本书采用项目化编写思路,从电力电子技术在生产、生活中的实际应用入手,由实际应用电路引出学习知识点,包括调光灯电路、交直型电力机车传动调速系统、逆变式直流弧焊机、三相异步电动机的三相交流调压软起动装置、变速恒频风力发电机变流装置5个项目,系统性讲解了电力电子器件的结构、原理、工作特性、参数、型号与器件的保护;各种变流电路的电路结构、工作原理、波形分析及部分相关物理量的计算。 各项目配有MATLAB仿真实践与微课视频,实现了从理论到实践、课堂教学与在线学习的结合,帮助学生**而扎实地掌握电力电子技术有关知识。

绪 论8 0.1什么是电力电子技术8 0.2 电力电子器件8 0.3 电力电子变流技术10 0.4 电力电子系统的组成11 0.5 电力电子技术的应用11 0.6 练习题与思考题13 项目1 认识调光灯电路14 1.1 知识点引入14 1.2 知识点1:认识晶闸管15 1.2.1晶闸管的结构与外形15 1.2.2晶闸管的工作原理17 1.2.3晶闸管的伏安特性17 1.2.4晶闸管的主要参数与型号18 1.3 知识点2:单相半波可控整流电路24 1.3.1带电阻性负载的单相半波可控整流电路24 1.3.2带阻感性负载的单相半波可控整流电路29 1.4 知识点3:单结晶体管触发电路33 1.4.1 对触发电路的要求33 1.4.2 单结晶体管34 1.4.2 单结晶体管触发电路37 1.5 扩展知识点:门极可关断晶闸管GTO41 1.5.1 GTO的结构及工作原理41 1.5.2 GTO的特性及主要参数42 1.6 任务1:晶闸管的测试及导通关断实验44 1.6.1任务目的44 1.6.2相关原理44 1.6.3需用设备44 1.6.4 晶闸管极性的判定44 1.6.5 晶闸管好坏的判别45 1.6.6 闸管触发能力的测试45 1.6.7 晶闸管的导通关断条件实验47 1.7 任务2: 单相半波可控整流电路的建模与仿真49 1.7.1 任务目的49 1.7.2 MATLAB介绍49 1.7.3 单相半波可控整流电路(电阻性负载)建模与仿真55 1.8 练习题与思考题63 项目2 认识交-直型电力机车传动调速系统67 2.1 知识点引入67 2.2 知识点1:单相桥式可控整流电路70 2.2.1 单相桥式全控整流电路70 2.2.2 单相桥式半控整流电路77 2.3 知识点2:单相桥式有源逆变电路82 2.3.1 两电源间的能量传递82 2.3.2 单相桥式有源逆变电路的工作原理84 2.3.3 逆变失败与*小逆变角的限制85 2.4 扩展知识点1 :三相可控整流及有源逆变电路87 2.4.1 三相半波可控整流电路87 2.4.2 三相半波有源逆变电路93 2.4.3 三相桥式可控整流电路94 2.4.4 三相桥式有源逆变电路100 2.5 扩展知识点2:同步触发电路101 2.5.1 锯齿波同步触发电路102 2.5.2 正弦波同步触发电路107 2.6 扩展知识点3:变压器漏感对整流电路的影响110 2.6.1 考虑变压器漏感的换流过程110 2.6.2 换流压降与换流重叠角111 2.7 任务1:单相桥式全控整流及有源逆变电路的建模与仿真115 2.7.1 任务目的115 2.7.2 单相桥式全控整流电路的建模与仿真115 2.7.3 单相桥式有源逆变电路的建模与仿真124 2.8 任务2:三相可控整流电路的建模与仿真127 2.8.1 任务目的127 2.8.2 三相半波可控整流电路的建模与仿真127 2.8.3 三相桥式全控整流电路的建模与仿真130 2.9 练习题与思考题134 项目3 认识逆变式直流弧焊机140 3.1知识点引入140 3.2 知识点1:单相双半波可控整流电路142 3.2.1 电路结构与工作原理142 3.2.2 单相双半波整流电路的优缺点分析143 3.3 知识点2:全控型电力电子器件144 3.3.1 电力晶体管GTR144 3.3.2 电力场效应管MOSFET147 3.3.3 绝缘栅双极型晶体管IGBT151 3.4 知识点3:单相无源逆变电路155 3.4.1 无源逆变电路概述155 3.4.2 单相电压型无源逆变电路159 3.4.3 单相电流型无源逆变电路161 3.5 扩展知识点:三相无源逆变电路163 3.5.1 三相电压型无源逆变电路163 3.5.2 三相电流型无源逆变电路169 3.6 任务1:单相桥式无源逆变电路的建模与仿真173 3.6.1 任务目的173 3.6.2 相关原理173 3.6.3 任务内容及步骤173 3.6.4 任务总结177 3.7 任务2:三相桥式无源逆变电路的建模与仿真178 3.7.1 任务目的178 3.7.2 相关原理178 3.7.3 任务内容及步骤178 3.7.4 任务总结180 3.8 练习题与思考题181 项目4 认识三相异步电动机的三相交流调压软起动装置185 4.1知识点引入185 4.2 知识点1:双向晶闸管188 4.2.1 双向晶闸管的结构与外形188 4.2.2 双向晶闸管的伏安特性与触发方式189 4.2.3 双向晶闸管的参数与选择191 4.2.4 双向晶闸管的触发电路192 4.3 知识点2:单相交流调压电路194 4.3.1电阻性负载的单相交流调压电路195 4.3.2阻感性负载的单相交流调压电路196 4.4 知识点3: 三相交流调压电路198 4.4.1 星形联结的三相交流调压电路198 4.4.2 支路控制的三角形联结三相交流调压电路201 4.4.3 其他形式三相交流调压电路202 4.5 扩展知识点1: 晶闸管交流开关及交流调功器203 4.5.1 晶闸管交流开关204 4.5.2 晶闸管交流调功器206 4.6 扩展知识点2:交-交直接变频器208 4.6.1 单相交-交变频电路208 4.6.2 三相交-交变频电路211 4.6.3 交-交变频电路与交-直-交变频电路的区别212 4.7 任务1:单相交流调压电路的建模与仿真213 4.7.1 任务目的213 4.7.2 相关原理213 4.7.3 任务内容及步骤213 4.7.4 任务总结215 4.8 任务2:三相交流调压电路的建模与仿真217 4.8.1 任务目的217 4.8.2 相关原理217 4.8.3 任务内容及步骤217 4.8.4 任务总结219 4.9 练习题与思考题220 项目5 认识变速恒频风力发电机变流装置225 5.1 知识点引入225 5.2 知识点1:正弦脉宽调制逆变器227 5.2.1 PWM控制的基本原理227 5.2.2 PWM逆变电路及其控制方法229 5.3 知识点2 :直流-直流变换电路234 5.3.1 升压斩波电路235 5.3.2降压斩波电路236 5