電力電子技術

《電力電子技術(21世紀高等院校電氣信息類系列教材)》(作者曲永印、白晶)可分為器件、變換器、應用三大部分。

部分(第1章)：重點介紹了晶閘管(SCR)、電力場效應晶體管(P-MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、注入增強柵晶體管(IEGT)、集成門極換流晶閘管(IGCT)等電力電子器件的半導體物理結構、工作原理、開關特性、主要參數、優缺點、應用前景，以及驅動、緩衝、保護、串並聯等器件應用的共性問題和基礎性問題。

第二部分(第2-6章)：其中第2-5章詳細地分析和研究了直流-交流變換器(逆變器)、交流-直流變換器(整流器)、直流-直流變換器(直流斬波器)、交流-交流變換器(直接變換器)四類基本變換器的主電路拓撲結構、工作原理、基本特性、諧波及功率因數、控制方式、性能指標，以及應用場合；第6章介紹了為提高電力電子變換器效率而應用的軟開關技術。

第三部分(第7章)：介紹了各種多級組合型電力電子變換器在各個領域中的應用。

《電力電子技術(21世紀高等院校電氣信息類系列教材)》可作為電氣工程專業、電氣自動化專業，以及相關專業本科生、研究生的教學用書，也可供從事電力電子技術工作的工程技術人員使用。 ^[1] 

出版説明

前言

符號説明

緒論

0.1 電力電子技術的定義及其研究內容

0.1.1 電力電子技術的定義

0.1.2 電力電子技術的研究內容及電力電子變換器的類型

0.2 電力電子變換器的特點及分析方法

0.2.1 電力電子變換器的特點

0.2.2 電力電子變換器的分析方法

0.3 電力電子技術的經濟和社會意義

0.3.1 技術經濟意義

0.3.2 節能降耗意義

0.4 電力電子技術的發展歷史及今後的發展趨勢

0.4.1 早期電力電子技術發展的歷史

0.4.2 現代電力電子技術發展的歷史

0.5 電力電子技術的應用

0.6 本書內容簡介和讀者需要掌握的學習方法

第1章 電力電子器件

1.1 不控型器件——電力二極管

1.1.1 PN結與電力二極管的工作原理

1.1.2 電力二極管的基本特性

1.1.3 電力二極管的主要參數

1.1.4 電力二極管的主要類型

1.2 半控型器件——晶閘管

1.2.1 晶閘管的基本結構

1.2.2 晶閘管的工作原理

1.2.3 晶閘管的伏安特性

1.2.4 晶閘管的主要參數

1.2.5 晶閘管的派生系列

1.3 全控型器件

1.3.1 電力晶體管

1.3.2 電力場效應晶體管

1.3.3 門極關斷晶閘管

1.3.4 絕緣柵雙極型晶體管

1.3.5 注入增強柵晶體管

1.3.6 靜電感應晶體管

1.3.7 靜電感應晶閘管

1.3.8 集成門極換流晶閘管

1.3.9 基於寬禁帶半導體材料的電力電子器件

1.4 功率集成電路與集成電力電子模塊

1.5 電力電子驅動電路

1.5.1 PMOSFET驅動要求及驅動電路

1.5.2 IGBT的柵極驅動電路

1.5.3 IGCT的門極驅動技術

1.6 電力電子器件的串並聯設計

1.6.1 電力電子器件的串聯技術

1.6.2 電力電子器件的並聯技術

本章小結

習題與思考題

第2章 直流-交流變換器（逆變器）

2.1 直流-交流變換器（逆變器）綜述

2.1.1 逆變器概念

2.1.2 逆變原理

2.1.3 逆變電路換相方式

2.1.4 逆變器分類

2.1.5 逆變器性能指標

2.2 方波逆變器

2.2.1 電壓型單相方波逆變器

2.2.2 電壓型三相橋式方波逆變器

2.2.3 電流型三相橋式方波逆變器

2.2.4 方波逆變器存在的問題

2.3 逆變器的脈寬調製控制技術——PWM逆變器

2.3.1 綜述

2.3.2 電壓正弦PWM（SPWM）控制技術——SPWM逆變器

2.3.3 SPWM逆變器的諧波分析

2.3.4 SPWM模式優化

2.3.5 隨機PWM技術

2.3.6 電流正弦PWM控制技術

2.3.7 電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術——SVPWM逆變器

2.4 PWM多電平逆變器

2.4.1 多重化PWM逆變器

2.4.2 中性點鉗位式PWM多電平逆變器

2.5 PWM逆變器的仿真研究方法

2.5.1 PWM逆變器的通用數學模型

2.5.2 Simulink模塊化實現

2.5.3 SPWM逆變器的仿真

2.5.4 CHBPWM逆變器的仿真

2.5.5 SVPWM逆變器的仿真

本章小結

習題與思考題

第3章 交流-直流變換器（整流器）

3.1 整流器的概念、類型及性能指標

3.1.1 整流器的概念

3.1.2 整流器的類型

3.1.3 整流器的性能指標

3.2 具有電容濾波的不控整流電路

3.2.1 電容濾波的單相不控整流電路

3.2.2 理想情況下電容濾波的三相不控整流電路

3.2.3 考慮電感時電容濾波的三相不控整流電路

3.2.4 主要數量關係

3.3 相控整流器

3.3.1 單相半波相控整流器

3.3.2 單相全控橋式（阻感性負載）相控整流器

3.3.3 三相半波相控整流器

3.3.4 三相全控橋式相控整流器

3.3.5 大功率相控整流電路

3.3.6 變壓器漏抗對晶閘管相控整流電路的影響

3.3.7 相控整流電路的諧波及功率因數

3.3.8 相控整流電路帶反電動勢負載的工作情況分析

3.3.9 相控整流器中的有源逆變工作狀態分析

3.3.1 0相控整流器的觸發控制技術3.4 PWM整流器

3.4.1 綜述

3.4.2 電壓型單相橋式PWM整流器

3.4.3 電壓型三相橋式PWM整流器

3.4.4 電流型單相橋式PWM整流器

3.4.5 電流型三相橋式PWM整流器

3.4.6 PWM整流器的控制技術

3.4.7 中性點鉗位式多電平PWM整流器（NPCPWMREC）

本章小結

習題與思考題

第4章 直流-直流變換器（直流斬波器）

4.1 直流斬波器的基本控制方式

4.1.1 時間比控制

4.1.2 瞬時值控制

4.2 直流降壓斬波器

4.3 直流升壓斬波器

4.4 直流降壓-升壓斬波器

4.5 Cuk斬波器

4.6 複合型斬波器和多相、多重斬波器

4.6.1 橋式可逆斬波器

4.6.2 多相多重斬波器

4.7 具有隔離變壓器的直流斬波器

4.7.1 隔離型Buck斬波器——單端正勵斬波器

4.7.2 隔離型BuckBoost斬波器——單端反勵斬波器

4.7.3 隔離型Cuk直流斬波器

本章小結

習題與思考題

第5章 交流-交流變換器（直接變換器）

5.1 交流調壓器

5.1.1 晶閘管單相交流調壓器

5.1.2 三相交流調壓器

5.1.3 具有變壓器抽頭的交流調壓器

5.2 交-交變頻器

5.2.1 三相輸入單相輸出交-交變頻器

5.2.2 三相輸入三相輸出交-交變頻器

5.3 PWM交流-交流變換器

5.3.1 單相交流調壓器

5.3.2 三相交流調壓電路

5.3.3 由全控型器件組成的直接變頻器

5.4 矩陣式變頻器

本章小結

習題與思考題

第6章 軟開關技術

6.1 軟開關的基本特性和類型

6.2 電壓型串聯諧振式逆變器

6.3 電流型並聯諧振式逆變器

6.4 零電流關斷PWMDCDC軟開關電路

6.5 零電壓開通PWMDCDC軟開關電路

6.6 直流環節並聯諧振型逆變器

本章小結

習題與思考題

第7章 電力電子技術的應用

7.1 多級組合型（複合結構）電力電子變換器

7.1.1 電壓源型交-直-交PWM變壓變頻供電電源

7.1.2 電流源型交-直-交PWM變壓變頻供電電源

7.2 電力電子技術在電力拖動領域中的應用

7.2.1 晶閘管直流電動機調速系統

7.2.2 交流電動機變頻調速系統

7.3 不間斷電源及開關電源

7.3.1 不間斷電源

7.3.2 開關電源

7.4 電力電子技術在電力系統中的應用

7.4.1 高壓直流輸電

7.4.2 雙PWM變頻調速系統

7.4.3 PWM開關並聯無功功率發生器

7.4.4 晶閘管串、並聯電抗補償器

7.4.5 串聯型電力有源濾波器和並聯型電力有源濾波器

7.4.6 統一潮流控制器

7.4.7 風力發電

7.5 在其他領域中的應用

7.5.1 電子鎮流器

7.5.2 焊機電源

7.5.3 高效節能照明

7.5.4 飛輪儲能技術

7.5.5 超導磁體儲能技術

7.5.6 磁懸浮技術

7.5.7 在電力機車中的應用

本章小結

習題與思考題

教學實驗

實驗1 三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

實驗2 單相交流調壓電路實驗

實驗3 全橋DCDC變換電路實驗

實驗4 單相交-直-交變頻電路（純電阻）

實驗5 直流斬波電路（設計性）的性能研究

附錄

附錄A 傅里葉級數

附錄B 常用術語中英文對照

參考文獻 ^[2]