电力电子技术

图书标准信息

• 作者 南余荣
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2018-10
• 版次 1
• ISBN 9787121342110
• 定价 45.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 280页
• 字数 555千字

【内容简介】

本书针对电气信息类专业基础课程教学需要而编写，其内容经过精选，以适应教学需要为前提，均衡学科完整性与*技术成果。本书共9章，主要内容包括：绪论、电力电子器件、电力电子器件的使用、直流-直流变换技术、直流-交流变换技术、交流-直流变换技术、交流-交流变换技术、软开关技术、电力电子技术在清洁能源系统中的应用等。本书配套电子课件、习题参考答案、考试样卷等。本书可作为电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程专业以及其他电气信息类专业相关课程的教材，也可供从事电力电子技术、运动控制技术、电力系统及其自动化领域工作的工程技术人员参考。

【作者简介】

南余荣，南，浙江工业大学教授，博士，教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会委员，长期从事电力和电子技术教学与科研工作，获得多项国家和省部级奖项。

【目录】

目    录

0  绪论1

0.1  电力电子技术的概念与典型应用1

0.1.1  电力电子技术的概念1

0.1.2  电力电子技术的典型应用1

0.2  电力电子技术的研究内容4

0.2.1  电力电子器件4

0.2.2  电能变换技术4

0.3  电力电子技术的发展及趋势7

0.3.1  电力电子技术的发展概述7

0.3.2  电力电子技术的发展趋势10

0.4  本书的内容简介11

思考题与习题12

第1章  电力电子器件13

1.1  电力电子器件概述13

1.1.1  电力电子器件的基本概念13

1.1.2  电力电子器件的开关模型与

基本特点14

1.1.3  电力电子器件的作用15

1.2  电力二极管16

1.2.1  PN结的工作原理16

1.2.2  电力二极管的工作特性17

1.2.3  电力二极管的主要参数19

1.2.4  电力二极管的主要类型21

1.3  晶闸管及其派生器件22

1.3.1  晶闸管的结构和工作原理22

1.3.2  晶闸管的基本特性24

1.3.3  晶闸管的主要特性参数26

1.3.4  晶闸管的派生器件29

1.3.5  门极可关断晶闸管GTO32

1.4  电力晶体管GTR33

1.4.1  GTR的结构和基本特性34

1.4.2  GTR的主要参数35

1.4.3  GTR的二次击穿现象与安全

工作区36

1.5  电力场效应晶体管Power MOSFET36

1.5.1  电力MOSFET的结构和

工作原理37

1.5.2  电力MOSFET的基本特性38

1.5.3  电力MOSFET的主要参数39

1.6  绝缘栅双极晶体管IGBT40

1.6.1  IGBT的结构和工作原理41

1.6.2  IGBT的基本特性和主要参数41

1.6.3  IGBT的擎住效应和安全

工作区43

1.6.4  NPT型IGBT简介44

1.7  其他电力电子器件45

1.7.1  智能功率模块与功率集成电路45

1.7.2  电子注入增强栅晶体管IEGT46

1.7.3  MOS控制晶闸管MCT46

1.7.4  集成门极换流晶闸管IGCT46

1.7.5  静电感应晶体管SIT48

1.7.6  静电感应晶闸管SITH49

1.7.7  基于宽禁带半导体材料的

电力电子器件49

本章小结50

思考题与习题51

第2章  电力电子器件的使用53

2.1  电力电子器件的驱动电路53

2.1.1  晶闸管触发电路54

2.1.2  可关断晶闸管的门极驱动电路59

2.1.3  大功率晶体管的基极驱动电路60

2.1.4  电力MOSFET的栅极驱动

电路61

2.1.5  IGBT的门极驱动电路63

2.2  电力电子器件的保护64

2.2.1  过电压的产生及过电压保护64

2.2.2  过电流的产生及过电流保护67

2.2.3  电力电子器件的热路及过热

保护69

2.2.4  缓冲电路71

2.3  电力电子器件的串联和并联使用77

2.3.1  晶闸管的串联和并联使用原则77

2.3.2  电力MOSFET和IGBT并联

运行78

本章小结78

思考题与习题79

第3章  直流-直流变换技术80

3.1  DC-DC变换的基本控制方式80

3.2  基本斩波电路81

3.2.1  降压斩波电路81

3.2.2  升压斩波电路87

3.2.3  升降压斩波电路92

3.2.4  Cuk（库克）斩波电路93

3.2.5  Speic和Zeta斩波电路95

3.3  组合式斩波电路97

3.3.1  电流可逆斩波电路97

3.3.2  桥式可逆斩波电路97

3.3.3  多相多重斩波电路98

3.4  隔离型直流变换电路99

3.4.1  正激电路99

3.4.2  反激电路101

3.4.3  半桥电路103

3.4.4  全桥电路105

3.4.5  推挽电路106

3.5  反激式开关电源设计107

3.5.1  开关电源电路组成108

3.5.2  开关电源的性能指标109

3.5.3  反激式开关电源电路分析110

3.5.4  高频变压器的设计与计算112

本章小结115

思考题与习题115

第4章  直流-交流变换技术118

4.1  逆变器的分类与换流方式118

4.1.1  逆变器的分类118

4.1.2  换流方式119

4.2  单相方波逆变电路119

4.2.1  电压型单相方波逆变电路120

4.2.2  电流型单相方波逆变电路123

4.3  单相SPWM逆变技术124

4.3.1  三角波调制法及其控制模式124

4.3.2  同步调制与异步调制125

4.3.3  单极性与双极性SPWM模式126

4.3.4  SPWM的自然取样法和规则

取样法127

4.3.5  电流跟踪SPWM逆变控制

技术129

4.4  三相桥式方波逆变电路131

4.4.1  电压型三相逆变电路131

4.4.2  电流型三相逆变电路134

4.5  三相SPWM逆变技术137

4.5.1  三相SPWM逆变控制与输出

电压波形137

4.5.2  三相SPWM逆变电路输出

电压波形分析138

4.5.3  电压空间矢量PWM（SVPWM）

控制技术141

4.6  多重逆变电路和多电平逆变电路144

4.6.1  多重逆变电路144

4.6.2  PWM逆变电路的多重化147

4.6.3  多电平逆变电路148

本章小结149

思考题与习题149

第5章  交流-直流变换技术151

5.1  单相可控整流电路151

5.1.1  单相全控桥式整流电路151

5.1.2  单相全波可控整流电路158

5.1.3  其他单相可控整流电路160

5.2  三相可控整流电路161

5.2.1  三相半波可控整流电路161

5.2.2  三相桥式全控整流电路166

5.2.3  触发电路的定相173

5.3  变压器漏感对整流电路的影响175

5.3.1  换相的物理过程和整流

电压波形175

5.3.2  换相压降和换相重叠角176

5.4  可控整流电路的有源逆变工作状态178

5.4.1  单相可控整流电路的有源

逆变分析178

5.4.2  三相整流电路的有源逆变

工作状态181

5.4.3  逆变失败与最小逆变角

的限制184

5.5  电容滤波的不可控整流电路186

5.5.1  电容滤波的单相不可控

整流电路186

5.5.2  电容滤波的三相不可控

整流电路187

5.6  电压型单相PWM整流电路189

5.6.1  低压大电流高频整流电路189

5.6.2  电压型单相单管PWM

整流电路192

5.6.3  电压型单相桥式PWM

整流电路195

5.7  电压型三相PWM整流电路198

5.7.1  电压型三相PWM整流电路198

5.7.2  电流间接控制的三相PWM

整流系统199

5.7.3  电流直接控制的三相PWM

整流系统200

本章小结200

思考题与习题202

第6章  交流-交流变换技术205

6.1  交流调压电路205

6.1.1  单相交流调压电路205

6.1.2  三相交流调压器210

6.1.3  PWM斩控三相交流调压电路213

6.2  交-交变频电路213

6.2.1  单相交-交变频电路213

6.2.2  三相交-交变频电路218

6.3  矩阵式变换器222

6.3.1  矩阵式变换器的拓扑结构222

6.3.2  矩阵式变换器的功率开关223

6.3.3  矩阵式变换器的换流223

6.3.4  矩阵式变换器的控制原理224

6.4  其他交流电力控制电路227

6.4.1  交流调功电路227

6.4.2  交流电力电子开关228

本章小结228

思考题与习题229

第7章  软开关技术230

7.1  软开关的基本概念230

7.1.1  开关过程器件损耗及

开关方式230

7.1.2  零电压开关与零电流开关231

7.1.3  软开关电路的分类232

7.2  准谐振软开关换流器234

7.2.1  零电流准谐振变换器235

7.2.2  零电压准谐振变换器238

7.2.3  谐振型直流连接逆变器241

7.3  零电压开关谐振变换器243

7.3.1  全桥零电压开关LLC谐振

变换器243

7.3.2  移相全桥型零电压开关PWM

直流-直流变换器252

7.4  零电压转换PWM变换器254

7.5  软开关技术新进展255

本章小结255

思考题与习题256

第8章  电力电子技术在清洁能源系统中

的应用257

8.1  清洁能源与组合电路概述257

8.2  太阳能系统258

8.3  风能系统261

8.4  燃料电池能源系统263

8.5  清洁能源汽车动力系统264

8.5.1  纯电动汽车264

8.5.2  混合动力汽车265

8.6  混合能源发电系统266

8.7  电力电子在清洁能源系统中应用的

关键技术267

本章小结270

思考题与习题270

参考文献271