电力电子技术基础

第1章导论

1.1电力电子技术的发展史

1.2开关变流的概念

1.2.1基本开关变流电路

1.2.2开关变流电路的开关模式

1.2.3开关变流器的开关器件

1.3电力电子技术的应用

1.4学习方法

1.5电力电子电路的仿真

1.5.1MATLAB/Simulink仿真平台

1.5.2仿真的数值算法

1.5.3示波器（Scope）的使用和数据保存

1.5.4Simulink模块库

小结

思考题

实践题

第2章电力电子器件

2.1电力二极管

2.2晶闸管类器件

2.2.1晶闸管

2.2.2双向晶闸管

2.2.3门极可关断晶闸管GTO

2.2.4其他晶闸管类器件

2.3全控型电力电子器件

2.3.1电力晶体管GTR

2.3.2电力场效应晶体管

2.3.3绝缘栅双极型晶体管IGBT

2.3.4其他新型全控型器件和模块

2.4电力电子器件的驱动和保护

2.4.1电力电子器件的驱动

2.4.2电力电子器件的保护

2.4.3电力电子器件的串并联

2.5MATLAB的电力电子器件模型

2.5.1电力电子器件模型和参数

2.5.2桥式电路模块

2.5.3驱动单元

小结

练习和思考题

实践题

电力电子技术基础（第2版）

目录

第3章交流直流变换——整流器

3.1单相可控整流电路

3.1.1单相半波可控整流电路

3.1.2单相桥式全控整流电路

3.1.3单相桥式半控整流电路

3.1.4单相全波可控整流电路

3.2三相可控整流电路

3.2.1三相半波可控整流电路

3.2.2三相桥式可控整流电路

3.3不控整流电路和电容性负载

3.3.1带电容滤波的单相不控整流电路

3.3.2带电容滤波的三相不控整流电路

3.4整流电路反电动势负载

3.4.1RE负载

3.4.2RLE负载

3.4.3直流电动机负载时的工作特性

*3.5全控整流电路的有源逆变工作状态

3.5.1逆变和有源逆变

3.5.2全控整流电路的有源逆变状态

3.5.3换相重叠角和最小逆变角限制βmin

3.5.4有源逆变的应用

3.6晶闸管整流电路触发控制

3.7整流电路的仿真

小结

练习和思考题

实践和仿真题

第4章直流直流变换——直流斩波器

4.1直流降压斩波电路

4.2直流升压斩波电路

4.3直流升降压斩波电路

4.3.1BuckBoost 降压升压斩波电路

4.3.2Cuk斩波电路

4.4桥式直流斩波调压电路

4.4.1半桥式电流可逆斩波电路

4.4.2全桥式可逆斩波电路

4.5斩波电路的驱动控制

4.6直流斩波电路的仿真

4.6.1直流降压斩波器仿真

4.6.2直流升压斩波器仿真

小结

练习和思考题

仿真题

第5章直流交流变换——逆变器

5.1逆变电路分类和调制方式

5.2单相电压型逆变器

5.2.1电压型单相半桥式逆变器

5.2.2电压型单相全桥式逆变器

5.2.3单相电压型全桥式逆变器的SPWM控制

5.2.4SPWM调制方式和数字化生成

5.3单相电流型逆变器

5.3.1晶闸管单相电流型逆变器

5.3.2电流跟踪型逆变器

5.4三相电压型PWM逆变器

5.4.1电压型三相SPWM逆变器

*5.4.2其他电压型三相逆变器的PWM控制

*5.5电压空间矢量控制逆变器SVPWM

5.5.1电压空间矢量

5.5.2逆变器开关状态与空间电压矢量轨迹

5.5.3零矢量作用

5.5.4圆形电压空间矢量轨迹偏差控制

5.5.5正多边形SVPWM控制

*5.6多电平逆变器

5.6.1三电平的形成

5.6.2三相三电平逆变器的电压空间矢量

5.7三相电流型逆变器

5.7.1方波型三相电流源型逆变器

5.7.2无换向器电动机调速系统

5.7.3电流滞环控制三相逆变器

5.8逆变电路的仿真

小结

练习和思考题

仿真题

第6章交流交流变换——交流调压和交交变频器

6.1交流无触点双向开关

6.2单相交流调压原理

6.2.1相控式单相交流调压

6.2.2斩控式单相交流调压

6.3三相交流调压电路

6.3.1三相相控式交流调压

6.3.2三相斩控式交流调压

6.4其他交流调功电路及其应用

6.5交交变频器

6.5.1单相交交变频原理

6.5.2交交变频的调制方式

6.5.3交交变频器的工作特性

6.5.4三相交交变频电路

*6.6矩阵式变频器

6.7交流调压电路的仿真

小结

练习和思考题

实践和仿真题

第7章PWM整流器和功率因数控制

7.1单相桥式不控整流器的单位功率因数校正（APFC）

7.2PWM整流器和功率因数控制

7.2.1单相桥式PWM整流器

7.2.2PWM整流器交流侧功率因数

7.2.3单相半桥式和三相桥式PWM整流

7.3PWM整流器仿真的研究

7.3.1单相桥式PWM整流器仿真

7.3.2PWM整流器无功补偿器仿真研究

小结

练习和思考题

第8章软开关变换技术

8.1开关损耗和软开关的基本类型

8.2准谐振软开关电路

8.2.1零电压（ZVS）开通准谐振电路

8.2.2零电流（ZCS）关断准谐振电路

8.3零开关PWM控制电路

8.3.1零电压PWM控制Buck电路

8.3.2零电流PWM控制Buck电路

8.4零转换PWM电路

8.5直流环节谐振型软开关逆变电路

8.5.1直流环节谐振型逆变器RDCLI

8.5.2有源箝位谐振直流环节逆变器ACRLI

8.5.3直流环节并联谐振逆变器PRDCLI

8.6软开关电路的仿真

小结

思考题

仿真题

第9章变流电路的组合

9.1相控整流电路的串并联

9.1.1整流电路的并联

9.1.2整流电路的串联

9.2多重化逆变电路

9.3级联式变流器

9.3.1AC/DC/AC变换的主电路

9.3.2不间断电源UPS

9.4开关电源

9.4.1带隔离变压器的单端变换电路

9.4.2双端DC/AC/DC变换电路

9.4.3全桥移相式软开关变换电路

9.4.4开关电源芯片和应用举例

9.4.5直流开关电源与AC/DC整流的比较

9.5组合式变流器的仿真

小结

练习和思考题

实践和仿真题

第10章电力电子装置的谐波和功率因数

10.1电力电子装置的谐波

10.1.1谐波分析方法

10.1.2描述波形的各种方法和频谱

10.1.3典型波形的谐波

10.1.4谐波的危害和治理方法

10.2功率因数

10.2.1功率因数定义

10.2.2无功功率的补偿

10.3电力电子开关型无功补偿

10.3.1晶闸管投切电容器

10.3.2晶闸管相位控制电抗器

10.3.3PWM型无功功率发生器

10.3.4并联型电力有源滤波器PAPF

10.3.5串联型电力有源滤波器SAPF

10.4LC滤波器的仿真

小结

练习和思考题

仿真题

附录A教学实验

实验一实验台、仪器仪表功能和移相触发器实验

实验二晶闸管整流电路实验

实验三晶闸管整流电动机系统实验

实验四直流斩波器实验

实验五单相交流调压器实验

实验六单相交直交变频电路实验

实验七半桥式开关电源实验

附录B术语索引

参考文献

本书按《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会“以教学创新为指导思想，以教材带动教学改革”的要求编写，以典型器件为基础，以电路为重点，以分析为手段，以典型应用为归宿，介绍电力电子技术基础知识和应用。《电力电子技术基础》第2版共分10章，前6章为基本内容，在导论中以开关变流的概念归纳了电力电子电路的拓扑共性，然后分别介绍电力电子器件和AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC四种基本变换。后4章介绍了PWM整流，软开关，开关电源，谐波分析与抑制，功率因数补偿等新技术。本书在电路分析中使用了仿真，介绍了在MATLAB平台上建立电力电子电路模型，通过模型仿真学习和分析电力电子电路的方法。本书可作为高等学校自动化专业、电气工程及其自动化等电类专业的本科教材，也可供研究生和工程技术人员参考。本书提供PPT课件和仿真模型，需要者可在清华大学出版社网页下载。

以变流电路的基本结构为先导，介绍开关变流原理和控制方法，内容深入浅出，简明易懂。
以AC/DC,DC/DC,DC/AC,AC/AC四种变换为基础，以组合电路为扩展，以软开关、开关电源、谐波抑制和无功补偿等为提高，叙述详简得当。
全书分必讲和选讲两部分，可以柔性结合，以适应各种不同教学要求。
介绍了在MATLAB平台上，调用功能模块构建电力电子电路模型，通过模型仿真研究和设计电力电子电路的方法。
在习题中增加了部分实践类题目，以提高学生的兴趣和培养观察、应用等实际能力。