电力电子技术(第2版)

本书是作者根据多年从事电力电子技术教学与科研工作的经验，并在学习、研究国内外教材及相关参考文献基础上，对第一版教材进行修订改编而成的。本书在内容体系的安排上，针对本科生教学的特点，探索采用启发研究型阐述方式，力图避免新技术、新理论的简单罗列。书中在保留一定的晶闸管相控变流内容的同时，较为突出地反映了以全控器件为主的PWM理论体系，较为系统地阐述了电力电子器件、DC-DC变换器、DC-AC变换器(无源逆变电路)、AC-DC变换器(整流和有源逆变电路)、AC-AC变换器以及软开关变换器等基本内容，为电力电子技术的应用与研究提供了理论和技术基础。

第1章绪论1
1.1电力电子技术的定义1
1.2电力电子技术的发展2
1.3电力电子技术的应用5
第2章电力电子器件及应用16
2.1电力电子器件的特点与分类16
2.1.1电力电子器件的特点16
2.1.2电力电子器件的分类17
2.2电力电子器件基础18
2.2.1PN结原理18
2.2.2电力电子器件的封装20
2.3功率二极管21
2.3.1结型功率二极管基本结构和工作原理21
2.3.2结型功率二极管的基本特性22
2.3.3快速功率二极管23
2.3.4肖特基势垒二极管23
2.3.5功率二极管的主要参数24
2.3.6功率二极管的应用特点25
2.4晶闸管25
2.4.1基本结构和工作原理26
2.4.2晶闸管特性及主要参数27
2.4.3晶闸管派生器件及应用30
2.4.4晶闸管的触发31
2.4.5晶闸管的应用特点32
2.5可关断晶闸管33
2.5.1基本结构和工作原理33
2.5.2可关断晶闸管特性34
2.5.3可关断晶闸管的驱动34
2.5.4可关断晶闸管的应用特点35
2.6功率场效应晶体管35
2.6.1基本结构和工作原理35
2.6.2功率MOSFET特性及主要参数36
2.6.3功率MOSFET的驱动38
2.6.4功率MOSFET的应用特点39
2.7绝缘栅双极晶体管39
2.7.1基本结构和工作原理40
2.7.2IGBT特性及主要参数40
2.7.3IGBT的驱动42
2.7.4IGBT的应用特点43
2.8其他电力电子器件43
2.8.1电力晶体管43
2.8.2集成门极换流晶闸管43
2.8.3电子注入增强栅晶体管44
2.9电力电子集成技术44
2.10采用新型半导体材料的电力电子器件45
2.11电力电子器件应用共性问题45
2.11.1电力电子器件的保护45
2.11.2电力电子器件的散热48
2.11.3电感和电容50
本章小结52
思考与练习53
第3章DC-DC变换器54
3.1DC-DC变换器的基本结构55
3.1.1Buck型DC-DC变换器的基本结构55
3.1.2Boost型DC-DC变换器的基本结构57
3.1.3Boost-Buck型DC-DC变换器的基本结构58
3.1.4Buck-Boost型DC-DC变换器的基本结构60
3.2DC-DC变换器换流及其特性分析61
3.2.1开关变换器中电容、电感的基本特性62
3.2.2Buck变换器换流及其特性分析62
3.2.3Boost变换器换流及其特性分析66
3.2.4Cuk变换器换流及其特性分析69
3.3复合型DC-DC变换器73
3.3.1二象限DC-DC变换器74
3.3.2四象限DC-DC变换器75
3.3.3多相多重DC-DC变换器75
3.4变压器隔离型DC-DC变换器77
3.4.1隔离型Buck变换器——单端正激式变换器77
3.4.2隔离型Buck-Boost变换器——单端反激式变换器79
3.4.3隔离型Cuk变换器82
3.4.4推挽式变换器83
3.4.5全桥变换器85
3.4.6半桥变换器88
本章小结91
思考与练习92
第4章DC-AC变换器（无源逆变器）95
4.1概述95
4.1.1逆变器的基本原理95
4.1.2逆变器的分类99
4.1.3逆变器的性能指标99
4.2电压型逆变器100
4.2.1电压型方波逆变器100
4.2.2电压型阶梯波逆变器106
4.2.3电压型正弦波逆变器113
4.3空间矢量PWM控制133
4.3.1概述133
4.3.2三相电压型逆变器空间电压矢量分析134
4.3.3空间电压矢量的合成136
4.4电流型逆变器139
4.4.1电流型方波逆变器140
4.4.2电流型阶梯波逆变器145
本章小结148
思考与练习149
第5章AC-DC变换器（整流和有源逆变电路）151
5.1概述151
5.2不控整流电路152
5.2.1单相不控整流电路152
5.2.2三相不控整流电路155
5.2.3整流滤波电路157
5.2.4倍压、倍流不控整流电路159
5.3相控整流电路161
5.3.1移相控制技术161
5.3.2三相半波相控整流电路164
5.3.3三相桥式相控整流电路169
5.3.4桥式半控整流电路172
5.3.5变压器漏感对整流电路的影响174
5.4相控有源逆变电路176
5.4.1相控有源逆变原理及实现条件176
5.4.2逆变失败与最小逆变角178
5.5PWM整流电路180
5.5.1传统整流电路存在的问题180
5.5.2单相APFC整流电路181
5.5.3电压型桥式PWM整流电路183
5.5.4电流型桥式PWM整流电路190
5.6同步整流电路191
本章小结192
思考与练习193
第6章AC-AC变换器196
6.1概述196
6.2交流调压电路197
6.2.1相控式交流调压电路198
6.2.2斩控式交流调压电路203
6.3交流电力控制电路205
6.3.1交流调功电路205
6.3.2交流电力电子开关205
6.4交-交变频电路206
6.4.1单相相控交-交变频电路207
6.4.2三相相控交-交变频电路209
6.4.3矩阵式交-交变频电路210
本章小结212
思考与练习213
第7章软开关变换器215
7.1概述215
7.1.1功率电路的开关过程216
7.1.2软开关的特征及分类217
7.2准谐振变换器218
7.2.1零电压开关准谐振变换器218
7.2.2零电流开关准谐振变换器221
7.3PWM软开关变换器223
7.3.1零开关PWM变换器223
7.3.2零转换PWM变换器229
7.3.3移相控制软开关PWM全桥变换器235
本章小结240
思考与练习240
参考文献242