本書以5個電力電子技術應用最廣泛的實際案例為載體，由淺入深地介紹了電力電子技術中的常用電力電子器件（晶閘管、雙向晶閘管、可關斷晶閘管、大功率晶體管、功率場效應晶體管、絕緣門極晶體管）的工作原理及特性，電力電子電路（單相和三相可控整流電路、交流調壓電路、逆變電路、直流斬波電路）的工作原理，晶閘管觸發電路（單結晶體管觸發電路、鋸齒波觸發電路、集成觸發器及數字觸發器），新型電力電子器件和光伏發電中的電力電子技術等內容。 本書可供高等職業技術學院、高等專科學校、職工大學的電氣工程類專業、應用電子類專業、機電一體化專業選用，也可供工程技術人員參考，并可作為培訓教材。
1. ”十三五“職業教育國家規劃教材。省級精品課配套教材。
2. 以典型電力電子電路調試過程組織教學內容。
3. 以項目為載體，適合理論實踐一體化教學。
4. 構建立體化教學資源，提高教學效果。
徐立娟，長沙民政職業技術學院電子信息工程學院副院長，教授，電工電子專業帶頭人，在多個核心期刊發表文章，國家專利30項。
緒 論........................................... 1
一、什么是電力電子技術 ..........................1
二、電力電子技術的發展 ..........................1
三、電力電子技術的主要功能 ..................2
四、電力電子技術的應用 ..........................2
五、本教材的教學建議 ..............................4
項目一 單相半波整流調光燈電路 .........5
任務一 晶閘管及其導通關斷條件測試.... 6
一、任務描述與目標 ..................................6
二、相關知識 ..............................................6
（一）晶閘管結構及導通關斷條件.........6
（二）晶閘管的陽極伏安特性................9
（三）晶閘管主要參數............................9
（四）晶閘管命名及型號含義..............13
三、任務實施 ............................................13
（一）晶閘管測試..................................13
（二）晶閘管導通關斷條件測試..........14
四、總結與提升 ........................................16
（一）晶閘管好壞的判斷......................16
（二）晶閘管導通關斷原理..................17
（三）晶閘管的選擇..............................17
五、習題與思考 ........................................18
任務二 單結晶體管及單結晶體管觸發.
電路測試.................... 19
一、任務描述與目標 ................................19
二、相關知識 ............................................19
（一）單結晶體管的結構及測試方法....19
（二）單結晶體管伏安特性及
主要參數.....................................22
（三）單結晶體管自激振蕩電路..........24
（四）單結晶體管觸發電路..................25
三、任務實施 ............................................26
（一）單結晶體管測試..........................26
（二）單結晶體管觸發電路調試..........27
四、總結與提升 ........................................28
（一）單結晶體管觸發電路的移相
范圍.............................................28
（二）單結晶體管構成的其他觸發
電路.............................................29
（三）觸發電路元件的選擇..................30
五、習題與思考 ........................................31
任務三 單相半波可控整流電路調試.... 31
一、任務描述與目標 ................................31
二、相關知識 ............................................31
（一）單相半波可控整流電路結構.......31
（二）單相半波可控整流電路電阻
負載工作原理..............................32
（三）單相半波可控整流電路電感性
負載工作原理..............................35
三、任務實施 ............................................38
（一）單相半波可控整流電路電阻性
負載調試.....................................38
（二）單相半波可控整流電路電感性
負載調試.....................................39
四、總結與提升 ........................................41
（一）單相半波可控整流電路電阻性
負載相關參數計算......................42
（二）單相半波可控整流電路電阻
電感性負載相關參數計算..........43
五、習題與思考 ........................................44
項目二 單相橋式全控整流調光燈電路 .... 46
任務一 鋸齒波同步觸發電路調試...... 46
一、任務描述與目標 ................................46
二、相關知識 ............................................47
（一）鋸齒波同步觸發電路的組成.......47
（二）鋸齒波同步觸發電路工作原理
及波形分析..................................48
三、任務實施 ............................................49
四、總結與提升—鋸齒波同步觸發
電路的其他環節 ................................51
五、習題與思考 ........................................53
任務二 西門子TCA785 集成觸發.
電路調試.................... 53
一、任務描述與目標 ................................53
二、相關知識 ............................................53
（一）西門子TCA785 介紹..................53
（二）西門子TCA785 集成觸發電路.....57
三、任務實施 ............................................58
四、總結與提升—TCA785 構成
寬頻率范圍的單相晶閘管觸發器 ....60
五、習題與思考 ........................................61
任務三 單相橋式全控整流電路調試.... 61
一、任務描述與目標 ................................61
二、相關知識 ............................................62
（一）單相橋式全控整流電路結構.......62
（二）單相橋式全控整流電路電阻性
負載工作原理..............................62
（三）單相橋式全控整流電路電感性
負載工作原理..............................64
（四）單相橋式全控整流電路電感性
負載接續流二極管電路工作原理....65
三、任務實施 ............................................66
（一）單相橋式全控整流電路電阻性
負載調試.....................................66
（二）單相橋式全控整流電路電阻
電感性負載調試..........................68
四、總結與提升 ........................................70
（一）單相橋式全控整流電路電阻性
負載相關參數計算......................70
（二）單相橋式全控整流電路電阻
電感性負載不接續流二極管
相關參數計算..............................71
（三）單相橋式全控整流電路電阻
電感性負載接續流二極管
相關參數計算..............................71
五、習題與思考 ........................................72
項目三 單相交流調壓調光燈電路....... 74
任務一 雙向晶閘管及其測試.......... 74
一、任務描述與目標 ................................74
二、相關知識 ............................................75
（一）雙向晶閘管的結構及測試方法....75
（二）雙向晶閘管的特性與主要參數....76
（三）雙向晶閘管的觸發方式..............79
（四）雙向晶閘管命名及型號含義.......79
三、任務實施 ............................................80
四、總結與提升 ........................................81
（一）普通晶閘管和雙向晶閘管的判別....81
（二）雙向晶閘管的觸發原理..............81
五、習題與思考 ........................................82
任務二 單相交流調壓電路調試........ 82
一、任務描述與目標 ................................82
二、相關知識 ............................................83
（一）雙向晶閘管觸發電路..................83
（二）單相交流調壓電路......................85
三、任務實施 ............................................88
（一）雙向晶閘管實現的單相交流
調壓電路調試..............................88
（二）普通晶閘管反并聯實現的單相交流
調壓電路調試..............................89
四、總結與提升 ........................................91
（一）電阻電感性負載時阻抗角的
確定.............................................91
（二）電阻電感負載時參數計算..........91
五、習題與思考 ........................................92
項目四 同步電機勵磁電源電路.......... 93
任務一 三相集成觸發電路調試........ 94
一、任務描述與目標 ................................94
二、相關知識 ............................................94
（一）KC04 移相集成觸發器................94
（二）KC41C 六路雙脈沖形成器.........95
（三）KC04、KC41C 組成的三相集成
觸發電路.....................................96
三、任務實施 ............................................97
四、總結與提升 ......................................100
（一）MC787 和MC788 集成觸發器
簡介........................................... 100
（二）TC787/TC788 內部結構及
工作原理................................... 101
五、習題與思考 ......................................102
任務二 三相半波可控整流電路調試...102
一、任務描述與目標 ..............................102
二、相關知識 ..........................................103
（一）三相半波可控整流電路電阻性
負載工作原理及參數計算........ 103
（二）三相半波可控整流電路大電感
負載工作原理及參數計算........ 106
（三）三相半波可控整流電路電感性
負載接續流二極管時工作原理及
參數計算................................... 108
三、任務實施 ..........................................109
四、總結與提升 ......................................111
（一）共陽極的三相半波可控整流
電路工作原理............................ 111
（二）三相半波可控整流電路常見
故障分析................................... 112
五、習題與思考 ......................................113
任務三 三相橋式全控整流電路調試...113
一、任務描述與目標 ..............................113
二、相關知識 ..........................................113
（一）三相橋式全控整流電路電阻性
負載工作原理及參數計算........ 113
（二）三相橋式全控整流電路大電感
負載不接續流二極管時工作原理
及參數計算................................ 116
（三）三相橋式全控整流電路大電感
負載接續流二極管時工作原理及
參數計算................................... 118
三、任務實施 ..........................................119
四、總結與提升 ......................................121
（一）觸發電路與主電路電壓的
同步........................................... 121
（二）三相橋式全控整流電路常見
故障分析................................... 123
（三）整流電路的保護........................ 124
五、習題與思考 ......................................126
任務四 三相橋式全控有源逆變電路.
調試.......................127
一、任務描述與目標 ..............................127
二、相關知識 ..........................................127
（一）有源逆變的工作原理................ 127
（二）逆變失敗與逆變角的限制........ 129
（三）三相全控橋有源逆變電路........ 131
三、任務實施 ..........................................132
四、總結與提升 ......................................133
（一）晶閘管直流電動機可逆拖動
系統概述................................... 133
（二）邏輯控制無環流可逆電路........ 134
（三）有環流反并聯可逆系統............ 135
五、習題與思考 ......................................137
項目五 開關電源電路................... 138
任務一 GTR、Power MOSFET、IGBT、
GTO 及其測試..............139
一、任務描述與目標 ..............................139
二、相關知識 ..........................................139
（一）GTR（大功率晶體管）............. 139
（二）Power MOSFET（功率場效應
晶體管）..................................... 146
（三）IGBT（絕緣門極晶體管）......... 150
（四）GTO（可關斷晶閘管）............. 154
三、任務實施 ..........................................158
四、習題與思考 ......................................160
任務二 DC/DC 變換電路調試........160
一、任務描述與目標 ..............................160
二、相關知識 ..........................................161
（一）DC/DC 電路的工作原理.......... 161
（二）開關狀態控制電路.................... 164
（三）其他電路.................................... 169
三、任務實施 ..........................................169
四、總結與提升—軟開關技術 ..........171
五、習題與思考 ......................................174
項目六 中頻感應加熱電源電路........ 175
任務一 認識中頻感應加熱電源.......175
一、任務描述與目標 ..............................175
二、相關知識 ..........................................176
（一）感應加熱的原理與發展歷史..... 176
（二）中頻感應加熱電源的用途........ 177
（三）中頻感應加熱電源的組成........ 178
三、習題與思考 ......................................181
任務二 數字移相觸發電路...........181
一、任務描述與目標 ..............................181
二、相關知識 ..........................................181
（一）數字移相觸發電路組成............ 181
（二）數字移相觸發電路工作原理..... 182
三、任務實施 ..........................................184
四、總結與提升——基于單片機的
晶閘管觸發電路 ..............................186
五、習題與思考 ......................................189
任務三 中頻感應加熱電源主電路調試....189
一、任務描述與目標 ..............................189
二、相關知識 ..........................................189
（一）逆變的基本概念和換流方式..... 189
（二）單相并聯諧振逆變電路............ 191
（三）逆變觸發電路............................ 192
（四）逆變主電路的啟動與保護........ 195
三、任務實施 ..........................................198
四、總結與提升 ......................................201
（一）單相串聯諧振逆變電路............ 201
（二）中頻感應加熱電源常見故障的
診斷........................................... 202
五、習題與思考 ......................................204
項目七 變頻器逆變電路................. 205
任務一 認識變頻器.................205
一、任務描述與目標 ..............................205
二、相關知識 ..........................................205
（一）變頻器的用途............................ 205
（二）變頻器的基本結構.................... 206
（三）變頻器主電路結構.................... 207
三、習題與思考 ......................................212
任務二 脈寬調制型逆變電路調試.....213
一、任務描述與目標 ..............................213
二、相關知識 ..........................................213
（一）PWM 的基本原理..................... 213
（二）單相橋式PWM 變頻電路
工作原理................................... 214
（三）三相橋式PWM 變頻電路的
工作原理................................... 216
（四）PWM 變頻電路的調制
控制方式................................... 218
三、任務實施 ..........................................220
（一）單相正弦波脈寬調制SPWM
逆變電路................................... 220
（二）三相正弦波脈寬調制SPWM
電路調試................................... 222
四、總結與提升——SPWM 波形的
生成 ...................................................223
五、習題與思考 ......................................224
項目八 * 拓展項目....................... 225
任務一 認識新型電力電子器件.......225
一、任務描述與目標 ..............................225
二、相關知識 ..........................................226
（一）集成門極換流晶閘管（IGCT）......226
（二）MOS 控制晶閘管（MCT）....... 228
（三）發射極關斷晶閘管（ETO）...... 229
三、習題與思考 ......................................231
任務二 光伏發電中的電力電子技術...231
一、任務描述與目標 ..............................231
二、相關知識 ..........................................231
（一）光伏發電概述............................ 231
（二）光伏發電中的電力電子技術..... 233
三、習題與思考 ......................................237
附錄 任務單............................... 238
附表1 晶閘管測試任務單 ...................238
附表2 晶閘管導通關斷條件測試
任務單 ......................................239
附表3 單結晶體管測試任務單 ...........240
附表4 單結晶體管觸發電路調試
任務單 ......................................241
附表5 單相半波可控整流電路電阻性
負載調試任務單 ......................242
附表6 單相半波可控整流電路電感性
負載調試任務單 ......................243
附表7 鋸齒波同步觸發電路調試
任務單 ......................................244
附表8 西門子TCA785 觸發電路調試
任務單........................................245
附表9 單相橋式全控整流電路電阻性
負載調試任務單.......................246
附表10 單相橋式全控整流電路電阻
電感性負載調試任務單.........247
附表11 雙向晶閘管測試任務單 .........248
附表12 雙向晶閘管實現的單相交流
調壓電路調試任務單 ............249
附表13 雙向晶閘管實現的單相交流
調壓電路調試任務單 ............250
附表14 三相集成觸發電路調試
任務單 .....................................252
附表15 三相半波可控整流電路調試
任務單 ....................................253
附表16 三相橋式全控整流電路調試
任務單 ....................................254
附表17 三相橋式全控有源逆變電路
調試任務單.............................255
附表18 GTR、MOSFET、IGBT、GTO
測試任務單.............................256
附表19 直流斬波電路調試任務單......258
附表20 數字移相觸發電路調試
任務單.....................................260
附表21 中頻感應加熱電源調試
任務單.....................................261
附表22 單相正弦波脈寬調制SPWM
逆變電路任務單.....................262
附表23 三相正弦波脈寬調制SPWM
電路調試任務單 ....................264
參考文獻.................................... 266
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