电力电子应用技术

项目1 光控频闪指示灯电路设计与制作 （1）

1.1 晶闸管 （2）

1.1.1 晶闸管的结构 （2）

1.1.2 晶闸管的工作原理 （3）

1.1.3 晶闸管的特性 （4）

1.1.4 晶闸管的主要参数 （5）

1.1.5 晶闸管的型号和简单测试 （7）

1.1.6 晶闸管的其他派生器件 （8）

1.2 门极可关断晶闸管（gto） （10）

1.2.1 gto的结构和工作原理 （10）

1.2.2 gto的特性和主要参数 （11）

1.3 功率场效应晶体管（mosfet） （13）

1.3.1 mosfet的结构和工作原理 （13）

1.3.2 mosfet的特性 （14）

1.4 绝缘栅双极型晶体管（igbt） （15）

1.4.1 igbt的结构与工作原理 （16）

1.4.2 igbt的基本特性 （16）

1.4.3 igbt的主要参数 （18）

1.4.4 igbt的擎住效应和安全工作区 （18）

1.5 其他新型电力电子器件 （19）

1.6 电力电子器件的保护 （20）

1.6.1 晶闸管的过电压保护 （20）

1.6.2 晶闸管的过电流保护 （24）

1.6.3 电力电子器件的串、并联使用 （26）

技能训练 （28）

训练项目1 晶闸管的导通、关断条件 （28）

训练项目2 光控频闪指示灯电路安装、调试 （30）

思考题 （31）

项目2 直流电动机调速电路的设计与制作 （33）

2.1 单相可控整流电路 （ 33）

2.1.1 单相半波可控整流电路 （34）

2.1.2 单相桥式全控整流电路 （35）

2.1.3 单相桥式半控整流电路 （38）

2.1.4 单相全波可控整流电路 （40）

2.2 三相可控整流电路 （41）

2.2.1 三相半波可控整流电路 （41）

2.2.2 三相桥式全控整流电路 （45）

2.2.3 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 （49）

2.3 变压器漏抗对整流电路的影响 （50）

2.4 有源逆变电路 （52）

2.4.1 有源逆变的工作原理 （53）

2.4.2 有源逆变产生的条件 （54）

2.4.3 逆变失败与*小逆变角限制 （55）

技能训练 （57）

训练项目 单相半控桥式整流电路实验 （57）

思考题 （59）

项目3 晶闸管触发电路的制作与分析 （61）

3.1 对晶闸管触发电路的要求 （62）

3.2 单结晶体管的结构及伏安特性 （63）

3.3 单结晶体管的外观与测试 （64）

3.4 单结晶体管自激振荡电路 （64）

3.5 具有同步环节的单结晶体管触发电路 （66）

3.6 锯齿波触发电路 （66）

3.7 触发电路的定相 （71）

3.7.1 概述 （71）

3.7.2 触发器定相的方法 （72）

3.8 集成触发器 （74）

3.8.1 国产kc系列集成触发器 （74）

3.8.2 集成触发电路tca785 （76）

3.9 数字触发器 （82）

3.9.1 由硬件构成的数字触发器 （82）

3.9.2 微机数字触发器 （84）

技能训练 （87）

训练项目1 安装、测试单结晶体管触发电路 （87）

训练项目2 锯齿波同步移相触发电路实验 （89）

训练项目3 集成触发电路与单相桥式全控整流电路实验 （91）

思考题 （93）

项目4 全控器件的驱动与保护电路分析 （94）

4.1 绝缘栅双极型晶体管驱动与保护电路 （95）

4.1.1 对igbt栅极驱动电路的要求 （95）

4.1.2 igbt栅极驱动电路 （96）

4.1.3 绝缘栅双极型晶体管保护电路 （100）

拓展知识 （102）



4.2 门极可关断晶闸管gto 的驱动和保护 （102）

4.2.1 gto晶闸管的驱动电路 （102）

4.2.2 gto晶闸管的保护和缓冲 （103）

4.3 电力晶体管的驱动与保护 （104）

4.3.1 gtr晶闸管的驱动电路 （104）

4.3.2 gtr的保护 （106）

4.4 电力场效应晶体管的驱动与保护 （107）

4.4.1 mosfet晶闸管的驱动 （107）

4.4.2 mosfet的保护措施 （110）

技能训练 （111）

训练项目 自关断器件及其驱动与保护电路实验 （111）

思考题 （114）

项目5 交流调光台灯的制作 （115）

5.1 双向晶闸管的结构与符号 （115）

5.2 双向晶闸管的特性与参数 （116）

5.3 双向晶闸管的触发方式 （118）

5.4 双向晶闸管的触发电路 （118）

5.5 双向触发二极管 （119）

5.6 晶闸管交流开关 （120）

5.6.1 晶闸管交流开关的基本形式 （121）

5.6.2 晶闸管交流调功器及其应用 （122）

5.7 单相交流调压电路 （124）

5.7.1 电阻负载 （124）

5.7.2 电感性负载 （125）

5.8 三相交流调压电路 （126）

5.8.1 三相反并联晶闸管联结成三相三线交流调压电路 （126）

5.8.2 三相交流调压电路其他连接方式 （128）

技能训练 （130）

训练项目1 安装、测试单相交流调压电路 （130）

训练项目2 三相交流调压电路 （132）

思考题 （134）

项目6 电动机斩波调速电路分析 （136）

6.1 直流斩波器的工作原理与分类 （137）

6.1.1 直流斩波器的基本结构和工作原理 （137）

6.1.2 直流斩波器的分类 （138）

6.2 单象限直流斩波器 （138）

6.2.1 降压式直流斩波电路 （138）

6.2.2 升压式直流斩波电路 （139）

6.2.3 升—降压式直流斩波电路 （140）

6.2.4 cuk直流斩波电路 （141）

6.3 多象限直流斩波器 （141）

6.3.1 a型双象限斩波器 （141）

6.3.2 b型双象限斩波器 （142）

6.3.3 四象限斩波器 （143）

6.4 直流电动机负载时的直流斩波器 （144）

6.4.1 不可逆pwm斩波电路 （144）

6.4.2 可逆pwm斩波电路（四象限斩波器） （146）

6.5 具有复合制动功能的gto斩波调速电路 （148）

训练项目 直流斩波电路实训 （150）

思考题 （152）

项目7 中频炉逆变电路分析 （153）

7.1 无源逆变原理 （153）

7.1.1 逆变器的工作原理 （154）

7.1.2 逆变器电路 （155）

7.2 谐振式逆变电路 （157）

7.2.1 串联谐振式逆变电路 （157）

7.2.2 并联谐振式逆变电路 （158）

7.3 电压型三相桥式逆变电路 （160）

7.4 电流型三相桥式逆变电路 （162）

7.5 交—交型变频电路 （164）

7.5.1 单相交—交变频电路 （164）

7.5.2 三相交—交变频电路 （166）

7.5.3 正弦波输出电压的控制方法 （166）

7.5.4 交—交变频器的特点 （169）

技能训练 （169）

训练项目 单相并联逆变电路实训 （169）

思考题 （171）

项目8 不间断电源（ups）电路分析 （172）

8.1 ups的类型 （173）

8.1.1 离线式ups （173）

8.1.2 在线式ups （174）

8.1.3 在线交互式ups （174）

8.2 ups的整流器和逆变器 （175）

8.2.1 ups的整流器 （175）

8.2.2 ups的逆变器 （177）

8.2.3 ups的静态开关 （178）

8.3 pwm控制原理 （179）

8.4 单相桥式pwm变频电路 （180）



8.5 三相桥式pwm变频电路 （182）

8.6 ups系统设计 （183）

8.6.1 稳压调整电路 （184）

8.6.2 逆变电路 （186）

8.7 ups应用 （187）

8.7.1 ups的选用 （187）

8.7.2 ups使用注意事项 （188）

8.7.3 智能型ups及其应用 （189）

8.7.4 ups多重装机技术及其应用 （189）

8.8 软开关技术 （189）

8.8.1 软开关的基本概念 （190）

8.8.2 软开关电路的分类 （191）

8.8.3 典型的软开关电路 （193）

技能训练 （195）

训练项目 ups性能测试 （195）

思考题 （197）