電能作為當(dāng)今最重要的能源形式，使用最方便、應(yīng)用最廣泛。面對全球性的能源危機和環(huán)境問題，節(jié)約用電，減少電力生產(chǎn)和使用過程對環(huán)境的破壞，提高電能變換系統(tǒng)和裝置的效率，減少它們的不良影響，已日益重要。因此，以電能變換為研究對象的電力電子技術(shù)學(xué)科應(yīng)運而生，發(fā)展迅速，并成為了國民經(jīng)濟建設(shè)中的一個關(guān)鍵的基礎(chǔ)性技術(shù)�！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程是高等院校電氣工程類、自動化類及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程的應(yīng)用性、實踐性很強，其教學(xué)對學(xué)生實踐能力的提高、啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性思維具有重要意義。
《電力電子技術(shù)/普通高等教育電氣工程自動化系列規(guī)劃教材》是作者根據(jù)從事電力電子技術(shù)教學(xué)與科研工作的體會，并在學(xué)習(xí)、研究國內(nèi)外本科和研究生相關(guān)教材及參考文獻的基礎(chǔ)上，針對目前專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)需要而編寫的教材。針對本科生教學(xué)的特點，《電力電子技術(shù)/普通高等教育電氣工程自動化系列規(guī)劃教材》強調(diào)基本概念、分析方法和基礎(chǔ)知識的理解和掌握；在體現(xiàn)新技術(shù)的一些進展的同時，避免了新技術(shù)、新理論的簡單羅列；按照從元器件、電路到系統(tǒng)的原則精選了內(nèi)容，保持了體系的完整性。
電能作為當(dāng)今最重要的能源形式，使用最方便、應(yīng)用最廣泛。面對全球性的能源危機和環(huán)境問題，節(jié)約用電，減少電力生產(chǎn)和使用過程對環(huán)境的破壞，提高電能變換系統(tǒng)和裝置的效率，減少它們的不良影響，已日益重要。因此，以電能變換為研究對象的電力電子技術(shù)學(xué)科應(yīng)運而生，發(fā)展迅速，并成為了國民經(jīng)濟建設(shè)中的一個關(guān)鍵的基礎(chǔ)性技術(shù)。“電力電子技術(shù)”課程是高等院校電氣工程類、自動化類及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程的應(yīng)用性、實踐性很強，其教學(xué)對學(xué)生實踐能力的提高、啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性思維具有重要意義。
本書是作者根據(jù)從事電力電子技術(shù)教學(xué)與科研工作的體會，并在學(xué)習(xí)、研究國內(nèi)外本科和研究生相關(guān)教材及參考文獻的基礎(chǔ)上，針對目前專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)需要而編寫的教材。針對本科生教學(xué)的特點，本書強調(diào)基本概念、分析方法和基礎(chǔ)知識的理解和掌握；在體現(xiàn)新技術(shù)的一些進展的同時，避免了新技術(shù)、新理論的簡單羅列；按照從元器件、電路到系統(tǒng)的原則精選了內(nèi)容，保持了體系的完整性。
本書具有以下特色：
1）編寫的理念上，以發(fā)展學(xué)生思考能力為本，注重分析電路能力的提高；堅持把工程科學(xué)基礎(chǔ)和電力電子專業(yè)知識揉合在一起進行講述。
2）在系統(tǒng)講述基本理論及基本概念的同時，重點闡述器件應(yīng)用；仍然把晶閘管整流電路作為基礎(chǔ)，后續(xù)突出反映以全控型器件為主的PWM理論體系。
3）內(nèi)容通俗易讀，文字流暢，概念清晰，敘述深入淺出；每章配有學(xué)習(xí)指導(dǎo)、本章小結(jié)和習(xí)題與思考題，內(nèi)容體系完整、實用。
4）教材配有多媒體課件和系統(tǒng)仿真技術(shù)章節(jié)，方便授課教師使用現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)。
5）理論結(jié)合實際，以工程師和教授的雙重眼光認(rèn)識和看待這些技術(shù)；既有概念清晰的原理介紹，又有切合實際的電力電子裝置的設(shè)計及應(yīng)用，還有作者在實踐中得來的獨特見解。
6）應(yīng)用內(nèi)容突出行業(yè)特色。
由于ACDC變換電路是應(yīng)用最為廣泛的一種電路，也是電力電子電路的基礎(chǔ)，因此，本書在保留一定的晶閘管相控變流技術(shù)內(nèi)容的同時，較為突出地反映了以全控器件為主的PWM理論體系，并較為系統(tǒng)地闡述了電力電子器件、ACDC變換電路（整流和有源逆變電路）、DCAC變換電路（無源逆變電路）以及PWM理論、DCDC變換電路、ACAC變換電路等基本內(nèi)容�？紤]到當(dāng)前特色專業(yè)和卓越工程師人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，本書增加了電力電子技術(shù)仿真、電力電子裝置設(shè)計及行業(yè)應(yīng)用的內(nèi)容，為電力電子技術(shù)的應(yīng)用與研究提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
本書由高鋒陽主編，并編寫了第1、2、3、5、6章；任剛參與了編寫提綱制定和統(tǒng)稿，并對應(yīng)用部分進行審稿；王黎編寫了第4、7章和第5章的56節(jié)；王保民編寫了第8、9章；楊劍峰參與了第3章的編寫。趙峰、田銘興、張蕊萍對本書進行了詳細(xì)、全面的審核，并提出了許多建設(shè)性的意見。本書編寫時引用了眾多國內(nèi)外同行的著作、文獻，在此表示衷心的感謝。
由于水平有限，書中難免有疏漏和不妥之處，懇請讀者批評指正。
本書可作為高等院校電氣工程類、自動化類、車輛工程等相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可供從事電力電子技術(shù)和相關(guān)研究的工程技術(shù)人員參考。
編者
前言
第1章 緒論
1.1 什么是電力電子技術(shù)
1.2 電力電子技術(shù)的發(fā)展史
1.3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1.4 電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.5 電力電子技術(shù)系統(tǒng)組成
第2章 現(xiàn)代電力電子器件
2.1 概述
2.1.1 電力電子器件的基本構(gòu)成
2.1.2 電力電子器件的分類
2.1.3 電力電子器件的特點
2.2 電力電子器件基礎(chǔ)
2.2.1 PN結(jié)的原理
2.2.2 MOS柵開關(guān)的原理
2.2.3 功率損耗的原理
2.3 功率二極管
2.3.1 結(jié)型功率二極管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
2.3.2 結(jié)型功率二極管的基本特性
2.3.3 肖特基勢壘二極管
2.3.4 功率二極管的主要參數(shù)
2.4 晶閘管
2.4.1 晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
2.4.2 晶閘管的特性及主要參數(shù)
2.4.3 晶閘管的派生器件及應(yīng)用
2.4.4 晶閘管的觸發(fā)
2.4.5 晶閘管的應(yīng)用特點
2.5 門極關(guān)斷晶閘管
2.5.1 門極關(guān)斷晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
2.5.2 門極關(guān)斷晶閘管的特性
2.5.3 門極關(guān)斷晶閘管的驅(qū)動
2.5.4 門極關(guān)斷晶閘管的應(yīng)用特點
2.6 電力晶體管
2.6.1 電力晶體管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
2.6.2 電力晶體管的特性及主要參數(shù)
2.6.3 電力晶體管的應(yīng)用特點
2.7 功率場效應(yīng)晶體管
2.7.1 功率場效應(yīng)晶體管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
2.7.2 功率場效應(yīng)晶體管的特性及主要參數(shù)
2.7.3 功率場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動
2.7.4 功率場效應(yīng)晶體管的應(yīng)用特點
2.8 絕緣柵雙極型晶體管
2.8.1 絕緣柵雙極型晶體管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
2.8.2 絕緣柵雙極型晶體管的特性及主要參數(shù)
2.8.3 絕緣柵雙極型晶體管的驅(qū)動
2.8.4 絕緣柵雙極型晶體管的應(yīng)用特點
2.9 集成門極換向晶閘管
2.9.1 集成門極換向晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
2.9.2 集成門極換向晶閘管的特性及主要參數(shù)
2.9.3 集成門極換向晶閘管的觸發(fā)原理
2.9.4 集成門極換向晶閘管的應(yīng)用特點
2.1 0電力電子器件的發(fā)展趨勢
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第3章 整流電路
3.1 概述
3.2 單相可控整流電路
3.2.1 單相半波可控整流電路
3.2.2 單相橋式全控整流電路
3.2.3 單相橋式半控整流電路
3.3 三相可控整流電路
3.3.1 三相半波可控整流電路
3.3.2 三相橋式全控整流電路
3.4 帶有濾波電路的不可控整流電路
3.4.1 電容濾波的單相不可控整流電路
3.4.2 電感濾波的單相不可控整流電路
3.4.3 帶復(fù)式濾波電路的單相不可控整流電路
3.4.4 電容濾波的三相橋式不可控整流電路
3.5 大功率可控整流電路
3.5.1 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路
3.5.2 整流電路的多重化
3.6 相控整流電路的換流重疊現(xiàn)象
3.7 相控整流電路的有源逆變工作狀態(tài)
3.7.1 相控有源逆變的原理及實現(xiàn)條件
3.7.2 單相橋式全控整流電路的有源逆變工作分析
3.7.3 三相橋式全控整流電路的有源逆變工作分析
3.7.4 逆變顛覆與最小逆變角的限制
3.8 整流電路的諧波和功率因數(shù)
3.8.1 整流電路的諧波分析
3.8.2 整流電路的功率因數(shù)
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第4章 逆變電路
4.1 概述
4.1.1 逆變電路的概念
4.1.2 逆變原理
4.1.3 晶閘管電路的換流方式
4.1.4 逆變電路的分類
4.1.5 逆變電路的性能指標(biāo)
4.2 方波逆變電路
4.2.1 單相電壓型方波逆變電路
4.2.2 三相橋式電壓型方波逆變電路
4.2.3 單相橋式電流型方波逆變電路
4.2.4 三相橋式電流型方波逆變電路
4.2.5 方波逆變電路存在的問題
4.3 多重逆變電路和多電平逆變電路
4.3.1 多重逆變電路
4.3.2 多電平逆變電路
4.4 逆變電路的脈寬調(diào)制（PWM）控制技術(shù)
4.4.1 綜述
4.4.2 電壓正弦PWM（SPWM）控制技術(shù)
4.4.3 SPWM逆變電路的諧波分析
4.4.4 提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù)的方法
4.4.5 SPWM模式優(yōu)化
4.5 PWM跟蹤控制技術(shù)
4.5.1 滯環(huán)跟蹤控制技術(shù)
4.5.2 固定開關(guān)頻率型跟蹤控制技術(shù)
4.6 空間電壓矢量PWM控制技術(shù)
4.6.1 電路結(jié)構(gòu)、空間矢量及其運動軌跡
4.6.2 期望空間電壓矢量的合成
4.6.3 三相SVPWM逆變電路的特點
4.7 PWM整流電路
4.7.1 傳統(tǒng)整流電路存在的問題
4.7.2 電壓型橋式PWM整流電路
4.7.3 電流型PWM整流電路
4.7.4 PWM整流電路的控制
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第5章 直流直流變換電路
5.1 概述
5.2 直流直流變換電路的工作原理及控制方式
5.2.1 工作原理
5.2.2 控制方式
5.3 直流直流變換電路的基本電路
5.3.1 降壓斬波電路
5.3.2 升壓斬波電路
5.3.3 升降壓斬波電路和Cuk斬波電路
5.3.4 Sepic斬波電路和Zeta斬波電路
5.4 帶隔離的單管直流直流變換電路
5.4.1 正激電路
5.4.2 反激電路
5.5 雙向直流直流變換電路和多相多重斬波電路
5.5.1 電流雙向直流直流變換電路
5.5.2 橋式可逆斬波電路
5.5.3 多相多重斬波電路
5.6 軟開關(guān)技術(shù)
5.6.1 軟開關(guān)的概念
5.6.2 軟開關(guān)電路的分類
5.6.3 典型的軟開關(guān)應(yīng)用電路
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第6章 交流交流變換電路
6.1 概述
6.2 交流調(diào)壓電路
6.2.1 相控單相交流調(diào)壓電路
6.2.2 相控三相交流調(diào)壓電路
6.3 斬控式交流調(diào)壓電路
6.3.1 單相斬控式交流調(diào)壓電路
6.3.2 三相斬控式交流調(diào)壓電路
6.4 其他交流電力控制電路
6.4.1 交流調(diào)功電路
6.4.2 交流電力電子開關(guān)
6.5 交交變頻電路
6.5.1 單相相控交交變頻電路
6.5.2 三相相控交交變頻電路
6.5.3 矩陣式交交變頻電路
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第7章 電力電子技術(shù)的仿真
7.1 概述
7.2 Simulink的模型庫瀏覽器
7.3 Simulink仿真步驟
7.4 驅(qū)動模塊
7.5 電力電子變換電路的仿真
7.5.1 交流直流變換電路的仿真
7.5.2 直流直流變換電路的仿真
7.5.3 直流交流變換電路的仿真
7.5.4 交流交流變換電路的仿真
本章小結(jié)
第8章 電力電子裝置中的磁元件及主電路設(shè)計
8.1 概述
8.2 磁性材料和電力電子裝置中的常用磁元件
8.2.1 磁性材料的工作狀態(tài)
8.2.2 幾種常用磁性材料
8.2.3 電力電子裝置中的常用磁元件
8.3 磁元件設(shè)計
8.3.1 變壓器的設(shè)計
8.3.2 電抗器的設(shè)計
8.3.3 磁元件的設(shè)計舉例
8.4 相控整流主電路參數(shù)的計算和設(shè)計
8.4.1 整流變壓器參數(shù)的計算
8.4.2 整流器件的選擇
8.4.3 電抗器參數(shù)的計算
8.5 交直 交通用變頻器主電路的設(shè)計
8.6 直 直變換器主電路參數(shù)的計算與設(shè)計
8.6.1 變壓器的計算與設(shè)計
8.6.2 輸出濾波器的計算與設(shè)計
8.6.3 開關(guān)器件及二極管的計算與設(shè)計
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第9章 電力電子技術(shù)的應(yīng)用
9.1 在交流 直流傳動電力機車牽引系統(tǒng)中的應(yīng)用
9.1.1 國產(chǎn)交流直流傳動電力機車主電路的特征
9.1.2 典型相控電力機車牽引傳動系統(tǒng)主電路的分析
9.2 在交流直流交流傳動電力機車牽引系統(tǒng)中的應(yīng)用
9.2.1 在CRH系列動車組電力傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用
9.2.2 在“和諧”系列電力機車中的應(yīng)用
9.3 在城市軌道車輛中的應(yīng)用
9.3.1 斬波電路在城市軌道交通中的應(yīng)用
9.3.2 地鐵車輛直流傳動系統(tǒng)主電路的分析
9.3.3 城市軌道車輛交流牽引系統(tǒng)的分析
9.3.4 城市軌道車輛輔助電源系統(tǒng)的分析
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻
書單推薦
