电压的控制264

9.6.3　输入侧功率因数265

9.7.1　三倍倍频电路267

9.7　其他类型的交交变频电路267

9.7.2　负载换流的倍频电路268

9.7.3　矩阵式交交变频电路269

9.8 习题271

第10章 电力电子装置对电网的影响及其抑制措施272

10.1 概述272

10.1.1 谐波污染272

10.1.2　功率因数273

10.1.3 电磁干扰273

10.2　谐波的特性及其抑制274

10.2.1　谐波产生机理274

10.2.2　谐波抑制的方法276

10.3　功率因数校正281

10.3.1　基本概念281

10.3.2　功率因数校正电路281

10.4.1　电磁干扰的分类285

10.4 电磁干扰的分类及其抑制285

10.4.2　电磁干扰抑制286

第11章　电力电子器件的应用基础290

11.1 晶闸管触发电路290

11.1.1 晶闸管对触发电路的基本要求290

11.1.2　触发电路的型式291

11.1.3　单结晶体管移相触发电路291

11.2 可关断晶闸管（GTO）的门控电路294

11.2.1 门极驱动特性294

11.2.2　门极控制信号波形分析296

11.2.3 GTO的门控电路297

11.3 电力MOSFET和IGBT的栅控电路及其模块298

11.3.1 电力MOSFET的栅极驱动电路298

11.3.2 IGBT的栅极驱动电路301

11.4.1 晶闸管的串并联304

11.4 电力电子器件的串并联应用及系统容量扩展304

11.4.2　GTO的串并联应用306

11.4.3　功率MOSFET的并联应用309

11.4.4 IGBT的串并联应用310

11.5　器件使用中的保护措施313

11.5.1 晶闸管的保护措施313

11.5.2 功率MOSFET的保护316

11.5.3　GTO的过电流保护317

11.5.4　IGBT的保护319

11.6 电力电子器件的缓冲电路322

11.6.1　缓冲电路的作用与基本类型322

11.6.2　缓冲电路的基本结构324

11.7　器件的散热325

11.7.1　散热的原理与重要性325

11.7.2　散热器及其安装327

11.8　习题328

参考文献330