电力电子技术

绪论
0.1电力电子技术与信息电子技术
0.2电力电子技术的研究内容
0.3电力电子器件
0.4电力电子变流技术
0.5电力电子技术的发展
0.6电力电子变流技术的应用
0.7本课程的任务与要求
第1章电力电子器件
1.1功率二极管
1.1.1功率二极管及其工作原理
1.1.2功率二极管的伏安特性
1.1.3功率二极管的主要参数
1.1.4功率二极管的型号和选择原则
1.1.5功率二极管的主要类型
1.2晶闸管
1.2.1晶闸管的结构、电气符号和外形
1.2.2晶闸管的工作原理
1.2.3晶闸管的伏安特性
1.2.4晶闸管的主要参数
1.2.5普通晶闸管的型号和选择原则
1.2.6晶闸管的其他派生器件
1.3门极关断（GTO）晶闸管
1.3.1 GTO晶闸管的结构和工作原理
1.3.2 GTO晶闸管的特性和主要参数
1.4电力晶体管（GTR）
1.4.1 GTR的结构和工作原理
1.4.2 GTR的特性和主要参数
1.5功率场效应晶体管（P-MOSFET）
1.5.1 P-MOSFET的结构和工作原理
1.5.2 P-MOSFET的特性和主要参数
1.6绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
1.6.1 IGBT的结构和工作原理
1.6.2 IGBT的特性和主要参数
1.7其他新型电力电子器件
1.8典型电力电子器件的MATLAB仿真模型
1.8.1二极管的仿真模型
1.8.2晶闸管的仿真模型
1.8.3 GTO晶闸管的仿真模型
1.8.4 IGBT的仿真模型
1.8.5 MOSFET的仿真模型
1.8.6理想开关（Ideal Switch）的仿真模型
1.9典型电力电子器件的测试实验
1.9.1晶闸管的简单测试
1.9.2双向晶闸管的简单测试
1.9.3小功率光控晶闸管的简单测试
1.9.4门极关断晶闸管的测试
1.9.5大功率晶体管的检测方法
1.9.6功率场效应晶体管的检测方法
1.10习题
第2章交流-直流变换电路及其仿真
2.1晶闸管单相可控整流电路
2.1.1单相半波可控整流电路（电阻性负载）
2.1.2单相半波可控整流电路（阻-感性负载）
2.1.3单相半波可控整流电路（阻-感性负载加续流二极管）
2.1.4单相桥式全控整流电路（电阻性负载）
2.1.5单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
2.1.6单相桥式全控整流电路（反电动势负载）
2.1.7单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、不带续流二极管）
2.1.8单相桥式半控整流电路（带续流二极管）
2.2三相半波可控整流电路
2.2.1三相半波可控整流电路（电阻性负载）
2.2.2三相半波可控整流电路（阻-感性负载）
2.2.3三相半波共阳极可控整流电路
2.3三相桥式全控整流电路
2.3.1三相桥式全控整流电路（电阻性负载）
2.3.2三相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
2.4三相桥式半控整流电路
2.4.1三相桥式半控整流电路（电阻性负载）
2.4.2三相桥式半控整流电路（阻-感性负载）
2.5变压器漏抗对整流电路的影响
2.6晶闸管相控电路的驱动控制
2.6.1晶闸管的门极驱动（触发）
2.6.2单结晶体管触发电路
2.6.3同步信号为锯齿波的触发电路
2.6.4集成触发电路
2.6.5触发电路的定相
2.7交流-直流变换电路的仿真
2.7.1电力电子变流器中典型环节的仿真模型
2.7.2晶闸管单相半波和双半波可控整流电路的仿真
2.7.3晶闸管单相桥式可控整流电路的仿真
2.7.4晶闸管三相可控整流电路的仿真
2.7.5考虑变压器漏感时三相半波整流电路的仿真
2.8习题
第3章直流-交流变换电路及其仿真
3.1逆变的概念
3.1.1逆变电路的基本类型
3.1.2逆变电路的换流方式
3.2电网电压换流式有源逆变电路
3.2.1单相双半波有源逆变电路
3.2.2逆变失败与*小逆变角的限制
3.3器件换流式无源逆变电路
3.3.1电压型和电流型无源逆变电路
3.3.2器件换流式电压型无源逆变电路
3.3.3器件换流式电流型无源逆变电路
3.4强迫换流式无源逆变电路
3.4.1 180°导电型的晶闸管电压型逆变电路
3.4.2 120°导电型的晶闸管电流型逆变电路
3.5负载换流式无源逆变电路
3.5.1并联谐振式电流型逆变电路
3.5.2串联谐振式电压型逆变电路
3.6脉宽调制（PWM）逆变器技术
3.6.1电压正弦脉宽调制的工作原理
3.6.2电流正弦脉宽调制的工作原理
3.7直流-交流变换电路的仿真
3.7.1晶闸管有源逆变电路的仿真
3.7.2方波无源逆变电路的仿真
3.7.3负载换流式无源逆变电路的仿真
3.7.4电压SPWM逆变电路的仿真
3.7.5电流跟踪型PWM逆变电路的仿真
3.8习题
第4章交流-交流变换电路及其仿真
4.1概述
4.2交流调压电路
4.2.1相控式交流调压电路
4.2.2斩波式交流调压电路
4.3晶闸管交流调功器和交流开关
4.3.1晶闸管交流调功器
4.3.2晶闸管交流开关
4.4交-交变频器
4.4.1晶闸管单相交-交变频电路
4.4.2晶闸管三相交-交变频电路
4.5交流-交流变换电路的仿真
4.5.1晶闸管单相交流调压电路的仿真
4.5.2晶闸管无中线三相交流调压电路的仿真（电阻性负载）
4.5.3晶闸管交-交变频电路的仿真
4.6习题
第5章直流-直流变换电路及其仿真
5.1概述
5.2直流斩波电路
5.2.1降压式直流斩波电路（Buck变换器）
5.2.2升压式直流斩波电路（Boost变换器）
5.2.3升-降压式直流斩波电路（Boost-Buck变换器）
5.2.4 Cuk直流斩波电路（Cuk变换器）
5.2.5 Sepic直流斩波电路（Sepic变换器）
5.2.6 Zeta直流斩波电路（Zeta斩波器）
5.2.7 H桥式直流斩波电路
5.3直流-直流变换电路的仿真
5.3.1直流斩波电路的仿真
5.3.2 H桥直流变换器的仿真
5.4习题
第6章电力电子技术应用案例
6.1电力电子技术在电源装置中的应用案例
6.1.1电解电源、电镀电源和电弧炉直流电源——AC-DC变换电路的应用
6.1.2感应加热电源、交流方波电源和IGBT逆变式电阻焊机电源——DC-AC变换电路的应用
6.1.3调整变压器抽头型或变压器绕组组合型交流稳压电源——AC-AC变换电路的应用
6.1.4开关电源、蓄电池充电电源和焊机电源——DC-DC变换电路的应用
6.1.5不间断电源和应急电源——PWM变换电路的应用
6.2电力电子技术在电气传动中的应用案例
6.2.1直流电动机调速系统——AC-DC变换电路的应用
6.2.2交流异步电动机调压调速系统——AC-AC变换电路的应用
6.2.3绕线转子异步电动机串级调速系统——AC-DC、DC-AC变换电路的应用
6.2.4交流异步电动机交-直-交变频调速——AC-DC-AC变换电路的应用
6.2.5交流异步电动机软起动器——AC-AC变换电路的应用
6.3电力电子技术在电力系统中的应用案例
6.3.1高压直流输电技术——AC-DC变换电路的应用
6.3.2无功补偿——AC-AC变换电路的应用
6.3.3静止同步补偿器——DC-AC变换电路的应用
6.3.4静止同步串联补偿器——PWM变流电路的应用
6.4电力电子技术在新能源领域中的应用案例
6.4.1太阳能光伏发电系统
6.4.2风力发电系统
6.5电力电子技术在其他领域的应用案例
6.5.1晶闸管交流电力开关——AC-AC变换电路的应用
6.5.2晶闸管交流调压电路——AC-AC变换电路的应用
6.5.3动车组列车的变流装置——PWM变换电路的应用
第7章电力电子技术课程设计
7.1课程设计大纲
7.2课程设计任务书
7.3晶闸管整流器的工程设计指导书
7.3.1晶闸管整流器主电路型式的选择
7.3.2整流变压器的选择
7.3.3整流器件的选择
7.3.4平波和均衡电抗器的选择
7.3.5晶闸管的保护
7.3.6触发装置的选择
7.3.7整流器的工程设计举例