本書在“基于創新思維的工作過程系統化”教學改革成果基礎上，結合作者多年的工程應用經驗進行編寫。全書注重所述知識的工程應用，使讀者在掌握電力電子技術的同時能夠快速掌握工程項目開發的思路、方法、經驗，并培養運用理論解決項目中出現問題的能力。全書設有6個項目，主要內容為常用電力電子器件的工作原理與使用特性，以及由這些器件組成的經典電路和典型應用案例。全書著重突出電力電子器件的應用技能培養，為教學方便同時引入基于MATLAB的圖形化仿真技術，通過電路仿真實例使學生能夠更好地掌握常用電力電子器件的工作原理與應用方法，理論與實際緊密結合，提高學生的創新精神與實踐能力。本書內容豐富、結構合理、圖文并茂、可操作性強。 本書提供免費的電子教學課件和工作頁習題參考答案等資源，詳見前言。
劉藝柱 副教授、高級工程師，具有12年的企業設計工作經驗，現在天津中德應用技術大學從事自動化技術方面的教學與研究工作，具有多項研究成果。
工作頁1 1
項目1 電力二極管的應用 8
1.1 電力二極管的工作原理與技術參數 8
1.1.1 結構和工作原理 8
1.1.2 基本特性 10
1.1.3 主要技術參數 11
1.1.4 主要類型 12
1.2 電阻負載的單相半波不可控整流電路 14
1.2.1 電路結構 14
1.2.2 工作原理 14
1.2.3 數量關系 15
1.2.4 MATLAB電路仿真過程 16
應用案例1 三擋調溫型電熱毯電路 21
1.3 電力二極管的選型與檢測 22
1.3.1 電力二極管的選型 22
1.3.2 電力二極管的檢測 24
1.4 電力二極管應用基礎電路 25
1.4.1 緩沖電路 26
1.4.2 散熱裝置 26
1.4.3 串并聯應用 27
1.5 阻感性負載的單相半波不可控整流電路 28
1.5.1 無續流二極管 28
1.5.2 有續流二極管 29
1.6 單相全波不可控整流電路 30
1.6.1 單相全波整流電路 30
1.6.2 單相橋式整流電路 31
1.7 三相不可控整流電路 33
1.7.1 三相半波不可控整流電路 33
1.7.2 三相橋式不可控整流電路 34
1.7.3 常用整流電路比較 36
工作頁2 37
項目2 普通晶閘管的應用 42
2.1 普通晶閘管的工作原理與技術參數 42
2.1.1 結構和工作原理 42
2.1.2 基本特性 44
2.1.3 主要技術參數 47
2.2 電阻負載的單相半波可控整流電路 50
2.2.1 電路結構 50
2.2.2 工作原理 50
2.2.3 數量關系 51
電路仿真1 單相半波可控整流電路 53
應用案例2 路燈自動控制電路 57
2.3 普通晶閘管的選型與檢測 58
2.3.1 普通晶閘管的選型 58
2.3.2 普通晶閘管的檢測 64
2.4 阻感性負載的單相半波可控整流電路 65
2.4.1 無續流二極管 65
2.4.2 有續流二極管 66
2.5 單相橋式全控整流電路 68
電路仿真2 單相橋式全控整流電路 71
2.6 三相半波可控整流電路 73
電路仿真3 三相半波可控整流電路 75
2.7 三相橋式全控整流電路 78
電路仿真4 三相橋式全控整流電路 80
工作頁3 85
項目3 雙向晶閘管的應用 90
3.1 雙向晶閘管的工作原理與技術參數 90
3.1.1 結構和工作原理 90
3.1.2 基本特性 92
3.1.3 主要技術參數 92
3.2 電阻負載的單相交流調壓電路 93
3.2.1 電路結構 93
3.2.2 工作原理 93
3.2.3 數量關系 94
電路仿真5 單相交流調壓電路 95
應用案例3 無級調溫型電熱毯電路 97
3.3 雙向晶閘管的選型與檢測 97
3.3.1 雙向晶閘管的選型 98
3.3.2 雙向晶閘管的檢測 99
應用案例4 雙向晶閘管的測試 100
3.4 阻感性負載的單相交流調壓電路 101
電路仿真6 阻感性負載的單相交流調壓電路 102
3.5 單相交流調功電路 103
3.5.1 電路結構與工作原理 103
3.5.2 數量關系 104
電路仿真7 單相交流調功電路 104
應用案例5 電熱器具的調溫電路 105
3.6 晶閘管的觸發電路 106
3.6.1 觸發電路基本要求 106
3.6.2 簡易觸發電路 106
3.6.3 單結晶體管及觸發電路 107
3.6.4 雙向觸發二極管電路 109
應用案例6 雙向晶閘管調光電路 110
3.6.5 集成化觸發電路 111
3.7 雙向晶閘管應用基礎電路 112
3.7.1 緩沖電路 112
3.7.2 保護電路 113
3.7.3 器件的串聯與并聯 113
3.7.4 器件的散熱問題 115
應用案例7 晶閘管交流電力電子開關 116
應用案例8 軟啟動器 119
工作頁4 121
項目4 電力晶體管的應用 128
4.1 電力晶體管的工作原理與技術參數 128
4.1.1 結構與工作原理 128
4.1.2 基本特性 130
4.1.3 主要技術參數 131
4.1.4 二次擊穿和安全工作區 132
4.2 直流斬波電路的工作原理及應用 133
4.2.1 斬波電路的PWM控制 134
4.2.2 降壓斬波電路 135
電路仿真8 直流降壓斬波電路 137
應用案例9 單端輸出式降壓電源電路 139
4.2.3 升壓斬波電路 140
電路仿真9 升壓斬波電路 141
4.2.4 升/降壓斬波電路 143
電路仿真10 升/降壓斬波電路 146
4.2.5 Cuk斬波電路 148
4.3 電力晶體管的選型與檢測 149
4.3.1 電力晶體管的選型 149
4.3.2 電力晶體管的檢測 150
4.4 電力晶體管應用基礎電路 151
4.4.1 驅動電路 151
4.4.2 保護電路 152
4.4.3 緩沖電路 153
4.4.4 散熱問題 154
4.5 直流PWM控制技術 155
4.5.1 基本工作原理 155
4.5.2 PWM集成控制電路 156
4.6 軟開關技術 158
4.6.1 軟開關基本原理 158
4.6.2 準諧振變換電路 159
應用案例10 有源功率因數校正 161
應用案例11 APFC集成控制電路 163
應用案例12 開關電源電路 164
工作頁5 166
項目5 電力MOSFET的應用 171
5.1 電力MOSFET的工作原理與技術參數 171
5.1.1 結構與工作原理 171
5.1.2 基本特性 172
5.1.3 主要技術參數 174
5.1.4 安全工作區 175
5.2 單相逆變電路 176
5.2.1 逆變電路工作原理 177
5.2.2 單相推挽式逆變電路 178
5.2.3 單相半橋逆變電路 179
5.2.4 單相全橋逆變電路 180
電路仿真11 單相全橋逆變電路 182
應用案例13 高頻電源電路 184
應用案例14 中頻感應加熱電路 184
5.3 電力MOSFET的選型與檢測 185
5.3.1 電力MOSFET的選型 185
5.3.2 電力MOSFET的檢測 185
5.4 電力MOSFET應用基礎電路 187
5.4.1 驅動電路 187
5.4.2 保護電路 189
5.4.3 緩沖電路 190
5.4.4 靜電防護措施 191
5.5 SPWM控制技術 191
5.5.1 方波逆變器存在的問題 191
5.5.2 SPWM基本原理 193
5.5.3 SPWM調制原則 193
5.5.4 SPWM信號調制形式 194
應用案例15 串聯諧振逆變器 196
應用案例16 光伏發電系統 198
應用案例17 磁諧振無線輸電系統E類逆變電路 199
應用案例18 電子鎮流器 200
工作頁6 202
項目6 IGBT的應用 205
6.1 IGBT的工作原理與技術參數 205
6.1.1 結構與工作原理 205
6.1.2 基本特性 206
6.1.3 主要技術參數 208
6.2 三相橋式逆變電路 209
6.2.1 電壓型三相橋式逆變電路 209
電路仿真12 三相橋式SPWM逆變電路 213
6.2.2 電流型三相橋式逆變電路 214
應用案例19 典型變頻器的工作原理 215
應用案例20 伺服驅動器的電路原理 216
6.3 IGBT的選型與檢測 217
6.3.1 IGBT的選型 217
6.3.2 IGBT的檢測 219
6.4 IGBT器件應用基礎電路 220
6.4.1 驅動電路 220
6.4.2 保護電路 221
6.4.3 緩沖電路 223
應用案例21 電磁爐主電路 224
應用案例22 不間斷電源 226
6.5 智能功率模塊（IPM） 227
6.5.1 IPM的結構 227
6.5.2 IPM的保護功能 229
6.5.3 IPM的死區時間 230
6.5.4 IPM的參數 231
應用案例23 電動汽車的功率變換器 231
參考文獻 233
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