現(xiàn)代電力電子元器件識別、檢測及應(yīng)用

前言

　　電力電子技術(shù)是以電力電子元器件為基礎(chǔ)的一門學(xué)科。電力電子元器件是一種能夠?qū)崿F(xiàn)電能高效率應(yīng)用和精確控制的電力半導(dǎo)體器件。由于電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在過去的10年中，電力電子元器件技術(shù)取得了顯著進(jìn)步，種類繁多，新品種不斷涌現(xiàn)，如超級結(jié)概念的引入，使功率MOSFET的特性有了突破性進(jìn)展；溝槽型（Trench）柵極結(jié)構(gòu)、場終止型結(jié)構(gòu)（Field Stop）概念的出現(xiàn)，使功率MOSFET、IGBT的性能得到了顯著提高。IGBT發(fā)展最令人振奮，性價比持續(xù)提高，并實(shí)現(xiàn)了高壓化，成為當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的電力電子元器件?！　‰娏﹄娮釉骷歉黝愲娏﹄娮釉O(shè)備、電力電子工程的核心組成部分。同樣，掌握電力電子元器件的相關(guān)知識也是學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)的一個重要步驟。由于諸多原因，很多剛走出大學(xué)校門的同學(xué)在應(yīng)用這些元器件的相關(guān)知識時，總覺得所學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)有點(diǎn)脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高或者感覺學(xué)習(xí)起來難度很大。本書是作者通過多年實(shí)踐并收集大量資料的基礎(chǔ)上濃縮而成，希望能為讀者有所幫助?！　”緯D以通俗易懂的方式，從電力電子元器件原理出發(fā)，將電力電子元器件的結(jié)構(gòu)、原理和性能參數(shù)介紹給大家，并結(jié)合電力電子元器件的特點(diǎn)，介紹元器件的識別、檢測、應(yīng)用技術(shù)，包括元器件的選型，驅(qū)動、緩沖、保護(hù)和電力電子變換電路。在寫作方式上，本書采取實(shí)物圖片的形式對各種元器件進(jìn)行詳細(xì)介紹，使讀者可以零距離地認(rèn)識這些元器件，通過識別和檢測學(xué)到這些知識的精華，做到學(xué)以致用。再通過電路實(shí)例，使讀者在學(xué)習(xí)元器件知識的同時可以掌握各種電路的原理，加深理解、快速提高應(yīng)用能力。　　本書可作為電力電子、電氣傳動專業(yè)及相關(guān)專業(yè)本科生、研究生的參考書，也可供從事開關(guān)電源、逆變器等電力電子裝置開發(fā)、設(shè)計的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、查閱。希望本書的出版能對國內(nèi)廣大從事電力電子技術(shù)的科研人員有所幫助，在促進(jìn)我國電力電子產(chǎn)品性能的提高方面發(fā)揮一點(diǎn)作用。

內(nèi)容概要

本書以電力電子技術(shù)中最常用元器件應(yīng)用為主線，從電力電子元器件原理開始，詳細(xì)介紹電力電子元器件的結(jié)構(gòu)、原理和性能參數(shù)；并結(jié)合電力電子元器件的特點(diǎn)，介紹元器件的識別、檢測、應(yīng)用技術(shù)，包括元器件的選型，驅(qū)動、緩沖、保護(hù)和電力電子變換電路：然后通過應(yīng)用電路實(shí)例，加深學(xué)習(xí)的效果。書中主要內(nèi)容包括：快恢復(fù)二極管、功率場效應(yīng)管、絕緣柵雙極型晶體管、晶閘管與可關(guān)斷晶閘管、IPM功率集成電路、柵極專用驅(qū)動電路、PWM脈寬調(diào)制集成控制電路、傳感器、特殊電容器以及磁性材料與磁性元件等。    本書內(nèi)容豐富，深入淺出，通俗易懂，具有很高的實(shí)用價值。本書適用于開關(guān)電源初學(xué)者和開關(guān)電源從業(yè)者，也適合電氣工程及其自動化專業(yè)、電子技術(shù)以及其他相關(guān)專業(yè)本科生、研究生閱讀，還可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員與維修人員的參考用書。

書籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié)  電力電子元器件的概念和特征  第二節(jié)  電力電子元器件的分類  第三節(jié)  電力電子元器件的發(fā)展歷程  第四節(jié)  電力電子元件  第五節(jié)  電力電子元器件的應(yīng)用與展望第二章  快速功率二極管  第一節(jié)  快速功率二極管工作原理  第二節(jié)  快速功率二極管的識別  第三節(jié)  快速二極管的檢測  第四節(jié)  快速二極管的選擇與應(yīng)用第三章  晶閘管(SCR)  第一節(jié)  晶閘管結(jié)構(gòu)與工作原理  第二節(jié)  雙向晶閘管  第三節(jié)  晶閘管的識別與檢測  第四節(jié)  晶閘管的應(yīng)用第四章  功率場效應(yīng)管(MOSFET)  第一節(jié)  功率MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理  第二節(jié)  功率MOSFET的特性  第三節(jié)  功率MOSFET的其他特點(diǎn)  第四節(jié)  功率MOSFET的識別與檢測  第五節(jié)  功率MOSFET的應(yīng)用電路第五章  絕緣柵雙極晶體管(IGBT)  第一節(jié)  IGBT的基本結(jié)構(gòu)  第二節(jié)  IGBT的基本工作原理  第三節(jié)  ICBT的特性與參數(shù)  第四節(jié)  IGBT的識別與選擇  第五節(jié)  IGBT的檢測與使用  第六節(jié)  IGBT的驅(qū)動和保護(hù)電路第六章  門極關(guān)斷(GTO)晶閘管與IGCT  第一節(jié)  門極關(guān)斷(CTO)晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理  第二節(jié)  門極關(guān)斷晶閘管(GTO)的檢測與判別方法  第三節(jié)  集成門極換向晶閘管(ICCT)的結(jié)構(gòu)與工作原理  第四節(jié)  IGCT特性參數(shù)  第五節(jié)  IGCT的門極驅(qū)動技術(shù)  第六節(jié)  IGCT在多電平變換器中的應(yīng)用第七章  智能功率模塊與功率集成開關(guān)電路  第一節(jié)  智能功率模塊IPM  第二節(jié)  功率集成電路PIC  第三節(jié)  功率集成PMW放大器電路第八章  柵極專用驅(qū)動電路  第一節(jié)  IGBT的基本驅(qū)動電路及驅(qū)動電壓  第二節(jié)  柵極驅(qū)動電路參數(shù)設(shè)計基本原則  第三節(jié)  IGBT柵極驅(qū)動電路的抗干擾措施  第四節(jié)  專用集成柵極驅(qū)動電路第九章  常用PwM集成脈寬調(diào)制控制器  第一節(jié)  電壓型脈寬調(diào)制控制器  第二節(jié)  電流型脈寬調(diào)制控制器  第三節(jié)  變頻控制軟開關(guān)控制器  第四節(jié)  電流型功率因數(shù)控制器  第五節(jié)  雙PwM脈寬調(diào)制控制器  第六節(jié)  移相諧振全橋變換控制器UC1879  第七節(jié)  數(shù)字開關(guān)電源控制器第十章  磁性材料與磁性元件  第一節(jié)  軟磁材料的分類及特點(diǎn)  第二節(jié)  電感器的識別與檢試  第三節(jié)  變壓器的識別與檢測  第四節(jié)  高頻變壓器的參數(shù)設(shè)計  第五節(jié)  電感與變壓器的應(yīng)用電路第十一章  電容器  第一節(jié)  電容器的分類、型號及其特點(diǎn)  第二節(jié)  電解電容器  第三節(jié)  無感電容  第四節(jié)  電容器的識別  第五節(jié)  電容器的檢測  第六節(jié)  電容器的選擇與應(yīng)用第十二章  壓敏保護(hù)元器件  第一節(jié)  壓敏電阻器  第二節(jié)  瞬態(tài)電壓抑制二極管  第三節(jié)  氣體放電管  第四節(jié)  瞬態(tài)電壓尖峰的抑制方法與應(yīng)用第十三章  傳感器  第一節(jié)  霍爾電流傳感器的工作原理  第二節(jié)  霍爾傳感器主要性能指標(biāo)  第三節(jié)  霍爾傳感器的應(yīng)用  第四節(jié)  IGBT的溫度檢測  第五節(jié)  普通發(fā)光二極管  第六節(jié)  光耦合器參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　一、二極管的選擇　　選用整流二極管時，主要應(yīng)考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復(fù)時間等參數(shù)?！　∑胀ù?lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二極管，對截止頻率的反向恢復(fù)時間要求不高，只要根據(jù)電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的整流二極管（如1N系列）即可?！　￠_關(guān)穩(wěn)壓電源整流電路及脈沖整流電路中使用的整流二極管，應(yīng)選用工作頻率較高、反向恢復(fù)時間較短的整流二極管（如RU系列、Eu系列、V系列、1SR系列等）或快速恢復(fù)二極管。　　整流二極管損壞后，可以用同型號的整流二極管或參數(shù)相近的其他型號整流二極管代換?！　≡谕ǔＧ闆r下，高耐壓值（反向電壓）的整流二極管可以代換低耐壓值的整流二極管，而低耐壓值的整流二極管不能代換高耐壓值的整流二極管。整流電流值高的二極管可以代換整流電流值低的二極管，而整流電流值低的二極管不能代換整流電流值高的二極管。　　檢波二極管一般可選用點(diǎn)接觸型鍺二極管，如2AP系列等。選用時，應(yīng)根據(jù)電路的具體要求來選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。雖然檢波和整流的原理一樣，但整流的目的只是為了得到直流電，而檢波則是從被調(diào)制波中取出信號成分（包絡(luò)線）。檢波電路和半波整流電路完全相同?！　「咚匍_關(guān)二極管可以代換普通開關(guān)二極管，反向擊穿電壓高的開關(guān)二極管可以代換反向擊穿電壓低的開關(guān)二極管。

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