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本书以培养应用型人才为目标，结合工程教育认证的要求，将电力电子技术的理论与实践相结合，着重培养学习者分析问题和实践操作的能力，使学习者树立正确的世界观、人生观、价值观等。本书有6个模块（单相整流电路、三相整流电路及有源逆变电路、无源逆变电路、直流-直流变换电路、交流调压电路、变频电路），每个模块的重要知识均配有教学视频的二维码，且每个模块均有“理实一体化线上线下混合学习导学”和“典型案例”。“实训提高”部分涉及基础实训台操作、SIMULINK建模仿真、电路板焊接调试。理论教学、实践教学、案例教学相辅相成，有利于加强学习者的感性认识。全书内容深入浅出、简明扼要、实用性强。本书既可作为应用型本科学校电气工程及其自动化、自动化等专业的教材，也可作为从事电力电子技术工作的工程技术人员的参考书。

目    录
绪论	1
0.1  电力电子技术基本概念	1
0.2  电力电子技术发展史	2
0.3  电力电子技术应用	3
0.4  本书学习内容、方法及要求	5
习题	6
模块一  单相整流电路	7
1.1  晶闸管	7
1.1.1  晶闸管的外形、内部结构、符号	7
1.1.2  晶闸管的工作原理及导通/截止条件	8
1.1.3  晶闸管的特性	9
1.1.4  晶闸管的主要参数	11
1.1.5  晶闸管的型号	14
1.1.6  晶闸管的测试	16
1.2  单相半波可控整流电路	16
1.2.1  电阻负载	17
1.2.2  阻感负载	18
1.2.3  大电感负载反接续流二极管	20
1.3  单相桥式全控整流电路	22
1.3.1  电阻负载	22
1.3.2  大电感负载	24
1.3.3  大电感加反电动势负载	26
1.4  单相桥式半控整流电路	28
1.4.1  大电感负载	28
1.4.2  大电感负载带续流二极管	30
1.5  典型例题	33
1.6  单相相控电路的驱动控制	35
1.6.1  触发电路的基本要求	36
1.6.2  单结晶体管触发电路	36
1.6.3  同步信号为锯齿波的触发电路	40
1.7  实训提高	47
实训1  晶闸管半控特性测试	47
实训2  单相半波可控整流电路仿真实践	49
实训3  单相桥式全控整流电路仿真实践	52
实训4  锯齿波触发电路及单相桥式全控整流电路调试	55
实训5  调光电路的制作	59
1.8  典型案例	62
案例1  自动控温电热毯	62
案例2  内圆磨床主轴电动机直流调速系统	64
习题	67
模块二  三相整流电路及有源逆变电路	69
2.1  三相半波可控整流电路	69
2.1.1  电阻负载	69
2.1.2  大电感负载	73
2.1.3  共阳极组三相半波可控整流电路	74
2.2  三相桥式全控整流电路	76
2.2.1  电阻负载	76
2.2.2  大电感负载	82
2.2.3  大电感带反电动势负载	83
2.3  带平衡电抗器的双反星形三相可控整流电路	83
2.3.1  电路结构	83
2.3.2  变压器直流磁化现象的消除	84
2.3.3  工作原理	84
2.4  可控整流电路中的其他问题	87
2.5  有源逆变电路	88
2.5.1  有源逆变电路的工作条件	88
2.5.2  逆变角的计量	90
2.5.3  逆变失败与最小逆变角的确定	90
2.6  典型例题	92
2.7  三相整流电路的驱动控制	94
2.7.1  KC04移相集成触发器	95
2.7.2  六路双窄脉冲发生器KC41C	96
2.7.3  三相桥式全控整流电路完整触发电路	96
2.7.4  定相	98
2.8  实训提高	99
实训1  三相半波可控整流电路仿真实践	99
实训2  三相桥式全控整流电路仿真实践	104
实训3  三相桥式全控整流电路及有源逆变电路调试	108
实训4  直流调速系统调试	112
2.9  典型案例	116
案例1  电力机车控制系统	116
案例2  高压直流输电技术	119
案例3  双向柔性互联装置	122
习题	126
模块三  无源逆变电路	128
3.1  全控型电力电子器件	128
3.2  电压型逆变电路	129
3.2.1  基本逆变原理	129
3.2.2  电压型单相半桥逆变电路	130
3.2.3  电压型单相全桥逆变电路	131
3.2.4  移相调压式电压型单相全桥逆变电路	133
3.2.5  电压型三相桥式逆变电路	135
3.2.6  电压型逆变电路的特点	138
3.3  电流型逆变电路	138
3.3.1  电流型单相桥式逆变电路	138
3.3.2  电流型三相桥式逆变电路	142
3.3.3  电流型逆变电路的特点	144
3.4  逆变电路的消谐	144
3.4.1  单相电压型二重逆变电路	144
3.4.2  其他多重逆变电路和多电平逆变电路	145
3.5  SPWM逆变电路	145
3.5.1  SPWM基本原理	145
3.5.2  计算法与调制法	146
3.5.3  单相桥式单极性SPWM逆变电路	147
3.5.4  单相桥式双极性SPWM逆变电路	148
3.5.5  三相桥式双极性SPWM逆变电路	148
3.5.6  SPWM逆变电路的优点	149
3.5.7  特定谐波消去法	150
3.5.8  异步调制与同步调制	150
3.5.9  SPWM控制电路	151
3.6  实训提高	151
实训1  三相电压型逆变电路仿真实践	151
实训2  单相桥式SPWM逆变电路仿真实践	155
实训3  单相并联逆变器的制作	161
3.7  典型案例	164
案例1  纯正弦波逆变器	164
案例2  电磁炉	167
案例3  不间断电源	168
习题	169
模块四  直流-直流变换电路	170
4.1  基本斩波电路	170
4.1.1  降压斩波电路	170
4.1.2  升压斩波电路	172
4.1.3  升降压斩波电路	173
4.1.4  Cuk斩波电路	175
4.1.5  Sepic斩波电路和Zeta斩波电路	177
4.2  复合斩波电路与多相多重斩波电路	178
4.2.1  电流可逆斩波电路	178
4.2.2  桥式可逆斩波电路	179
4.2.3  多相多重斩波电路	180
4.3  带隔离的直流-直流变换电路	181
4.3.1  正激式变换电路	181
4.3.2  其他带隔离的直流-直流变换电路	183
4.4  PWM直流-直流变换电路	184
4.5  实训提高	184
实训1  升/降压斩波电路仿真实践	184
实训2  Cuk斩波电路调试	188
实训3  小型开关电源的制作	190
4.6  典型案例	194
案例1  TCG-1型无轨电车	194
案例2  UC3842A开关电源	196
案例3  有源功率因数校正器	199
案例4  储能双向变换器	202
案例5  直流光伏变换器	205
案例6  线圈类电压暂降保护电源	207
习题	210
 
模块五  交流调压电路	211
5.1  双向晶闸管	211
5.1.1  双向晶闸管的外形、结构、符号	211
5.1.2  伏安特性	212
5.1.3  双向晶闸管的触发方式	212
5.1.4  双向晶闸管的主要参数	213
5.1.5  双向晶闸管其他问题	214
5.2  单相交流调压电路	215
5.2.1  电阻负载	215
5.2.2  阻感负载	216
5.2.3  谐波分析	220
5.2.4  斩控式交流调压电路	221
5.3  三相交流调压电路	222
5.3.1  主电路基本形式	222
5.3.2  星形联结三相三线制交流调压电路波形分析	222
5.4  其他交流电力控制电路	226
5.5  实训提高	226
实训1  单相交流调压电路仿真实践	226
实训2  三相三线制交流调压电路仿真实践	232
实训3  三相交流调压电路调试	235
实训4  电风扇无级调速器制作	237
5.6  典型案例	240
案例1  工业锅炉温度控制	240
案例2  软启动器	241
习题	243
模块六  变频电路	244
6.1  交-交变频电路	244
6.1.1  单相交-交变频电路	244
6.1.2  三相交-交变频电路	248
6.1.3  输入功率因数的改善	249
6.1.4  总结	250
6.2  交-直-交变频电路	250
6.2.1  交-直-交变频电路分类	250
6.2.2  交-直-交变频主电路	251
6.2.3  三菱变频器工作原理	253
6.3  软开关技术	255
6.3.1  软开关的基本概念	255
6.3.2  软开关电路分类	256
6.3.3  软开关电路分析	257
6.4  实训提高	258
实训1  单相交-交变频电路仿真实践	258
实训2  变频器的认识	263
6.5  典型案例	266
案例1  中频感应加热电源	266
案例2  变频器与DC/DC装置综合示例—变频器电压暂降保护电源	269
习题	276
附录A  元器件符号/标注说明	277
参考文献	280

前    言
电力电子技术是电气工程及其自动化、自动化等专业的必修课程。本书立足于应用型本科院校的特点，以培养高素质综合型人才为目标，结合工程教育认证的要求，根据编者十几年教学经验，本着“教学—实践—教学”的思路编写而成。
本书由高校一线教师、企业技术骨干共同编写，体现了理实一体化的教学模式，弥补了本科传统教材“重理论、轻实践”的缺陷。本书有6个模块，包括单相整流电路、三相整流电路及有源逆变电路、无源逆变电路、直流-直流变换电路、交流调压电路、变频电路。每个模块的重要知识均配有教学视频的二维码，且本书对电路的电流通路和波形进行了加粗处理，便于学习者理解，使其能够有效进行预习、自学、复习。学习者在自学时可根据“理实一体化、线上线下混合学习导学”部分进行有效学习，教师亦可根据“理实一体化、线上线下混合学习导学”部分组织教学。6个模块均有“典型案例”部分，学习典型案例有利于拉近学校教学与市场、企业的距离，开阔学习者的学习视野。“实训提高”部分涉及基础实训台操作、SIMULINK建模仿真、电路板焊接调试，有利于对学习者进行多维度的实操训练，提高学习者的学习积极性，以及动手、动脑能力，体现了应用型本科院校的教学目标。
另外，本着教书育人的原则，编者将爱国主义情怀、科技兴国理念、绿色环保理念、节约精神、使命感与从业热情、工匠精神等育人元素融入本书，让学习者既能学到科学文化知识，又能培养正确的世界观、人生观、价值观。
本书由杭阿芳任主编，王志凌、李永琳、严建海任副主编，应明峰、王菲菲、田小敏、管旻珺任参编。杭阿芳完成了绪论、模块一、模块二理论部分的编写，田小敏完成了模块三理论部分的编写，王菲菲完成了模块四理论部分的编写，王志凌完成了模块五理论部分的编写，李永琳完成了模块六理论部分的编写，严建海完成了全书典型案例的搜集与编写，应明峰完成了模块一、模块二、模块三实训提高部分的编写，管旻珺完成了模块四、模块五、模块六实训提高部分的编写。龚奎铭、王坤赛两位同学完成了全书图表的绘制与排版。南京国臣直流配电科技有限公司为本书提供了部分案例图稿，并给予了技术支持，在此表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评指正！

编  者

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