电力电子技术 第3版 微课版

1. ”十三五“职业教育国家规划教材。省级精品课配套教材。 2. 以典型电力电子电路调试过程组织教学内容。 3. 以项目为载体，适合理论实践一体化教学。 4. 构建立体化教学资源，提高教学效果。

本书以5个电力电子技术应用最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。

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）PowerMOSFET（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18GTR、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