電力電子技術(shù)

前言

　　根據(jù)我國(guó)中等職業(yè)教育的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)目前中等職業(yè)教育的特點(diǎn)和教育目標(biāo)，現(xiàn)對(duì)《電力電子技術(shù)》。（電氣運(yùn)行與控制專(zhuān)業(yè)）教材進(jìn)行了修訂。在修訂過(guò)程中吸收了工廠企業(yè)技術(shù)人員在中等職業(yè)教育第一線(xiàn)從事多年專(zhuān)業(yè)教學(xué)的教師參加編寫(xiě)，他們的意見(jiàn)對(duì)提高教材的實(shí)用性起到了重要作用?！　〈舜涡抻喌脑瓌t是圍繞著這套教材的使用對(duì)象和社會(huì)對(duì)本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)需求，在原書(shū)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。具體做法是在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，降低教材難度、結(jié)合國(guó)家相關(guān)職業(yè)技能資格考核標(biāo)準(zhǔn)，從電氣運(yùn)行與控制專(zhuān)業(yè)的整個(gè)課程體系設(shè)置綜合考慮，對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行了刪減，同時(shí)增加了目前電力電子技術(shù)的最新發(fā)展成果。編寫(xiě)體例上基本采用原來(lái)的體系結(jié)構(gòu)，并盡量向項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)、模塊化教學(xué)方向靠攏。　　此次修訂的目標(biāo)：（1）緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，在書(shū)中既要考慮知識(shí)的基礎(chǔ)性，又要考慮知識(shí)的先進(jìn)性，所以在內(nèi)容的安排上，除了包含有電力電子技術(shù)的基本內(nèi)容，還把目前最先進(jìn)的電力電子技術(shù)補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，使本書(shū)的內(nèi)容跟上時(shí)代的發(fā)展步伐?！　。?）在設(shè)計(jì)電力電子技術(shù)知識(shí)的深度上，以“必須”和“夠用”為原則。對(duì)基本知識(shí)進(jìn)行講解時(shí)，不做繁雜的理論推導(dǎo)，有些知識(shí)只給出結(jié)論或定性分析結(jié)果，重點(diǎn)放在對(duì)先進(jìn)電力電子技術(shù)知識(shí)的介紹上，尤其是對(duì)新器件的介紹和應(yīng)用?！　。?）增加了電力電子器件應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)一章。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容緊密配合教學(xué)進(jìn)度，在選材上緊密結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況?！　”緯?shū)主要由遼寧省高等教育精品課主講人——遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院王成安教授修訂，由遼寧欣泰電力有限股份公司高級(jí)工程師蘇德深審稿，王春、王超和劉海東也參加了修訂工作。此外，還邀請(qǐng)東北工業(yè)學(xué)校電力運(yùn)行專(zhuān)業(yè)教研室的教師對(duì)書(shū)中內(nèi)容進(jìn)行了討論。

內(nèi)容概要

本書(shū)介紹了晶閘管、GTO、GTR、MOSFET、IGBT等成熟的電力電子器件的特性、參數(shù)及其應(yīng)用技術(shù)，跟蹤國(guó)內(nèi)外電力電子器件的最新發(fā)展，對(duì)SITH、MCT、IGCT及集成功率器件PIC等也做了介紹。主要內(nèi)容包括：功率二極管和晶閘管，全控型電力電子器件，全控型器件的驅(qū)動(dòng)，可控整流電路，晶閘管的觸發(fā)電路，直流斬波變換電路，交流電力控制電路，逆變電路，電力電子器件的應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)。本書(shū)內(nèi)容具有理論與實(shí)際結(jié)合及突出應(yīng)用的特點(diǎn)?！　”緯?shū)可作為中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子技術(shù)應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)教材，亦可供有關(guān)的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第版前言第版前言緒論第一章　功率二極管和晶閘管　第一節(jié)　功率二極管　第二節(jié)　晶閘管　第三節(jié)　雙向晶閘管及其他派生晶閘管　本章小結(jié)　自測(cè)題第二章　全控型電力電子器件　第一節(jié)　門(mén)極關(guān)斷晶閘管　第二節(jié)　電力晶體管　第三節(jié)　功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管　第四節(jié)　絕緣柵雙極型晶體管　第五節(jié)　新型電力電子器件　本章小結(jié)　自測(cè)題第三章　全控型器件的驅(qū)動(dòng)　第一節(jié)　全控型電力電子器件的驅(qū)動(dòng)　第二節(jié)　電力電子器件的保護(hù)　第三節(jié)　電力電子器件的緩沖電路　第四節(jié)　電力電子器件的串、并聯(lián)使用　本章小結(jié)　自測(cè)題第四章　可控整流電路　第一節(jié)　單相半波可控整流電路　第二節(jié)　單相橋式可控整流電路　第三節(jié)　三相半波可控整流電路　第四節(jié)　三相橋式全控整流電路　第五節(jié)　晶閘管的有源逆變工作狀態(tài)　本章小結(jié)　自測(cè)題第五章　晶閘管的觸發(fā)電路　第一節(jié)　單結(jié)管觸發(fā)電路　第二節(jié)　鋸齒波觸發(fā)電路　第三節(jié)　集成觸發(fā)電路及數(shù)字觸發(fā)電路　第四節(jié)　觸發(fā)電路與主電路電壓的同步　本章小結(jié)　自測(cè)題第六章　直流斬波變換電路　第一節(jié)　降壓式斬波變換電路　第二節(jié)　升壓式斬波變換電路　第三節(jié)　升降壓式斬波變換電路　第四節(jié)　直流斬波電路應(yīng)用　本章小結(jié)　自測(cè)題第七章　交流電力控制電路　第一節(jié)　交流開(kāi)關(guān)及其應(yīng)用　第二節(jié)　單相交流調(diào)壓電路　第三節(jié)　相位控制器　第四節(jié)　三相交流調(diào)壓電路　本章小結(jié)　自測(cè)題第八章　逆變電路　第一節(jié)　無(wú)源逆變及基本電路　第二節(jié)　電壓型及電流型逆變器　第三節(jié)　脈寬調(diào)制(PWM)型逆變電路　第四節(jié)　軟開(kāi)關(guān)技術(shù)　本章小結(jié)　自測(cè)題第九章　電力電子器件的應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)　第一節(jié)　晶閘管的應(yīng)用　第二節(jié)　功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的應(yīng)用　第三節(jié)　電力晶體管的應(yīng)用　第四節(jié)　IGBT的應(yīng)用　第五節(jié)　開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)　第六節(jié)　電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)課題實(shí)訓(xùn)一　電子電路圖的識(shí)讀方法實(shí)訓(xùn)二　晶閘管觸發(fā)電路的安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)三　單相可控整流電路的安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)四　直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路的安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)五　單相交流調(diào)壓電路的安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)六　脈寬調(diào)制器的安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)七　逆變電路的安裝與調(diào)試附錄　常用電力電子器件參數(shù)表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　  另一方面，晶閘管系列器件的價(jià)格相對(duì)低廉，在大電流、高電壓的發(fā)展空間依然較大，尤其在特大功率應(yīng)用場(chǎng)合，其他器件尚不易替代。在我國(guó)以晶閘管為核心的應(yīng)用設(shè)備仍有許多在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用?！? 2.現(xiàn)代電力電子技術(shù)20世紀(jì)80年代以來(lái)，微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生了新一代高頻化、全控型的功率集成器件，從而使電力電子技術(shù)由傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)跨人現(xiàn)代電力電子技術(shù)的新時(shí)代?！? 現(xiàn)代電力電子器件是指全控型的電力半導(dǎo)體器件，這類(lèi)器件可分為三大類(lèi)：雙極型、單極型和混合型。　  （1）雙極型器件是指在器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子都參與導(dǎo)電過(guò)程的半導(dǎo)體器件。這類(lèi)器件的通態(tài)壓降低、阻斷電壓高、電流容量大，適合于中大容量的變流裝置。常見(jiàn)的有門(mén)極關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（GTR）、靜電感應(yīng)晶閘管（SITH）。其中SITH。也稱(chēng)作場(chǎng)控晶閘管，是近幾年逐步趨向成熟的器件，它是一種在柵極上加反向偏壓即成為阻斷狀態(tài)，除去反向偏壓即成為導(dǎo)通狀態(tài)的常開(kāi)器件，它屬于雙極型半控型器件。SITH是目前開(kāi)發(fā)的開(kāi)關(guān)速度最快的晶閘管，它的應(yīng)用范圍很廣，在交直流調(diào)速系統(tǒng)、高頻加熱裝置和開(kāi)關(guān)電源等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用?！? （2）單極型器件，是指器件內(nèi)只有一種載流子（多數(shù)載流子）參與導(dǎo)電過(guò)程的半導(dǎo)體器件。這類(lèi)器件的典型產(chǎn)品有：功率場(chǎng)控晶體管（功率MOSFET）和靜電感應(yīng)晶體管（SIT）。單極型器件由多數(shù)載流子導(dǎo)電，無(wú)少子存貯效應(yīng)，因而開(kāi)關(guān)時(shí)間短，一般在幾十納秒以下，所以工作頻率高。如功率MOSFET、的工作頻率可達(dá)100kHz以上；現(xiàn)已商品化的SIT截止頻率可達(dá)30-50MHz。此外，它們還具有輸入阻抗高、屬于電壓控制型元件、控制較為方便及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)?！? （3）混合型器件是指雙極型器件與單極型器件的集成混合。它是用GTR、GTO以及SCR作為主導(dǎo)元件，用MOSFET作為控制元件混合集成之后產(chǎn)生的器件。這種器件既具有GTR、GTO及SCR等雙極型器件電流密度高、導(dǎo)通壓降低的優(yōu)點(diǎn)，又具有MOSFET。等單極型器件輸入阻抗高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。目前已開(kāi)發(fā)的混合型器件有肖特基注入MOS門(mén)極晶體管（SINFET）、絕緣門(mén)極雙極晶體管（IGT或IGBT）、MOS門(mén)極晶體管（MGT）、MOS晶閘管（MCT或MCTH）以及功率集成電路（PIC）?！? ……

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