电力电子器件及应用技术
丛 书 名：
全国高等院校规划教材
精品与示范系列
中国电子教育学会推荐教材
作 译 者：刘艺柱等
出 版 日 期：2018-10-01
书 代 号：G0352010
Ｉ Ｓ Ｂ Ｎ：9787121352010
图书简介：
本书在“基于创新思维的工作过程系统化”教学改革成果基础上，结合作者多年的工程应用经验进行编写。全书注重所述知识的工程应用，使读者在掌握电力电子技术的同时能够快速掌握工程项目开发的思路、方法、经验，并培养运用理论解决项目中出现问题的能力。全书设有6个项目，主要内容为常用电力电子器件的工作原理与使用特性，以及由这些器件组成的经典电路和典型应用案例。全书着重突出电力电子器件的应用技能培养，为教学方便同时引入基于MATLAB的图形化仿真技术，通过电路仿真实例使学生能够更好地掌握常用电力电子器件的工作原理与应用方法，理论与实际紧密结合，提高学生的创新精神与实践能力。本书内容丰富、结构合理、图文并茂、可操作性强。 本书提供免费的电子教学课件和工作页习题参考答案等资源，详见前言。
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图 书 内 容
内容简介
本书在“基于创新思维的工作过程系统化”教学改革成果基础上，结合作者多年的工程应用经验进行编写。全书注重所述知识的工程应用，使读者在掌握电力电子技术的同时能够快速掌握工程项目开发的思路、方法、经验，并培养运用理论解决项目中出现问题的能力。全书设有6个项目，主要内容为常用电力电子器件的工作原理与使用特性，以及由这些器件组成的经典电路和典型应用案例。全书着重突出电力电子器件的应用技能培养，为教学方便同时引入基于MATLAB的图形化仿真技术，通过电路仿真实例使学生能够更好地掌握常用电力电子器件的工作原理与应用方法，理论与实际紧密结合，提高学生的创新精神与实践能力。本书内容丰富、结构合理、图文并茂、可操作性强。 本书提供免费的电子教学课件和工作页习题参考答案等资源，详见前言。图书详情
ISBN：9787121352010开 本：16开页 数：244字 数：390.0本书目录
工作页1 1 项目1 电力二极管的应用 8 1.1 电力二极管的工作原理与技术参数 8 1.1.1 结构和工作原理 8 1.1.2 基本特性 10 1.1.3 主要技术参数 11 1.1.4 主要类型 12 1.2 电阻负载的单相半波不可控整流电路 14 1.2.1 电路结构 14 1.2.2 工作原理 14 1.2.3 数量关系 15 1.2.4 MATLAB电路仿真过程 16 应用案例1 三挡调温型电热毯电路 21 1.3 电力二极管的选型与检测 22 1.3.1 电力二极管的选型 22 1.3.2 电力二极管的检测 24 1.4 电力二极管应用基础电路 25 1.4.1 缓冲电路 26 1.4.2 散热装置 26 1.4.3 串并联应用 27 1.5 阻感性负载的单相半波不可控整流电路 28 1.5.1 无续流二极管 28 1.5.2 有续流二极管 29 1.6 单相全波不可控整流电路 30 1.6.1 单相全波整流电路 30 1.6.2 单相桥式整流电路 31 1.7 三相不可控整流电路 33 1.7.1 三相半波不可控整流电路 33 1.7.2 三相桥式不可控整流电路 34 1.7.3 常用整流电路比较 36 工作页2 37 项目2 普通晶闸管的应用 42 2.1 普通晶闸管的工作原理与技术参数 42 2.1.1 结构和工作原理 42 2.1.2 基本特性 44 2.1.3 主要技术参数 47 2.2 电阻负载的单相半波可控整流电路 50 2.2.1 电路结构 50 2.2.2 工作原理 50 2.2.3 数量关系 51 电路仿真1 单相半波可控整流电路 53 应用案例2 路灯自动控制电路 57 2.3 普通晶闸管的选型与检测 58 2.3.1 普通晶闸管的选型 58 2.3.2 普通晶闸管的检测 64 2.4 阻感性负载的单相半波可控整流电路 65 2.4.1 无续流二极管 65 2.4.2 有续流二极管 66 2.5 单相桥式全控整流电路 68 电路仿真2 单相桥式全控整流电路 71 2.6 三相半波可控整流电路 73 电路仿真3 三相半波可控整流电路 75 2.7 三相桥式全控整流电路 78 电路仿真4 三相桥式全控整流电路 80 工作页3 85 项目3 双向晶闸管的应用 90 3.1 双向晶闸管的工作原理与技术参数 90 3.1.1 结构和工作原理 90 3.1.2 基本特性 92 3.1.3 主要技术参数 92 3.2 电阻负载的单相交流调压电路 93 3.2.1 电路结构 93 3.2.2 工作原理 93 3.2.3 数量关系 94 电路仿真5 单相交流调压电路 95 应用案例3 无级调温型电热毯电路 97 3.3 双向晶闸管的选型与检测 97 3.3.1 双向晶闸管的选型 98 3.3.2 双向晶闸管的检测 99 应用案例4 双向晶闸管的测试 100 3.4 阻感性负载的单相交流调压电路 101 电路仿真6 阻感性负载的单相交流调压电路 102 3.5 单相交流调功电路 103 3.5.1 电路结构与工作原理 103 3.5.2 数量关系 104 电路仿真7 单相交流调功电路 104 应用案例5 电热器具的调温电路 105 3.6 晶闸管的触发电路 106 3.6.1 触发电路基本要求 106 3.6.2 简易触发电路 106 3.6.3 单结晶体管及触发电路 107 3.6.4 双向触发二极管电路 109 应用案例6 双向晶闸管调光电路 110 3.6.5 集成化触发电路 111 3.7 双向晶闸管应用基础电路 112 3.7.1 缓冲电路 112 3.7.2 保护电路 113 3.7.3 器件的串联与并联 113 3.7.4 器件的散热问题 115 应用案例7 晶闸管交流电力电子开关 116 应用案例8 软启动器 119 工作页4 121 项目4 电力晶体管的应用 128 4.1 电力晶体管的工作原理与技术参数 128 4.1.1 结构与工作原理 128 4.1.2 基本特性 130 4.1.3 主要技术参数 131 4.1.4 二次击穿和安全工作区 132 4.2 直流斩波电路的工作原理及应用 133 4.2.1 斩波电路的PWM控制 134 4.2.2 降压斩波电路 135 电路仿真8 直流降压斩波电路 137 应用案例9 单端输出式降压电源电路 139 4.2.3 升压斩波电路 140 电路仿真9 升压斩波电路 141 4.2.4 升/降压斩波电路 143 电路仿真10 升/降压斩波电路 146 4.2.5 Cuk斩波电路 148 4.3 电力晶体管的选型与检测 149 4.3.1 电力晶体管的选型 149 4.3.2 电力晶体管的检测 150 4.4 电力晶体管应用基础电路 151 4.4.1 驱动电路 151 4.4.2 保护电路 152 4.4.3 缓冲电路 153 4.4.4 散热问题 154 4.5 直流PWM控制技术 155 4.5.1 基本工作原理 155 4.5.2 PWM集成控制电路 156 4.6 软开关技术 158 4.6.1 软开关基本原理 158 4.6.2 准谐振变换电路 159 应用案例10 有源功率因数校正 161 应用案例11 APFC集成控制电路 163 应用案例12 开关电源电路 164 工作页5 166 项目5 电力MOSFET的应用 171 5.1 电力MOSFET的工作原理与技术参数 171 5.1.1 结构与工作原理 171 5.1.2 基本特性 172 5.1.3 主要技术参数 174 5.1.4 安全工作区 175 5.2 单相逆变电路 176 5.2.1 逆变电路工作原理 177 5.2.2 单相推挽式逆变电路 178 5.2.3 单相半桥逆变电路 179 5.2.4 单相全桥逆变电路 180 电路仿真11 单相全桥逆变电路 182 应用案例13 高频电源电路 184 应用案例14 中频感应加热电路 184 5.3 电力MOSFET的选型与检测 185 5.3.1 电力MOSFET的选型 185 5.3.2 电力MOSFET的检测 185 5.4 电力MOSFET应用基础电路 187 5.4.1 驱动电路 187 5.4.2 保护电路 189 5.4.3 缓冲电路 190 5.4.4 静电防护措施 191 5.5 SPWM控制技术 191 5.5.1 方波逆变器存在的问题 191 5.5.2 SPWM基本原理 193 5.5.3 SPWM调制原则 193 5.5.4 SPWM信号调制形式 194 应用案例15 串联谐振逆变器 196 应用案例16 光伏发电系统 198 应用案例17 磁谐振无线输电系统E类逆变电路 199 应用案例18 电子镇流器 200 工作页6 202 项目6 IGBT的应用 205 6.1 IGBT的工作原理与技术参数 205 6.1.1 结构与工作原理 205 6.1.2 基本特性 206 6.1.3 主要技术参数 208 6.2 三相桥式逆变电路 209 6.2.1 电压型三相桥式逆变电路 209 电路仿真12 三相桥式SPWM逆变电路 213 6.2.2 电流型三相桥式逆变电路 214 应用案例19 典型变频器的工作原理 215 应用案例20 伺服驱动器的电路原理 216 6.3 IGBT的选型与检测 217 6.3.1 IGBT的选型 217 6.3.2 IGBT的检测 219 6.4 IGBT器件应用基础电路 220 6.4.1 驱动电路 220 6.4.2 保护电路 221 6.4.3 缓冲电路 223 应用案例21 电磁炉主电路 224 应用案例22 不间断电源 226 6.5 智能功率模块（IPM） 227 6.5.1 IPM的结构 227 6.5.2 IPM的保护功能 229 6.5.3 IPM的死区时间 230 6.5.4 IPM的参数 231 应用案例23 电动汽车的功率变换器 231 参考文献 233展开前 言
电力电子技术是以电力为对象的电子技术。它是一门利用各种电力电子器件，对电能进行电压、电流、频率和波形等方面的控制和变换的学科。它包括电力电子器件、电力和控制三部分，是涵盖电力、电子和控制三大电气工程技术的交叉学科。“电力电子技术”课程为电力类、自动化类和控制类等专业一门重要的专业必修课，掌握好本课程内容对上岗就业非常重要。本书在作者多年的工程应用经验基础上进行编写，以培养工程应用型人才为主要目标，注重应用能力的培养。 本书的内容叙述坚持繁简得当、深入浅出的原则。在“基于创新思维的工作过程系统化”教学改革成果基础上，以典型工作任务为原型，按照工作过程循序渐进地进行课程开发和知识条理化，着重加强工程实践能力、工程设计能力的培养。全书设有6个项目，涉及的电力电子器件有电力二极管、普通晶闸管、双向晶闸管、电力晶体管、电力MOSFET和IGBT，包含电力电子技术AC-DC、DC-DC、AC-AC和DC-AC四个方面的电能变换电路。 各个项目的内容相对独立，可进行适当的选择和组合。每个项目以电力电子器件为基础，以各种电力变换电路为重点，结合应用案例和电路仿真，重点分析各种电路的结构特点和工作原理，然后介绍器件的选型与检测、电路的安装与调试，以及器件的应用知识等。本书建议理实一体化教学方式，采用学时为56～64，各校可根据具体情况进行适当调整。仿真实验可在课后或校内专业实训中完成。 “电力电子技术”课程内容中有大量的波形需要分析、计算。作者结合企业工程项目实践，运用MATLAB电路仿真软件，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电路实际安装与调试，获得了相应的实验波形，通过对理论波形和实验波形的分析，大大地增加读者的感性认识。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，可以弥补部分学校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。 本书为应用型本科、高职院校“电力电子技术”课程的教材，也可作为开放大学、成人教育、自学考试的教材，以及自学者与工程技术人员的学习参考书。 本书由天津中德应用技术大学教师刘艺柱、邢国麟，天津石油职业技术学院教师王锁庭编著。编写分工如下：邢国麟编写项目1和2；刘艺柱编写项目3～5、王锁庭编写项目6。在编写过程中参考了很多同类教材，在此谨向这些书刊资料的作者表示衷心的感谢！ 本书在编写过程中得到天津中德应用技术大学、莱宝教学仪器科技（北京）有限公司等单位的大力支持和帮助；还得到闫智勇博士、邵青高级工程师、陆岩工程师的倾心指导和审阅，王晨同学参与图片文字的整理工作，在此一并表示谢意。 由于作者水平有限，书中难免存在错漏和不足，特别是电路仿真模型，可能不是最优方案，期待读者提出宝贵意见，不妥之处敬请广大读者批评指正。 为了方便教师教学，本书配有免费的电子教学课件和工作页习题参考答案等资源，请有需要的教师登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）免费注册后再进行下载，有问题时请在网站留言或与电子工业出版社联系（E-mail：hxedu@phei.com.cn）。展开作者简介
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