本书是针对“自动化专业卓越工程师培养计划”设计，面向电气工程及自动化、自动化等电气信息类专业学习“电力电子技术”“电力电子系统与设计”等专业基础理论知识而撰写的。主要内容包括：电力二极管和晶闸管、晶闸管可控整流电路、晶闸管有源逆变电路、电力晶体管、直流-直流变换器、电力电子变换器辅助电路及元件、直流变换器建模及控制、逆变器及其控制、软开关技术与谐振变换器、电力半导体器件的热设计概念等。
样章试读
目录
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序
前言
第0章绪论1
0.1电力电子学的形成与发展1
0.2电力电子技术的基本特点及应用2
0.2.1传统家电和消费电子2
0.2.2信息产业3
0.2.3工业自动化3
0.2.4电气化交通4
0.2.5电力系统及新能源4
0.3本教材内容简介和使用说明4
第1章电力二极管和晶闸管5
1.1电力二极管5
1.1.1PN结与二极管的伏安特性5
1.1.2二极管的开关特性6
1.1.3二极管的类型7
1.1.4二极管的性能参数8
1.2晶闸管9
1.2.1晶闸管的结构和工作原理9
1.2.2晶闸管的特性和主要参数11
习题17
第2章晶闸管可控整流电路19
2.1单相桥式可控整流电路19
2.1.1单相桥式全控整流电路19
2.1.2单相桥式半控整流电路27
2.2三相可控整流电路29
2.2.1三相半波可控整流电路29
2.2.2三相桥式全控整流电路35
2.2.3带平衡电抗器的双反星形可控整流电路39
*2.3整流电压的谐波分析和脉动系数44
2.3.1α=0°时45
2.3.2α＞0°时46
*2.4整流电路的多重化48
2.5电源变压器漏抗对可控整流电路的影响49
2.5.1换相的物理过程和整流电压波形49
2.5.2换相压降与整流平均电压50
2.5.3换相重叠角的计算50
习题52
第3章晶闸管有源逆变电路54
3.1电能的流转54
3.2三相半波可逆整流电路55
3.2.1整流工作状态（0＜α＜π/2）55
3.2.2中间状态（α=π/2）55
3.2.3逆变工作状态（π/2＜α＜π）55
3.2.4晶闸管的电压波形57
3.2.5逆变角β57
3.2.6对触发电路的要求57
3.3三相桥式可逆整流电路58
3.3.1三相桥式可逆整流电路工作原理59
3.3.2电参数计算59
3.4逆变失败与控制角的限制60
3.4.1逆变失败60
3.4.2最小逆变角βmin61
习题62
第4章电力晶体管63
4.1电力双极晶体管63
4.1.1电力BJT的稳态特性64
4.1.2电力BJT的开关特性65
4.1.3电力BJT的参数66
4.1.4达林顿连接68
4.1.5电力BJT对驱动的要求69
4.2电力MOS场效晶体管70
4.2.1场效应晶体管的分类70
4.2.2MOSFET的导电机理70
4.2.3电力MOSFET的特性和参数74
4.2.4电力MOSFET对驱动的要求78
4.3绝缘栅双极晶体管IGBT78
4.3.1IGBT结构和原理78
4.3.2IGBT基本特点79
4.3.3IGBT的特性79
4.4宽禁带半导体器件82
习题83
第5章直流-直流变换器84
5.1基本直流-直流变换器85
5.1.1降压变换器85
5.1.2升压变换器91
5.1.3升降压变换器95
*5.1.4丘克变换器95
5.2单端直流-直流变换器97
5.2.1单端正激变换器97
5.2.2单端反激变换器99
5.3双端直流-直流变换器105
5.3.1推挽直流-直流变换器106
5.3.2半桥直流-直流变换器109
5.3.3全桥直流-直流变换器112
习题114
第6章电力电子变换器辅助电路及元件116
6.1电力电子变换器闭环控制电路116
6.1.1电力电子变换器闭环控制系统组成116
6.1.2脉宽调制基本原理117
6.1.3集成脉宽调制芯片（控制器）117
6.2开关晶体管的缓冲电路121
6.2.1开关过程及负载线121
6.2.2基本缓冲电路122
*6.2.3无损缓冲电路126
6.3开关晶体管的驱动电路128
6.3.1驱动电路的隔离技术128
6.3.2典型驱动电路130
6.4电力电子变换器中的磁性元件132
6.4.1磁芯的磁特性及基本的磁物理量132
6.4.2磁芯的工作状态136
6.4.3常用磁性材料的性能及选用140
*6.4.4脉冲功率变压器及电感设计142
习题148
第7章直流变换器建模及控制150
7.1建立直流变换器小信号模型的基本方法150
7.1.1思路及步骤150
7.1.2降压变换器工作在CCM时的模型155
7.2控制性能指标及降压变换器的闭环设计159
7.2.1控制系统特性及性能指标159
7.2.2降压变换器工作在CCM时的闭环设计161
7.3开关元件平均法及Boost变换器的闭环设计174
7.3.1开关元件平均法174
7.3.2Boost变换器工作在CCM时的闭环设计179
7.4状态空间平均法和变换器工作在DCM时的闭环设计189
*7.4.1CCM时状态空间平均模型法189
*7.4.2DCM时状态空间平均建模方法193
7.4.3变换器工作在DCM时的闭环设计207
习题214
第8章逆变器及其控制216
8.1逆变器工作原理216
8.1.1电压型逆变器216
8.1.2电流型逆变器227
8.2逆变器调制方式228
8.2.1单脉宽调制228
8.2.2多脉宽调制229
8.3逆变器数学模型与闭环控制分析238
8.3.1传递函数238
8.3.2滤波器及其数学模型240
8.3.3电压双环控制242
8.3.4电压电流双环控制251
8.3.5逆变器控制设计问题的思考和探讨255
习题256
第9章软开关技术与谐振变换器258
9.1软开关技术258
9.2谐振变换器259
9.2.1串联谐振变换器260
9.2.2LLC谐振变换器267
9.2.3并联谐振变换器、LCC谐振变换器273
9.3准谐振变换器274
9.3.1零电流准谐振274
9.3.2零电压准谐振277
9.4准谐振开关PWM变换器279
9.4.1零电压和零电流开关PWM变换器279
9.4.2零转换PWM变换器281
9.4.3移相全桥软开关PWM变换器283
习题286
*第10章电力半导体器件的热设计概念287
10.1电力半导体器件最高允许结温与结温减额287
10.2热路与温度计算287
10.3热阻确定方法和散热器设计289
10.4瞬态热路291
习题292
参考文献293
附录基本环节的对数频率特性294
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