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| 內容簡介： |
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本书是在“十一五”“十二五”普通高等教育规划教材《电力电子技术》（第5版）（王兆安、刘进军主编，机械工业出版社2009年出版，曾荣获中国机械工业科学技术二等奖）的基础上修订的。相对于第5版，本次修订补充了最新内容，并对原有内容做了适当调整。本书的内容包括各种电力电子器件、整流电路、逆变电路、直流-直流变流电路、交流-交流变流电路、脉宽调制及相关控制技术、软开关技术、电力电子器件的应用技术、电力电子技术的应用等。本书对电力电子技术的基本原理和基础内容进行了精选，体现了近年来最新的技术发展。采用该书的西安交通大学“电力电子技术”课程是首批国家精品课程、首批国家精品资源共享课、首批一流本科课程，多家课程网站有本教材的电子资源可供选用。书中配有二维码，读者可使用移动设备App中的“扫一扫”功能查看相关资源。书末附有教学实验。本书适用于公布的普通高等学校本科专业目录中的电气类和自动化类等相关本科专业，也可供相近专业选用或供工程技术人员参考。原采用《电力电子技术》（第5版）作为教材的院校，可改用本书作为教材。本书配有中英文电子课件等教学资源，欢迎选用本书作教材的教师登录www.cmpedu.com下载或发邮件到cmp_luyida@163.com联系编辑索取。
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目录目录第6版前言第5版前言符号说明第1章绪论1.1什么是电力电子技术1.2电力电子技术的发展史1.3电力电子技术的应用1.4本教材的内容简介和使用说明第2章电力电子器件2.1电力电子器件概述2.1.1电力电子器件的概念和特征2.1.2应用电力电子器件的系统组成2.1.3电力电子器件的分类2.1.4本章内容和学习要点2.2不可控器件——电力二极管2.2.1PN结与电力二极管的工作原理2.2.2电力二极管的基本特性2.2.3电力二极管的主要参数2.2.4电力二极管的主要类型2.3半控型器件——晶闸管2.3.1晶闸管的结构与工作原理2.3.2晶闸管的基本特性2.3.3晶闸管的主要参数2.3.4晶闸管的派生器件2.4典型全控型器件2.4.1门极可关断晶闸管2.4.2电力晶体管2.4.3电力场效应晶体管2.4.4绝缘栅双极晶体管2.5其他全控型器件2.5.1MOS控制晶闸管MCT2.5.2静电感应晶体管SIT2.5.3静电感应晶闸管SITH2.5.4集成门极换流晶闸管IGCT2.6功率集成电路与集成电力电子模块2.7基于宽禁带材料的电力电子器件本章小结习题及思考题第3章整流电路3.1可控整流电路3.1.1单相半波可控整流电路3.1.2单相桥式全控整流电路3.1.3单相全波可控整流电路3.1.4单相桥式半控整流电路3.1.5三相半波可控整流电路3.1.6三相桥式全控整流电路3.2变压器漏感对整流电路的影响3.3整流电路的谐波和功率因数3.3.1谐波和无功功率分析基础3.3.2带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析3.3.3电容滤波的不可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析3.3.4整流输出电压和电流的谐波分析3.4大功率可控整流电路3.4.1带平衡电抗器的双反星形可控整流电路3.4.2多重化整流电路3.5整流电路的有源逆变工作状态3.5.1逆变的概念3.5.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态3.5.3逆变失败与小逆变角的限制3.6整流电路相位控制的具体实现3.6.1集成触发器3.6.2晶闸管CPLD准数字触发器集成电路本章小结习题及思考题第4章逆变电路 4.1换流方式4.1.1逆变电路的基本工作原理4.1.2换流方式分类4.2电压型逆变电路4.2.1单相电压型逆变电路4.2.2三相电压型逆变电路4.3电流型逆变电路4.3.1单相电流型逆变电路4.3.2三相电流型逆变电路4.4多重逆变电路和多电平逆变电路4.4.1多重逆变电路4.4.2多电平逆变电路本章小结习题及思考题第5章直流-直流变流电路5.1直接直流变流电路5.1.1降压斩波电路5.1.2升压斩波电路5.1.3升降压斩波电路5.1.4丘克斩波电路5.1.5多重斩波电路5.2间接直流变流电路5.2.1正激电路5.2.2反激电路5.2.3半桥电路5.2.4全桥电路5.2.5推挽电路5.2.6整流电路5.3双向直流-直流变流电路5.3.1非隔离型双向直流-直流变流电路5.3.2隔离型双向直流-直流电路本章小结习题及思考题第6章交流-交流变流电路6.1交流调压电路6.1.1单相交流调压电路6.1.2三相交流调压电路6.2其他交流电力控制电路6.2.1交流调功电路6.2.2交流电力电子开关6.3交-交变频电路6.3.1单相交-交变频电路6.3.2三相交-交变频电路6.4矩阵式变频电路本章小结习题及思考题第7章脉宽调制（PWM）及相关控制技术7.1PWM控制技术的基本原理7.2PWM逆变电路及其典型脉宽调制方法7.2.1计算法和调制法7.2.2异步调制和同步调制7.2.3自然采样法与规则采样法7.2.4PWM逆变电路的谐波分析7.2.5提高直流电压利用率和减少开关次数7.2.6空间矢量脉宽调制7.2.7多重化逆变电路和多电平逆变电路的PWM控制7.3滞环脉宽调制与跟踪控制技术7.3.1滞环脉宽调制（滞环控制）7.3.2采用线性控制器的跟踪控制技术7.4PWM整流电路及其控制技术7.4.1PWM整流电路的工作原理7.4.2PWM整流电路的控制技术本章小结习题及思考题第8章软开关技术8.1软开关的基本概念8.1.1硬开关与软开关8.1.2零电压开关与零电流开关8.2软开关电路的分类8.3典型的软开关电路8.3.1零电压开关准谐振电路8.3.2直流环节谐振电路8.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路8.3.4零电压转换PWM电路8.4谐振变流电路本章小结习题及思考题第9章电力电子器件的应用技术9.1电力电子器件的驱动9.1.1电力电子器件驱动电路概述9.1.2晶闸管的触发电路9.1.3典型全控型器件的驱动电路9.1.4典型宽禁带器件的驱动电路9.2电力电子器件的保护9.2.1过电压的产生及过电压保护9.2.2过电流保护9.2.3缓冲电路9.3电力电子器件的串联使用和并联使用9.3.1晶闸管的串联9.3.2IGBT的串联和电力MOSFET的串联9.3.3晶闸管的并联9.3.4电力MOSFET的并联和IGBT的并联本章小结习题及思考题第10章电力电子技术的应用10.1晶闸管直流电动机系统10.1.1工作于整流状态时10.1.2工作于有源逆变状态时10.1.3直流可逆电力拖动系统10.2变频器和交流调速系统10.2.1交-直-交变频器10.2.2交流电动机变频调速的控制方式10.3不间断电源10.4开关电源10.4.1开关电源的结构10.4.2开关电源的控制方式10.4.3开关电源的应用10.5功率因数校正技术10.5.1功率因数校正电路的基本原理10.5.2单级功率因数校正技术10.6电力电子技术在输配电系统中的应用10.6.1高压直流输电10.6.2无功功率控制10.6.3电力系统的谐波抑制10.6.4电能质量控制、柔性交流输电与定制电力技术10.7电力电子技术在新能源发电和储能系统中的应用10.7.1光伏发电系统10.7.2风力发电系统10.7.3燃料电池发电系统10.7.4电池储能系统10.8电力电子技术的其他应用10.8.1照明电路10.8.2焊机电源本章小结习题及思考题结束语教学实验实验1三相桥式全控整流电路的性能研究实验2直流斩波电路的性能研究实验3单相交流调压电路的性能研究实验4单相交-直-交变频电路的性能研究实验5半桥型开关稳压电源的性能研究附录附录A术语索引附录B与电力电子技术有关的学术组织及其主办的学术会议与期刊参考文献〖＝（〗1146810101011121313141617181919212324252628303538383939394041444547474751555657606568697173788080838686888991919596979999100100102103105108109111114114117122123124124125129131133134135136139141143146148150150152156156158158159164166166167167168172175178178179180181182186187188190192201202202204205206208209210211211211213213215215217218220221223224225225225226227229231231231233235235235236236237237238239239242243245245248249251252253255256256258259259260264266266266269270270273273274275276277279279280282283286288288298302〖＝〗符 号 说 明符号说明A——安培；安培表；晶闸管的阳极a——调制度a，b，c——三相电源b——晶体管基极BUcbo——晶体管发射极开路时集电极和基极间反向击穿电压BUceo——晶体管基极开路时集电极和发射极间击穿电压BUcer——晶体管发射极和基极间接电阻时集电极和发射极间击穿电压BUces——晶体管发射极和基极短路时集电极和发射极间击穿电压BUcex——晶体管发射结反向偏置时集电极和发射极间击穿电压C——电容器；电容量C——IGBT集电极c——晶体管集电极Cin——MOSFET输入电容Ciss——MOSFET漏源短路时的输入电容Coss——MOSFET共源极输出电容Crss——MOSFET反向转移电容D——MOSFET漏极D——畸变功率；占空比di/dt——晶闸管通态电流临界上升率du/dt——晶闸管断态电压临界上升率E——IGBT发射极E——直流电源电动势e——晶体管发射极eL——电感的自感电动势EM——电动机反电动势Ｆ——电容量的单位（法）f——频率G——发电机；MOSFET栅极；晶闸管门极；GTO门极；IGBT栅极Gfs——MOSFET跨导hFE——晶体管直流电流增益HRIn——n次谐波电流含有率I——整流后负载电流的有效值I1——变压器一次相电流有效值i1——变压器一次相电流瞬时值I2——变压器二次相电流有效值i2——变压器二次相电流瞬时值IATO——GTO大可关断阳极电流ib——晶体管基极电流ie——晶体管集电极电流Ic——IGBT集电极电流Iceo——晶体管集电极与发射极间漏电流IcM——晶体管集电极大允许电流Ics——晶体管集电极饱和电流IVD——流过整流管的电流有效值ID——MOSFET漏极直流电流Id——整流电路的直流输出电流平均值iＶD——流过整流管的电流瞬时值id——整流电路的直流输出电流瞬时值IdVD——流过整流管的平均电流IDM——MOSFET漏极电流幅值IDR——流过续流二极管的电流有效值iDR——流过续流二极管的电流瞬时值IdVT——流过晶闸管的平均电流ie——晶体管发射极电流IF(AV)——电力二极管的正向平均电流IFSM——电力二极管的浪涌电流IG——晶闸管、GTO的门极电流IH——晶闸管的维持电流IL——晶闸管的擎住电流I′n——变压器一次线电流中的n次谐波有效值io——输出电流；负载电流Ｉo——负载电流有效值ip——两组整流桥之间的环流（平衡电流）瞬时值IR——整流后输出电流中谐波电流有效值IＶT——流过晶闸管的电流有效值iＶT——流过晶闸管的电流瞬时值IＶT(AV)——晶闸管的通态平均电流IＶTSM——晶闸管的浪涌电流i*——指令电流K——晶闸管的阴极K——常数L——电感；电感量；电抗器符号LB——从二次侧计算时变压器漏感Lp——平衡电抗器M——电动机m——相数；一个周期的脉波数n——电动机转速nN——电动机额定转速N——线圈匝数；载波比N——负（组）；三相电源中点P——功率；有功功率P——正（组）p——极对数PCM——IGBT集电极大耗散功率PcM——晶体管集电极大耗散功率Pd——整流电路输出直流功率PG——直流发电机功率PM——直流电动机反电动势功率PR——电阻上消耗的功率PSB——晶体管二次击穿功率Q——无功功率R——电阻器；电阻RB——从变压器二次侧计算的变压器等效电阻RM——直流电动机电枢电阻S——视在功率S——MOSFET源极；功率开关器件s——秒Sr——电力二极管的恢复系数t——时间td——晶体管、GTO开通时的延迟时间；电力二极管关断延迟时间td(on)——MOSFET、IGBT开通时的延迟时间td(off)——MOSFET、IGBT关断时的延迟时间tf——电力半导体器件关断时的下降时间tfi——MOSFET、IGBT等器件关断时的电流下降时间tfv——MOSFET、IGBT等器件开通时的电压下降时间tgr——晶闸管正向阻断恢复时间tgt——晶闸管的开通时间THDi——电流谐波总畸变率TJM——电力二极管、晶体管的高工作结温toff——晶体管、GTO、MOSFET、IGBT的关断时间ton——晶体管、GTO、MOSFET、IGBT的开通时间tq——晶闸管的关断时间tr——电力半导体器件开通时的上升时间tri——MOSFET、IGBT等器件开通时的电流上升时间trv——MOSFET、IGBT等器件关断时的电压上升时间trr——电力二极管反向恢复时间；晶闸管反向阻断恢复时间ts——晶体管、GTO关断时的存储时间tt——GTO关断时的尾部时间tδ——并联谐振逆变电路触发引前时间Tαβγ/abc——空间矢量由abc坐标转换为αβγ坐标的变换矩阵Tabc/αβγ——空间矢量由αβγ坐标转换为abc坐标的变换矩阵Tdqo/αβγ——空间矢量由αβγ坐标转换为dqo坐标的变换矩阵Tαβγ/dqo——空间矢量由dqo坐标转换为αβγ坐标的变换矩阵Tdqo/abc——空间矢量由abc坐标转换为dqo坐标的变换矩阵Tabc/dqo——空间矢量由dqo坐标转换为abc坐标的变换矩阵Ts——变流器的开关周期U、V、W——逆变器输出端U——整流电路负载电压有效值U1——变压器一次相电压有效值u1——变压器一次相电压瞬时值U1L——变压器一次线电压有效值U2——变压器二次相电压有效值U2L——变压器二次线电压有效值uc——载波电压Uces——晶体管饱和时集电极和发射极间的管压降UCES——IGBT大集射极间电压uco——控制电压Ud——整流电路输出电压平均值；逆变电路的直流侧电压uＶD——整流管两端电压瞬时值ud——整流电路输出电压瞬时值uDR——续流二极管两端电压瞬时值UDRM——晶闸管的断态重复峰值电压UDS——MOSFET漏极和源极间电压Udα——延迟角为α时整流电压平均值Udβ——延迟角为β时逆变电压平均值UF——电力二极管的正向压降UFＰ——电力二极管的正向电压过冲ug——晶闸管门极电压瞬时值uGE——IGBT栅极和发射极间电压uGE(th)——IGBT的开启电压UGS——MOSFET栅极和源极间电压Ui——DC-DC电路输入电压uk——整流变压器的阻抗电压uL——电抗器两端电压瞬时值Un——整流电路输出电压中的n次谐波有效值Unm——整流电路输出电压中的n次谐波电压大值Uo——DC-DC电路输出电压uo——负载电压ur——信号波电压up——峰值电压UR——整流电路输出电压中谐波电压有效值URP——电力二极管的反向电压过冲URRM——电力二极管、晶闸管的反向重复峰值电压us——同步电压UT——MOSFET的开启电压UTO——电力二极管门槛电压UTM——晶闸管通态（峰值）电压UUN——逆变电路负载U相相电压有效值UUV——逆变电路负载U相和V相间线电压有效值V——晶体管；IGBT；电力MOSFETVD——整流管VDR——续流二极管VS——硅稳压管VT——晶闸管；GTOV→1、V→2、V→3、V→4、V→5、V→6、V→0、V→n、V→n+1——三相桥式电压型逆变电路交流侧端口可产生的线电压空间矢量?瘙經→ref——期望产生的三相线电压空间矢量X——电抗器的电抗值XB——从二次侧计算时的变压器漏抗Xp——平衡电抗器的电抗x→——表示为空间矢量的三相变量xa、xb、xc——三相变量的各相变量瞬时值，三相变量对应空间矢量的三维空间直角坐标系各分量的值xα、xβ、xγ——三相变量对应空间矢量的αβγ坐标系各分量的值xd、xq、xo——三相变量对应空间矢量的dqo坐标系各分量的值x→abc——空间直角坐标系下的空间矢量x→αβγ——αβγ坐标系下的空间矢量x→dqo——dqo坐标系下的空间矢量Z——复数阻抗Z1——基波阻抗Zn——n次谐波的阻抗α——晶闸管的触发延迟角；晶体管共基极电流放大系数β——晶闸管的逆变控制角；晶体管电流放大系数βmin——小逆变角βoff——GTO电流关断增益δ——晶闸管的停止导电角；并联谐振逆变电路触发引前角；波形畸变率γ——换相重叠角；纹波因数；输出电压比θ——晶闸管的导通角；空间矢量dgo坐标系的d轴与αβγ坐标系的α轴之间的夹角φ——位移因数角；相位滞后角；负载阻抗角ω——角频率ωc——载波角频率ωr——信号波角频率ν——基波因数λ——功率因数——磁通σ——三角化率
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本教材第5版自2009年出版以来，一直受到广大读者的欢迎和好评，绝大部分高等院校的电气工程及其自动化专业和相关专业都采用本书作为教材。这使得第5版每年的发行量迅速提升到10万册以上，也使得本教材的累计发行量达到250万册以上，一直是国内应用最广的电力电子技术教材。过去的十多年，电力电子技术仍然保持了非常迅猛的发展态势。特别是本教材的第5版问世以来，电力电子技术取得了长足的发展和进步。因此，适时对教材进行更新，是保证教学内容持续跟踪新技术发展的重要工作。本教材第6版就是顺应电力电子技术的最新发展变化而编写的。经过反复讨论，并征求高校“电力电子技术”课程有关教师的意见，第6版教材的修订中遵循了以下三条主要原则。一是保持了由第4版初步确立、经第5版进一步完善的教材内容次序与篇章结构框架的整体安排。具体就是除了绪论和结束语之外，中间的主体部分依次按照器件（第2章）、电路（第3~6章）、控制（第7、8章）、器件应用技术（第9章）与电路应用系统（第10章）这几部分展开。而电路部分也保持了第5版确立的整流（第3章）、逆变（第4章）、直流-直流（第5章）、交流-交流（第6章）的内容顺序。这是综合电气工程领域本科生为主体的需求，结合内容的先易后难、前后呼应与循序渐进的思想，考虑再三所确定的。二是根据学科技术的最新发展，适当增减、修改了不少内容。除了数据更新以外，第6版教材内容改动较大的地方包括以下几处：第2章对基于宽禁带材料的电力半导体器件进行了详细的介绍并单独列为一节；第4章增加了对模块化多电平变换器的介绍；第5章中对非隔离型直流-直流变流器的编写思路进行了全新的调整；第6章增加了对隔离型交流-交流变流器的简要介绍；第7章除了对脉宽调制方法的分类进行了更合理的梳理之外，还增加了对空间矢量脉宽调制方法的详细介绍并单独列为一节，同时对多重化逆变电路和多电平逆变电路的脉宽调制方法进行了增补和完善，厘清了滞环控制与其他脉宽调制方法及其他跟踪控制技术的关系；第8章增加了采用谐振变流器实现软开关的内容；第9章增加了有关宽禁带电力半导体器件的驱动技术和IGBT器件串联技术的介绍；第10章增加了一些电力电子电路最新应用的介绍。需要指出的是，为了阐明空间矢量脉宽调制方法的原理，第7章也用了一定的篇幅讲述三相变量的空间矢量表示方法和坐标变换，希望也能对读者从空间矢量的角度认识、思考和解决三相系统的其他问题有所帮助。三是坚持了自教材第4版以来所确定的作为电力电子技术领域入门课程教材的定位。教材保持了条理清晰、深入浅出的写作风格，在保证内容简洁的同时，注重对电力电子技术领域一般规律的总结与思想方法的培养。教材第6版的第1章和结束语由王兆安和刘进军执笔，第2、4、7、9章和第10.6节及附录B由刘进军执笔，第3章和第10.1节由卓放执笔，第5章和第10.3节由王跃执笔，第10.7节和第10.8节由王跃和雷万钧共同执笔，第6章、第10.2节和第10.5节由裴云庆执笔，第8章和第10.4节由杨旭执笔。教学实验、附录A和参考文献的更新由雷万钧负责，全书由刘进军统稿。西安交通大学电力电子与新能源技术研究中心的青年教师何英杰、王来利、杜思行、王康平、张帆等人提供了新增内容的部分图表和材料，多名研究生参与了新增图表和多媒体材料的整理工作。以黄俊教授、葛文运教授为代表的本教材第1版和第2版的主要作者对本教材做出了历史性的贡献，值得后辈永远铭记。在此，教材第6版的全体作者谨向本教材第1版和第2版的所有作者致以崇高的敬意和衷心的感谢。作者
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