电力电子技术 第3版

近年来，电力电子设备的数量和品种急剧增长，生产线迫切需要大量的、具有一定理论基础和较高实践技能的工程技术人员对其进行操作和维护。为适应社会和经济发展对电力电子技术应用性技能型人才培养的需求，我们编写了《电力电子技术 第3版》。
“电力电子技术”是一门实践性很强的课程，有大量的波形需要分析、计算。作者运用面向电气原理结构图的图形化仿真技术，对书中所讨论的大部分变流电路进行了仿真实验，在此基础上进行了实物实验，获得了相应的仿真实验和实物实验波形。通过对理论分析波形、仿真实验波形和实物实验波形的分析比较，增强了读者的感性认识。《电力电子技术 第3版》内容涵盖了课堂教学、实验教学和课程设计多个教学环节，特别强调实践能力的培养。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，可以弥补教学实验设备短缺的不足，对提高教学效果起到事半功倍的作用。
《电力电子技术 第3版》除“绪论”外，第1章介绍了功率二极管、晶闸管、可关断晶闸管（GTO）、大功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（PMOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等典型电力电子器件的结构、工作原理、特性和主要参数。第2章介绍了交流直流变换技术，具体分析了典型单相和三相整流电路的组成、工作原理、波形分析和基本计算。第3章介绍了直流交流变换技术，从不同的换流方式出发，分析了有源逆变和无源逆变（变频）电路，讨论了PWM调制技术。第4章介绍了交流交流变换技术，分析了以晶闸管器件为基础的交流调压电路、交流开关和交流调功电路，交交变频也归在此章。第5章介绍了以全控型器件为基础的直流直流变换技术。在第2～5章，每章的后面均安排了典型变换电路的仿真实验内容，以验证理论分析的有效性。第6章安排了课程设计大纲及任务书内容，给出了课程设计指导书。
和《电力电子技术 第3版》第2版相比，第3版针对高职高专院校教学特点，精简了部分传统内容，降低了难度，整流和逆变部分增加了较多的例题；优化了直流交流变换电路部分的体系，运用新版MATLAB仿真软件进行了变流电路仿真，新增了一定数量的仿真实验内容。纵观《电力电子技术 第3版》，仿真实验、课程设计等实践性内容达到《电力电子技术 第3版》的一半以上。另外，受篇幅限制，又考虑到各校实验设备型号不一致，且一般都有自己的实验指导书，为此删去了第2版中“实验指导书”这部分的内容。
《电力电子技术 第3版》按48~56理论教学课时编写；仿真实验可在课后或校内专业实习中完成；课程设计时间以2周为宜。
《电力电子技术 第3版》由周渊深教授主编，宋永英高级实验师参编。周渊深编写了绪论和第1、2、3、4、5章的理论部分，宋永英编写了课程设计部分，并提供了全部实验波形，《电力电子技术 第3版》的仿真实验内容由周渊深和宋永英共同编写。朱希荣参加了校稿工作，周玉琴绘制了《电力电子技术 第3版》插图，《电力电子技术 第3版》由周渊深统稿。在编写《电力电子技术 第3版》的过程中参阅和利用了部分兄弟院校的教材，在此向这些资料的作者一并致谢。为了与软件版本中的图形符号一致，书中仿真部分的图形符号有些没有采用国标，请读者谅解。
由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，请读者原谅，并提出宝贵意见。特别是仿真实验模型只是作者依据对变流电路的原理分析进行搭建的，不是的，更不是的，期待读者

提出更好的方案与编者交流。

编者

《电力电子技术 第3版》以编者2010年出版的普通高等教育“十一五”规划教材、2011年江苏省高等学校精品教材《电力电子技术第2版》为基础，从电力电子技术应用的角度出发，简明扼要地介绍了常用的不可控型、半控型和全控型电力电子器件；重点讨论了交流直流变换、直流交流变换、交流交流变换、直流直流变换等电力电子变流电路。为强化高等职业教育的实践技能培养，《电力电子技术 第3版》介绍了基于MATLAB的图形化仿真实验内容。基本的教学内容均配有仿真实验实例；另外还安排了课程设计等实践内容；《电力电子技术 第3版》内容叙述详细，便于自学；仿真实验指导循序渐进，便于初学者掌握。《电力电子技术 第3版》的特色是提供了与理论分析波形相对应的仿真实验波形和实物实验波形，有利于加强学生的感性认识。内容深入浅出、简明扼要、实用性较强。和第2版相比，第3版增加了较多的例题和课后习题、优化了直流交流变换电路部分的体系，新增了一定数量的仿真实验内容。
《电力电子技术 第3版》适用的读者对象是电类相关专业的高职高专院校的学生，同时也可供从事电力电子技术工作的工程技术人员参考。

出版说明
前言
绪论
0.1电力电子技术与信息电子技术
0.2电力电子技术的研究内容
0.3电力电子器件
0.4电力电子变流技术
0.5电力电子技术的发展
0.6电力电子变流技术的应用
0.7本课程的任务与要求
第1章电力电子器件
1.1功率二极管
1.1.1功率二极管及其工作原理
1.1.2功率二极管的伏安特性
1.1.3功率二极管的主要参数
1.1.4功率二极管的型号和选择原则
1.1.5功率二极管的主要类型
1.2晶闸管
1.2.1晶闸管的结构、电气符号和外形
1.2.2晶闸管的工作原理
1.2.3晶闸管的伏安特性
1.2.4晶闸管的主要参数
1.2.5普通晶闸管的型号和选择原则
1.2.6晶闸管的其他派生器件
1.3门极可关断晶闸管（GTO）
1.3.1GTO的结构和工作原理
1.3.2GTO的特性和主要参数
1.4电力晶体管（GTR）
1.4.1GTR的结构和工作原理
1.4.2GTR的特性和主要参数
1.5功率场效应晶体管（PMOSFET）
1.5.1PMOSFET的结构和工作原理
1.5.2PMOSFET的特性和主要参数
1.6绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
1.6.1IGBT的结构和工作原理
1.6.2IGBT的特性和主要参数
1.7其他新型电力电子器件
1.8典型电力电子器件的MATLAB仿真模型
1.8.1二极管的仿真模型
1.8.2晶闸管的仿真模型
1.8.3GTO的仿真模型
1.8.4IGBT的仿真模型
1.8.5MOSFET的仿真模型
1.8.6理想开关（Ideal Switch）的仿真模型
1.9典型电力电子器件的测试实验
1.9.1晶闸管的简单测试
1.9.2双向晶闸管的简单测试
1.9.3小功率光控晶闸管的简单测试
1.9.4可关断晶闸管的测试
1.9.5大功率晶体管的检测方法
1.9.6功率场效应晶体管的检测方法
1.10习题
第2章交流直流变换电路及其仿真
2.1晶闸管单相可控整流电路
2.1.1单相半波可控整流电路（电阻性负载）
2.1.2单相半波可控整流电路（阻感性负载）
2.1.3单相半波可控整流电路（阻感性负载加续流二极管）
2.1.4单相桥式全控整流电路（电阻性负载）
2.1.5单相桥式全控整流电路（阻感性负载）
2.1.6单相桥式全控整流电路（反电势负载）
2.1.7单相桥式半控整流电路（阻感性负载、不带续流二极管）
2.1.8单相桥式半控整流电路（带续流二极管）
2.2三相半波可控整流电路
2.2.1三相半波可控整流电路（电阻性负载）
2.2.2三相半波可控整流电路（阻感性负载）
2.2.3三相半波共阳极可控整流电路
2.3三相桥式全控整流电路
2.3.1三相桥式全控整流电路（电阻性负载）
2.3.2三相桥式全控整流电路（阻感性负载）
2.4三相桥式半控整流电路
2.4.1三相桥式半控整流电路（电阻性负载）
2.4.2三相桥式半控整流电路（阻感性负载）
2.5变压器漏抗对整流电路的影响
2.6晶闸管相控电路的驱动控制
2.6.1晶闸管的门极驱动（触发）
2.6.2单结晶体管触发电路
2.6.3同步信号为锯齿波的触发电路
2.6.4集成触发电路
2.6.5触发电路的定相
2.7交流直流变换电路的仿真
2.7.1电力电子变流器中典型环节的仿真模型
2.7.2晶闸管单相半波和双半波可控整流电路的仿真
2.7.3晶闸管单相桥式可控整流电路的仿真
2.7.4晶闸管三相可控整流电路的仿真
2.7.5考虑变压器漏感时三相半波整流电路的仿真
2.8习题
第3章直流交流变换电路及其仿真
3.1逆变的概念
3.1.1逆变电路的基本类型
3.1.2逆变电路的换流方式
3.2电网电压换流式有源逆变电路
3.2.1单相双半波有源逆变电路
3.2.2逆变失败与小逆变角的限制
3.3器件换流式无源逆变电路
3.3.1电压型和电流型无源逆变电路
3.3.2器件换流式电压型无源逆变电路
3.3.3器件换流式电流型无源逆变电路
3.4强迫换流式无源逆变电路
3.4.1180°导电型的晶闸管电压型逆变电路
3.4.2120°导电型的晶闸管电流型逆变电路
3.5负载换流式无源逆变电路
3.5.1并联谐振式电流型逆变电路
3.5.2串联谐振式电压型逆变电路
3.6脉宽调制（PWM）逆变器技术
3.6.1电压正弦脉宽调制的工作原理
3.6.2电流正弦脉宽调制的工作原理
3.7直流交流变换电路的仿真
3.7.1晶闸管有源逆变电路的仿真
3.7.2方波无源逆变电路的仿真
3.7.3负载换流式无源逆变电路的仿真
3.7.4电压SPWM逆变电路的仿真
3.7.5电流跟踪型PWM逆变电路的仿真
3.8习题
第4章交流交流变换电路及其仿真
4.1概述
4.2交流调压电路
4.2.1相控式交流调压电路
4.2.2斩波式交流调压电路
4.3晶闸管交流调功器和交流开关
4.3.1晶闸管交流调功器
4.3.2晶闸管交流开关
4.3.3交流电力控制技术应用
4.4交交变频器
4.4.1晶闸管单相交交变频电路
4.4.2晶闸管三相交交变频电路
4.5交流交流变换电路的仿真
4.5.1晶闸管单相交流调压电路的仿真
4.5.2晶闸管无中线三相交流调压电路的仿真(电阻性负载)
4.5.3晶闸管交交变频电路的仿真
4.6习题
第5章直流直流变换电路及其仿真
5.1概述
5.2直流斩波电路
5.2.1降压式直流斩波电路（Buck变换器）
5.2.2升压式直流斩波电路（Boost变换器）
5.2.3升降压式直流斩波电路（Boost-Buck变换器）
5.2.4Cuk直流斩波电路
5.2.5Sepic直流斩波电路
5.2.6Zeta直流斩波电路
5.2.7 H桥式直流斩波电路
5.3直流直流变换电路的仿真
5.3.1

《电力电子技术 第3版》以编者2010年出版的普通高等教育“十一五”规划教材、2011年江苏省高等学校精品教材《电力电子技术第2版》为基础，从电力电子技术应用的角度出发，简明扼要地介绍了常用的不可控型、半控型和全控型电力电子器件；重点讨论了交流直流变换、直流交流变换、交流交流变换、直流直流变换等电力电子变流电路。为强化高等职业教育的实践技能培养，《电力电子技术 第3版》介绍了基于MATLAB的图形化仿真实验内容。基本的教学内容均配有仿真实验实例；另外还安排了课程设计等实践内容；《电力电子技术 第3版》内容叙述详细，便于自学；仿真实验指导循序渐进，便于初学者掌握。《电力电子技术 第3版》的特色是提供了与理论分析波形相对应的仿真实验波形和实物实验波形，有利于加强学生的感性认识。内容深入浅出、简明扼要、实用性较强。和第2版相比，第3版增加了较多的例题和课后习题、优化了直流交流变换电路部分的体系，新增了一定数量的仿真实验内容。
《电力电子技术 第3版》适用的读者对象是电类相关专业的高职高专院校的学生，同时也可供从事电力电子技术工作的工程技术人员参考。

获奖情况：“十三五”江苏省高等学校重点教材

教学资源：电子课件

本书特色：

★ 本书是《电力电子技术 第2版》（书号ISBN 978-7-111-29255-5）的改版。

★ 为强化实践技能的培养，介绍了基于MATLAB的图形化仿真技术。基本的教学内容均配有仿真实验实例，另外安排了课程设计等实践内容。提供了与理论分析相对应的仿真实验和实物实验波形，有利于加强学生的感性认识。

★ 教材内容叙述详细，便于自学；仿真实验指导循序渐进，便于初学者掌握。

★ 和第2版教材相比较，降低了难度，增加了一定数量的仿真实验案例和较多的例题。每章后增加了类型多样化的课后习题，并有配套的习题解答。

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