緒　論........................................... 1 一、什么是電力電子技術(shù)　..........................1 二、電力電子技術(shù)的發(fā)展　..........................1 三、電力電子技術(shù)的主要功能　..................2 四、電力電子技術(shù)的應(yīng)用　..........................2 五、本教材的教學(xué)建議　..............................4 項(xiàng)目一　單相半波整流調(diào)光燈電路 .........5 任務(wù)一　晶閘管及其導(dǎo)通關(guān)斷條件測(cè)試....　6 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..................................6 二、相關(guān)知識(shí)　..............................................6 （一）晶閘管結(jié)構(gòu)及導(dǎo)通關(guān)斷條件.........6 （二）晶閘管的陽極伏安特性................9 （三）晶閘管主要參數(shù)............................9 （四）晶閘管命名及型號(hào)含義..............13 三、任務(wù)實(shí)施　............................................13 （一）晶閘管測(cè)試..................................13 （二）晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷條件測(cè)試..........14 四、總結(jié)與提升　........................................16 （一）晶閘管好壞的判斷......................16 （二）晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷原理..................17 （三）晶閘管的選擇..............................17 五、習(xí)題與思考　........................................18 任務(wù)二　單結(jié)晶體管及單結(jié)晶體管觸發(fā).
電路測(cè)試....................　19 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　................................19 二、相關(guān)知識(shí)　............................................19 （一）單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法....19 （二）單結(jié)晶體管伏安特性及 主要參數(shù).....................................22 （三）單結(jié)晶體管自激振蕩電路..........24 （四）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路..................25 三、任務(wù)實(shí)施　............................................26 （一）單結(jié)晶體管測(cè)試..........................26 （二）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路調(diào)試..........27 四、總結(jié)與提升　........................................28 （一）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的移相 范圍.............................................28 （二）單結(jié)晶體管構(gòu)成的其他觸發(fā) 電路.............................................29 （三）觸發(fā)電路元件的選擇..................30 五、習(xí)題與思考　........................................31 任務(wù)三　單相半波可控整流電路調(diào)試....　31 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　................................31 二、相關(guān)知識(shí)　............................................31 （一）單相半波可控整流電路結(jié)構(gòu).......31 （二）單相半波可控整流電路電阻 負(fù)載工作原理..............................32 （三）單相半波可控整流電路電感性 負(fù)載工作原理..............................35 三、任務(wù)實(shí)施　............................................38 （一）單相半波可控整流電路電阻性 負(fù)載調(diào)試.....................................38 （二）單相半波可控整流電路電感性 負(fù)載調(diào)試.....................................39 四、總結(jié)與提升　........................................41 （一）單相半波可控整流電路電阻性 負(fù)載相關(guān)參數(shù)計(jì)算......................42 （二）單相半波可控整流電路電阻 電感性負(fù)載相關(guān)參數(shù)計(jì)算..........43 五、習(xí)題與思考　........................................44 項(xiàng)目二　單相橋式全控整流調(diào)光燈電路 ....　46 任務(wù)一　鋸齒波同步觸發(fā)電路調(diào)試......　46 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　................................46 二、相關(guān)知識(shí)　............................................47 （一）鋸齒波同步觸發(fā)電路的組成.......47 （二）鋸齒波同步觸發(fā)電路工作原理 及波形分析..................................48 三、任務(wù)實(shí)施　............................................49 四、總結(jié)與提升—鋸齒波同步觸發(fā) 電路的其他環(huán)節(jié)　................................51 五、習(xí)題與思考　........................................53 任務(wù)二　西門子TCA785 集成觸發(fā).
電路調(diào)試....................　53 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　................................53 二、相關(guān)知識(shí)　............................................53 （一）西門子TCA785　介紹..................53 （二）西門子TCA785　集成觸發(fā)電路.....57 三、任務(wù)實(shí)施　............................................58 四、總結(jié)與提升—TCA785　構(gòu)成 寬頻率范圍的單相晶閘管觸發(fā)器　....60 五、習(xí)題與思考　........................................61 任務(wù)三　單相橋式全控整流電路調(diào)試....　61 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　................................61 二、相關(guān)知識(shí)　............................................62 （一）單相橋式全控整流電路結(jié)構(gòu).......62 （二）單相橋式全控整流電路電阻性 負(fù)載工作原理..............................62 （三）單相橋式全控整流電路電感性 負(fù)載工作原理..............................64 （四）單相橋式全控整流電路電感性 負(fù)載接續(xù)流二極管電路工作原理....65 三、任務(wù)實(shí)施　............................................66 （一）單相橋式全控整流電路電阻性 負(fù)載調(diào)試.....................................66 （二）單相橋式全控整流電路電阻 電感性負(fù)載調(diào)試..........................68 四、總結(jié)與提升　........................................70 （一）單相橋式全控整流電路電阻性 負(fù)載相關(guān)參數(shù)計(jì)算......................70 （二）單相橋式全控整流電路電阻 電感性負(fù)載不接續(xù)流二極管 相關(guān)參數(shù)計(jì)算..............................71 （三）單相橋式全控整流電路電阻 電感性負(fù)載接續(xù)流二極管 相關(guān)參數(shù)計(jì)算..............................71 五、習(xí)題與思考　........................................72 項(xiàng)目三　單相交流調(diào)壓調(diào)光燈電路.......　74 任務(wù)一　雙向晶閘管及其測(cè)試..........　74 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　................................74 二、相關(guān)知識(shí)　............................................75 （一）雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法....75 （二）雙向晶閘管的特性與主要參數(shù)....76 （三）雙向晶閘管的觸發(fā)方式..............79 （四）雙向晶閘管命名及型號(hào)含義.......79 三、任務(wù)實(shí)施　............................................80 四、總結(jié)與提升　........................................81 （一）普通晶閘管和雙向晶閘管的判別....81 （二）雙向晶閘管的觸發(fā)原理..............81 五、習(xí)題與思考　........................................82 任務(wù)二　單相交流調(diào)壓電路調(diào)試........　82 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　................................82 二、相關(guān)知識(shí)　............................................83 （一）雙向晶閘管觸發(fā)電路..................83 （二）單相交流調(diào)壓電路......................85 三、任務(wù)實(shí)施　............................................88 （一）雙向晶閘管實(shí)現(xiàn)的單相交流 調(diào)壓電路調(diào)試..............................88 （二）普通晶閘管反并聯(lián)實(shí)現(xiàn)的單相交流 調(diào)壓電路調(diào)試..............................89 四、總結(jié)與提升　........................................91 （一）電阻電感性負(fù)載時(shí)阻抗角的 確定.............................................91 （二）電阻電感負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算..........91 五、習(xí)題與思考　........................................92 項(xiàng)目四　同步電機(jī)勵(lì)磁電源電路..........　93 任務(wù)一　三相集成觸發(fā)電路調(diào)試........　94 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　................................94 二、相關(guān)知識(shí)　............................................94 （一）KC04　移相集成觸發(fā)器................94 （二）KC41C　六路雙脈沖形成器.........95 （三）KC04、KC41C　組成的三相集成 觸發(fā)電路.....................................96 三、任務(wù)實(shí)施　............................................97 四、總結(jié)與提升　......................................100 （一）MC787　和MC788 集成觸發(fā)器 簡(jiǎn)介...........................................　100 （二）TC787/TC788　內(nèi)部結(jié)構(gòu)及 工作原理...................................　101 五、習(xí)題與思考　......................................102 任務(wù)二　三相半波可控整流電路調(diào)試...102 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................102 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................103 （一）三相半波可控整流電路電阻性 負(fù)載工作原理及參數(shù)計(jì)算........　103 （二）三相半波可控整流電路大電感 負(fù)載工作原理及參數(shù)計(jì)算........　106 （三）三相半波可控整流電路電感性 負(fù)載接續(xù)流二極管時(shí)工作原理及 參數(shù)計(jì)算...................................　108 三、任務(wù)實(shí)施　..........................................109 四、總結(jié)與提升　......................................111 （一）共陽極的三相半波可控整流 電路工作原理............................　111 （二）三相半波可控整流電路常見 故障分析...................................　112 五、習(xí)題與思考　......................................113 任務(wù)三　三相橋式全控整流電路調(diào)試...113 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................113 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................113 （一）三相橋式全控整流電路電阻性 負(fù)載工作原理及參數(shù)計(jì)算........　113 （二）三相橋式全控整流電路大電感 負(fù)載不接續(xù)流二極管時(shí)工作原理 及參數(shù)計(jì)算................................　116 （三）三相橋式全控整流電路大電感 負(fù)載接續(xù)流二極管時(shí)工作原理及 參數(shù)計(jì)算...................................　118 三、任務(wù)實(shí)施　..........................................119 四、總結(jié)與提升　......................................121 （一）觸發(fā)電路與主電路電壓的 同步...........................................　121 （二）三相橋式全控整流電路常見 故障分析...................................　123 （三）整流電路的保護(hù)........................　124 五、習(xí)題與思考　......................................126 任務(wù)四　三相橋式全控有源逆變電路.
調(diào)試.......................127 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................127 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................127 （一）有源逆變的工作原理................　127 （二）逆變失敗與逆變角的限制........　129 （三）三相全控橋有源逆變電路........　131 三、任務(wù)實(shí)施　..........................................132 四、總結(jié)與提升　......................................133 （一）晶閘管直流電動(dòng)機(jī)可逆拖動(dòng) 系統(tǒng)概述...................................　133 （二）邏輯控制無環(huán)流可逆電路........　134 （三）有環(huán)流反并聯(lián)可逆系統(tǒng)............　135 五、習(xí)題與思考　......................................137 項(xiàng)目五　開關(guān)電源電路...................　138 任務(wù)一　GTR、Power MOSFET、IGBT、
GTO 及其測(cè)試..............139 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................139 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................139 （一）GTR（大功率晶體管）.............　139 （二）Power　MOSFET（功率場(chǎng)效應(yīng) 晶體管）.....................................　146 （三）IGBT（絕緣門極晶體管）.........　150 （四）GTO（可關(guān)斷晶閘管）.............　154 三、任務(wù)實(shí)施　..........................................158 四、習(xí)題與思考　......................................160 任務(wù)二　DC/DC 變換電路調(diào)試........160 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................160 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................161 （一）DC/DC　電路的工作原理..........　161 （二）開關(guān)狀態(tài)控制電路....................　164 （三）其他電路....................................　169 三、任務(wù)實(shí)施　..........................................169 四、總結(jié)與提升—軟開關(guān)技術(shù)　..........171 五、習(xí)題與思考　......................................174 項(xiàng)目六　中頻感應(yīng)加熱電源電路........　175 任務(wù)一　認(rèn)識(shí)中頻感應(yīng)加熱電源.......175 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................175 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................176 （一）感應(yīng)加熱的原理與發(fā)展歷史.....　176 （二）中頻感應(yīng)加熱電源的用途........　177 （三）中頻感應(yīng)加熱電源的組成........　178 三、習(xí)題與思考　......................................181 任務(wù)二　數(shù)字移相觸發(fā)電路...........181 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................181 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................181 （一）數(shù)字移相觸發(fā)電路組成............　181 （二）數(shù)字移相觸發(fā)電路工作原理.....　182 三、任務(wù)實(shí)施　..........................................184 四、總結(jié)與提升——基于單片機(jī)的 晶閘管觸發(fā)電路　..............................186 五、習(xí)題與思考　......................................189 任務(wù)三　中頻感應(yīng)加熱電源主電路調(diào)試....189 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................189 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................189 （一）逆變的基本概念和換流方式.....　189 （二）單相并聯(lián)諧振逆變電路............　191 （三）逆變觸發(fā)電路............................　192 （四）逆變主電路的啟動(dòng)與保護(hù)........　195 三、任務(wù)實(shí)施　..........................................198 四、總結(jié)與提升　......................................201 （一）單相串聯(lián)諧振逆變電路............　201 （二）中頻感應(yīng)加熱電源常見故障的 診斷...........................................　202 五、習(xí)題與思考　......................................204 項(xiàng)目七　變頻器逆變電路.................　205 任務(wù)一　認(rèn)識(shí)變頻器.................205 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................205 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................205 （一）變頻器的用途............................　205 （二）變頻器的基本結(jié)構(gòu)....................　206 （三）變頻器主電路結(jié)構(gòu)....................　207 三、習(xí)題與思考　......................................212 任務(wù)二　脈寬調(diào)制型逆變電路調(diào)試.....213 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................213 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................213 （一）PWM　的基本原理.....................　213 （二）單相橋式PWM　變頻電路 工作原理...................................　214 （三）三相橋式PWM　變頻電路的 工作原理...................................　216 （四）PWM　變頻電路的調(diào)制 控制方式...................................　218 三、任務(wù)實(shí)施　..........................................220 （一）單相正弦波脈寬調(diào)制SPWM 逆變電路...................................　220 （二）三相正弦波脈寬調(diào)制SPWM 電路調(diào)試...................................　222 四、總結(jié)與提升——SPWM　波形的 生成　...................................................223 五、習(xí)題與思考　......................................224 項(xiàng)目八　* 拓展項(xiàng)目.......................　225 任務(wù)一　認(rèn)識(shí)新型電力電子器件.......225 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................225 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................226 （一）集成門極換流晶閘管（IGCT）......226 （二）MOS　控制晶閘管（MCT）.......　228 （三）發(fā)射極關(guān)斷晶閘管（ETO）......　229 三、習(xí)題與思考　......................................231 任務(wù)二　光伏發(fā)電中的電力電子技術(shù)...231 一、任務(wù)描述與目標(biāo)　..............................231 二、相關(guān)知識(shí)　..........................................231 （一）光伏發(fā)電概述............................　231 （二）光伏發(fā)電中的電力電子技術(shù).....　233 三、習(xí)題與思考　......................................237 附錄　任務(wù)單...............................　238 附表1　晶閘管測(cè)試任務(wù)單 ...................238 附表2　晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷條件測(cè)試
任務(wù)單 ......................................239 附表3　單結(jié)晶體管測(cè)試任務(wù)單 ...........240 附表4　單結(jié)晶體管觸發(fā)電路調(diào)試
任務(wù)單 ......................................241 附表5　單相半波可控整流電路電阻性
負(fù)載調(diào)試任務(wù)單 ......................242 附表6　單相半波可控整流電路電感性
負(fù)載調(diào)試任務(wù)單 ......................243 附表7　鋸齒波同步觸發(fā)電路調(diào)試
任務(wù)單 ......................................244 附表8　西門子TCA785 觸發(fā)電路調(diào)試
任務(wù)單........................................245 附表9　單相橋式全控整流電路電阻性
負(fù)載調(diào)試任務(wù)單.......................246 附表10　單相橋式全控整流電路電阻 電感性負(fù)載調(diào)試任務(wù)單.........247 附表11　雙向晶閘管測(cè)試任務(wù)單 .........248 附表12　雙向晶閘管實(shí)現(xiàn)的單相交流
調(diào)壓電路調(diào)試任務(wù)單 ............249 附表13　雙向晶閘管實(shí)現(xiàn)的單相交流
調(diào)壓電路調(diào)試任務(wù)單 ............250 附表14　三相集成觸發(fā)電路調(diào)試
任務(wù)單 .....................................252 附表15　三相半波可控整流電路調(diào)試
任務(wù)單 ....................................253 附表16　三相橋式全控整流電路調(diào)試
任務(wù)單 ....................................254 附表17　三相橋式全控有源逆變電路
調(diào)試任務(wù)單.............................255 附表18　GTR、MOSFET、IGBT、GTO 測(cè)試任務(wù)單.............................256 附表19　直流斬波電路調(diào)試任務(wù)單......258 附表20　數(shù)字移相觸發(fā)電路調(diào)試 任務(wù)單.....................................260 附表21　中頻感應(yīng)加熱電源調(diào)試 任務(wù)單.....................................261 附表22　單相正弦波脈寬調(diào)制SPWM 逆變電路任務(wù)單.....................262 附表23　三相正弦波脈寬調(diào)制SPWM 電路調(diào)試任務(wù)單　....................264 參考文獻(xiàn)....................................　266