电力电子技术（第3版）（微课版）

图书标准信息

• 作者 徐立娟
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2019-11
• 版次 3
• ISBN 9787115526595
• 定价 54.00元
• 装帧 平装
• 开本 其他
• 纸张 胶版纸
• 页数 267页
• 字数 429千字

【内容简介】

本书以5个电力电子技术应用*广泛的实际案例为载体，由浅入深地介绍了电力电子技术中的常用电力电子器件（晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管、大功率晶体管、功率场效应晶体管、绝缘门极晶体管）的工作原理及特性，电力电子电路（单相和三相可控整流电路、交流调压电路、逆变电路、直流斩波电路）的工作原理，晶闸管触发电路（单结晶体管触发电路、锯齿波触发电路、集成触发器及数字触发器），新型电力电子器件和光伏发电中的电力电子技术等内容。 本书可供高等职业技术学院、高等专科学校、职工大学的电气工程类专业、应用电子类专业、机电一体化专业选用，也可供工程技术人员参考，并可作为培训教材。

【作者简介】

徐立娟，长沙民政职业技术学院电子信息工程学院副院长，教授，电工电子专业带头人，在多个核心期刊发表文章，国家专利30项。

【目录】

绪　论........................................... 1

一、什么是电力电子技术　..........................1

二、电力电子技术的发展　..........................1

三、电力电子技术的主要功能　..................2

四、电力电子技术的应用　..........................2

五、本教材的教学建议　..............................4

项目一　单相半波整流调光灯电路 .........5

任务一　晶闸管及其导通关断条件测试....　6

一、任务描述与目标　..................................6

二、相关知识　..............................................6

（一）晶闸管结构及导通关断条件.........6

（二）晶闸管的阳极伏安特性................9

（三）晶闸管主要参数............................9

（四）晶闸管命名及型号含义..............13

三、任务实施　............................................13

（一）晶闸管测试..................................13

（二）晶闸管导通关断条件测试..........14

四、总结与提升　........................................16

（一）晶闸管好坏的判断......................16

（二）晶闸管导通关断原理..................17

（三）晶闸管的选择..............................17

五、习题与思考　........................................18

任务二　单结晶体管及单结晶体管触发.

　电路测试....................　19

一、任务描述与目标　................................19

二、相关知识　............................................19

（一）单结晶体管的结构及测试方法....19

（二）单结晶体管伏安特性及

主要参数.....................................22

（三）单结晶体管自激振荡电路..........24

（四）单结晶体管触发电路..................25

三、任务实施　............................................26

（一）单结晶体管测试..........................26

（二）单结晶体管触发电路调试..........27

四、总结与提升　........................................28

（一）单结晶体管触发电路的移相

范围.............................................28

（二）单结晶体管构成的其他触发

电路.............................................29

（三）触发电路元件的选择..................30

五、习题与思考　........................................31

任务三　单相半波可控整流电路调试....　31

一、任务描述与目标　................................31

二、相关知识　............................................31

（一）单相半波可控整流电路结构.......31

（二）单相半波可控整流电路电阻

负载工作原理..............................32

（三）单相半波可控整流电路电感性

负载工作原理..............................35

三、任务实施　............................................38

（一）单相半波可控整流电路电阻性

负载调试.....................................38

（二）单相半波可控整流电路电感性

负载调试.....................................39

四、总结与提升　........................................41

（一）单相半波可控整流电路电阻性

负载相关参数计算......................42

（二）单相半波可控整流电路电阻

电感性负载相关参数计算..........43

五、习题与思考　........................................44

项目二　单相桥式全控整流调光灯电路 ....　46

任务一　锯齿波同步触发电路调试......　46

一、任务描述与目标　................................46

二、相关知识　............................................47

（一）锯齿波同步触发电路的组成.......47

（二）锯齿波同步触发电路工作原理

及波形分析..................................48

三、任务实施　............................................49

四、总结与提升—锯齿波同步触发

电路的其他环节　................................51

五、习题与思考　........................................53

任务二　西门子TCA785 集成触发.

　电路调试....................　53

一、任务描述与目标　................................53

二、相关知识　............................................53

（一）西门子TCA785　介绍..................53

（二）西门子TCA785　集成触发电路.....57

三、任务实施　............................................58

四、总结与提升—TCA785　构成

宽频率范围的单相晶闸管触发器　....60

五、习题与思考　........................................61

任务三　单相桥式全控整流电路调试....　61

一、任务描述与目标　................................61

二、相关知识　............................................62

（一）单相桥式全控整流电路结构.......62

（二）单相桥式全控整流电路电阻性

负载工作原理..............................62

（三）单相桥式全控整流电路电感性

负载工作原理..............................64

（四）单相桥式全控整流电路电感性

负载接续流二极管电路工作原理....65

三、任务实施　............................................66

（一）单相桥式全控整流电路电阻性

负载调试.....................................66

（二）单相桥式全控整流电路电阻

电感性负载调试..........................68

四、总结与提升　........................................70

（一）单相桥式全控整流电路电阻性

负载相关参数计算......................70

（二）单相桥式全控整流电路电阻

电感性负载不接续流二极管

相关参数计算..............................71

（三）单相桥式全控整流电路电阻

电感性负载接续流二极管

相关参数计算..............................71

五、习题与思考　........................................72

项目三　单相交流调压调光灯电路.......　74

任务一　双向晶闸管及其测试..........　74

一、任务描述与目标　................................74

二、相关知识　............................................75

（一）双向晶闸管的结构及测试方法....75

（二）双向晶闸管的特性与主要参数....76

（三）双向晶闸管的触发方式..............79

（四）双向晶闸管命名及型号含义.......79

三、任务实施　............................................80

四、总结与提升　........................................81

（一）普通晶闸管和双向晶闸管的判别....81

（二）双向晶闸管的触发原理..............81

五、习题与思考　........................................82

任务二　单相交流调压电路调试........　82

一、任务描述与目标　................................82

二、相关知识　............................................83

（一）双向晶闸管触发电路..................83

（二）单相交流调压电路......................85

三、任务实施　............................................88

（一）双向晶闸管实现的单相交流

调压电路调试..............................88

（二）普通晶闸管反并联实现的单相交流

调压电路调试..............................89

四、总结与提升　........................................91

（一）电阻电感性负载时阻抗角的

确定.............................................91

（二）电阻电感负载时参数计算..........91

五、习题与思考　........................................92

项目四　同步电机励磁电源电路..........　93

任务一　三相集成触发电路调试........　94

一、任务描述与目标　................................94

二、相关知识　............................................94

（一）KC04　移相集成触发器................94

（二）KC41C　六路双脉冲形成器.........95

（三）KC04、KC41C　组成的三相集成

触发电路.....................................96

三、任务实施　............................................97

四、总结与提升　......................................100

（一）MC787　和MC788 集成触发器

简介...........................................　100

（二）TC787/TC788　内部结构及

工作原理...................................　101

五、习题与思考　......................................102

任务二　三相半波可控整流电路调试...102

一、任务描述与目标　..............................102

二、相关知识　..........................................103

（一）三相半波可控整流电路电阻性

负载工作原理及参数计算........　103

（二）三相半波可控整流电路大电感

负载工作原理及参数计算........　106

（三）三相半波可控整流电路电感性

负载接续流二极管时工作原理及

参数计算...................................　108

三、任务实施　..........................................109

四、总结与提升　......................................111

（一）共阳极的三相半波可控整流

电路工作原理............................　111

（二）三相半波可控整流电路常见

故障分析...................................　112

五、习题与思考　......................................113

任务三　三相桥式全控整流电路调试...113

一、任务描述与目标　..............................113

二、相关知识　..........................................113

（一）三相桥式全控整流电路电阻性

负载工作原理及参数计算........　113

（二）三相桥式全控整流电路大电感

负载不接续流二极管时工作原理

及参数计算................................　116

（三）三相桥式全控整流电路大电感

负载接续流二极管时工作原理及

参数计算...................................　118

三、任务实施　..........................................119

四、总结与提升　......................................121

（一）触发电路与主电路电压的

同步...........................................　121

（二）三相桥式全控整流电路常见

故障分析...................................　123

（三）整流电路的保护........................　124

五、习题与思考　......................................126

任务四　三相桥式全控有源逆变电路.

　调试.......................127

一、任务描述与目标　..............................127

二、相关知识　..........................................127

（一）有源逆变的工作原理................　127

（二）逆变失败与逆变角的限制........　129

（三）三相全控桥有源逆变电路........　131

三、任务实施　..........................................132

四、总结与提升　......................................133

（一）晶闸管直流电动机可逆拖动

系统概述...................................　133

（二）逻辑控制无环流可逆电路........　134

（三）有环流反并联可逆系统............　135

五、习题与思考　......................................137

项目五　开关电源电路...................　138

任务一　GTR、Power MOSFET、IGBT、

　GTO 及其测试..............139

一、任务描述与目标　..............................139

二、相关知识　..........................................139

（一）GTR（大功率晶体管）.............　139

（二）Power　MOSFET（功率场效应

晶体管）.....................................　146

（三）IGBT（绝缘门极晶体管）.........　150

（四）GTO（可关断晶闸管）.............　154

三、任务实施　..........................................158

四、习题与思考　......................................160

任务二　DC/DC 变换电路调试........160

一、任务描述与目标　..............................160

二、相关知识　..........................................161

（一）DC/DC　电路的工作原理..........　161

（二）开关状态控制电路....................　164

（三）其他电路....................................　169

三、任务实施　..........................................169

四、总结与提升—软开关技术　..........171

五、习题与思考　......................................174

项目六　中频感应加热电源电路........　175

任务一　认识中频感应加热电源.......175

一、任务描述与目标　..............................175

二、相关知识　..........................................176

（一）感应加热的原理与发展历史.....　176

（二）中频感应加热电源的用途........　177

（三）中频感应加热电源的组成........　178

三、习题与思考　......................................181

任务二　数字移相触发电路...........181

一、任务描述与目标　..............................181

二、相关知识　..........................................181

（一）数字移相触发电路组成............　181

（二）数字移相触发电路工作原理.....　182

三、任务实施　..........................................184

四、总结与提升——基于单片机的

晶闸管触发电路　..............................186

五、习题与思考　......................................189

任务三　中频感应加热电源主电路调试....189

一、任务描述与目标　..............................189

二、相关知识　..........................................189

（一）逆变的基本概念和换流方式.....　189

（二）单相并联谐振逆变电路............　191

（三）逆变触发电路............................　192

（四）逆变主电路的启动与保护........　195

三、任务实施　..........................................198

四、总结与提升　......................................201

（一）单相串联谐振逆变电路............　201

（二）中频感应加热电源常见故障的

诊断...........................................　202

五、习题与思考　......................................204

项目七　变频器逆变电路.................　205

任务一　认识变频器.................205

一、任务描述与目标　..............................205

二、相关知识　..........................................205

（一）变频器的用途............................　205

（二）变频器的基本结构....................　206

（三）变频器主电路结构....................　207

三、习题与思考　......................................212

任务二　脉宽调制型逆变电路调试.....213

一、任务描述与目标　..............................213

二、相关知识　..........................................213

（一）PWM　的基本原理.....................　213

（二）单相桥式PWM　变频电路

工作原理...................................　214

（三）三相桥式PWM　变频电路的

工作原理...................................　216

（四）PWM　变频电路的调制

控制方式...................................　218

三、任务实施　..........................................220

（一）单相正弦波脉宽调制SPWM

逆变电路...................................　220

（二）三相正弦波脉宽调制SPWM

电路调试...................................　222

四、总结与提升——SPWM　波形的

生成　...................................................223

五、习题与思考　......................................224

项目八　* 拓展项目.......................　225

任务一　认识新型电力电子器件.......225

一、任务描述与目标　..............................225

二、相关知识　..........................................226

（一）集成门极换流晶闸管（IGCT）......226

（二）MOS　控制晶闸管（MCT）.......　228

（三）发射极关断晶闸管（ETO）......　229

三、习题与思考　......................................231

任务二　光伏发电中的电力电子技术...231

一、任务描述与目标　..............................231

二、相关知识　..........................................231

（一）光伏发电概述............................　231

（二）光伏发电中的电力电子技术.....　233

三、习题与思考　......................................237

附录　任务单...............................　238

附表1　晶闸管测试任务单 ...................238

附表2　晶闸管导通关断条件测试

　任务单 ......................................239

附表3　单结晶体管测试任务单 ...........240

附表4　单结晶体管触发电路调试

　任务单 ......................................241

附表5　单相半波可控整流电路电阻性

　负载调试任务单 ......................242

附表6　单相半波可控整流电路电感性

　负载调试任务单 ......................243

附表7　锯齿波同步触发电路调试

　任务单 ......................................244

附表8　西门子TCA785 触发电路调试

　任务单........................................245

附表9　单相桥式全控整流电路电阻性

　负载调试任务单.......................246

附表10　单相桥式全控整流电路电阻

电感性负载调试任务单.........247

附表11　双向晶闸管测试任务单 .........248

附表12　双向晶闸管实现的单相交流

　调压电路调试任务单 ............249

附表13　双向晶闸管实现的单相交流

　调压电路调试任务单 ............250

附表14　三相集成触发电路调试

　任务单 .....................................252

附表15　三相半波可控整流电路调试

　任务单 ....................................253

附表16　三相桥式全控整流电路调试

　任务单 ....................................254

附表17　三相桥式全控有源逆变电路

　调试任务单.............................255

附表18　GTR、MOSFET、IGBT、GTO

测试任务单.............................256

附表19　直流斩波电路调试任务单......258

附表20　数字移相触发电路调试

任务单.....................................260

附表21　中频感应加热电源调试

任务单.....................................261

附表22　单相正弦波脉宽调制SPWM

逆变电路任务单.....................262

附表23　三相正弦波脉宽调制SPWM

电路调试任务单　....................264

参考文献....................................　266