电力电子技术

在目标成果导向（OBE）的理念指导下，教学团队根据学生电子竞赛和企业需求以及普通高校电气工程及其自动化专业学生的特点，对常见电力电子技术教材中基本的电力电子电路的讲解顺序及重点内容做了调整，改变了很多教材的整流-逆变-斩波-交流交流变换次序为逆变（结合PWM控制）、斩波、整流、交流-交流变换。更加充实全控型器件构成的逆变和斩波电路及PWM控制原理的内容，想对减少以半控型器件晶闸管作为主要开关器件的可控整流电路。针对以往教材电力电子器件的工作原理和特性分析是非常抽象的，在教学内容上建立开关模型，这样有助于电力电子器件工作原理的理解。并综合学生就业去向和电子竞赛选题内容同步增加仿真和项目设计等内容。

电力电子技术是电气工程自动化、自动化专业的重要专业基础课之一。本书主要包括电力电子器件、逆变电路、直流-直流变换电路、整流电路、交流-交流变换电路、软开关技术、电力电子电路的设计以及电力电子实验等内容。在理论讲解的同时加入了仿真的内容，详细讲述了利用MATLAB/SIMULINK对主要的变换电路搭建仿真模型并进行仿真的过程。本书突出理论与实践相结合，精选了4种典型的电力电子应用电路如数控恒流源、无线电能传输、双向DC-DC变换器、单相不间断电源，详细介绍了这四种典型项目的设计过程。全书结构合理、层次分明，适合电气工程及其自动化、自动化专业普通本科学生使用。

张国琴，本科毕业于武汉大学应用电子技术专业，硕士研究生毕业于武汉大学电力电子与电力传动专业，现任武汉纺织大学电气工程专业教师。长期从事电气工程专业相关课程的教学工作，包括电力电子技术、电源逆变技术、电力电子与电机控制系统仿真等课程。主要研究新能源发电及其变换技术。获学校教学质量优秀奖2次；指导4人获湖北省本科优秀毕业论文；指导重量和省级大学生创新项目3项，发表论文10余篇。2017年湖北省教学成果二等奖“电气类管理型很好工程师层进式培养模式探索与实践”的主要成员。2019年湖北省优秀教学团队“电气工程及其自动化教学团队”的主要成员。

第1章绪论（1）
1.1电力电子技术的概念（1）
1.2电力电子技术的发展过程（2）
1.3电力电子技术的应用（3）
1.4电力电子电路的仿真平台介绍（5）
第2章电力电子器件（15）
2.1概述（15）
2.2电力二极管（17）
2.3半控型器件——晶闸管（SCR）（22）
2.4全控型器件（28）
2.5其他新型半导体器件（35）
2.6电力电子器件驱动和保护（40）
2.7Simulink库中电力电子器件模块（47）
第3章逆变电路（56）
3.1单相电压型逆变电路（56）
3.2三相电压型逆变电路（61）
3.3电流型逆变电路（65）
3.4逆变电路PWM控制（69）
3.5调制法SPWM控制的具体实现方法（75）
3.6逆变电路的MATLAB仿真（80）
第4章直流-直流变换电路（97）
4.1降压斩波电路（97）
4.2升压斩波电路（107）
4.3其他四种斩波电路（113）
4.4多相多重斩波电路和复合斩波电路（118）
4.5带隔离变压器的直流-直流变换电路（120）
4.6斩波电路的MATLAB仿真（123）
第5章整流电路（127）
5.1阻容负载不可控整流电路（127）
5.2单相可控整流电路（132）
5.3三相可控整流电路（154）
5.4晶闸管触发电路（171）
5.5变压器漏感对整流电路的影响（177）
5.6整流电路的有源逆变工作状态（181）
5.7整流电路的MATLAB仿真（186）
第6章交流-交流变换电路（199）
6.1单相相控式交流调压电路（199）
6.2三相相控式交流调压电路（204）
6.3斩控式交流调压电路（214）
6.4交流调功电路（218）
6.5交流电力电子开关（218）
6.6交-交变频电路（220）
6.7交流-交流变换电路的MATLAB仿真（223）
第7章软开关技术（233）
7.1软开关的基本概念（233）
7.2软开关电路的分类（235）
7.3典型的软开关电路（237）
7.4软开关技术新进展（244）
7.5典型软开关电路的MATLAB仿真（245）
第8章电力电子电路的设计（249）
8.1高效数控恒流源（249）
8.2无线电能传输装置（253）
8.3双向DC-DC变换器（258）
8.424V交流单相在线式不间断电源（265）
第9章实验（271）
9.1实验控制台综述（271）
9.2电源控制屏介绍（272）
9.3单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验（273）
9.4直流斩波电路的性能研究（279）
9.5锯齿波同步移相触发电路实验（286）
9.6三相桥式全控整流及有源逆变电路实验（290）
9.7单相相控式交流调压电路实验（301）
参考文献（306）